管道局9項研究破解凍土區(qū)管道設(shè)計難題
2016年5月12日 來源：防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈一站式O2O服務(wù)平臺 防爆電氣、防爆電機(jī)、防爆通訊、防爆空調(diào) 瀏覽 2721 次
“如果常溫下停機(jī)和休息時間占工作時間的12%，低溫情況下就會到30%。為此，我們進(jìn)行了一系列技術(shù)創(chuàng)新，較好地解決了這一問題?！?月10日，管道局四公司技術(shù)發(fā)展部部長刁鳳東說。
作為中國管道建設(shè)的主力軍，管道局肩負(fù)著引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的職責(zé)，擔(dān)當(dāng)著為國家戰(zhàn)略通道保駕護(hù)航的重任。
9項研究——
破解凍土區(qū)管道設(shè)計難題
中俄東線天然氣管道建設(shè)成敗關(guān)鍵在凍土，這是管道設(shè)計院凍土研究課題組的共識。為攻克這一難題，課題組吸取國內(nèi)外在多年凍土區(qū)修建油氣管道的經(jīng)驗教訓(xùn)，開展多年凍土區(qū)管道敷設(shè)技術(shù)和通信光纜設(shè)計技術(shù)研發(fā)。
“融土需要防凍脹，凍土需要防融沉，這是不同的技術(shù)路線，不同類型的凍土交織在一起，給工程設(shè)計施工帶來很大挑戰(zhàn)。”凍土研究課題組組長李朝說。
為破解凍土地區(qū)管道設(shè)計瓶頸，2014年，課題組踏上向凍土專家、凍土權(quán)威研究單位和工程建設(shè)單位取經(jīng)之路，探討凍土區(qū)管道建設(shè)難題解決方案。2015年冬，課題組在中俄邊境進(jìn)行實地踏勘，鉆探、分析凍土樣本，摸清沿線多年凍土分布特征及物理、力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。
兩年多來，凍土研究課題組開展“多年凍土區(qū)管道周圍土壤的融化圈計算模型和方法”等9項研究，創(chuàng)造“多年凍土區(qū)建筑物防止凍脹及融沉的技術(shù)”等多套新工法，系統(tǒng)解決了多年凍土區(qū)管道設(shè)計、施工技術(shù)等多項世界性難題。目前，各項研究已接近尾聲，進(jìn)入驗收報審階段，成果已在部分工程多年凍土地段線路方案設(shè)計中應(yīng)用。
“獨立掌握多年凍土區(qū)管道設(shè)計應(yīng)用技術(shù)，填補(bǔ)了管道局在高寒地區(qū)和大范圍多年凍土區(qū)設(shè)計大口徑輸油管道的空白。尤其在防治融沉和凍脹作用對管道危害的設(shè)計技術(shù)、高寒地區(qū)防腐技術(shù)等方面，進(jìn)一步增強(qiáng)了我國油氣管道行業(yè)在世界管道工業(yè)界的綜合競爭力，有利于我國石油管道行業(yè)技術(shù)發(fā)展，影響持久?！崩畛院赖卣f。
8項建議措施——
求解高寒環(huán)境設(shè)備難題
管道四公司曾于2007年和2009年分別參與東西伯利亞—太平洋原油管道工程、中俄原油管道漠河至大慶段管道安裝工程，積累了豐富的凍土區(qū)施工經(jīng)驗。
四公司技術(shù)部部長介紹說，凍土區(qū)施工，困難主要來自兩個方面。俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)冬季氣溫低達(dá)零下40攝氏度至零下60多攝氏度，焊接方法與常溫環(huán)境下相比極為不同，保證焊接溫度的準(zhǔn)確性是首要問題。另一個難點來自于設(shè)備。通俗地說，就是施工機(jī)械的鋼鐵之軀變脆了，極易勞損，且伴隨著打不著火等現(xiàn)象。
通過兩次工程實踐，管道四公司總結(jié)形成了“高寒林區(qū)濕地長輸管道施工工法”和“高寒地區(qū)管線單體試壓施工工法”。
2010年，管道四公司開展“焊接機(jī)組設(shè)備冬季施工啟動和運轉(zhuǎn)措施”課題研究，研發(fā)的冬季施工焊接啟動裝置，能實現(xiàn)焊接設(shè)備在高寒條件下快速啟動。該裝置在零下20攝氏度的錫林郭勒和零下40攝氏度的呼倫貝爾分別進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，效果良好，取得國家實用新型專利。
2015年，管道四公司對高寒地區(qū)施工裝備及技術(shù)展開攻關(guān)，優(yōu)化施工工藝，提高惡劣環(huán)境施工工效。結(jié)合以往高寒項目施工經(jīng)驗，四公司對高寒環(huán)境低溫啟動裝置應(yīng)用、移動電站應(yīng)用、吊管機(jī)應(yīng)用、設(shè)備操作注意事項、設(shè)備配件儲備策略等8個方面，提出針對性建議和措施，為在高寒環(huán)境的設(shè)備改造提供依據(jù)，為進(jìn)軍高端高效市場做好技術(shù)儲備。
管道四公司將繼續(xù)有針對性地進(jìn)行前瞻性技術(shù)研發(fā)，重點做好高寒環(huán)境設(shè)備快速啟動、正常運轉(zhuǎn)、現(xiàn)場維修等問題研究。同時，制定保護(hù)凍土的相應(yīng)工程措施，更有效地保護(hù)工程建設(shè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
軟硬件配合——
凍土區(qū)管道檢測胸有成竹
凍土的特殊性，對管道檢測、維護(hù)搶修提出更高要求。盡早發(fā)現(xiàn)并定位管道變形、腐蝕情況，及時進(jìn)行搶修，是管道檢測搶險隊伍的職責(zé)。
2014年年底，搶險中心依靠細(xì)致的施工方案、完善的設(shè)備保溫工法，出色完成漠大線增輸工程漠河輸油站動火項目，具備在高寒凍土區(qū)管道搶先作業(yè)能力。
管道檢測，更多依靠的是軟硬件的配合。檢測公司總經(jīng)理曹崇珍介紹說，高寒環(huán)境下，原油管道需要加溫輸送，存在溫度場，這為檢測工作提供了有利條件。天然氣管道溫度較低，需要考慮設(shè)備材料是否會發(fā)生質(zhì)變。概括來講，高寒環(huán)境下檢測作業(yè)的關(guān)鍵在于選擇適應(yīng)低溫的元器件和材料，不需大范圍調(diào)整核心技術(shù)。例如，皮碗是檢測和清管設(shè)備必需的密封材料，常溫條件下柔性非常好，溫度過低就會硬化，溫度下降到一定程度，就會變脆。此外，檢測器依托電池工作，電池溫度過低，工效就會下降。現(xiàn)階段，檢測公司正在進(jìn)行高寒地區(qū)檢測技術(shù)儲備，查找適應(yīng)低溫的元器件和相應(yīng)材料。檢測器的神經(jīng)中樞是電子包和傳感器，檢測公司具備專業(yè)實驗室，可以根據(jù)現(xiàn)場不同條件模擬工況，對電子包溫度進(jìn)行測試，做好工程前期準(zhǔn)備工作?！耙揽繖z測公司技術(shù)儲備和專家團(tuán)隊，高寒凍土區(qū)管道檢測作業(yè)，我們穩(wěn)操勝券?！辈艹缯浔硎尽?/span>
未來，會有更多的凍土區(qū)管道工程，管道局正進(jìn)行前期研究和技術(shù)儲備。
穿越凍土，我們準(zhǔn)備好了。
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