浅论长输油气管道的安全与建设

　　内容摘要:从优选线路、山区管道建设、穿越江河湖海、黄土地区管道设计与施工、施工质量管理、建成管道巡查等方面论述了长输油气管道的建设与安全问题。

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　　关键词:长输油气管道;安全;穿越

　　中图分类号:TE973 文献标识码:A

　　

　　目前,我国油气管道正处在大规模建设时期,方兴未艾。继兰成渝成品油管道、西气东输天然气管道等相继建成投产后,现又有西气东输二线、中缅原油管道等项目正在建设中。不久的将来,我国的输油气管道会交织成网,从而带动我国经济的进一步发展。建设工程本身安全可靠是安全运行的根基,保证建设工程的安全可靠成为关键的环节。长输管道要穿越各种地质状况不同的地段,因地质灾害造成的油气管道断裂事故时有发生。本文就如何尽量确保油气管道的安全可靠进行探讨。

　　一、长输油气管道的优选线路

　　地质条件的好坏与管道安全密切相关,必须十分重视线路路由的选择工作。管道建设之初,必须投入精干的技术力量进行选线工作。首先利用航空影像、航天遥感图片进行初步比选,制定几个方案,到现场重点踏勘,调查落实。经过认真比选,找到相对安全、适宜管道敷设的较佳位置,避开危险地段。设计工作要做细、做实,一切方案都要以实际的基础资料为依据。

　　二、长输油气的山区管道建设的新思路

　　在山区进行管道建设时,翻山越岭不可避免。对于低矮山区且地质条件稳定时,管道直上山坡或横越山坡是允许的。当山体陡峭且地质灾害频发时,管道就不宜直上直下山坡。切忌顺等高线横过山坡,否则,一旦发生滑坡、泥石流等灾害时,管道被冲断的可能性相当大。

　　近些年,某些大型项目如兰成渝输油管道在通过山区时,采用管道设计新思路――隧道方式。采用隧道方式的优点是:可以避开极为复杂的高陡边坡、地质灾害地段;可以缩短线路的长度,降低造价;管道落差减小,可降低泵站的扬程,管道压力相应降低,从而减小管道壁厚,节约管材;减少地面土石层和植被的破坏,有利于环境和水土保持。

　　对于管道穿越山区河流,由于河流基底多为岩石,根据实际情况,可采用两种方式:当河床两岸陡峭时,可采用悬索跨越或管桥等方式过河;当河流两岸地形比较宽阔时,可采用大开挖方式穿越。在采用大开挖方式时,应将管道埋到最大冲刷深度以下或埋人基岩中,防止管道被冲出或冲断。

　　三、长输油气管道可以采用定向钻方式穿越江河湖海

　　定向钻是20世纪80年代引进的非开挖穿越技术,具有安全(确保管道埋深)、工期短、造价相对较低、有利于环境保护、节约工程材料和应用范围广等优点,正在被越来越多的施工单位重视和采用。

　　在实践中,该技术也在不断发展,在穿越长度、岩石层硬度、卵石层厚度等方面均有所突破。在穿越长度方面,杭甬天然气管道工程在穿越钱塘江时,水平定向钻穿越长度达到了2454m。在穿越岩层硬度方面,10年前,采用定向钻穿越河床地层局限于细颗粒地层。随着各项先进技术的不断引入,现在完全可以在岩石地层中进行定向钻。2005年,长吉线穿越松花江,在抗压强度达到100MPa的花岗岩中采用定向钻取得成功。在穿越卵石层方面,以往在卵石层中如何运用定向钻一直是个难题,主要是由于卵石颗粒大,泥浆难以将其携带出来,而且卵石层容易坍塌,常卡住钻杆。随着技术的进步,近年来,在钻进卵石层方面又取得重大突破。一般卵石层的厚度不超过15m就可以采用定向钻。在2005年,长吉输油管道在松花江穿越卵石层的定向钻作业就取得了成功。

　　长输油气管道通过江河湖海时,从安全的角度考虑,不宜采用跨越的方式,宜采用穿越方式。常用的穿越手段有大开挖、定向钻和盾构。定向钻同大开挖相比,在安全、环保方面有明显优势,以往采用大开挖穿越河流,大都达不到设计深度,洪水期常有将管道冲出甚至冲断的可能。定向钻同盾构相比,在工期、造价两方面有显著优势。因此,今后新建管道穿越江河湖海时,宜首选定向钻方式。

　　四、长输油气管道在黄土地区管道设计与施工

　　在我国有近100×104km2的黄土地区,建设长输管道,不可避免地要通过黄土地区。黄土具有湿陷性,常给工程建设带来危害。近年来,已有一些项目(如陕京管道工程、西气东输管道工程靖边一临汾段)在通过黄土地段取得了显著成效,给以后新建项目提供了很好的借鉴经验。

　　(一)在黄土地区的设计、施工中,应采取以下重要措施:尽量避免管道平行黄土梁和在黄土斜坡上敷设,这是由于黄土在雨季被水侵蚀后极易流失,管道上覆土层流失后即裸露、悬空,洪水易将管道冲断。

　　(二)在管道穿越黄土冲沟时,坚持深埋,尽可能将管道埋人基岩中,如基岩很深,则应对管道采取灰土加固措施。

　　(三)要尽可能维持管道附近地貌原形,保持植被,减小原状土扰动破坏,对陡坎、陡坡地段管沟回填的松散土体采取可靠的加固措施,采用植被快速恢复技术,防止水土流失。

　　(四)对于管道附近汇集的流水,因地制宜,采取堵、排、疏、导等方法,将流水引开,使其远离管道。

　　五、长输油气管道要加强已建成管道的安全保护

　　对于建成管道的巡查,要形成制度,并按制度严格执行。要充分了解管道周边的人类活动、地质变化等情况,例如管道附近开挖、修建、采矿、水土流失、地质变化等各种现象,其中任何一种活动都可能威胁到管道的安全。只有及时发现,尽早采取有效措施,才能将风险降至最低。

　　六、长输油气管道建设要狠抓施工质量

　　好的设计方案需要施工来落实,否则只是纸上谈兵。因此,必须认真抓好施工质量。要抓好三个关键环节:首先要挑选有资质、有良好信誉的施工队伍;其次要委托有资质、负责任的监理单位对施工质量进行监理;再次就是建设单位应派出懂业务、工作认真的技术人员深入施工现场巡视,进行质量监督。只有一丝不苟地按设计要求实施,才能保证工程的安全。

　　

　　作者简介:

　　陈中,现就职于中石化西北油田分公司塔河采油二厂集输一大队党办主任,工程师;王瑞敏,中石化集输一大队技术员,助理工程师。