大开挖穿越省天然气管道施工方案

山东天然气管网淄博支线工程山东天然气管网淄博支线工程 报批文件报批文件 大开挖穿越省天然气管道施工技术方案大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 报审单位报审单位 山东管网日照联络线和淄博支线山东管网日照联络线和淄博支线 工程工程 EPCEPC 项目部项目部 A 初步使用 版本日期文件状态编制人审核人批准人 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 目目 录录 1 工程概况工程概况.1 2 编制依据编制依据.1 3 施工方案施工方案.1 4 4 管道穿越应急预案管道穿越应急预案.3 5 5 淄博支线与省天然气管道交叉穿越附图淄博支线与省天然气管道交叉穿越附图.9 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 1 1 工程概况工程概况 山东天然气管网淄博支线线路管道工程起自山东天然气管网干线淄博分输站，止于 淄博支线末站与沧淄线相接处，线路实长为 98.28km。管道全线位于淄博市境内，沿线途 经博山区、淄川区、张店区、临淄区及高新技术开发区，共 5 个区。管道设计压力 6.3MPa，设计管径 508mm，线路管道采用 L415(X60) 螺旋缝/直缝埋弧焊钢管，全线采 用三层 PE 防腐层加阴极保护的联合保护方案，一般线路设计埋深 1.5m。山东天然气管 网淄博支线线路管道建设单位为中国石油管道建设有限责任公司，设计单位为中国石油 集团工程设计有限责任公司，施工单位为胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，线 路施工采用 EPC（设计、施工、采办）总承包模式。 淄博支线线路管道须在张店区杏园镇（共 3 处）及临淄区金岭镇（共 2 处）采用大 开挖方法穿越由山东省天然气管道有限责任公司负责管理运行的天然气管道（管径 508、埋深 1.2m）及管道附属线路光缆，根据我单位 8 月 26 日与省天然气管道运行单 位负责人现场踏勘，确定交叉穿越位置共计 5 处（详见淄博支线与省天然气管道交叉穿 越附图一、二、三、四、五） ，交叉穿越位置均位于农田及果园内，地质情况均为粉质粘 土，局部含少量碎石，无地下水，地质较好。 2 编制依据编制依据 2.1油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006 2.2油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007 2.3 施工蓝图及设计总说明 2.4 现场实地状况踏勘 2.5 山东省天然气管道有限责任公司相关要求 3 施工方案施工方案 3.1 施工准备 3.1.1 组织施工人员进行技术交底。 3.1.2 提前与天然气管道单位相关人员联系，并按输气管道单位的要求办理穿越相关手续。 3.1.3 穿越施工前用管线探测仪对地下管线进行实地探测以确定具体位置，并制定相应的 保护方案后方可进行施工。 3.1.4 施工设备及各种机具材料准备齐全。 3.2 测量放线及作业带清理 3.2.1 根据设计给定的控制桩位，用 GPS 放出我方管道中心轴线，并对交叉穿越位置处定 穿越桩，并撒上白灰线。 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 2 3.2.2 测量放线完成后进行作业带扫线，将作业带内石块、杂草、树木等清理干净。 3.3 输气管道位置探坑开挖 施工前应先以人工在已建天然气管道所在位置开挖探坑，开挖至自然地坪下 800mm 后应以每 100mm 为一层逐步向下开挖，且不得使用羊镐等尖物刨挖，挖土铁锹与地表面 夹角应尽量缩小，以免损伤地下已建输气管道及光缆，开挖时应有专职安全员及已建管 道相关人员在旁监护，直至找出输气管道及光缆的准确方位及埋深。 3.4 输气管道位置管沟开挖 已建输气管道及光缆位置确定后，以人工对已建输气管道位置两侧各 3 米范围内进 行管沟开挖，管沟挖深为已建输气管道管底向下至少 0.9m（如遇沟底为石方段应超挖 200mm） ，保证穿管完成后我方管道与已建输气管道垂直间距大于 0.3 米，且与光缆垂直 间距大于 0.5 米。