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國內外長輸管道工程勘測技術現實狀況探究
國內外長輸管道工程勘測技術現實狀況探究 載入中...

隨著技術交流的發展,將先進技術引入我國長輸管道工程勘測中是行業發展的必然需要。本文分別對國內工程地質勘察和測量在長輸管道工程中的應用情況、國外長輸管道勘察技術狀況進行了深入分析。希望本文的研究能為我國長輸管道工程勘測技術的發展起到借鑒作用。長輸管道是是指產地、儲存庫、用戶間的用于輸送油、氣介質的管道。管道運輸與常規運輸方式相比具有運輸量大、運費低、自動化程度高、占地少、安全環保等優點,通過長距離、大管徑的管道輸送石油天然氣已經成為一種通行的做法。   工程地質勘察的設備正向著運輸和安裝方便、鉆進性能全面、鉆進效率高方向發展,從國際到國內、從政府到企事業都在投入大量的資金和人力發展長輸管道工程勘察技術。   一、國內工程地質勘察應用情況   1、工程鉆探   我國上世紀七十年代采用了DPP-100型車裝鉆機。它是油壓給進轉盤式的車裝鉆機。該機全套設備都裝在一部載重4噸的解放牌、東風牌汽車上,運輸和安裝比較方便,鉆進性能全面,鉆進效率高。為了滿足設計和施工所需要的技術參數,除常規的工程鉆探手段外,還要配合靜力觸探試驗、動力觸探試驗、靜力載荷試驗等原位測試方法和手段。國內有多家專業工程鉆機生產廠商,可以滿足在任意地層條件下的鉆探工作。大部分是油壓給進轉盤式鉆機,包括車載和無動力小型鉆機。歐洲常用的以鏈條為動力的小型鉆機,我國并不多見。   2、取樣和取土器   隨著現代工業發展需要,工程鉆探的工作量日益增加,鉆孔深度不斷增大。目前國內有成熟的取樣器標準和規定,也由建設部指定生產廠商,但在實際勘察工作中,由于受到收費、工期以及工程項目操作不規范等多種因素的影響,大部分取樣器采用的是敞口厚壁取土器,只能取到二級土樣,在工程中借助經驗提供土性指標。要想取到高質量的一級土樣,目前不是技術問題,而是市場和管理問題。   3、靜力觸探試驗   九十年代采用了國產新一代產品:LMC-C21D型靜探微機,實現了靜探微機化、自動化。采用不同的探頭,可以獲取錐尖阻力、側壁摩擦阻力、孔隙水壓力等力學指標。國內還有其他幾個生產廠商,近幾年還生產出了波速探頭等新產品。此外原理相似的孔內靜力試驗裝置,比如扁鏟側脹、旁壓試驗等都已經積累了足夠的使用經驗,設備和技術都是成熟的。   4、動力觸探   圓錐動力觸探試驗:目前國內外所做的動力觸探試驗成果的應用基本上是建立在統計得出的相關關系上面,有時也用到經修正的理論計算結果,這些關系的應用都受到其統計數據范圍和條件的限制。   二、國內工程測量應用情況   1、常規工程測量   常規的工程測量所使用的儀器由五十年代的光機型已轉為電子型,在儀器更新換代的過渡階段,光機型儀器還沒有退出歷史舞臺,在一些工作中仍發揮著一定的作用,但更多的使用是“電磁波測距儀+經緯儀”及“全站儀”。 在管道中線和縱斷面測量的數據采集過程中,普遍實現了計算機化,一般用PC-1500(或PC-E500)、電子手簿(數據采集器)進行半手工或自動數據記錄采集,結束了歷史上的人工記錄。在地形圖測繪上,普遍采用“全站儀”進行測量和記錄,對各種地形要素的記錄一般分為“無編碼”和“編碼”兩種,最后成圖一般均采用計算機自動制圖方式。地圖矢量化技術已于1997年得到應用,通過對小比例尺地形圖或白紙圖原圖的掃描,最終實現了矢量化,使二維的白紙圖可變成三維數字圖,并可對圖紙的伸縮和掃描造成的誤差進行校準。   