石油管道通信線(xiàn)路工程施工

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1前言

由于光纜通信系統(tǒng)傳輸容量大、傳輸性能穩(wěn)定和信號(hào)保密性強(qiáng)等特性，光通信已在各類(lèi)管道運(yùn)行中得到應(yīng)用，尤其在輸油（氣）管道運(yùn)行中使用廣范，主要用于管線(xiàn)傳輸流量的控制、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、語(yǔ)音調(diào)度等。光通信是管道建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要組成部分，在管道建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中扮演著十分重要的角色。石油管道通信線(xiàn)路工程采用硅芯管與管道同溝敷設(shè)，并同期吹放管道光纜。在本論文中同時(shí)整合了“新人手孔安裝”、“吹纜機(jī)不停輸注油”等優(yōu)化環(huán)節(jié)方面的內(nèi)容；細(xì)化了工序的操作內(nèi)容和實(shí)施手段或方法，使石油管道通信線(xiàn)路工程更貼近于實(shí)際施工要求。通過(guò)多年的工程實(shí)踐，隨著我國(guó)管道建設(shè)高潮的到來(lái)，該施工方法已在各主要輸油（氣）管道建設(shè)中廣泛應(yīng)用，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2施工工藝流程及操作要點(diǎn)

利用管道開(kāi)挖好的管溝，待管道下溝后，在溝底敷設(shè)硅芯管，并同期吹放光纜，光纜吹放完成后對(duì)需要光纜接頭處進(jìn)行人手孔安裝，完成光纜接續(xù)、測(cè)試等工作。在穿跨越的地方，借助于管道穿跨越所做的保護(hù)措施，局部地區(qū)增加輔助保護(hù)措施，順利完成穿跨越。

2.1施工準(zhǔn)備

（1）人員、車(chē)輛和機(jī)具設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；

（2）硅芯管、光纜、人手孔、接頭盒等器材的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收與準(zhǔn)備，包括但不僅限于以下幾個(gè)方面：①檢查各項(xiàng)材料的規(guī)格、型號(hào)等各項(xiàng)物理指標(biāo)符合合同和設(shè)計(jì)要求；②檢查各項(xiàng)材料外觀是否有損壞；③檢查各項(xiàng)材料出廠記錄是否與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是否一致；

（3）檢驗(yàn)完畢后，恢復(fù)各項(xiàng)材料出廠包裝，并編號(hào)。

2.2材料運(yùn)輸

（1）硅芯管、光纜及人手孔等大包裝物資應(yīng)單獨(dú)運(yùn)輸；

（2）硅芯管、光纜盤(pán)與盤(pán)之間，人手孔箱與箱之間不應(yīng)留有較大間隔，且應(yīng)具有良好固定，以減少行車(chē)中相互碰撞對(duì)材料造成損壞；

（3）成盤(pán)的硅芯管、光纜嚴(yán)禁平放運(yùn)輸，為防止光纜盤(pán)在車(chē)箱內(nèi)滾動(dòng)，宜用三角木塊支撐并采用較為柔軟的繩索進(jìn)行捆綁并在盤(pán)架式下方加墊三角木塊，捆綁嚴(yán)禁用鐵絲或鋼筋。

2.3線(xiàn)路復(fù)測(cè)

（1）線(xiàn)路復(fù)測(cè)應(yīng)以批準(zhǔn)的施工圖設(shè)計(jì)為依據(jù)；

（2）核定硅芯管及光纜路由、長(zhǎng)度、敷設(shè)位置、硅芯管接頭點(diǎn)和人手孔安裝位置；

（3）核定通信線(xiàn)路穿越鐵路、公路、河流、水塘、地下管線(xiàn)等障礙的具體位置和保護(hù)處理措施。

2.4硅芯管敷設(shè)

2.4.1硅芯管敷設(shè)的通用要求

（1）在布放硅芯管之前，應(yīng)先檢查硅芯管兩端口上的塑料端帽是否脫落，保持封堵嚴(yán)密。嚴(yán)禁在布放過(guò)程中有水、土、泥及其他雜物等進(jìn)入管內(nèi)。

（2）硅芯管在溝底應(yīng)順直、無(wú)扭絞、無(wú)環(huán)扣和死彎。

（3）硅芯管布放后應(yīng)盡快連接密封，對(duì)引入手孔的硅芯管應(yīng)及時(shí)對(duì)端口用堵頭或膨脹塞進(jìn)行封堵。硅芯管布放后不能及時(shí)接續(xù)時(shí)，應(yīng)將硅芯管重疊200mm。

