[发明专利]在役油气管道遭遇采空区塌陷破坏复位施工方法

说明书

技术领域

本发明是一种在役油气管道遭受采空区、地质塌陷等自然灾害管道复位的在役油气管道遭遇采空区塌陷破坏复位施工方法。涉及管道系统技术领域。

背景技术

近年来随着我国长输管道的迅猛发展，我国的管网建设形成了一定规模，但危机管道安全运行的因素日益增多。其中，因长输管道途经部分产煤地区，不可避免的会穿过煤田顶部，因部分地区追求利润最大化(不按照规定采煤)，无序开采造成采空区下陷，牵连途径管道下沉，造成管道应力变形，管道应力变形接近极限值时，就会危及管道和附近群众的生命财产安全，造成的后果和影响是无法估计的。

西气东输管道山西境内，现在已有桩号为EHM072和EHM091-EHM092两处煤矿采空区塌陷造成地表下沉，危及管道安全。因此，治理采空区管道下沉，恢复管道安全运行，是一项具有相当重大技术难题的项目。

西安西北石油管道公司)联合设计单位和相关专家开展科技技术创新，取得了“长输油气管道不停输抬管治理技术”这一国内领先，国际首创的新成果。在西气东输管道山西段EHM091-EHM092段采空区治理应用中，在恢复管道安全运行降低业主治理成本，维护地方民众的生命财产方面，具有先进、适用和保证工程质量与安全、提高施工效率、降低工程成本等特点，故有明显的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的是发明一种将遭遇采空区塌陷破坏的在役油气管道在保障管道正常运行条件下恢复到原设计位置、能有效消除采空塌陷对管道危险的在役油气管道遭遇采空区塌陷破坏复位施工方法。

因下沉的管道全部为在输状态，且下沉还在继续，若预见管道应力变形在一定时期内达到极限，必须在接近极限值前完成抬管施工，因此抬管施工在一定意义上应视为抢险作业。

本发明利用抬升管道的方法，可以有效的恢复管道原有的标高，使管道处于允许的安全运行状态，消减煤矿采空塌陷对管道的危险。

本发明在管道不停输的状态下，在机械抬管过程中，利用应力应变监测仪器检测管道的应力变化、利用测量技术对管道位移坐标和山体的位移坐标进行全程检测，确定管道的每点抬升高度，最终达到管道抬升的高度。

本发明的工艺流程如图1所示，抬管施工方法的工艺流程依次为：

1.施工准备；

2.管道雷迪定位、放线；

3.作业带清理及人工开挖管沟；

4.释放管道应力；

5.测量管道本体坐标及管道本体关键部位安装应力监测装置；

6.分析管道受力情况，确定拟抬管段及计算管道抬升高度；

7.布设吊点及关键焊缝超声波探测；

8.确定各吊点单次抬升高度；

9.分次抬升管道并分次探测关键焊缝内部情况及分次检测管道关键部位应力值；

10.管道标高复测；

11.夯填管底空隙；

12.释放吊点；

13.超声波检测焊缝；

14.防腐层补口补伤；

15.管线恢复。

具体施工方法：

1.前期准备包括搞清楚以下技术内容和设备的准备：

1)沉降的管道1本体各项技术参数；

2)沉降的管道1原始标高；

3)沉降的管道1有无弹性敷设；

4)拟抬升管段所含弯管数量、弯管的各种技术参数；

5)考察现场实际情况；

6)在沉降的管道1本体安装应变监测装置；

7)准备测量沉降的管道1及其附近变化山体的坐标；

8)准备对沉降的管道1的抬升高度进行计算；

9)起吊设备和材料准备：

①沉降的管道1抬升选用性能稳定易于操作的手拉葫芦5，手拉葫芦5的承载力是被起吊沉降的管道1重量的的2倍以上；

②吊带应选用能够承载被起吊沉降的管道1两倍以上重量的扁平带或吊绳；

③起吊横梁选用无缝钢管6，钢管6的规格同样需要考虑被起吊沉降的管道1的重量，必须选用应力和挠度能满足条件的无缝钢管；

2.管道位置定位放线

管道开挖前用雷迪每隔9-11m探测出拟抬管段的准确位置及标高，在地表沿沉降的管道1中心撒出白灰线标明管道位置，根据沟槽开挖安全施工规范确定管沟上口宽度，应在每个探测点处引出标识木桩，在木桩上标明管道埋深；地形起伏较大段，应加密探测点；

3.作业带清理及人工开挖管沟