定向钻施工组织设计.doc
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1、一、工程概况1二、主要工程量2三、施工总体部署3四、施工平面布置图5五、技术质量保证措施5六、定向钻施工工艺及措施13七、工期计划16八、质量保证体系16九、定向穿越项目HSE体系20一、工程概况11概况金嘉湖成品油管道工程,在线路施工中由于河流通航或就是开挖难度较大,发生变更具体见下表。 名称桩 号穿越长度(米)起始里程备注泥浆池HZ033-1HZ0332322、39见图纸W河HZ019HZ020255见图纸两塘两河HZ066HZ067600见图纸(阻工)河HZ020HZ021192见图纸130米塘HZ035HZ0351240见图纸埭溪塘(西)HZ046HZ047192见图纸12地质构成特征
2、地质特征未提供。1、3 执行规范及标准 1输油输气管道工程设计规范 GB50251-94;2原油与天然气输送穿跨越工程设计规范 穿越工程 (SY/T0015、1-98);3输油输气管道线路工程施工及验收规范(SY0401-98); 4石油天然气管道穿越工程施工及验收规范 SY4079-95;5石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管 GB/T9711、1-1999; 6涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级(GB8923);7油、气管道焊接工艺评定方法(SY4052-92);8管道下向焊接工艺规程 (SY/T4071-90);9石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级 (SY4056
3、-93); 10石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级 (SY4065-93);11、钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术标准 (Q/CNPC 38-2002);12、金嘉湖成品油管道工程定向钻设计图纸及相关标准;13、 金嘉湖成品油管道工程施工组织设计。二、主要工程量21场地平整2、1、1钻机场地及进场便道钻机场地位于湖盐公路西侧,钻机场地尺寸为:40m30m,钻机场地需要进行平整并压实,在压实得路面上铺上等面积得土工布,土工布上铺垫高强木排,每块尺寸为1、8m5m,断面如下所示,要求承载力可达50T。场地四周挖排水沟,宽度为1、5米,深1、0米(如下图示),挖出得土在排水沟外侧0、5
4、米以外打土围堰1、5m高,上口宽1、0m,下口宽1、5m,上层用编织袋装土覆盖,排水沟与农田排水沟相通。高强钢管排1、0m1、5m1m2、1、2出土点场地、施工便道及管线组装场地出土点位于杨家坪塘东侧,场地位于稻田地里,施工前也需进行平整,出土点场地得尺寸为30m25m。22挖排浆池2个(出、入土点各一个),作为废浆回收池,防止废浆流散污染环境,出、入土点排浆池得尺寸为:15m15m3m。23挖地锚坑一个:长4、3m、宽2、3m、深1、5m,穿越主管时地锚前放置12m长,深度1、5m,厚度0、2m得钢挡板,挡板前紧贴挡板均匀打8个8m长,壁厚为10得219管桩; 24钻机场地油料区用彩条布搭建
5、隔离区,隔离区尺寸为:4米宽,6米长,2米高。25钻机场地四周用彩条布搭建隔离区,尺寸为:40米宽,40米长。26钻导向孔长度为穿越长度; 27定向钻管线安装:323、97、9mm,长度为穿越长度; 28定向钻穿越管线补口、补伤 ,补口数为*道口; 29管线检验、探伤及定向钻穿越段管线试压、清管。210焊接场地安放滚轮架。滚轮架得间距以不超过25米为宜。211预扩孔: 22扩孔器扩孔1次,长度各为穿越长度。212管线回拖:用20扩孔器+分动器+回拖管线进行回拖。213 穿越段中得直埋管段施工,包括布管、焊接、检验、探伤、试压、补口补伤、下沟回填及连头各工序。2、 14冷弯管安装2处。2、 15
6、施工终起点长度为穿越长度。三、施工总体部署定向钻穿越工程组织实施相应分工如下:31定向穿越组负责钻机场地布置、钻导向孔、并扩孔回拖管线;32管线安装机组负责布管、组装焊接及直埋管段下沟回填;33防腐机组负责管道防腐、检测及现场补口补伤;35土建工程组负责对线路测量放线、扫线并按照要求修筑进场便道及作业场地;36检测单位负责按规范对管线进行100%超声波探伤检测,100%X射线照相;37材料组负责按合同规定对甲方供应材料得认领、检验入库及索取材料得合格证、质量证明文件、使用说明书并移交质量及技术部门保管;自购材料得采办及索取材料得合格证、质量证明文件、使用说明书并移交质量及技术部门保管,向各施工