（4）同溝布放多條硅芯管，按設(shè)計(jì)要求每隔一定距離捆綁一次，以增加硅芯管的挺直性，并保持一定的管群斷面。

2.4.2硅芯管敷設(shè)穿跨越的要求

（1）頂混凝土套管、大開(kāi)挖帶套管穿越公路、鐵路①當(dāng)管道采用頂管方式穿越公路、鐵路時(shí)，通信線(xiàn)路應(yīng)增加準(zhǔn)114鋼管保護(hù)，保護(hù)鋼管與輸管道一起穿入混凝土套管，保護(hù)鋼管應(yīng)置于管道前進(jìn)方向的右側(cè)或按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。②當(dāng)管道被拖入混凝土套管后，混凝土套管兩端要做封堵，準(zhǔn)114鋼管要分別露出封堵兩端各2m，光纜施工完成后鋼管兩側(cè)要采用油麻瀝青或發(fā)泡劑做好封堵。④說(shuō)明：管道保護(hù)套管；在保護(hù)鋼管內(nèi)穿放兩根硅芯管，其中一根備用；鋼保護(hù)套管一般為準(zhǔn)114鋼管。⑤施工方法：a.準(zhǔn)備準(zhǔn)114鋼管、硅芯管（根據(jù)穿越長(zhǎng)度），塑料皮線(xiàn)、瀝青和麻布或發(fā)泡劑；b.把硅芯穿入準(zhǔn)114鋼管內(nèi)；c.把準(zhǔn)114鋼管固定于混凝土管道的指定位置。⑥注意事項(xiàng)：a.鋼管兩頭一定要磨平，不留毛刺，以免在穿光纜時(shí)劃傷光纜；b.把準(zhǔn)114鋼管捆綁在氣管道上方時(shí)，不能碰傷管道防腐層；c.施工結(jié)束前，一定要用瀝青麻布或發(fā)泡劑把鋼管和塑料管兩頭進(jìn)行封堵；

（2）穿越橋梁在穿越橋前，要與管道分開(kāi)單溝敷設(shè)至橋邊，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行盤(pán)留，過(guò)橋可采用兩種方式：①加防護(hù)套管后掛在人行道下的三腳架上；②在橋墩頂面安裝50×50×5的鍍鋅鋼擔(dān)，采用7×2.2鋼芯鋁絞線(xiàn)作為吊線(xiàn)，用掛鉤把通信線(xiàn)路掛在上面。

（3）大開(kāi)挖穿越公路在施工前，確定開(kāi)挖時(shí)間、地點(diǎn)，實(shí)測(cè)開(kāi)挖長(zhǎng)度，并按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)備好預(yù)埋套管，根據(jù)預(yù)埋長(zhǎng)度進(jìn)行連接并預(yù)穿鐵線(xiàn)，待管道下溝后，將預(yù)埋套管按設(shè)計(jì)埋深布放到溝內(nèi)。預(yù)埋套管要根據(jù)規(guī)范要求在路基兩側(cè)各伸出1m，管口做臨時(shí)封堵。

（4）穿越地下設(shè)施、管道、電纜穿越地下設(shè)施、管道、電纜時(shí)，采用G50的鋼管保護(hù)，保護(hù)鋼管與地下設(shè)施的凈距離為0.5m左右，鋼管兩頭應(yīng)除去毛刺并做封堵處理。

（5）穿越地下輸油氣管道一般情況下禁止與輸油氣管道交叉敷設(shè)，特殊情況下必須與輸油氣管道交叉時(shí)，應(yīng)采用槽鋼覆蓋保護(hù)或穿保護(hù)套管（鋼管）等措施加以保護(hù)。

（6）大開(kāi)挖穿越河流、溝渠、水塘采用水纜進(jìn)行大開(kāi)挖穿越河流、溝渠、水塘?xí)r，水纜上方應(yīng)壓沙袋。當(dāng)采用普通直埋光纜穿越時(shí)，穿越地段應(yīng)增加套管保護(hù)，套管上方加壓沙袋。

2.5吹放光纜

2.5.1吹纜機(jī)不停輸注油設(shè)備安裝及使用

（1）吹纜機(jī)不停輸注油主要利用吹纜機(jī)不停輸注油器這一關(guān)鍵構(gòu)件，其原理是利用硅芯管內(nèi)空氣流動(dòng)形成內(nèi)外壓力差，進(jìn)而形成虹吸，從而將吹纜油吸入硅芯管內(nèi)完成不停輸注油工作；

（2）吹纜機(jī)不停輸注油構(gòu)件為“”字型構(gòu)件，三通部位安裝單向格柵一個(gè)，利用硅芯管內(nèi)空氣流動(dòng)形成內(nèi)外壓力差，進(jìn)而將吹纜油吸入硅芯管內(nèi)完成不停輸注油工作；

（3）將吹纜機(jī)布放到位，將吹纜機(jī)不停輸構(gòu)件安裝至空壓機(jī)與吹纜頭設(shè)備之間，注油口利用軟管連接至吹纜油儲(chǔ)罐內(nèi)。

2.5.2光纜吹放注意事項(xiàng)

（1）HDPE管內(nèi)光纜的穿放，采用氣吹法為主、牽引法為輔的施工方法。在地形條件復(fù)雜、空壓機(jī)、設(shè)備難以到達(dá)的局部地段可使用牽引法。

