石油管道通信线路工程施工

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1前言

由于光缆通信系统传输容量大、传输性能稳定和信号保密性强等特性，光通信已在各类管道运行中得到应用，尤其在输油（气）管道运行中使用广范，主要用于管线传输流量的控制、视频监控、数据采集、语音调度等。光通信是管道建设产业链中不可或缺的重要组成部分，在管道建设与运行过程中扮演着十分重要的角色。石油管道通信线路工程采用硅芯管与管道同沟敷设，并同期吹放管道光缆。在本论文中同时整合了“新人手孔安装”、“吹缆机不停输注油”等优化环节方面的内容；细化了工序的操作内容和实施手段或方法，使石油管道通信线路工程更贴近于实际施工要求。通过多年的工程实践，随着我国管道建设高潮的到来，该施工方法已在各主要输油（气）管道建设中广泛应用，取得良好的社会和经济效益。

2施工工艺流程及操作要点

利用管道开挖好的管沟，待管道下沟后，在沟底敷设硅芯管，并同期吹放光缆，光缆吹放完成后对需要光缆接头处进行人手孔安装，完成光缆接续、测试等工作。在穿跨越的地方，借助于管道穿跨越所做的保护措施，局部地区增加辅助保护措施，顺利完成穿跨越。

2.1施工准备

（1）人员、车辆和机具设备进入施工现场；

（2）硅芯管、光缆、人手孔、接头盒等器材的进场验收与准备，包括但不仅限于以下几个方面：①检查各项材料的规格、型号等各项物理指标符合合同和设计要求；②检查各项材料外观是否有损坏；③检查各项材料出厂记录是否与现场测试是否一致；

（3）检验完毕后，恢复各项材料出厂包装，并编号。

2.2材料运输

（1）硅芯管、光缆及人手孔等大包装物资应单独运输；

（2）硅芯管、光缆盘与盘之间，人手孔箱与箱之间不应留有较大间隔，且应具有良好固定，以减少行车中相互碰撞对材料造成损坏；

（3）成盘的硅芯管、光缆严禁平放运输，为防止光缆盘在车箱内滚动，宜用三角木块支撑并采用较为柔软的绳索进行捆绑并在盘架式下方加垫三角木块，捆绑严禁用铁丝或钢筋。

2.3线路复测

（1）线路复测应以批准的施工图设计为依据；

（2）核定硅芯管及光缆路由、长度、敷设位置、硅芯管接头点和人手孔安装位置；

（3）核定通信线路穿越铁路、公路、河流、水塘、地下管线等障碍的具体位置和保护处理措施。

2.4硅芯管敷设

2.4.1硅芯管敷设的通用要求

（1）在布放硅芯管之前，应先检查硅芯管两端口上的塑料端帽是否脱落，保持封堵严密。严禁在布放过程中有水、土、泥及其他杂物等进入管内。

（2）硅芯管在沟底应顺直、无扭绞、无环扣和死弯。

（3）硅芯管布放后应尽快连接密封，对引入手孔的硅芯管应及时对端口用堵头或膨胀塞进行封堵。硅芯管布放后不能及时接续时，应将硅芯管重叠200mm。

（4）同沟布放多条硅芯管，按设计要求每隔一定距离捆绑一次，以增加硅芯管的挺直性，并保持一定的管群断面。

2.4.2硅芯管敷设穿跨越的要求

（1）顶混凝土套管、大开挖带套管穿越公路、铁路①当管道采用顶管方式穿越公路、铁路时，通信线路应增加准114钢管保护，保护钢管与输管道一起穿入混凝土套管，保护钢管应置于管道前进方向的右侧或按设计要求进行。②当管道被拖入混凝土套管后，混凝土套管两端要做封堵，准114钢管要分别露出封堵两端各2m，光缆施工完成后钢管两侧要采用油麻沥青或发泡剂做好封堵。④说明：管道保护套管；在保护钢管内穿放两根硅芯管，其中一根备用；钢保护套管一般为准114钢管。⑤施工方法：a.准备准114钢管、硅芯管（根据穿越长度），塑料皮线、沥青和麻布或发泡剂；b.把硅芯穿入准114钢管内；c.把准114钢管固定于混凝土管道的指定位置。⑥注意事项：a.钢管两头一定要磨平，不留毛刺，以免在穿光缆时划伤光缆；b.把准114钢管捆绑在气管道上方时，不能碰伤管道防腐层；c.施工结束前，一定要用沥青麻布或发泡剂把钢管和塑料管两头进行封堵；

（2）穿越桥梁在穿越桥前，要与管道分开单沟敷设至桥边，按设计要求进行盘留，过桥可采用两种方式：①加防护套管后挂在人行道下的三脚架上；②在桥墩顶面安装50×50×5的镀锌钢担，采用7×2.2钢芯铝绞线作为吊线，用挂钩把通信线路挂在上面。

（3）大开挖穿越公路在施工前，确定开挖时间、地点，实测开挖长度，并按设计要求准备好预埋套管，根据预埋长度进行连接并预穿铁线，待管道下沟后，将预埋套管按设计埋深布放到沟内。预埋套管要根据规范要求在路基两侧各伸出1m，管口做临时封堵。