管沟开挖至已建输气管道管底后，应将输气管道裸露部分全部缠绕 6mm 厚绝缘橡胶板进行保护，并按设计图纸 DWG-0100 线 03-08 穿越已建地下管道通用 图对已建输气管道下部设置支撑，对已建光缆按设计图纸 DWG-0100 线 03-09 穿越已建 埋地电（光）缆通用图对光缆设置755 护缆角钢并固定进行保护。 待输气管道两侧 3 米范围内管沟人工开挖全部完成后，沿我方管道中心线对其余管 300mm 输气管道 已建管道 管道支撑 穿越已建管道示意图穿越已建管道示意图 自然地坪 输气管道 光缆 护缆角钢755 穿越已建光缆示意图穿越已建光缆示意图 自然地坪 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 3 沟以挖掘机进行开挖，沟底宽度、标高应与人工开挖管沟保持一致，以便于管道穿管后 联接。 3.5 管道穿管联接及管沟回填 管沟开挖完成并经监理、已建输气管道单位人员验收后，进行管道穿越。穿越时先 单管下沟至输气管道一侧，在距两端管口 2 米处各绑扎 10T 吊带，然后由起重工指挥 2 台 PC200 型挖掘机同时吊起管道向前缓慢送管，送管过程中管道应始终保持与已建输气 管道距离 300mm 以上，直至单管中心穿越至输气管道下。穿管完成后，对管道内部进行 人工清理，然后由管口两端各向东西两侧焊接管道逐渐远离输气管道，焊口无损检测合 格后应立即进行防腐补口，并及时回填已建输气管道两侧管沟以减少输气管道暴露时间， 已建输气管道两侧各 3 米范围内管沟回填应人工分层夯实，保证管道附近土质的稳定性。 4 4 管道穿越应急预案管道穿越应急预案 为及时处理山东天然气管网淄博支线工程线路管道在张店区金岭镇与山东省天然气 管道有限责任公司负责管理运行的天然气管道穿越过程中的各类突发事件，将事故损失 降到最低，从“预防”和“应急”两个方面着想，落实责任，以确保安全、优质地完成 施工任务为目的，结合管道穿越施工方案，使参加施工过程的每名员工都能明确职责和 作业程序，特编制本预案。 4.1 引用文件 4.1.1中华人民共和国安全生产法 4.1.2中华人民共和国消防法 4.1.3危险化学品安全管理条例 4.1.4中华人民共和国石油天然气管道保护法 4.1.5 山东管网日照联络线和淄博支线工程 EPC 项目部程序文件和作业文件 应急 预案 4.2 危险源与危害程度评价 依据施工的实际情况，对本次穿越过程中的风险分析，确定主要危险源有： 4.2.1 天然气泄漏 已建运行管线由于设备碰撞、人员施工工具碰砸等原因可能引发天然气泄漏。天然 气泄漏可能引人窒息、火灾、爆炸等重大事故。 4.2.2 火灾 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 4 管道发生天然气泄漏后遇明火引发的火灾。 4.2.3 爆炸 天然气泄漏在施工区域气体浓度达到爆炸极限遇明火引发爆炸事故。 4.2.4 机械伤害 使用吊装设备穿越施工，多工种人员联合作业，配合不当、操作失误都可能引发机 械伤害事故。 4.2.5 机动设备倾翻 施工现场有开挖的管沟或沟渠等，如设备操作人员因对施工环境观察不足或操作不 当发生设备倾翻造成现场人员伤害或可能伤及已建运行的管线。 4.3 事故应急处理措施 4.3.1 管线发生天然气泄漏事故的应急处理措施 （1） 如发生设备或人员作业造成已建管道出现泄漏事故，现场施工负责人立即向施工 项目部汇报现场情况。必要时，请求支援。 （2） 根据现场的情况，进行相应的流程倒换或关闭事故发生点上下游阀门操作，停止 或隔离故障设备，以降低损失，防止事故进一步扩大。 （3） 封闭周边道路，对发生事故的管段进行放空，监测气体达标后，对设备或管线进 行维修，依据现场情况，向生产运行单位请示抢修方式(更换管段、安装夹具、加 装套管、补丁或补焊等)。 （4） 按照上级指令，各小组执行相应抢修工作。 （5） 事故排除后，向应急领导小组汇报，由现场指挥小组确认险情已经排除，由应急 领导小组下达关闭应急预案命令，清理现场后结束本次任务。 4.3.1.1 放空操作 （1） 当事故点位于两个阀室之间时，对事故管段天然气进行放空，放空时注意压力表 变化，待管道压力小于 0.05MPa 时安装压力真空表，防止管线内部产生负压，放 空结束后立即向现场指挥小组汇报。 （2） 当事故点位于阀室站场之间时，放空人员人员携带真空压力表到达后事故地点 上游或下游阀室，设立警戒线，进行放空操作，放空操作时应及时向现场指挥小 组汇报现场情况；站场的放空操作由现场指挥小组发出指令，站长负责指挥站内 人员进行，并及时向现场指挥小组汇报现场情况。 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 5 4.3.1.2 气体检测 安全环保小组中检测人员（必须熟悉检测仪器的使用方法，具备必要的检测专业知 识）在预案启动后携带可燃气体检测仪（一般情况下环境检测时用扩散式仪，作业点检 测时用泵吸式检测仪）赶赴事故现场对事故现场进行可燃气体浓度进行检测，在未检测 前，禁止任何抢修队伍及人员进入事故现场。 在对事故现场实施检测时，应注意以下事项： （1）检测人员必须两人一组； （2）检测人员必须熟悉异常情况下事故现场的应急措施和逃生路线； （3）检测人员必须穿戴防静电劳保服、佩带安全帽、护目镜，穿好防静电工鞋，必要时 佩带空气呼吸器，对事故点进行检测； （4）检测人员现场指挥小组保持联系，随时向指挥小组汇报检测结果，接受并执行现场 指挥小组的指令； （5）检测人员至少携带两台检测仪沿安全路线（注意不要碰到事故现场的任何金属物体） 不间断的对事故现场进行天然气浓度检测； （6）未检测到气体浓度时，检测人员每前进 50 米，则应向现场指挥小组汇报；当检测 到气体浓度在 1%5%之间时，立即向现场指挥小组汇报；此后，气体浓度每升高 5%， 都要及时向现场指挥小组汇报，并请示现场指挥小组是否继续前进对事故点进行检 测； （7）检测人员必须将所使用检测仪的显示结果全部向现场指挥小组汇报，由现场指挥小 组对检测数值进行对比，确认事故现场检测结果后确定现场危险区域范围和警戒范 围。 4.3.1.3 现场警戒 一般情况下按照事故点周围 200 米以外划定警戒区；特殊情况根据输气管道事故影 响范围，结合事故现场可燃气体浓度检测结果确定警戒范围。 4.3.1.4 开挖作业 （1） 抢修小组负责组织人员携带开挖工具赶往事故现场，在事故点附近安全区域或警 戒线外待命。 （2） 对开挖作业面的要求是安全、快速、保证抢修施工需要，开挖时要注意保护管线， 划出开挖边界线后再进行开挖，在满足抢修作业的情况下尽量减小开挖露管长度。 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 6 （3） 人工开挖作业面时，要注意如下事项：所有人员必须在事故地点的上风口开挖； 必须使用防爆工具；两人一组轮流作业，加快施工进度；施工人员应保持一定的 安全距离，避免相互误伤；要派专人随时检测可燃气体浓度；要派专人负责监视 开挖人员的人身状况，一旦有人出现头晕、恶心、呕吐等症状，要及时撤换下来， 并进行必要的医治； （4） 原则上要求只有在可燃气体浓度在 20%以下时，才能使用挖掘机进行土石方开挖。 但在以下两种情况下可例外：a、当开挖土质为黄土时，即用挖掘机开挖不会产生 火花时，可用挖掘机进行开挖；b、当开挖土质为砂卵石，但浸在水中时，可用挖 掘机进行开挖； （5） 为加快开挖速度，可在可燃气体浓度达标的情况下，采用防爆鼓风机置于事故地 点上风口 10-15 米处，对开挖处进行吹扫，将可燃气体浓度降低到安全范围之内； （6） 经检测可燃气体浓度达标后，挖掘机即可在上风口开挖。开挖过程中注意：a、要 经常性的检测可燃气体浓度；b、要根据开挖地点和风向的变化，适当的改变鼓风 机的位置，并确保挖掘机在鼓风机所吹风向的上风向； （7） 为预防挖掘机无法到达事故地点，应考虑与当地有推土机或铲机的单位取得联系； （8） 现场开挖作业过程中，专设监测人员负责检测开挖区域内的天然气浓度，一旦发 现异常情况，必须立即停止开挖作业，立即向现场人员发出警告，组织人员撤离， 同时报告现场指挥小组组长。 4.3.1.5 抢修作业 （1）对所有参加抢修作业人员进行安全教育，使所有进入警戒区的抢险人员明确应急 措施和逃生路线；进入警戒区的人员必须穿戴防静电劳保服、佩带安全帽、防护 镜，必要时佩带空气呼吸器熟悉撤离路线。 （2）切割。利用现场条件采取必要的稳管措施，以防设备损伤或人员伤害。 （3）封堵。