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    光缆与油气管道同沟敷设应用实践

    2018-11-13   来源:   点击数:32次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港详实报道:海底管道是海洋油气田开发的生命线,是将海底油气输送至岸上的重要通道。在国内海洋油气田开发建设中,根据输送介质的工艺要求,如:油气水混输、输油、注水、输气等,海底管道的结构形式通常采用的是单层管和双层保温管。但是不论采用哪种结构,每条海底管道都需要使用专业安装船舶进行单独铺设,由于海上专业安装船队资源有限、费用昂贵,使得海底管道的建设费用非常高,往往成为制约滩海及边际小油田开发的关键因素。本文主要从技术和经济上探讨了将输油、注水管道集束在一起的集束管道技术,和在海上边际小油田开发中应用的可行性。光缆与油气管道同沟敷设应用实践。油气储运,2011,30(7):547-光纤通信引入到管道通信中,从而满足油气管道生产运行的高可靠性和宽带应用的通信需求。描述了光缆在管沟中的位置,设计图纸与施工步骤,硅芯管保护等技术问题;结合鄯善一乌鲁木齐输气管道、西气东输管道、陕京二线输气管道、兰州一郑州一长沙成品油管道、西气东输二线管道等工程的应用实践,对光缆与输油气管道同沟敷设施工方法和改进措施进行了总结,指出了目前存在的施工管理、组织及施工责任方面的问题。
      
      国内光缆与输油气管道同沟敷设已有15年的工程应用实践,期间共敷设光缆17574km,未来5年,规划近40000km光缆与新建油气管道同沟敷设,为油气管道的生产运营传输实时数据、图像和语音等信号。
      
      1967年投产的意大利里亚斯特(Trieste)至德国因戈尔施塔特(Ingolstadt)输油管道,与管道同沟敷设了一条7组4芯电缆,用于传输管道的监控、遥测和语音通信信号;1986年,NKF公司(现荷兰Draka公司)在荷兰德伦特省(Drenthe)与上艾瑟尔省(Overissel)之间沿80km管道同沟敷设了一条光缆和一条电缆。
      
      以上案例证明了光缆与管道同沟敷设的可行性,但是国内在与德国PLE公司进行陕京一线输气管道的联合设计时,否定了这种尝试,理由是管道发生故障时光缆也难以幸免于难,会导致事故抢修过程中失去有效的通信支持。1993年,鄯善一乌鲁木齐输气管道开创了国内采用光缆与管道同沟敷设的先河,于1995年顺利投产。至此,同沟敷设光缆的通信方式被管道工程认可,随之开始的沙漠油气管道、库鄯原油管道、轮库油气管道,都无一例外地采纳了该设计施工方法。
      
      1主要技术问题1.1光缆在管沟中的位置根据国外资料和国内的研究成果,光缆敷设在沟底为宜,国外施工对管沟的开挖深度、带宽和工程进度都有严格要求,但国内由于种种原因很难保证这些基本条件,同时管道与光缆施工分属不同的施工方,管道是主体施工,易受地形限制,施工往往并不连续,因而导致一盘光缆不能连续布放(通常2km为一盘),随机截断次数增多,势必使光传输衰减增加。如果将光缆移至管顶,即管道下沟并完成细土回填后,再敷设光缆,则可以解决上述问题。按照设计规范,光缆埋深应大于1m,在石质、半石质地段在沟底和光缆上方各敷设100mm厚的细土或沙土。GB50251―2003明确规定:管顶的覆土厚度不小于0.8m,岩石、砾石区的管沟,沟底比土壤区管沟深挖0.2m,并用细土或砂将深挖部分垫平后下管;管沟回填时,先用细土回填至管顶以上0.3m,方可用土、砂或粒径小于100mm的碎石回填并压实。因此,在石质地段,光缆上方仍敷设300mm细土,使其与管道敷设的设计要求基本一致。
      
      中国钢管信息港详实报道:自然地貌油气储运OIL 1.2设计与施工管道的设计图纸包括两类:一是按照比例每公里绘制一张纵向图,表示出管道与自然地面的相对位置,标注出管道穿跨越公路、铁路、河流、沟渠或其它构筑物的具体地点,管道埋深,土壤的电阻率情况,管道的标志设置位置等;二是通用图纸,说明了管道在管沟中各种典型条件下的具体埋设位置、一般穿跨越时的保护措施,河流大型跨越或开挖和穿越隧道时的设计方法等。光缆与管道同沟敷设,完全受制于管道的敷设路由和施工方法。因此可以明确:第一,光缆没有必要每公里绘制纵向设计图,管道施工在前,光缆施工在后,施工方完全可以从管道的施工图上掌握光缆线路的路由信息;第二,要充分利用管道的通用图纸,管道的保护措施同时亦是光缆的保护措施,其穿跨越方法同样适用于光缆,例如:管道在穿越公路、铁路时采用混凝土套管保护,光缆可以固定在套管内的适当位置与管道同时穿越;管道采用隧道穿越时,光缆可以固定在隧道壁上;管道用截水墙做水工保护时,光缆加钢套管保护后与管道一起固定。对于每盘光缆的接续,可以移至管沟外操作,采用直埋光缆接续的方法。
      
