天然气管道定向钻穿越铁路施工方案

/XX工程定向钻穿越XX铁路方案编制：审核：审批：XX公司日期：年月日目录工程概况………………2工程名称工程范围工程地点主要工程量工程工期编制依据………………2施工部署………………2-4施工准备施工组织机构人员配置机具配置施工总进度支配………4各项资源须要量支配…………………5施工流程………………5-12质量保证措施…………12-13平安文明施工措施……13-16工期保证措施…………16平安施工事故预防及应急响应和救援预案…………16-18一、工程概况工程名称：XX工程。工程范围：定向钻穿越XX铁路。工程地点：XX。主要工程量：施工地点管道规格管道穿越长度（约）管道穿越最深度（约）施工班组XXDeXXXmXm定向钻一组XXDeXXXmXm定向钻二组工程工期：支配X年X月X日至X年X月X日完成施工，工期为X个日历日。二、编制依据1、《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》CSTT；2、《输气管道工程设计规范》GB502512003；3、《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2007；4、《石油自然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》（SY4208-2008）；5、《油气输送管道穿越工程施工验收规范》（GB50424-2007）。三、施工部署1、施工准备协调准备：我方已和有关部门协商完毕，途中管线各项协调问题已基本到位。场地施工准备：（1）勘察现场：勘察并复测入土点、出土点标高和水平距离；对穿越现场的四周建筑物、地形面貌、河床状况、土壤状况、水源进行考察；对穿越钻机等设备的场地大小进行测量确认；假如雨季多雨地面松软，由于需放置重型设备，场地必需进行修垫后才能放置钻机、发电机、钻杆、泥浆罐等设备。（2）查明地下设施：询问当地有关部门在穿越中心线上是否有电讯、电力、供水、输油、燃气等地下线路设施，并用信号探测器沿穿越路途全线进行探测。（3）检验水质状况：取旁边水源化验，看水质能否满足泥浆制浆的要求。（4）穿越出、入土点的施工场区的道路应确保畅通，能满足大型施工车辆的正常通行，否则应对施工便道进行整修。施工便道的修筑可通过挖掘机平整、铺设砂石和铺设钢板或管排等方法，做到三通一平。设备进场及调试：确定入土点，将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位调试完成后，进行系统连接、试运行，保证设备正常工作，进行设备调试运转，同时严格按控向系统调校程序对定位系统进行调校。2、施工组织机构项目管理组项目管理组现场施工管理、协调、指挥、调配等定向钻组定向钻组（一组、二组）负责本工程的定向钻施工工艺组负责本工程的管道焊接、试压等3、人员配置班组人数人员职责联系电话项目管理组X现场管理、协调、指挥等X现场人员、机具、材料调配等X技术指导等工艺组X（焊工）管道焊接、试压等以下人员空白定向钻一组X（导向）定向钻施工以下人员空白定向钻二组X（导向）定向钻施工以下人员空白4、机具配置序号机械设备型号数量用途1定向钻机ZT-25A型1定向钻施工（一组）2定向钻机ZT—18型1定向钻施工（二组）3管线探测仪雷迪80001探测地下设施4车辆轻型一般货车2运输5全自动电熔焊机DRJ1管道焊接6热熔焊接机315型1管道焊接7空压机/1管道吹扫、试压8压缩空气油水分别器LD-101管道吹扫、试压过滤9压力表YA-1502管道试压四、施工总进度支配项目名称时间工期（天）投入人员（个）投入资源总进度支配84727详见六、各项资源须要量支配现场勘踏、地下物探814管线仪一台管道焊接、试压自检约300米8927热熔焊接机一台、空压机一台、试压表两块管道试压约300米2014.1.1017空压机一台、试压表两块工作坑开挖2014.1.1015/定向钻施工两处，共约300米14416定向钻机两台泥浆处理、地貌复原416/五、各项资源须要量支配类别项目名称型号规格单位数量备注材料聚乙烯燃气管SDR11PE100DE315米300甲供示踪线BVR4.0mm2米300机具及各项物资定向钻机ZT-25A型台1一组定向钻机ZT—18型台1二组管线探测仪雷迪8000台1车辆轻型一般货车辆2全自动电熔焊机DRJ台1热熔焊接机315型台1空压机/台1压缩空气油水分别器LD-10台1压力表YA-150块2警示牌/块4雪糕筒/个8警戒带/米200人员管理人员/个4施工人员/个23六、施工流程本次定向钻穿越XX。