管道局9项研究破解冻土区管道设计难题
2016年5月12日 来源：防爆云平台--防爆产业链一站式O2O服务平台 防爆电气、防爆电机、防爆通讯、防爆空调 浏览 2669 次 评论（0）
“如果常温下停机和休息时间占工作时间的12%，低温情况下就会到30%。为此，我们进行了一系列技术创新，较好地解决了这一问题。”5月10日，管道局四公司技术发展部部长刁凤东说。
作为中国管道建设的主力军，管道局肩负着引领行业技术发展的职责，担当着为国家战略通道保驾护航的重任。
9项研究——
破解冻土区管道设计难题
中俄东线天然气管道建设成败关键在冻土，这是管道设计院冻土研究课题组的共识。为攻克这一难题，课题组吸取国内外在多年冻土区修建油气管道的经验教训，开展多年冻土区管道敷设技术和通信光缆设计技术研发。
“融土需要防冻胀，冻土需要防融沉，这是不同的技术路线，不同类型的冻土交织在一起，给工程设计施工带来很大挑战。”冻土研究课题组组长李朝说。
为破解冻土地区管道设计瓶颈，2014年，课题组踏上向冻土专家、冻土权威研究单位和工程建设单位取经之路，探讨冻土区管道建设难题解决方案。2015年冬，课题组在中俄边境进行实地踏勘，钻探、分析冻土样本，摸清沿线多年冻土分布特征及物理、力学和热学性质。
两年多来，冻土研究课题组开展“多年冻土区管道周围土壤的融化圈计算模型和方法”等9项研究，创造“多年冻土区建筑物防止冻胀及融沉的技术”等多套新工法，系统解决了多年冻土区管道设计、施工技术等多项世界性难题。目前，各项研究已接近尾声，进入验收报审阶段，成果已在部分工程多年冻土地段线路方案设计中应用。
“独立掌握多年冻土区管道设计应用技术，填补了管道局在高寒地区和大范围多年冻土区设计大口径输油管道的空白。尤其在防治融沉和冻胀作用对管道危害的设计技术、高寒地区防腐技术等方面，进一步增强了我国油气管道行业在世界管道工业界的综合竞争力，有利于我国石油管道行业技术发展，影响持久。”李朝自豪地说。
8项建议措施——
求解高寒环境设备难题
管道四公司曾于2007年和2009年分别参与东西伯利亚—太平洋原油管道工程、中俄原油管道漠河至大庆段管道安装工程，积累了丰富的冻土区施工经验。
四公司技术部部长介绍说，冻土区施工，困难主要来自两个方面。俄罗斯远东地区冬季气温低达零下40摄氏度至零下60多摄氏度，焊接方法与常温环境下相比极为不同，保证焊接温度的准确性是首要问题。另一个难点来自于设备。通俗地说，就是施工机械的钢铁之躯变脆了，极易劳损，且伴随着打不着火等现象。
通过两次工程实践，管道四公司总结形成了“高寒林区湿地长输管道施工工法”和“高寒地区管线单体试压施工工法”。
2010年，管道四公司开展“焊接机组设备冬季施工启动和运转措施”课题研究，研发的冬季施工焊接启动装置，能实现焊接设备在高寒条件下快速启动。该装置在零下20摄氏度的锡林郭勒和零下40摄氏度的呼伦贝尔分别进行了现场试验，效果良好，取得国家实用新型专利。
2015年，管道四公司对高寒地区施工装备及技术展开攻关，优化施工工艺，提高恶劣环境施工工效。结合以往高寒项目施工经验，四公司对高寒环境低温启动装置应用、移动电站应用、吊管机应用、设备操作注意事项、设备配件储备策略等8个方面，提出针对性建议和措施，为在高寒环境的设备改造提供依据，为进军高端高效市场做好技术储备。
管道四公司将继续有针对性地进行前瞻性技术研发，重点做好高寒环境设备快速启动、正常运转、现场维修等问题研究。同时，制定保护冻土的相应工程措施，更有效地保护工程建设区的生态环境。
软硬件配合——
冻土区管道检测胸有成竹
冻土的特殊性，对管道检测、维护抢修提出更高要求。尽早发现并定位管道变形、腐蚀情况，及时进行抢修，是管道检测抢险队伍的职责。
2014年年底，抢险中心依靠细致的施工方案、完善的设备保温工法，出色完成漠大线增输工程漠河输油站动火项目，具备在高寒冻土区管道抢先作业能力。
管道检测，更多依靠的是软硬件的配合。检测公司总经理曹崇珍介绍说，高寒环境下，原油管道需要加温输送，存在温度场，这为检测工作提供了有利条件。天然气管道温度较低，需要考虑设备材料是否会发生质变。概括来讲，高寒环境下检测作业的关键在于选择适应低温的元器件和材料，不需大范围调整核心技术。例如，皮碗是检测和清管设备必需的密封材料，常温条件下柔性非常好，温度过低就会硬化，温度下降到一定程度，就会变脆。此外，检测器依托电池工作，电池温度过低，工效就会下降。现阶段，检测公司正在进行高寒地区检测技术储备，查找适应低温的元器件和相应材料。检测器的神经中枢是电子包和传感器，检测公司具备专业实验室，可以根据现场不同条件模拟工况，对电子包温度进行测试，做好工程前期准备工作。“依靠检测公司技术储备和专家团队，高寒冻土区管道检测作业，我们稳操胜券。”曹崇珍表示。
未来，会有更多的冻土区管道工程，管道局正进行前期研究和技术储备。
穿越冻土，我们准备好了。
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