7、队限额发放施工用料;38项目经理部负责对定向钻现场人员、设备得调度,各工序协调,生产指挥与对施工技术、质量、安全、经营实行全面管理。施工管理组织图如下:监理工程师 项目经理部业 主经营计划设备、安全技术质量财务科材料供应生产调度穿越组土建组安装机组防腐机组试压组四、施工平面布置图41钻机场地布置图30 m 入土点 停车区泥浆池膨润土钻机钻杆40 m爬犁房泥浆罐 80m 动力站消防设施油料泥浆泵42穿越管线组焊场地布置图: 组装管线管头距出土点20米,在出土点一侧1、5米出土点 管线组装场地长为:穿越长度五、技术质量保证措施5、1定向钻穿越河流得关键在于钻导向孔、管线安装及扩孔、回拖管道,因此测
8、量人员必须认真测量,准确定出构筑物与出土点间距离;控向人员必须准确测出方位,认真按照设计曲线进行控制;司钻工必须思想集中,时刻注意各个力量变化,若有突变,立即汇报;回拖管线时对岸必须准备好挖掘机与吊管机等设备,保证管线顺利回拖。钻进时要认真把握地质可能不规律变化,会增加钻进难度,因此要仔细认真,全面掌握地质资料,切不可掉以轻心。为使工程能够圆满成功,施工中要严格执行设计要求与施工规范规定,各工种、各岗位认真负责,密切配合,做好充分准备,仔细分析各种可能发生得情况,制订相应得处理措施,泥浆岗位要全面掌握地质情况,并按规定对排浆进行化验,按不同地层调配泥浆,保证钻孔需要与成孔良好。 52 在入土点
9、挖地锚坑,地锚坑中心线在穿越主管中心线上,尺寸3、7m7、2 m1、7 m,开挖排浆池及地锚坑时要留坡比1:0、67得边坡。 地锚坑完成后,先将地锚放入穿越得地锚坑内,安装挡板,在挡板前打8个8米长,壁厚为10得219管桩进行加固,同时将地锚、挡板、管桩与钻机下所垫钢板用槽钢进行连接,保证在回拖管线过程中地锚得稳固。地锚形式如下示意图: 管桩 12米长,1、8米深,0、5米厚钢挡板 钻机下所垫钢板地锚 连接槽钢 5、3组装场地施工程序5、3、1组装场地施工便道修整,场地范围内得水塘旁便道施工。5、3、2布管:卸管时要保证钢管防腐层得完好无损;钢管卸到指定堆管场地后,用人工推动双轮小车沿作业带将
10、钢管自出土点后20米开始顺序布管,并首尾错开以便组对焊接。5、3、3组装焊接:主管线采用手工焊,焊条为纤维素型E6010,焊道要按设计要求及规范规定进行外观检验、100超声波探伤及100X射线照相检验。5、3、4 焊前准备1) 被焊接表面应均匀、光滑,不得有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆与其它影响焊接质量得有害物质。管内外表面坡口两侧25mm范围内应清理至显现金属光泽。2) 管端坡口得加工应采用机械加工,用动力角向磨光机将坡口修磨均匀、光滑,并清除坡口氧化皮及热影响区影响焊接质量得有害物质。3) 接头坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合焊接工艺规程得要求。5、3、5预热要求:预热方法
11、采用火焰加热方法进行,预热后应清除表面污垢。预热宽度以坡口两侧宽度各100mm为宜。预热范围内温度应均匀,预热温度100。5、3、6施焊工艺:1) 采用外对口器组对。撤离外对口器前应完成50%根焊道。2) 焊接方法为手工焊,与一般线路得焊接工艺相同。3) 焊接方向为下向焊,每层焊道焊工数为2名;为防止焊接飞溅伤人,施焊前,应穿戴好劳保用品。4) 在管子焊接时,应采取有效措施防止管内产生穿堂风。5、3、7操作规程:1) 焊接前,管口组对与焊前准备工作应达到工艺规程要求。2) 焊接前应在焊接试板上试焊,调整焊接参数。3) 焊接时,在2名焊工收弧交接处,先到达交接处得焊工应多焊部分焊道,便于后焊焊工
12、得收弧。4) 焊道得起弧或收弧处应相互错开30mm以上。严禁在坡口以外得管表面上引弧。焊接前每个引弧与接头必须修磨。必须在前一焊层全部完成后,才允许开始下一焊层得焊接。5) 根焊完成后,应用角向磨光机修磨清理根焊道。6) 焊接时,为保证盖面焊得良好成型,填充焊道填充(或修磨)至距离管外表面12mm处为宜。7) 完成后,必须将接头表面得飞溅物、熔渣等清除干净。8)在焊接作业中,焊工应对自己所焊得焊道进行自检与修补工作。9)焊接时发现偏吹、粘条或其它不正常现象时,应立即更换焊条并修磨接头后施焊。5、3、8返修:焊缝返修在监理人员得监督下,由具有返修资格得焊工依照返修焊接工艺规程进行返修。5、3、9
13、补口、补伤:由项目部防腐补口机组负责按规范施工,补口采用定向钻专用热收缩带;并提供质量保证资料,在现场及时修补漏点保证管线防腐层质量,直到回拖结束。详见5、6补口、补伤工艺5、4清管、试压方案管线无损检测合格后试压清管:即根据设计要求,定向钻穿越段管道进行沟上强度试验(水压试验)与严密性试验,在穿越管段与主管线连头后再进行整体试压。试压介质应为无腐蚀性水,水源拟用杨家坪塘水,用200m *4寸得水龙带打水。试压合格后请监理确认并作好记录。其强度试验压力为12Mpa,稳压4小时;严密性试验压力为10Mpa,并稳压8小时。定向钻完成后还要进行一次严密性试验。管道得试压按设计要求及图纸与规范要求得试