具体施工流程详见图1~图3。图1、定向钻穿越平面示意图：图2、定向钻穿越XX平面示意图：管材摆放位置管材摆放位置图3、定向钻穿越施工流程示意图：测量放线测量放线施工场地施工场地准备设备进入现场设备进入现场钻机就位开挖泥浆池设备摆放钻机就位开挖泥浆池设备摆放配制泥浆钻机、控向系统、泥浆系统连接调试配制泥浆钻机、控向系统、泥浆系统连接调试管线管线试压、吹扫钻导向孔钻导向孔返回泥浆返回泥浆处理回收返回泥浆预扩孔、清孔预扩孔、清孔回拖管线就位于发送沟内回拖管线就位于发送沟内回拖工作管线回拖工作管线拆卸、搬迁设备拆卸、搬迁设备复原复原地貌1、泥浆配置（1）泥浆的混配①水源：配制泥浆用水应尽量保持低含沙量，可将水泵放置在水位相对较深的位置，同时备足相应的水龙头。为预防沙石抽入搅拌水缸内，现场设一水罐，搅拌缸内的水必需经水罐加碱调和PH值后方可运用。②加料：现场禁止接受割袋方式加料，应在加料斗设置过滤网，严格限制编织袋线，塑料布等进入泥浆马达。③过滤：泥浆进入高压泥浆泵前设置过滤网和过滤器，每班至少清洗过滤器、过滤网一次，并做好交接班记录。④场地：泥浆罐高压泥浆泵四周挖排水沟，利于排浆排水，泥浆场地禁止铺垫碎石，以防止碎石带人罐内造成严峻后果，当班人员应限制上罐人员，防止脚底将场地碎石，线绳等带人罐内。（2）为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储存罐和泥浆快速水扮装置，在造斜段运用的泥浆中加入适量的润滑剂，能降低孔壁的摩擦系数，防止管道粘卡。（3）防止冒浆预案①在施工过程中，密切留意泥浆压力变更，在正常状况下泥浆压力应小于300psi。当泥浆压力突然出现增大的状况，立刻停止钻进，回撤1—2米保持旋转和正常泥浆流量，过5—10分钟后，缓慢前行至泥浆压力突增处，缓慢钻进，待泥浆压力降至小于300psi时，正常钻进；当出现泥浆压力突然降低时，此时泥浆已泄露空洞，应快速钻进突破这个区域，到达下一个泥浆压力稳定的区域，保持空洞中的返降速度，这样可以避开泥浆憋出地面。②在施工时发觉有泥浆憋出地层的可能时，应调整泥浆添加剂，增加堵漏剂。堵漏剂功能就是在缝隙中形成阻碍，是泥浆不能从缝隙中溢出。当出现泥浆憋出地层时，此时正常作业，在泥浆憋出处，开钻一个泥浆倒流孔，将冒出的泥浆倒流到泥浆洞中。避开再次憋出地面。2、管线试压、吹扫（1）强度试验A.管道应焊接检验合格。管道应在管道回拖前进行强度试验。B.本次试验管道长度约为300mC.试压用的压力表已经校检合格，精度不低于1.5级，并不少于2块，压力表满刻度1.0Mpa。D.压力试验介质为压缩空气，工作温度不超过40℃。E.将空气压缩机出口接至试压管道接口上，向管道内加入压缩空气；强度试压压力为设计压力的1.5倍，即0.6Mpa。当达到试验压力0.6Mpa后，稳压1小时后，视察压力计不应少于30分钟，全部无漏气现象为合格；试验时所发觉的缺陷，应在试验压力降至大气压力时进行修补，修补后应进行复试；若发觉有漏气处可放气后进行修理，修理后再次试验，直至合格。（2）气密性试验A.试验用的压力计应在校检有效期内，其量程应为试验压力的1.5-2.0倍，其精度等级不得低于1.5级；弹簧压力表精度应为0.4级。B.严密性试验应在强度试验合格后进行。强度试压合格的管道，可将试验压力降至管道设计的1.15倍，即0.46Mpa后进行气密性试验，待管道内试验介质的温度、压力稳定后起先记录试验参数。气密性试验持续时间不应少于24小时，每小时记录不小于1次，当修正压力降小于133pa为合格。