什么是管道线路工程?

[拼音]：guandao xianlu gongcheng

[外文]：pipeline route engineering

用管子、管件、阀门等连接管道起点站、中间站和终点站，构成管道运输线路的工程，包括管道组装和敷设，管道阀门和管件的安装，河流、湖泊、道路等障碍的穿跨越，管道防腐和管道附属构筑物的修筑（如水土保护、线路标志）等工程项目。管道线路工程是管道工程的主体部分，约占管道工程总投资的2/3。管道线路工程的建设程序是先进行路由选择和线路图设计，再进行管道施工。

确定管道由起点站到达终点站的基本走向，即确定管道平面位置。站间管道是整体密闭的承压系统，输送压力一般为40～70千克力/厘米2，高的可达84千克力/厘米2。单相油、气管道的线路走向通常不受地形坡度的限制。管道走向选择的基本原则是：

（1）线路尽可能短，一般以不超过航空直线长的5％为宜；

（2）满足管道输送工艺的要求；

（3）选择适宜的站址；

（4）大型穿跨越工程要尽可能少，选择工程量小、技术上可能而又安全、施工方便的地点，这往往是确定管道走向的重要依据；

（5）沿线有充分的动力、水和建筑材料供应条件；

（6）尽可能避开不良地质地段、地震区和有矿藏的地区；

（7）能够妥善处理管道与其沿线城镇、工矿、农田水利及其他建筑物（现有的和规划中的）的相互关系；

（8）交通比较方便，便于施工和维护；

（9）注意自然环境保护。

路由选择涉及的因素很多，目前选线工作尚较多地依靠经验。常规的路由选择方法是根据规定的管道起点和终点位置，首先在适当比例的地形图上选出多条可能的线路走向方案，再经初步分析对比，选出几个较优的方案，并绘制出线路纵断面图，同时在图上初步布站，然后进行现场踏勘。在踏勘时，按照上述的选线原则收集自然地理、工程和水文地质、地区规划等各种资料，作进一步综合分析比较，提出最优的走向方案。对于线路较长、穿跨越点多、线路条件复杂和投资大的工程，需要进行综合性的多次反复对比。对线路中大型穿跨越工程也要提出细致的施工方案，从工程量和投资两方面进行对比，有的甚至还需要进行工程试验，才能选定最终方案。

第二次世界大战后相继出现的航空摄影和卫星遥感技术，为选择线路走向可提供准确、详细的资料。近年来，还用图论或动态规划的方法，借助于电子计算机选择最佳线路走向。

根据初选的线路走向方案，在现场埋设转角桩定线，进行地质和水文勘察以及地形测量（地面测量或航空测量）等工作，在此基础上绘制成线路走向平面图和纵断面图。图中标明管道的管径、管壁厚、管材、防腐材料，保温层的材料和结构，截断阀的规格型号和位置，管道的敷设方式和埋深，河流及其他障碍的穿跨越方式，温度补偿形式和位置，抗震措施（见管道抗震），沿线水工保护构筑物和线路标志等。

为保持管道稳固可靠，又不妨碍交通和农田耕作，多数管道采用埋地敷设的方式。世界上埋地管道约占已建管道的98％以上。管顶的覆土厚度根据管道稳定性、地温、冻土层（或融化层）厚度、耕作深度和安全等条件决定，一般在0.8～1.2米之间。对局部地下水位过高而不宜埋设的地段，可采用土堤敷设方式，或将管道架设在地面的管枕或管架上。

不论是地上或地下管道，由于温度差的作用，都可能产生热变形。常用固定墩和补偿段来保护管子弯头和同它相连的设备不受破坏。为防止沼泽地区的管道漂浮，一般采用钢筋混凝土连续覆盖层或马鞍型混凝土块加重，也可用机械式地锚来稳管。山丘陡坡地带的管道，在必要时修筑截水墙或排水沟等水工设施，防止管顶覆土流失。沙漠地区的管道多用植被或化学凝固剂固沙，避免覆盖层移动和管道裸露。管道穿过铁路或公路时，多在路基下装设水泥套管或钢套管，管道在套管中穿过，以保证管道与道路的安全。但也有不用套管而直接在路基下埋设的，这两种方法都是规范所允许的。

管道线路工程的施工是多种专业化技术组织起来的综合性作业。埋地管道施工程序包括：线路开拓、管材预加工、防腐、挖沟、运管和布管、弯管和组装、焊接、质量检验、试压、下沟、回填、恢复地貌和设置标志等。以一个每天敷设3公里左右、管径为760毫米管道的机械化施工作业队为例，配备300余名技术工人和170多台设备，在平坦的地区，一年可铺管300公里以上。其设备配备情况如下表。