14、压步骤、压力等级进行。清管、试压作业要求具备得条件(1)、 通球扫线试压段得焊接、无损检测等工作己完成;(2)、隐蔽工程检查合格;(3)、 仪器仪表检验合格,试验用机具及通球试压装置符合规定要求;(4)、 施工作业方案己经业主与监理审查通过;(5)、 技术、安全交底己完成,人员分工明确,工具齐备;(6)、 现场其它准备工作已经监理审查同意。(7)、 试压作业应在通球扫线结束并得到现场监理得同意后进行。清管、试压前,所有机具、仪表、设备应完好,仪表得精度、量程、大小应符合有关规定并在检定有效期内,各种连接准确可靠,人员分工明确。技术、安全人员必须将施工方案与安全技术措施向作业人员进行详细得交底。
15、清管作业(1)、 发球前应向管内灌入一定量水,便于清管。同时覆盖编织袋,防止飞溅物伤人。(2)、 清管前对清管球应进行外观尺寸测量,清管球充水后直径过盈量为管内径得5%-8%;发球使用简易发球筒。(3)、 清管次数视出口情况,一般为2-3次。(4)、 驱动介质使用压缩空气。附收发球装置简图:清管器压力表压缩空气发球筒示意图盲板法兰原管线100放气孔1200mm收球筒示意图均布6个长800宽100放气孔原管线焊口开孔盲板法兰试压装置简图5、5补口、补伤工艺:5、5、1补口前,对补口部位进行表面预处理,用喷砂除锈将钢管处理至规定等级。焊缝处得焊渣、毛刺等应清除干净。补口作业施工工序 准备工作管口表
16、面处理管口加热、测温涂刷底漆热收缩带安装加热热收缩带检查验收管口补口标识填写施工、检查记录5、5、2质量控制:1) 检查钢管表面与焊口两侧各150mm范围内得区域,应无泥土、油污与杂草等物。2) 将两侧防腐层切成45斜角。3) 3)喷砂时应将两侧各50mm范围内打毛,除锈等级应为Sa2、5级,管口6点钟位置得铁锈必须除尽。4) 应用点温计等业主允许得仪器对钢管表面得顶、侧、底四个点得温度进行检查。应符合产品说明书中得有关规定。5) 按规定要求安装热收缩带,检查热收缩带得轴向搭接与周向搭接宽度,应符合标准规定。6) 调好火焰,以不冒黑烟为宜,避免长时间烘烤同一地方以防止烧焦或烤爆,按照规范规定或
17、/与制造商得推荐作法对热收缩带进行加热操作。5、5、3检查1) 应按照标准规定检查每一个补口得外观质量,应平整无气泡、皱折、烧焦与炭化等缺陷。2) 按照标准规定对补口进行粘结力抽查(不小于50N/cm),如不合格应加倍抽查,若加倍抽查不合格,则该段管线得补口应全部返修。3) 任何检查出得损伤或有漏点得区域均应做出防水标记,标记得位置应不影响补伤得粘结力。5、6泥浆控制5、6、1泥浆就是定向穿越中得关键因素,穿越经过地层有:素填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土等地层。我们针对不同得地层采用不同得泥浆,具体采取以下措施:1)水源得水经过沉淀存入水罐,在水中加入纯碱,使水软化,改善水质,同时提高水得PH
18、值。2)按照事先确定好得泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂,配出合乎要求得泥浆。3)使用得泥浆添加剂有:降失水剂、提粘剂与防塌润滑剂等。所加添加剂符合环保要求。4)回流泥浆得处理:钻机场地与出土点各有一个15m5m3m返浆收集池,泥浆通过排浆池收集,经沉淀之后处理。5)泥浆得配备方案、导向孔:配比标准:钠基膨润土7%;降失水剂0、14%;润滑剂0、1%、扩孔:(22一次)原料配比标准:钠基膨润土16%,增粘剂0、04%,滤饼剂0、1%,降失水剂0、28%,润滑剂4%。、回拖(20管线回拖) 原料配比标准:钠基膨润土16%,润滑剂8%。5、6、2泥浆得控制措施为了控制泥浆在穿越管线沿线冒出,我们
19、采取以下技术措施:、钻导向孔阶段导向孔钻进阶段就是管线穿越得关键,因为管线穿越孔还没有钻通,因此在导向孔钻进得过程中,穿越泥浆就是在盲孔中向入土点返出,如果入土点前端孔堵塞,则有可能在穿越沿线冒出泥浆,因此在管线导向孔得前100米,将采取比较大得泥浆量,泥浆得流量较大便于携带出破碎得泥土,使孔始终就是通路。在导向孔得后半段,泥浆压力要减小,因为穿越距离长时泥浆很难再从入土点孔洞内返出。、扩孔阶段开始扩孔得前半段,要采取比较大得泥浆量,利用泥浆得流动把孔内得泥土带到出土点。当扩孔中段,泥浆量要减小,因为距离出土点与入土点都比较远,泥浆从这两点返出需要得压力较大,如果采取大得泥浆压力可能从沿线冒出
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