第四节 施工技术
第四节 施工技术
一、机械化施工
1960年初期,施工方法以手工操作为主。后来,油建指挥部、工程指挥部试验室、安装指挥部攻关小组等单位,结合当时技术装备不配套的现实,试制了一些简单的工具和小型设备,革新成功了内燃电焊机快速发动机、焊口保温器、导电切割器等14项成果。1961年,改革了小钻床、制钉机、小钢磨、气割滚轮等19项设备。1962年至1963年,又革新成功了弹簧锤、对焊胎具、玻璃布切割机、天车、多头阀门试压器、电焊保温车、煨管吊装机等设备。
1964年7月,油建指挥部施工技术研究所研制成功挖沟犁(俗称乌龟背长虫),结构形式有0.6米、0.8米、1.2米、1.6米等10种。每台挖沟犁每小时可挖深800—1200毫米的沟1000—1300米,等于1400人1天所挖的土方量。同年首创日挖沟10.5公里的记录。
1965年研制成功了非金属油罐抗油渗砼砂浆,并应用在东二油库、西二油库、太阳升首站,建造半地下非金属油罐30多座。
1966年研制成功细丝二氧化碳气体保护全位置自动焊管机,为油田野外大口径管线施工提供了焊接设备。
1968年研制成功电柱立杆机,比解放吊车立杆提高工效3倍。
1971年研制成功管线水平穿越机,可穿越宽达10米以上的公路。
1972年研制成功吊管焊接多用机,能吊、能焊,并具有牵引能力。在吊装管子时,可同时进行焊接,实现了一机多用。
1974年研制成功细丝二氧化碳气体保护全位置自动焊接机、二氧化碳管状焊接丝横焊设备及埋弧横焊机。应用这些设备在喇二、喇三联合站完成了 3座5000立方米金属油罐焊接任务,提高工效2倍。
1983年设计制造三轮滚板机1台,滚圆直径2000毫米,厚度 10毫米。为了解决大墙板拉运中损坏率达5%左右的问题,自制立式拉运拖车,采用圆柱螺旋弹簧减震,达到无损坏拉运,每年按拉运400块计算,可节约资金1万元。
到1985年,油田施工从吊装到运输,预制到组装,挖沟到回填,全部实现机械化作业。油田建设、公路施工、线路架设、水利工程等施工机械全部配套。油田建设队伍已从繁重的体力劳动中解放出来。
二、预制化施工
大庆油田的预制化生产于1964年开始,当时仅预制井口、工艺阀组等。随着油田建设的发展,到1979年,进一步实现了管道、容器、计量站、中转站、变电站、注水站、联合站的工厂预制化生产,改变了基本建设结构,缩短了基建施工周期。
(一)专业预制生产厂
建设材料公司所属的金属结构一、二厂、土木预制厂、管道预制厂,油建公司的中转站预制厂,建筑公司的土木构件厂,是油田从事预制生产的专业厂。
金属结构一厂。主要预制联合站、中转站的容器和罐类。年加工钢材能力 1.2万吨,可预制油、水罐50座,制作大容器 350台,制作高效加热炉80台。同时还生产各类弯头、封头,年加工量达1800吨。
金属结构二厂。原为大口径制管厂,1982年改为计量站预制厂,年预制计量站 120座,同时还预制生产中转站。
土木预制厂。是油田混凝土预制最早最大的预制厂。到1985年,年生产各种预制构件已达8万立方米,82051套(件)。预制构件成品包括各类井口房,各种墙板、楼板,各类泵站基础,各种架柱桩。随着矿区建设的发展,还承担了大量民用混凝土构件预制。
管道预制厂。该厂建有3条生产线,即管道预制生产线,年预制管线 2200公里;绝缘管生产线,年生产绝缘管1200公里;泡沫管生产线,年生产泡沫管1000公里。
中转站预制厂。年生产各种型号中转站20座。1978年在大庆油田科学研究设计院协助下,油建公司试制成功列车式中转站,同年生产了 4000吨/日掺活性水流程的装配式中转站 3套,1500吨/日热水伴随流程的装配式中转站8套,800吨/日热水伴随流程的装配式中转站 5套。每套中转站通常承担4至6座计量站的原油集输。这些装配式中转站先后在葡一联、葡二联投产使用。以后又生产了列车式中转站,这种中转站由泵房、配电值班室等3个单体组成。
1978年,油建公司还试制成功列车式计量站,并先后生产了78—Ⅰ、78—Ⅱ、79—Ⅰ、79—Ⅱ型计量站99座。通过在杏区和葡区油田使用,各种性能均达到生产设计要求。每座列车计量站,管辖油井11口、注水井 5口,直接采用化学清蜡,初步达到了油、气、水自动控制,自动计量。