沿管道中心线开拓出一条15～25米（局部地区可达50米左右）宽的临时管道施工通道。管道线路开拓首先是办理沿管道施工用地手续和向土地所有者取得管道通过权，然后开拓通道，清除通道内的树木、树根、石方和应搬迁的建筑物等障碍物，并开出一条可通行施工机具和运管车辆的通道，以利机具通行和施工作业。

管材先运到施工基地的管道防腐预制加工厂进行防腐处理。通常在这里先将两根管子焊接成一根管段，以减少野外焊接工作量。焊接好的管段除锈和涂敷防腐层后，运到工地组装。为了避免管道防腐层在运输中损坏，也有在施工现场就地涂敷和包扎防腐层的。

用人工或机械开挖管沟。挖掘各类松散土壤常用轮斗式挖沟机，挖沟速度为每天1.5公里；卵石地层多用单斗式挖掘机；岩石地层常采用四柱立式凿岩机打孔，爆破后用单斗挖掘机清沟。

管子由预制加工厂运往施工现场，为防止管口碰伤，逐根按一定的斜度依次摆布在管沟旁边。

为适应地形起伏和管道走向的变化，将管子弯曲成一定的角度或组焊各种弯头。弯管的曲率半径小于10倍管径时，可直接采用工厂预制的弯头；当弯管的曲率半径较大时，多采用弯管机在现场进行冷弯。冷弯的曲率半径在18～40倍的管径之间，每一管径长度的管子，弯曲角不宜大于1.5度。当管径超过500毫米进行弯管作业时，在管道里要装上内芯，以防管子变形。长输管道多不采用短节拼装的弯头。利用管道的d性自然弯管（又称d性敷设）的曲率半径为管径的 500～1000倍。在管道线路转角较小或条件容许的情况下常采用自然弯管法。

保证管子对口组装的质量，才能保证焊接的质量。管壁厚薄不匀和管端圆度变形等，都会给管段对口组装带来困难。管径在 300毫米以上的管子使用气动或液动的内对口器，可以自动地整圆管端并调整好对口的间隙。管径在1000毫米以上的内对口器上安装有施焊装置，以在管子内部进行焊接作业，提高组装焊接的工效和质量。

50年代后期开始在管道施工中使用自动焊机。目前，在1米左右大管径的管道上广泛应用自动和半自动焊接工艺；中小管径管道的焊接仍以人工施焊为主，焊接速度每人每分钟可高达 500毫米。大管径管子每个焊口至少施焊四道，即根部焊、热焊、填充焊和盖帽焊。

主要包括两方面检验。

（1）防腐层致密性检查：在下沟前用电火花检漏仪检查，下沟回填后用音响或指针式检漏仪检查。

（2）环向焊缝质量检验：有两种方法，一是破坏性试验，即按一定的焊缝数量比例，采用抽样方法将环形焊缝从管道上割下来，作成标准试块进行弯曲、拉伸、冲击检验，要求焊缝金属性能不低于管子母材。二是无损检验，即用外观检查和超声波探伤仪或X射线拍片等方法，检查焊缝的夹渣、气孔、裂纹和其他缺陷。无损检验一般应用于全部焊缝。

检验管道承受压力的能力和发现管材及焊缝的隐患的最重要手段。管道试压是在管道焊接成 5～20公里的管段时，在管内充水或其他介质，按管道试压规范要求的压力值进行。输油管道试压介质要尽可能使用水，只对低压管道或在特殊情况下才使用压缩空气。管道试压分强度试压和严密性试压。强度试压的最小试验压力一般定为管道最大工作压力的1.25倍。为了排除隐患和降低焊接残余应力，现在有提高试验压力的作法，最大试验压力可使管材应力达到规定屈服强度的 90％～120％。严密性试压的试验压力等于最大工作压力。

管道完成焊接、试压和防腐处理后，进行下沟、回填、恢复地貌和植被。下沟使用吊管机。回填土时，用带筛的螺旋回填机先回填细土，夯实后，再回填其余部分。回填后，在管道沿线设里程桩、转角桩、阴极保护测试桩和穿越标志等。当管道发生事故时，巡线员便可根据这些标志寻找管道的位置。根据施工结果绘制出的线路工程竣工图，标明线路实际位置以及地下构筑物和管道交叉的位置、试压段的起终点等，以便于检查事故和维修管理。