修正压力降按下式确定：△P’=(H1+B1)-（H2+B2）EQ\F(273+t1,273+t2)其中：ΔP’-修正压力降（Pa）H1、H2-试验起先和结束时的压力计读数（Pa）B1、B2-试验起先和结束时的气压计计数（Pa）t1、t2-试验起先和结束时的管内介质温度（℃）（3）吹扫本穿越工程管线将和全线连接后分段（约500米每段）吹扫，具体参见吹扫试压方案。3、导向孔钻进施工导向孔应依据设计曲线及穿越曲率半径进行钻进，每根钻杆的折角应依据管径大小确定，钻杆折角应符合下表要求。钻杆折角表穿越管径（mm）每根钻杆最大折角（°）4根钻杆累加折角（°）325以下2.16.0（1）在钻进过程中依据控向系统显示的数据随时调整钻头的走向。（2）钻孔施工同时接受人工磁场法对钻头进行跟踪，确保曲线的规则和出土点的精确度。（3）导向孔钻完成后实际出土点和设计出土点的误差：纵向不大于穿越长度的1%，横向不大于穿越长度的0.5%，曲线偏移量小于2m。4、扩孔施工（1）扩孔施工中，假如发生扩孔不顺畅等，要进行一次洗孔。（2）最终扩孔直径应依据管径、穿越长度、地质条件、钻机实力以及最终一次扩孔扭矩来确定。一般状况下，最小扩孔直径和穿越管径的关系见表：最小扩孔直径和穿越管径关系表（mm）穿越管段的直径最小扩孔直径219—6101.5倍管径（3）扩孔宜实行分级、多次扩孔的方式进行。一般地层扩孔级差不大于150mm。（4）扩孔时钻具组合依次为：钻杆——扩孔器——钻杆（5）扩孔器公母扣两端应加爱惜短接，防止扩孔器扣型损坏。（6）扩孔过程中，各工序紧密连接，扩孔器进洞前，应开泵检查扩孔器水眼有无堵塞，保证水眼泥浆压力正常后再进行扩孔，以免水眼堵塞引起卡钻。5、清孔（1）清孔的主要目的就是进一步将孔眼内的泥沙、岩屑携带出来，削减钻屑的沉积而使孔清洁；清孔的另一个目的是在确定程度上修正孔眼。（2）清孔的次数通常依据泥浆循环时间、切削量等因素灵敏把握，扩孔过程中，假如扭矩、拉力较大，可考虑进行清孔作业；清孔结束后，再接着进行扩孔。回拖前应进行清孔作业直至扭矩、压力稳定正常。（3）岩石地层通常扩两遍孔后至少清孔一次。6、管线回拖（1）回拖前，应完成以下事项：①连接前用泥浆冲洗钻杆，以确保钻杆内无异物。②连接后要进行试喷，确保扩孔器畅通无阻。③旋转接头内应注满油，旋转应良好，无卡阻现象。④回拖前应对钻机、泥浆泵等设备进行保养和小修。（2）管道回拖时，管道和钻具连接应符合下列要求：①扩孔器内各通道及泥浆喷嘴是否通畅，确认合格后才能连接。②全部连接完成后应送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否正常，合格后回拖施工，回拖前，在待回托管下，每间隔5米摆放1个托滚，并用吊车协作，放在潮湿泥土或沙包袋上，以防止在回拖中擦伤管道外壁。③扩孔器旋转和回拖速度应匀整，回拖速度小于2.5m/min。管道回拖施工应连续进行，除发生不行抗拒的缘由外，严禁在施工中无故停止，避开因停工造成阻力增大。特殊状况下，停止回拖时间不宜超过4h。④回拖施工过程中，要细致视察泥浆运行状况，在软基地层时适当降低泥浆的粘度，保持在50-60s,添加pac和khj,保证其流淌性，在岩石层时泥浆粘度小于80s，同时添加khj和其他润滑剂，运用泥浆制浆系统，泥浆循环处理系统和利用泥浆回收处理坑尽力分别除沙，回收泥浆残物，尽量削减环境污染。在入土点和出土点各挖一个泥浆坑，并应配有泥浆专用车设备，保证施工现场的清洁卫生，做到文明施工。7、设备撤场在全部作业完成后，系统撤除连接，设备撤场。依据钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板等依次依次撤离。8、地貌复原，泥浆处理定向钻施工前，先两边挖泥浆坑，并开挖倒流沟，将可能跑、冒、流畅的泥浆引渡回泥浆坑，部分泥浆循环利用，残余的极少量泥浆混合物就地深埋。清除地上的杂物，用单斗车及人工回填开挖的沟渠等，分层压实。9、施工中应当留意的问题（1）钻进过程中应定时检测泥浆浓度，做好护壁措施，避开孔壁坍塌。（2）施工中应随时检查回渣状况，对钻进土层进行判别，并以此做为依据，限制钻进压力。