土木构件厂。是从事工业厂房和民用建筑混凝土预制的专业生产厂,年预制混凝土构件能力1.8万立方米,主要产品是墙板、柱桩、梁和基础墩。1983年,由民用施工转向油田建设。
(二)施工单位的预制生产
油建公司有10个施工大队。从1978年开始,根据第二年度产能计划安排,每年都利用冬季预制生产大批成品或半成品。主要预制品有各类泵站的站内阀组,各类井口,泵站的轻板结构房屋和计量中转站。在混凝土构件供不应求的情况下也预制各类泵站、井口基础和各类柱梁、桩构件。电气安装大队专门成立了配电盘柜生产预制线,每年建设的高、低压线路和各类供变电所的配电盘柜做到了基本自给。这个队还成立了金具预制车间,专门预制各种供变电线路需要的金具、柜骨、横担、地锚等。
三、装配化施工
大庆油田建设随着预制化程度的加深,装配化程度不断提高。1979年在葡萄花油田施工中,油水井口、容器、工艺管线、计量站、中转站、联合站都实现了装配化施工,装配化程度达到80%以上。 1979年以后,在太平屯、高台子、龙虎泡油田的建设和萨尔图、杏树岗、喇嘛甸油田的调整加密中,所建工程均采用了装配式施工技术。
(一)联合站
葡一联合站于1979年 4月15日动工,施工中采用了墩式基础,轻板结构油、水泵房,单元组合式的装配化, 75天就建成了主体工程,3个月全部竣工,创造联合站施工最高水平。比杏十联合站(建筑面积比葡一联合站小456平方米)施工机械化程度提高 26%,预制化程度提高50%,装配化程度提高32%,工期缩短80天,节约 9749个工日。并且节约了物力、资金。如葡一联合站混凝土墩式基础的材料费是毛石基础的38%,现场土方量是毛石基础土方量的18%。联合站装配式的35千伏户外开关场,包括混凝土底座、钢骨架结构、室外油开关、隔离开关、熔断器、避雷器、操作机均可在预制厂装备成一体拉运到现场组装。这种预制组装方法与原开关场相比,施工天数由240天缩短到120天,拉运由14个台班下降到7个台班。
(二)中转站
1960年到1964年,油田泵站房屋施工全是在现场手工砌筑红砖和毛石料,工艺管线全部在现场组对焊接。1965年开始用大板结构,1974年采用浮石珍珠岩大板,同年在 34号站试验建1座玻璃钢结构的计量站,将泵房玻璃钢墙板、屋面板、工艺管线和设备全部组装在钢底盘上。由于不断采用新材料、新结构,装配化施工水平不断提高,为发展到列车式中转站奠定了基础。
列车式中转站也叫列车箱式中转站,所有设备在预制中一次性组装于车箱内。现场主要工程量是泵房、配电间、二合一容器、三合一容器安装连头,容器保温抹面,操作平面安装和泵房、配电间、容器的整体拉运。以前施工1座中转站,从开工到投产需要1个多月,4000多个工日,现在只要15天,1000多个工日。
1979年在葡萄花油田施工中,所属14座中转站全部采用装配式施工,1年就节约劳动日4.2万多个。油田投产提前1个月,多生产原油10万吨。
(三)计量站
油田会战初期是砖砌计量站,全部土建和安装工程都在现场进行,施工1座计量站需用200多人,1个月时间,约6000个工日。
1965年,计量站的基础、墙身、屋面板等全部采用钢筋混凝土构件,施工 1座计量站只需用100人,23台机械设备,20至25天的时间。
1978年春,试制成功列车式计量站,把大量的野外施工变为工厂化作业。特点是:装配化程度高,达到整体预制,四季均衡生产,减少运输量。用“日拖”和“日吊”各 1台,就可以拉运到现场安装就位,节约了人力、物力,提高了工效;物资消耗与混凝土计量站比较,建筑面积减少22平方米,钢材减少9.43吨,木材减少5.2立方米,水泥减少0.5吨,人工减少 549个工日。
(四)井口
1960年至1961年,生产井井场设备是大井口房、大采油树、大值班房、大分离器。井口房和值班房都是砖石砌筑。1962年发展到炉渣混凝土预制块砌筑。1个台班(4个管工、1盘火焊,1台电焊机)安装1口井需5到 7天。1963年使用钢筋混凝土空心大板组装,1964年发展到使用加气混凝土大板,耐热混凝土大块炉墙组装。