2、全球定位系統技術的應用   九十年代以來,GPS技術在管道測量中得到廣泛的應用,該技術的應用不僅解決了因國家控制點被破壞而給坐標聯測帶來的困難,而且提高了測量精度和工作效率。目前GPS技術普遍應用在管道轉點的坐標測量上。1990年12月管道勘察設計院首次引進WM101接收機標志著GPS技術在管道勘察中得到應用,先后完成了多條管道的轉點坐標測量和輪南“輪一聯-LN12”地區測圖控制。1998年在蘇丹穆格萊德石油發展項目的“黑格里格-蘇丹港原油外輸管道工程”的特定的地理環境中,在短短的兩個月的時間內,利用GPS技術不僅施測了管道轉點坐標,而且采用實時動態定位(RTK)技術實現了1200km的管線縱斷面測量和部分站場、穿跨越地形測量,創下了管道測量史無前例的記錄,為整個工程贏得了時間。   3、航空攝影及遙感技術   遙感技術(RS)已在長輸管道選線和大型廠礦選址階段應用非常廣泛,作為非遙感技術專業的勘察單位能夠熟練應用在工程中就達到目的,石油系統的勘察單位正在這方面積極探索,已具備了相當的實力,但距離工程需要還有一些差距。航空攝影測量(AS)技術由于受到工程建設周期短的制約,同時需要大量昂貴的設備和專業人材,所以該技術的應用遠遠地落后于國內鐵路、公路的應用。在這方面的應用目前只能委托給其他單位進行。國內這方面的技術是成熟的,但石油系統獨立完成的應用不多。   三、國外長輸管道勘測技術狀況   當今油氣管道項目的勘察和規劃設計中,運用全球定位系統、地理信息系統、遙感技術將成為規范化的措施。在宏觀經濟、資源評價、全球區域環境研究等領域采用GPS/GIS/RS已成為常規。最近許多油氣勘探的成功事例,就是GPS/GIS/RS信息技術進行資源管理和地質評價的結果。航空攝影測量目前正在向數字化發展,數字攝影測量是世界研究的重點。該項技術的構思是改變以往的膠片攝影為數字攝影或使地面影象數字化,通過計算機工作站實現目前常規航空攝影測量所做的工作。   四、分析與結論   從勘察技術方法在長輸管道工程中的應用情況看,國內的長輸管道勘察仍處于工程地質勘察層面,還不能達到巖土工程勘察要求的質量水平,與工程地質勘察相比,巖土工程勘察要求勘察與設計、施工、監測緊密結合,而不是彼此機械分割;要求服務于工程建設的全過程,而不僅單純為設計服務,要求在獲取系統而準確資料的基礎上,對巖土工程方案深入論證。提出合理的具體的建議,而不是單純的提供資料。一位巖土工程師,既能從事勘察,也能在巖土工程設計、施工、監測、監理崗位上工作。因而這種體制更貼近工程實際,更注重于解決工程問題。許多發達國家并不把工程勘察作為獨立的行業來對待,而是工程咨詢中巖土工程的一部分,所提供的服務包括地基、基礎方面的評估、設計、施工、檢測和監理等內容。若有機會和可能,應選擇一些發達國家的同類公司進行考察,以獲得詳細的國外技術發展狀況。   隨著測量技術和計算機科學的發展,國內的長輸管道測量技術已有了大幅的提升和改進。但與國外相比,航空攝影及遙感技術在長輸管道測量中應用還不夠成熟,缺乏GPS/GIS/RS(全球定位系統、地理信息系統、遙感技術)的綜合應用。隨著經濟發展,勞動力成本的提高,在長輸管道測量中引入國外先進技術,盡早建立長輸管道數字化系統就顯得尤為重要。只有充分了解和掌握國內外長輸管道勘察技術現狀,找出我國長輸管道勘察技術的薄弱環節,選定重點項目進行攻關和技術創新,才能實現我國長輸管道工程勘察技術進步,使我國長輸管道工程勘察技術處于世界領先地位。

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