（3）考虑到不匀整介质中钻进所引起的钻头偏离轨道、钻杆变形等因素，严格限制钻进方向，钻进过程中应依据导向系统刚好修正正钻进方向，避开产生较大误差。七、质量保证措施1、细致做好设计交底和技术交底，把设计要求和技术要求实行到操作人员的实际工作中去。2、做好质量限制点的把关工作，对影响质量的因素细致探讨切实可行的对策和预案，保证各道工序的科学性和合理性。3、加强过程质量限制和质量自检工作，细致把好工序质量关，对上一道工序不合格的项目，不得进行下道工序，确保过程质量的牢靠性。4、细致做好勘测、复测工作、驾驭地层地质状况。5、做好设备机具的检查校验工作，保证设备和机具良好的工作性能。6、严格依据设计要求施工，精确测出管线中心位置点，复验钻机导向孔的入土点和出土点位置。7、细致细致地做好导向设计及施工，把握好关键环节。8、回拉孔时，钻具应保证在小扭矩、小回拉力的状况下进行，不得强行快速扩孔。9、做好泥浆的配制和运用工作，严格按比例调配泥浆。八、平安文明施工措施1、平安管理目标序号目标指标1不发生重大工伤、死亡、交通责任事故重大死亡责任事故：0死亡率：0重伤率：0重大机损责任事故：0重大交通事故：02不发生重大火灾重大火灾次数：03工作环境符合国家规定照明、废水、噪音符合标准规范；劳动防护符合规定；平安管理制度及方法（1）在施工中细致贯彻执行“平安第一，预防为主”的方针和坚持施工必需平安的原则。各级工程技术人员和施工人员，必需熟悉和遵守定向钻施工平安规程的各项规定，确保本工程施工顺当进行。（2）开展经常性的平安教化，上岗前对施工进行平安技术、操作规程、交通平安规则教化，供应全员的平安施工意识。（3）施工现场应做到布局合理，机械设备安设稳固，材料堆放整齐，用点设施安装符合平安规定，场地平整，为平安施工创建良好的环境。（4）施工现场和交通要道设立醒目的平安警示标记。（5）夜间施工要安装足够的照明灯具。3、突发事故应急处理措施：（1）当在钻进过程遇到障碍物时；假如在钻进过程中遇到的障碍物可裂开时可以用钻头的搅刀裂开来去除障碍物。（2）遇到钻头快速下沉时当遇到软土层时，或遇到暗河（塘）时，钻头将会下沉而无法纠缠，此时可接受加固的方法，如注浆等，或降低地下水位（井点降水），以保证钻头不下沉。（3）钻进施工质量通病及防治①在钻进过程中压力突然增大首先要缘由是以下几种状况引起的：钻头前段遇到障碍物，管道轴线偏差形成弯曲；减阻介质注入不刚好或不足；钻进设备发生障碍；停突然间过久等几种状况引起的。防止措施：钻进过程中严格执行勤测、勤纠编，小量纠编操作要求。按不同的地质条件配置适宜的泥浆，并做到“同次、刚好、足量”。施工前对设备进行细致的验收保养，发生故障刚好解除。总之，发生钻井阻力过大的状况时，应立刻停止钻进，查明缘由，判明状况后实行相应的措施进行治理。②地面的沉降和隆起定向钻施工过程中或施工后，在管道轴线两侧确定范围内发生沉降和隆起，使管道四周建筑物和道路交通及管道等公共设施受到影响，甚至危及到正常运用和平安；开挖端面的取土量过多或过少，使钻进压力和开挖土体压力不平衡，造成地面的沉降和隆起。管道轴线偏差或纠缠不当造成的地层土体损失。管道外围环空隙引起的地基土体损失或钻进完成后未置换泥浆造成的土体损失。防止措施：施工前对工程地质条件和环境状况进行周密细致地调查，制定切实可行的施工方案，并对距离管道近的建筑物和其他设施实行相应的加固爱惜措施。设置测力装置，以便驾驭钻进压力，保持钻进压力和前端土体压力平衡。严格限制钻头轴线偏差，执行勤测量、勤纠编，小量纠编操作方法。③钻头管线圆周方向旋转，使钻进操作发生困难。缘由分析：钻头前端土层软硬不匀整，使钻头受力不匀整，造成钻头向土软层的方向旋转。钻头千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着钻进时间差，使钻进合力线偏移，造成钻头工具管旋转。钻头轴线偏差时，纠缠量过大，使钻头工具管发生旋转。预防措施：遇前端土层软硬不匀整，实行多控硬、少空软的方法。钻进前应将千斤顶逐台试好，要接受同规格油缸，并使液压泵到千斤顶之间的距离相等、管径一样。