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1、非开挖技术论文水平定向钻论文：燃气管道中水平定向钻进技术应用研究摘 要 近年来，我国乡镇城市化的步伐不断加快。在建设过程中，新型的技术和设备也不断发展进步。水平定向钻进技术正是其中一个。相较于传统的挖槽埋线填管，影响交通、破坏环境、人力损耗大、成本高安全性却得不到保证而言，水平定向钻进技术具有导向精确、环保、施工周期短、效率高、安全性也高的特点。本文基于我国燃气管道的建设现状，首先介绍了水平定向钻进技术概况及优势，然后分析了水平定向钻进技术的使用规范，最后阐述了燃气管道中水平定向钻进技术应用中的几个常见问题以及相应解决方法。关键词 水平定向钻、非开挖技术、管线能源问题是关系我国经济发展、社会稳
2、定和国家安全的重大战略问题。在国家能源战略中，燃气储运的建设和发展关系着国家当前和长远的经济发展、经济社会和能源协调发展、能源开发和节约、能源发展和改革、国内开发与国外合作，为国民经济和社会发展提供长期、稳定、经济、安全的能源保障的战略全局。随着西气东输、南油北运工程的投用，燃气消费已经进入千家万户；而燃气开采和油品市场的开放，也将使燃气储运成为国家、企业和社会投资的重点。目前和今后一个相当长时期内，燃气储运都将越来越成为我国能源和经济发展的战略重点、投资热点、社会关注的焦点。据相关报道，我国早在2006年所建成的石油、成品油以及天然气管道已经达到四万千米，并预计到2015年达到十万千米。燃气
3、管道的防腐技术是关系到能源运输的重要问题，深入研究燃气管道防腐技术具有重要的现实指导意义。一、水平定向钻进技术概况1、水平定向钻进技术原理水平定向钻进技术是一种安装于地表的钻孔设备，它以相对于地面较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后再把先导孔径度扩大到所需要的大小来铺设管道或排线的一种技术。在施工过程中，还可以根据具体需要来利用它的跟踪和指导作用。管道水平定向钻进技术是指一种无须通过传统的管沟开挖，而是使用机械进行钻掘、排土及清渣，最终实现对管道具体敷设位置的控制，并将各类管材埋进地下的现代化施工技术。这种施工技术的运用首先需要导航仪引导钻头和钻杆去穿越地层，钻探一个导向孔，再在钻杆的端部换接
4、一个直径较大的扩孔钻头与直径比扩孔钻头小的待铺设管线，可以在进行回拉扩孔施工的同时，将待铺设管线引入钻孔，进而完成铺管作业。管道水平定向钻进技术的铺管技术最引人注目的特点就是采用水射流、切削式或者挤压方式成孔，再利用地面的接收钻头附近发出来的电磁信号实现对钻孔轨迹的控制。运用这种方法可以铺设好各类直径小于1000rmn的管线，铺管的长度也可以达到lkm，并且其铺管精度极高，即使在城市地下管网错综复杂的地区，也可以在避免损坏其他系统地下设施的同时实现对铺管线位置的精确控制，对钢管等硬度较高的管道也可以确保其垂直钻入。当然，由于水平定向钻进技术在我国的起步较晚，具体的施工技术与美国、日本、德国等西
5、方先进国家相比，无论是理论研究方面还是施工设施与技术方面都还很不成熟，需要改进的地方还很多，下文将针对几个施工过程中的重点问题和环节进行分析和探讨。2、水平定向钻进技术的优势水平定向钻进技术施工占地面积比传统开挖式小，对地面交通和人民的日常生活影响也比较小。而且使用水平定向钻进技术施工不会随意破坏地表，使地表的使用寿命更长久，也不会破坏绿地，不污染周围的环境，这些优势决定了水平定向钻进技术更适于施工点在繁华的市区或者文物古迹保护区。最后，水平定向钻进技术的施工精度也比较高、人力和财力损耗比传统技术低，有较好的社会效益和经济效益。3、水平定向钻机系统简介水平定向钻机由钻机系统、动力系统、控向系统