      施工步骤:管道下沟并回填细土一在敷设的细土上平整出与管顶平齐的光缆沟一敷设光缆并用原有细土覆盖光缆一敷设标有管道和光缆信息的标志带一管道原土回填。在管道的标志上标志光缆的路由信息,在穿跨越和拐弯点额外增加光缆标志桩,在村庄和人口稠密区,执行长途光缆设计规范有关标志设置的要求;在接头盒处埋设电子标志,运行维护人员借助电子标志探测可以准确找到接头盒的埋设位置。
      
      光纤通信使得传输容量和传输质量均得到极大提高,同沟敷设光缆免去了电信运营商敷设光缆时的路由勘察、征地、开挖敷设沟等工作,每公里的施工费仅仅是非同沟敷设方式费用的1/10. 1.3硅芯管保护2000年兰成渝管道光缆设计采用了硅芯管保护光缆的敷设方式。硅芯管是一种高密度聚乙烯塑料管,内壁均匀涂敷厚度小于1mm的硅层以增加塑料管内壁的硬度和光滑度。施工时,先将硅芯管随管道同沟敷设,每公里预留手孔和人孔,随后,在手孔和人孔利用12Pa的吹缆机以5070m/min的正常速度向两侧吹放光缆,正常情况下一次可吹1.5km.美国安然公司曾利用该方法,在泰国Ratchaburi-WangNo天然气管沟内敷设了250km光缆。该敷设方法的优点:一是硅芯管能够有效保证光缆在管沟中的安全,延长其使用寿命;二是硅芯管随管道敷设在先,硅芯管有专用的连接件可以随意截断和连接,因而在很大程度上方便了施工;三是直埋光缆为铠装光缆,用硅芯管后可选用管道光缆,管道光缆比铠装光缆少了一层皱纹钢带,可节省1/3的购置费用;四是可以一次敷设多根硅芯管作为将来的路由预留资源。兰成渝管道随管道设计了3根硅芯管。
      
      2施工实践2.1西气东输管道工程2002年西气东输工程采用硅芯管保护光缆方案施工,硅芯管随管道同期敷设并于2003年施工完毕。
      
      管道竣工投产两年后,向预埋的硅芯管内吹入光缆,硅芯管与光缆分两期施工。
      
      2.1.1施工中存在的问题施工效率低。光缆吹放施工步骤较多,且受前期硅芯管敷设施工质量的影响,预先设置的有些人(手)孔对光缆施工限制严重,在遇到地形影响和人为阻碍时,不能机动灵活地处理,很多人(手)孔施工点成为闲置点和“卡脖子”点。按照图纸上的人(手)孔位置进行施工,现场测量其间距难度较大,同时管道施工过程中,常常受征地、地形难度、村民阻工以及管材到货及时与否等因素的影响,导致不能连续焊接、下沟和回填,因而影响光缆的测量工作,不能及时精确测量和向光缆厂家提供数据,影响光缆配盘的正常生产。
      
      施工难度大。按照规范和设计要求,人(手)孔建筑一般为砖、砂、钢筋混凝土等混合材质构建的半地下结构,平均每公里设置一个。施工难度较大,原因在于:人(手)孔施工执行土建施工和国家大型重点工程标准,程序复杂,检测手续和质检材料要求齐全,而在现场施工时,施工作业点分散、人(手)孔的混凝土施工需要养护周期,造成无法按时提供各种试块等检测手续,于是导致人(手)孔施工完成后不能及时回填,光缆不能及时吹放,使人(手)孔和光缆施工严重滞后于管道施工。而在西部干旱缺水地区,施工难度更大。)阻工现象。管道下沟并回填之后,地貌基本恢复,当地村民随即种植农作物,但是光缆施工需要重新进场。管道施工的永久征地、临时占地等赔偿,并不包括光缆施工再次进场的赔偿,同时,管道施工前期或多或少遗留一些问题,导致村民阻工现象极为严重。
      
      2.1.2运行维护存在的问题部分地区硅芯管(含光缆)埋设深度不够,屡次被第三方非法施工破坏,部分地区雨季时硅芯管漂浮于地面,不利于正常的信号传输和运行维护。
      
      人(手)孔建筑一次性投资大,重复利用率不高。光缆一旦被第三方施工挖断,断点不会恰巧处于预留的人(手)孔位置,不能避免再次开挖,反而易被第三方施工损坏,并且需要定期排水,增大了运行维护的工作量。)在人口稠密的经济发达地区,光缆路径的标志仅仅依靠管道的标志桩远远不够,这些地区线路上频繁动土,标志桩丢失和移动频繁,为运行维护和维抢修带来诸多困难。因此需增加光缆标志桩的密度,在穿跨越的位置增加光缆警示牌。
      
      2.2陕京二线输气管道工程2003年陕京二线施工过程中,为了减少管道和通信光缆同沟敷设的协调难度,加快管道的施工进度,而将光缆作业交由管道施工方一并施工,但由于管道是机械化施工,人工布放光缆需要增加人力,且施工人员对光缆的了解程度少,敷设时光缆外皮易被划伤,降低了光缆的防水和绝缘性能;其次熔接每盘光缆的接头需要通信专业技工完成,而通信施工方只保证自己的接头指标,对光缆的整个施工性能指标不承担责任,因此造成两个施工方对光缆的施工质量相互推委和指责,不利于业主追究责任。中国钢管信息港详实报道
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