（4）穿越地下设施、管道、电缆穿越地下设施、管道、电缆时，采用G50的钢管保护，保护钢管与地下设施的净距离为0.5m左右，钢管两头应除去毛刺并做封堵处理。

（5）穿越地下输油气管道一般情况下禁止与输油气管道交叉敷设，特殊情况下必须与输油气管道交叉时，应采用槽钢覆盖保护或穿保护套管（钢管）等措施加以保护。

（6）大开挖穿越河流、沟渠、水塘采用水缆进行大开挖穿越河流、沟渠、水塘时，水缆上方应压沙袋。当采用普通直埋光缆穿越时，穿越地段应增加套管保护，套管上方加压沙袋。

2.5吹放光缆

2.5.1吹缆机不停输注油设备安装及使用

（1）吹缆机不停输注油主要利用吹缆机不停输注油器这一关键构件，其原理是利用硅芯管内空气流动形成内外压力差，进而形成虹吸，从而将吹缆油吸入硅芯管内完成不停输注油工作；

（2）吹缆机不停输注油构件为“”字型构件，三通部位安装单向格栅一个，利用硅芯管内空气流动形成内外压力差，进而将吹缆油吸入硅芯管内完成不停输注油工作；

（3）将吹缆机布放到位，将吹缆机不停输构件安装至空压机与吹缆头设备之间，注油口利用软管连接至吹缆油储罐内。

2.5.2光缆吹放注意事项

（1）HDPE管内光缆的穿放，采用气吹法为主、牵引法为辅的施工方法。在地形条件复杂、空压机、设备难以到达的局部地段可使用牵引法。

（2）光缆采用整盘吹放，确因现场条件有问题，一般不应断开光缆增加接头。

（3）气吹及牵引点的选择应充分利用地形及地貌条件。在具备一定坡度的管道中穿放光缆时，气吹点宜选在坡顶，牵引点宜选在坡底；在线路拐角较集中的管道中布放光缆时，气吹点宜选在距拐角较近端，牵引点宜选在距拐角较远端。

（4）气吹法敷设光缆，硅芯管的气密性应满足管内冲气10bar，如压力减弱的速度不大于0.5bar/min（即无大漏气），即可进行气吹光缆工作。

2.6人手孔安装

（1）首先在预定人手孔位置进行扩坑开挖，开挖基面应平整并对其进行夯实处理；

（2）将人手孔放置于孔坑中部，将光缆接头盒至于人手孔底部；

（3）将光缆通过人手孔两端预留孔穿入孔内，并完成接续工作；

（4）将硅芯管通过人手孔两端预留孔，使用硅芯管接头将硅芯管与人手孔进行连接固定。

2.7光缆接续

（1）光缆接续前应该核对光缆端别，接续前应将光缆端头剪除3~5m，如果光缆外观有死弯、缆皮有损伤等，应尽可能剪去。

（2）光纤接续时，应使用OTDR对接续指标进行监测。

（3）安装光缆接头盒，应严格遵守操作规程，保证接头盒的气密性，防止进水、受潮。

（4）光缆接头盒内金属件的连接要严格按照设计要求进行。

2.8光缆标石埋设

（1）标石应埋设在光缆的正上方。转弯处的标石应埋设在路由转弯的交点上。

（2）标石有字的一面朝向弯角较小的方向，当光缆线路沿公路敷设且与公路间距不大于100m时，标石可朝向公路侧。

（3）标石应埋设在不易变迁、不影响交通的位置。

（4）标石规格应符合设计要求。标石埋深80cm，出土60cm，标石周围土壤应夯实。

2.9光缆中继段测试

（1）中继段光纤线路衰减测试，应在光缆成端完成后进行。

（2）中继段光纤线路衰减测试，应采取双向测量取其平均值的方式。

（3）测试数据应包括：①中继段光纤线路总衰减（dB）；②中继段光纤线路长度（km）；③中继段光纤线路平均损耗（dB/km），使用1310nm波长测试，平均损耗<0.36dB/km，使用1550nm波长测试，平均损耗<0.25dB/km。

3经济效益分析

3.1单独挖沟敷设光缆和同沟敷设光缆两者的经济效益分析

（1）同沟敷设不需要为光缆线路单独发生征地费，而单独挖沟敷设必须为光缆线路征地。

（2）同沟敷设不需要单独开挖光缆沟，而单独挖沟敷设需要单独开挖标准的光缆沟。

（3）根据以往的工程推算：同沟敷设光缆比单独挖沟敷设光缆可节省一半的费用，估计单公里综合造价可节省约10000元。

3.2不停输注油工艺经济效益分析

传统施工工艺每次注入吹缆油需要约10min时间，且需二次增大空压压力，偶尔造成光缆受压损伤。仅以2km光缆吹放为例，约需要注入5次左右，造成时间浪费约1h。使用本工法不需要停止空压机工作，即可完成吹缆敷设，2km吹放即可节约各项台班约0.15个，节约成本约500元，节约时间约1h。

4总结

本文介绍了石油管道通信工程施工的特点、施工工艺流程及操作要点，新增了“新人手孔安装”、“吹缆机不停输注油”等最新施工工法。该施工方法在兰州-成都原油管道工程、中卫-贵阳联络线工程及西气东输二线工程中得到广泛应用。

作者：张细伟 于海超 赵瑞华 单位：中国石油天然气管道通信电力工程总公司