6、、泥浆系统、钻具机辅助机具组成。钻机系统：用来完成钻进和回拖过程。可以改变转盘转向和输出转速及扭矩大小，以便于不同作业的不同要求。动力系统：可以为钻机系统提供钻机动力。控向系统：它是引导钻头正确钻进的方向性工具。泥浆系统：泥浆系统可以为钻机系统提供合适的泥浆。钻具及辅助机具：是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具。4、目前我国水平定向钻进技术的应用领域由于水平定向钻进技术自身的优点，已发展为我国非开挖铺设工程中发展较快、较先进的一种施工手段。目前在石油、天然气、电力等部门，水平定向钻进技术的技术规格以获得广泛认可。而且随着大面积城市化进程的展开，城市各类管网的地下化建设以及难以跨越的大江大河
7、、山脉的工程构建都运用到水平定向钻进技术。二、燃气管道中水平定向钻进技术施工方法和技术措施1、燃气管道中水平定向钻进技术施工前的准备地下已有管线的勘测施工之前必须要先确定地下是否有管线以及管线的位置。并且依此设计出合理的施工钻孔轨迹。注意铺管材料的选择铺管材料的物理性能应从质量密度、抗拉强度等方面来选择。燃气管道采用三层pe结构外覆盖层和全线涂层采用加强级防腐，焊口采用热缩套进行补口。2、燃气管道中水平定向钻进技术的施工装备钻机钻机应该根据工作位置的不同分为坑内始钻式和地表始钻式。水平定向钻机水平定向钻机的主要技术指标是钻机的最大扭矩、轴向最大给进力和最大回拖力。水平定向钻机有大中小型机之分，
8、这需要视工程对象来选择。施工设计参数这一过程需要注意钻近角和曲率半径的确定和施工地覆盖层的厚度。地质调查地质调查主要是包括探孔数量和探孔深度。探孔数量是依据地质状况是否单一来确定的。3、燃气管道中水平定向钻进技术施工的关键技术水平定向钻进轨迹设计水平定向钻进轨迹设计是施工中成败的关键环节，是施工过程中具体操作的理论指导。导向孔轨迹导向孔轨迹设计必须要考虑到地下管线、地质状态、水文状态、地表环境、铺设物材质、穿越物深度以及长度等因素。预扩孔预扩孔是继导向孔完成后的另一项比较关键的部分。顾名思义，就是要把钻孔扩大到合适的直径以便于安装成品管道。根据成品管道和钻机规格，可进行多级扩孔。回拖管道预扩孔
9、完成之后，成品管道可拖入钻孔，回拖前必须检查管材。检查完毕才能铺设回拖管道。回拖管道的过程需要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻机的一侧出来为止。回拖时要注意扭矩和回拖力的变化。三、燃气管道中水平定向钻进技术应用的常见问题及方法1、水平定向钻进机器目前的发展方向一直朝着高性能、大功率的方向发展，体积普遍较大。解决方法是：根据施工地点和具体要求来选择灵活的钻机尺寸。2、在水平定向钻进施工过程中，因为地下地质的条件复杂，回拖管道时燃气管道表面很容易划伤。解决方法：将导向孔直径扩大于管道外径一倍以上，可有效避免孔壁对燃气管道的表面划伤。总而言之，随着我国经济的不断发展，燃气管道建设的需求也越来越大。总体看来，我国水平定向钻进技术的市场发展前景还是十分广阔的。水平定向钻进技术是一项技术先进、实用性强、效益好的施工技术，可以从根本上解决我国管道建设中不得不挖开地表或公路的现象。不过与西方发达国家相比，我国水平定向钻进技术的应用是不甚成熟的，我国需加大对水平定向钻进技术在各个领域的研究力度，认真总结各例施工经验，同时积极引进西方国家的先进理论和技术，使水平定向钻进技术更好的为我国城市建设做出更大贡献。参考文献：1赵岚；水平定向钻在钢制燃气管道施工的应用;2005.25（5）：49512叶文建；水平定向钻穿越施工中的定向控制技术；j；非开挖技术.2007,24（2）
