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能源问题一直都是我国国民经济发展中的重要方面,如今随着 我国各大城市的繁荣发展,城市规模的进一步扩大及城市生活水平 的提升,对能源的需求越来越细致,像燃气的使用就是一个很好的 例子。而今燃气不仅得到了城市工业方面的应用,更重要地被应用 于城市的大部分居民用户中,这对于燃气供应企业来说,燃气管道 施工是必不可少的,由于城市管网日益变得复杂,传统的以开挖沟 槽为主要技术手段的方法显然逐步显现出一些弊端。因此,从实际 出发,创新一种更为科学合理的燃气管道施工技术,不仅能够大大 提升燃气管道施工水平,同时也在最大程度上减少了燃气管道施工 对周围环境及居民的干扰。


一、水平定向钻进技术概述


简单来说,水平定向钻进技术是利用相应的设备,沿着水平的 一定的方面进行孔道钻进的一种技术。具体而言,水平定向钻进技 术主要借助的是具有钻孔功能的设备,它主要是在地层中进行孔道 的钻进,通常水平钻进技术是沿着水平方向进行钻进的,但在实际 中为了施工的便利性及实际需求,则会以与地面较小的入射角为参 考在地面以下进行钻进,初步形成先导孔,而后通过一定的措施将 之前已经形成的先导孔孔径扩大至管道铺设所需求的大小,最后将 管道从一侧推送到合适的位置并对其进行加固的一种技术,即为水 平定向钻进技术。

水平定向钻进技术最大的优势是不需要对地面进行开挖,并且 钻进对底层及周围环境的影响作用很小,这样就在很大程度上避免 了机械开挖土体对周围环境、交通及居民造成的严重干扰,不仅如 此,水平定向钻进技术耗费资源较少,单位距离内施工耗时较短,并 且施工钻孔具有较高的精准度,能够让燃气管道敷设更加到位,同 时由于水平定向钻进技术对周围土体的影响作用较小。因此后期管 道敷设后加固效果会更加,从而大大减小了因振动、冲击力造成的 管道侧移。

通常来说 ,水平定向钻进设备由动力系统、钻机系统、泥浆系统、控制方向系统以及有关辅助机具构成,动力系统主要是为钻机 提供施工钻进中足够的动力;钻进系统应用与钻进中,同时还能实 现回拖;泥浆系统是在指导一定浓度的泥浆,借助泥浆提供给钻进, 使得钻进更加顺利,同时泥浆还能对孔道起到护壁的作用;控制方 向系统就是引导钻头始终以正确的钻进方向向前钻进,有效避免了 钻进方向的偏离;有关辅助机具主要是与水平定向钻进配套的一些 辅助设备,像扩孔辅助机具。


二、燃气管道水平定向钻进技术施工探讨


燃气管道施工采用传统的方法不仅耗费人力、物力及财力,在 施工中也会遇到各种因素的干扰,使得管道施工进度缓慢,同时也 很难从根本上确保管道敷设质量。而水平定向钻进技术不仅及时避 免了传统管道施工的诸多缺陷,同时也在很大程度上提升了工作效 率及管道施工质量,它作为我国目前应用的一种先进的施工技术手段,在石油、天然气、电力等行业中已经得到了普遍应用与广泛的认 可,特别是如今各大城市建设步伐加快,加上各类地下管线的增多, 这使得燃气管道施工的难度越来越大,而水平定向钻进技术则在很 大程度上解决了这样的难题,让燃气管道施工得以顺利进行。具体 来说,燃气管道水平定向钻进技术施工探讨如下。

1.水平定向钻进技术施工准备工作

水平定向钻进技术施工前需要开展一定的准备工作,准备工作 主要是为了让后续水平钻进更加顺利,以最短的时间最高的效率完 成钻进,从而为燃气管道施工节省一定的时间与成本。具体准确工 作表现在两个方面,一方面是在施工前需要对钻进位置处的地下情 况 进 行 探 明 ,其 主 要 是 对 地 下 管 线 的 分 布 情 况 ,分 布 走 向 及 具 体 位 置等查明,这样做的好处是能够为水平定向钻进施工提供重要的参 考数据,以便其合理确定钻孔施工轨迹或采取措施进行管线迁移 等工作;另一方面是对铺管材料选择的慎重,通常来看,燃气管道需 要具有较高的质量密度及较高的抗拉强度等良好的性能,燃气管道 采用三层PE结构外覆盖层和全线涂层采用加强级防腐,焊口采用热 缩套进行补口。

2.燃气管道中水平定向钻进技术的施工装备

钻机应该根据工作位置的不同分为坑内始钻式和地表始钻式; 水平定向钻机的主要技术指标是钻机的最大扭矩、轴向最大给进力 和最大回拖力。水平定向钻机有大中小型机之分,这需要视工程对 象来选择;施工设计参数,这一过程需要注意钻近角和曲率半径的 确定和施工地覆盖层的厚度;地质调查主要是包括探孔数量和探孔 深度。燃气管道中水平定向钻进技术施工的关键技术:

1)水平定向钻进轨迹设计。水平定向钻进轨迹设计是施工中成 败的关键环节,是施工过程中具体操作的理论指导。

2)导向孔轨迹。导向孔轨迹设计必须要考虑到地下管线、地质 状态、水文状态、地表环境、铺设物材质、穿越物深度以及长度等因 素。

3)预扩孔。预扩孔是继导向孔完成后的另一项比较关键的部 分。顾名思义,就是要把钻孔扩大到合适的直径以便于安装成品管 道。根据成品管道和钻机规格,可进行多级扩孔。

4)回拖管道。预扩孔完成之后,成品管道可拖入钻孔,回拖前必 须检查管材。检查完毕才能铺设回拖管道。回拖管道的过程需要连 续进行直到扩孔器和成品管道自钻机的一侧出来为止。回拖时要注 意扭矩和回拖力的变化。


三、结束语


总而言之,水平定向钻进技术在燃气管道施工中的应用,从施 工单位方面来看,不仅为他们节省了各种资源的大量使用,同时也 在很大程度上确保了施工进度与施工质量,而从施工的影响方面来 看,水平定向钻进技术的应用则大大降低了对周围交通、周围环境 及周围居民的负面干扰作用,更重要是燃气管道水平钻进技术施工 从很大程度上确保了燃气管道后期进行燃气运输的安全。

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