1965年采用了四小井口(小采油树、小保温房、小水套炉、小分离器),扩大了装配化程度。在预制厂整体组装,用拖车将全套井口1次拉运到现场。在做好施工准备工作的基础上,9个人3台车辆1天可安装3口井,装配化程度达40%至50%。
1973年,在喇嘛甸油田及杏十三区施工中,由于井口工艺流程的改进,井口设备四小变为两小(小采油树、小井口房),装配化程度提高到70%左右。
1979年建设葡萄花油田时,随着井口工艺流程的变化,抽油机井井场仅有 1个小采油树,装配化程度进一步提高。抽油机采取整体组装、1次吊装快速施工法,创造了20人1天吊装14台抽油机的施工记录。
四、保温绝缘施工
1978年以前,油田管线保温采用玻璃棉、矿渣棉等。这些保温材料吸水性强,防水不严,保温效果差。1978年油建职工研制成功沥青珍珠岩模压成型机,建成沥青珍珠岩保温作业线,把沥青珍珠岩直接压在管线上,比在野外用矿渣棉和保温壳保温提高工效 2.5倍。还试制成功聚氨脂泡沫塑料自动浇注成型工艺,分别在油建公司三大队和机修厂各建 1条管道保温作业线,这两条作业线每年生产Φ48至Φ144管线 1200公里。采用这种生产方式,产品质量提高,操作人员减少2/3,生产效率提高近4倍。油田建设中的金属罐,过去采用矿渣棉、玻璃纤维外抹石棉灰保温,施工量大,劳动条件差,保温效果不理想。1974年研制成功聚氨脂泡沫塑料大罐喷涂新工艺。这种大罐喷涂设备有喷枪、料罐和供料管路等部分组成,安装在小车或拖斗上,组成移动式现场泡沫喷涂装置,在现场施工。
泡沫喷涂新工艺在喇一、喇二、喇三联合站的98台容器上喷涂施工,保温面积达 1.5万多平方米。通过生产检验,防腐保温效果良好。
针对大口径管线内防腐问题,1965年研制成功水管线内壁涂衬水泥砂浆新工艺。采用这种工艺使水泥砂浆与管线金属内壁结合,形成水泥砂浆保护层,防止管内流水对管壁的腐蚀。从1966年开始,在西三站至西一站、红旗马场至北四联、喇一联至喇三联、喇西干线至喇二联以及红卫星水源等供水管线上进行了内壁水泥砂浆衬里,均取得良好效果。
五、管道防腐、防垢、防结膜
(一)防腐
1960年油田开发初期,水管线防腐采用沥青绝缘结构,后经研究改用沥青玻璃布。1970年开始用聚乙烯胶粘袋,使管线外防腐在施工机械化、改善劳动条件方面提高一步。另外,从1965年开始进行了硬质聚氧脂泡沫塑料(简称“黄茄克”)防腐保温材料试验。70年代末形成工业生产能力,1980年以后全面推广使用。
在防腐技术方面,设计院和建材公司都设有专业人员进行科学试验,建材公司有年产千公里的管道防腐预制厂,厂内设有各种专业线对各种规格的水管线进行外防腐。1966年水管线内防腐开始用水泥砂浆衬里。第一条涂水泥砂浆衬里的管道,到1985年仍安全运行。供水公司有1个管道防腐队,专门进行水泥砂浆衬里的防腐工作。这项防腐技术已在全油田推广应用。60年代在萨龙油、水管线上进行了阴极保护试验。容器外防腐以漆和泡沫塑料喷涂为主,内防腐除喷涂防腐漆、牡丹漆、船舶漆外,还进行了玻璃钢衬里和金属喷涂等试验。
(二)防垢
60年代大庆油田的管线结垢不严重,70年代喇嘛甸油田开发后因水的硬度较大,容易成垢,影响泵装置和管道的正常运行。因此在喇一、喇二联合站供水系统加六偏磷酸钠进行防垢。随着油田含水上升,含油污水和清水混注,采油集输三管伴热和两管掺水流程的推广,垢堵的问题越来越严重。设计院开展研究筛选防垢药剂的试验,经过试验选用的氧基二甲叉磷酸1980年投入使用,到1984年全油田共有157座注水站投加这种防垢剂,生产运行良好,维修量减少。
(三)防结膜
1964年到1966年油田南水源密闭供水,硫酸盐还原菌和铁细菌大量繁殖,造成注水井管线堵塞,后采用暴气除铁得到解决。1969年在东油库注水站进行清水、污水混注后发现细菌结膜,以后在其它一些混注站和注水系统的水表中也发现结膜,筛选采用新洁尔杀菌剂后,结膜现象减轻。但因药价贵,药源不足。仅在东油库污水站试用,没有进行推广,只是根据需要进行单注或分注。