严格限制轴线的偏差，执行勤测量、勤纠编，小量纠编操作方法。治理方法：可接受单侧配重的方法加以订正。可以利用纠编同旋转间的规律，协作上下方向纠编，造成确定的左右偏差使工具管得到一个反方向的旋转力，将钻头工具管慢慢订正。平安组织技术措施为搞好本次施工过程中的平安问题，依据本工程的特点、环境施工、机器设备等，依据国家和地方有关平安的法令、法规、规章制度的要求，编制本工程的平安保证措施如下：（1）本工程平安施工的方针：平安第一、预防为主，科学管理、狠抓落实。（2）细致落实业主单位提出的有关平安施工的指令和要求，现场平安管理和技术工作必需体现施工规范和国家的劳动爱惜政策，加强事前预防、严格过程限制，落实平安生产责任制。（3）依据工程特点编制基础施工作业等平安管理规定，加强施工管理、严格环境爱惜。通过探测及和有关部门联系协作，摸清原有地下管线，防止施工中对其造成破坏；①机械转动件及工作区内放置平安标识。②工作坑四周夜间要设置标识。③加强平安管理，项目负责人时刻留意检查电、机械、交通等平安，不放过任何平安隐患。④按规定的场地、道路进行作业，不乱挖弃，天气干燥，留意道路洒水养护，减低粉尘对环境的污染，雨季做好疏通，防止填料因水剥离冲下水道或河流造成污染。⑤刚好修理机械设备，防止跑、冒、漏油，已污染地面要刚好清理。⑥在施工过程中，加强对四周的观测，刚好发觉问题，刚好报告，刚好处理。⑦工程竣工后，细致清理现场杂物，将垃圾弃置指定地点。文明施工考核、管理方法为了确保工程的文明施工和环保措施得以落实，制定如下考核和管理方法；（1）工程的文明施工和环保的第一责任人为项目经理。（2）加大宣扬文明环境爱惜力度。主动细致的对工程施工的每一工序进行监督检查，出现问题刚好解决。九、工期保证措施1、设立项目管理组，在现场统一协调指挥，编好施工进度表，针对施工中存在问题拿出对策，实行有效措施加以改进，保证工程按进度执行。2、保证设备投入数量，刚好修复故障，提高设备效率；保证材料按支配供应。3、合理支配施工工序，总体按支配实施，分阶段按实际状况调整以消退相互干扰。十、平安施工事故预防及应急响应和救援预案1、总则（1）目的：为了防止施工现场的生产平安事故发生，完善事故预防和应急救援工作机制，在工程项目发生事故状态下，快速有序地开展事故的应急救援工作，抢救伤员，削减事故损失，制定本预案。（2）编制依据《中华人民共和国平安生产法》、《建设工程平安生产管理条例》、《生产经营单位平安生产事故应急预案编制导则》、《中华人民共和国消防法》。（3）应急工作原则平安第一，预防为主；以人为本，削减危害；快速反应，协调统一。2、紧急性分析依据项目特点，可能发生和重大紧急因素的生产平安事故有触电事故、穿越挖掘坍塌事故、交通平安事故、机械损害事故等。3、预防和预警（1）加强平安自我爱惜意识教化，强化管理平安防护用品的运用。（2）紧急源监控，重点部位，严格执行平安管理专业人员旁站监督制度。（3）平安专业人员，加强对紧急源和平安防护设施的巡查，发觉隐患刚好落实解决。（4）事故预防措施：①细致落实平安生产责任制度、平安生产规章制度、平安生产操作规程；②刚好对设备实施的担忧全状态、人的担忧全行为、管理上的缺陷等平安隐患进行排查治理，实行有效防护措施；③在紧急要害部位，设置明显的平安警示标记，便于公众识别；④加强对员工平安生产教化培训，提高平安意识，驾驭平安技能，提高对平安事故的平安处理；（5）信息报告和处置①事故发生后，第一发觉人立刻向现场负责人报告，并尽可能阻挡事故的扩散扩大。②现场负责人用最快速度通知应急小组成员到场，刚好启动应急预案，快速响应，进入相应应急状态，依据职责分工履行各自职责。③事故发生后，如事态接着发展扩大，应急小组立刻事故发生地点，起始时间，事故发生发展状况，人员伤亡及财产损失状况、可能是影响的范围及已实行的措施上报该地区应急办公室。4、坍塌事故应急处置（1）坍塌事故发生时，对现场进行声像资料的收集。发生后立刻组织抢险人员到达现场。依据具体状况，实行人工和机械相结合的方法，对坍塌现场进行处理。抢救中如遇到坍塌巨物，人工搬运有困难时，