安装封堵机具；取出封堵棉被或毛毡；顶球封堵；对隔离球注水或注醇使 其过盈量达到 3%5%（如果已经达到则无须） ；打黄油墙。 （4）剔除防腐层或除漆。 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 7 （5）修口、下料、对口、焊接。 （6）无损检测。焊接完成后用超声波探伤仪进行无损检测，存在问题及时进行返修， 没有问题待 24 小时后再进行射线探伤； （7）防腐。探伤合格后，用热收缩片进行补口或补漆，并用电火花检漏仪 15 千伏进行 防腐性能检测（补漆的不用检漏仪进行检测） ，不合格的必须进行补伤直至合格。 （8）注意：由于作业现场场地限制，当前一道工序完成后，应及时将在下一道工序中 用不上的工具及时清理出作业坑；当吊装物品时，吊装操作人员要避免吊装物品 从作业人员头上经过，同时坑内作业人员要避开机械臂旋转范围，防止坠物砸伤。 4.3.1.6 现场恢复 （1） 抢修人员在抢修作业结束后负责现场的回填和清理工作； （2） 回填前必须检查抢修部位是否做好防腐处理； （3） 管道周围回填 300mm 细土后回填开挖土，夯实并恢复地貌并将污染物处理干净； （4） 各应急小组撤离时应将人员及物品的清点情况及时向应急指挥小组汇报。 4.3.1.7 异常情况下抢险人员的撤离 （1） 安全人员负责事故抢修现场异常情况的监视，包括可燃气体浓度超过报警值、可 燃气体浓度达到爆炸范围、现场发生火灾、现场发生爆炸等； （2） 异常情况下，抢修施工现场安全监护人员应向抢修现场人员发出警报并通知抢修 队伍现场负责人，组织现场抢修人员安全撤离。 （3） 抢险人员接到警报后，立即按照既定撤离路线组织撤离； （4） 撤离应根据实际情况，本着“先人员，后机具”的原则进行； （5） 现场指挥小组到达安全区域集合地点后应立即清点人数，如发现人员失踪，应根 据现场情况组织搜救并向公司现场抢险指挥组报告。 4.3.1.8 警戒区安全控制措施 （1） 现场指挥小组根据危险区域范围和实际情况设置危险警戒区，对危险区域进行隔 离,防止无关人员和机动车辆进入警戒区。 （2） 安排专人配合公安交警部门警戒，警戒区域内，禁止使用非防爆器材，严禁火源。 （3） 检测人员立即使用可燃气体检测仪检测事故周围天然气浓度，确认安全后，方可 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 8 允许抢险车辆进入警戒区。 （4） HSE 小组负责对现场天然气浓度进行检测和监测工作。抢修作业过程必须配备专职 安全人员全过程现场监督。 4.3.2 火灾事故预案 4.3.2.1 事故处理 （1）发生火灾后，立即上报施工项目部。 （2）当着火点（泄漏处）形成稳定燃烧后，首先启用消防车灭火，扑灭着火点附近可燃 物的明火。然后对着火点附近的管线进行不间断冷却。 （3）现场应急指挥小组到达现场后，迅速组成抢险灭火指挥部，统一指挥灭火抢险工作。 （4）抢险人员接到报警后，在保证安全的前提下，迅速出动，在较短时间内赶到现场， 在指挥部统一指挥下，抢救一些重要的物资和设备，并将其转移至安全处。 （5）注意风向变化，要根据现场情况，发布动员令，动员现场周围特别时下风向的居民 一致行动，迅速隔绝火源。 4.3.2.2 灭火要点 （1）发生火灾后，不要急于灭火，应以防止蔓延和防止发生二次火灾为重点。指挥员到 达现场后，首先应宏观决策确保周围群众和灭火人员的安全。要与有关部门密切配 合，协同作战。 （2）在落实关闭进气阀门或倒流程及堵漏后，才可灭火。 （3）应从火灾现场的上风向部署阵地，应利用地形及一些建筑物为掩体，以防止爆炸， 并阻止火势向附近的建筑物蔓延。 （4）着火点发生在站外时要充分利用自然水源如水池、水坑等。利用田间地头的深水井、 泵，吸水直接供火场用水，或打接力运水等。 4.3.2.3 人员伤害事故预案 可能发生人员伤害的方式有：人员烧伤；物体打击；高处坠落；机械伤害；交通事 故等。一旦发生因各种原因造成人员伤害，应由现场施工应急负责人决定立即启动预案。 应急保障组应组织人员按照伤情处置： （1）轻微伤害，应急保障组人员陪同伤员到就近的医院救治； 山东管网淄博支线大开挖穿越省天然气管道施工技术方案 A 版 9 （2）一旦伤情较重，则升级管理，紧急呼叫当地 120，实施救治； （3）若伤员在事故