（2）光纜采用整盤(pán)吹放，確因現(xiàn)場(chǎng)條件有問(wèn)題，一般不應(yīng)斷開(kāi)光纜增加接頭。

（3）氣吹及牽引點(diǎn)的選擇應(yīng)充分利用地形及地貌條件。在具備一定坡度的管道中穿放光纜時(shí)，氣吹點(diǎn)宜選在坡頂，牽引點(diǎn)宜選在坡底；在線(xiàn)路拐角較集中的管道中布放光纜時(shí)，氣吹點(diǎn)宜選在距拐角較近端，牽引點(diǎn)宜選在距拐角較遠(yuǎn)端。

（4）氣吹法敷設(shè)光纜，硅芯管的氣密性應(yīng)滿(mǎn)足管內(nèi)沖氣10bar，如壓力減弱的速度不大于0.5bar/min（即無(wú)大漏氣），即可進(jìn)行氣吹光纜工作。

2.6人手孔安裝

（1）首先在預(yù)定人手孔位置進(jìn)行擴(kuò)坑開(kāi)挖，開(kāi)挖基面應(yīng)平整并對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)處理；

（2）將人手孔放置于孔坑中部，將光纜接頭盒至于人手孔底部；

（3）將光纜通過(guò)人手孔兩端預(yù)留孔穿入孔內(nèi)，并完成接續(xù)工作；

（4）將硅芯管通過(guò)人手孔兩端預(yù)留孔，使用硅芯管接頭將硅芯管與人手孔進(jìn)行連接固定。

2.7光纜接續(xù)

（1）光纜接續(xù)前應(yīng)該核對(duì)光纜端別，接續(xù)前應(yīng)將光纜端頭剪除3~5m，如果光纜外觀有死彎、纜皮有損傷等，應(yīng)盡可能剪去。

（2）光纖接續(xù)時(shí)，應(yīng)使用OTDR對(duì)接續(xù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（3）安裝光纜接頭盒，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，保證接頭盒的氣密性，防止進(jìn)水、受潮。

（4）光纜接頭盒內(nèi)金屬件的連接要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

2.8光纜標(biāo)石埋設(shè)

（1）標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)在光纜的正上方。轉(zhuǎn)彎處的標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)在路由轉(zhuǎn)彎的交點(diǎn)上。

（2）標(biāo)石有字的一面朝向彎角較小的方向，當(dāng)光纜線(xiàn)路沿公路敷設(shè)且與公路間距不大于100m時(shí)，標(biāo)石可朝向公路側(cè)。

（3）標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)在不易變遷、不影響交通的位置。

（4）標(biāo)石規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。標(biāo)石埋深80cm，出土60cm，標(biāo)石周?chē)寥缿?yīng)夯實(shí)。

2.9光纜中繼段測(cè)試

（1）中繼段光纖線(xiàn)路衰減測(cè)試，應(yīng)在光纜成端完成后進(jìn)行。

（2）中繼段光纖線(xiàn)路衰減測(cè)試，應(yīng)采取雙向測(cè)量取其平均值的方式。

（3）測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)包括：①中繼段光纖線(xiàn)路總衰減（dB）；②中繼段光纖線(xiàn)路長(zhǎng)度（km）；③中繼段光纖線(xiàn)路平均損耗（dB/km），使用1310nm波長(zhǎng)測(cè)試，平均損耗<0.36dB/km，使用1550nm波長(zhǎng)測(cè)試，平均損耗<0.25dB/km。

3經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1單獨(dú)挖溝敷設(shè)光纜和同溝敷設(shè)光纜兩者的經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）同溝敷設(shè)不需要為光纜線(xiàn)路單獨(dú)發(fā)生征地費(fèi)，而單獨(dú)挖溝敷設(shè)必須為光纜線(xiàn)路征地。

（2）同溝敷設(shè)不需要單獨(dú)開(kāi)挖光纜溝，而單獨(dú)挖溝敷設(shè)需要單獨(dú)開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)的光纜溝。

（3）根據(jù)以往的工程推算：同溝敷設(shè)光纜比單獨(dú)挖溝敷設(shè)光纜可節(jié)省一半的費(fèi)用，估計(jì)單公里綜合造價(jià)可節(jié)省約10000元。

3.2不停輸注油工藝經(jīng)濟(jì)效益分析

傳統(tǒng)施工工藝每次注入吹纜油需要約10min時(shí)間，且需二次增大空壓壓力，偶爾造成光纜受壓損傷。僅以2km光纜吹放為例，約需要注入5次左右，造成時(shí)間浪費(fèi)約1h。使用本工法不需要停止空壓機(jī)工作，即可完成吹纜敷設(shè)，2km吹放即可節(jié)約各項(xiàng)臺(tái)班約0.15個(gè)，節(jié)約成本約500元，節(jié)約時(shí)間約1h。

4總結(jié)

本文介紹了石油管道通信工程施工的特點(diǎn)、施工工藝流程及操作要點(diǎn)，新增了“新人手孔安裝”、“吹纜機(jī)不停輸注油”等最新施工工法。該施工方法在蘭州-成都原油管道工程、中衛(wèi)-貴陽(yáng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)工程及西氣東輸二線(xiàn)工程中得到廣泛應(yīng)用。

作者：張細(xì)偉 于海超 趙瑞華 單位：中國(guó)石油天然氣管道通信電力工程總公司