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長輸油氣管道的建設與安全

更新時間:2009/7/17  [收藏此信息]

現階段,我國油氣管道正處在大規模建設時期,方興未艾。繼蘭成渝成品油管道、西氣東輸天然氣管道等相繼建成投產后,現又有西氣東輸二線、中緬原油管道等項目正在建設中。不久的將來,我國的輸油氣管道會交織成網,從而帶動我國經濟的進步發展。如何保證如此大規模的油氣管網安全提到了議事日程上。建設工程本身安全可靠是安全運行的根基,保證建設工程的安全可靠成為關鍵的環節。長輸管道要穿越各種地質狀況不同的地段,因地質災害造成的油氣管道斷裂事故時有發生。本文就如何盡量確保油氣管道的安全可靠進行探討。
1  優選線路

    地質條件的好壞與管道安全密切相關,必須十分重視線路路由的選擇工作。管道建設之初,必須投入精干的技術力量進行選線工作。首先利用航空影像、航天遙感圖片進行初步比選,制定幾個方案,到現場重點踏勘,調查落實。經過認真比選,找到相對安全、適宜管道敷設的較佳位置,避開危險地段。設計工作要做細、做實,一切方案都要以實際的基礎資料為依據。

2  山區管道建設的新思路

    在山區進行管道建設時,翻山越嶺不可避免。對于低矮山區且地質條件穩定時,管道直上山坡或橫越山坡是允許的。當山體陡峭且地質災害頻發時,管道就不宜直上直下山坡。切忌順等高線橫過山坡,否則,一旦發生滑坡、泥石流等災害時,管道被沖斷的可能性相當大。

    近些年,某些大型項目如蘭成渝輸油管道在通過山區時,采用管道設計新思路一隧道方式。采用隧道方式的優點是:可以避開極為復雜的高陡邊坡、地質災害地段;可以縮短線路的長度,降低造價;管道落差減小,可降低泵站的揚程,管道壓力相應降

低,從而減小管道壁厚,節約管材;減少地面土石層

和植被的破壞,有利于環境和水土保持。

    對于管道穿越山區河流,由于河流基底多為巖

石,根據實際情況,可采用兩種方式:當河床兩岸陡峭時,可采用懸索跨越或管橋等方式過河;當河流兩岸地形比較寬闊時,可采用大開挖方式穿越。在采用大開挖方式時,應將管道埋到****沖刷深度以下或埋人基巖中,防止管道被沖出或沖斷。

3  采用定向鉆方式穿越江河湖海

    定向鉆是20世紀80年代引進的非開挖穿越技術,具有安全(確保管道埋深)、工期短、造價相對較低、有利于環境保護、節約工程材料和應用范圍廣等優點,正在被越來越多的施工單位重視和采用。

    在實踐中,該技術也在不斷發展,在穿越長度、巖石層硬度、卵石層厚度等方面均有所突破。在穿越長度方面,杭甬天然氣管道工程在穿越錢塘江時,水平定向鉆穿越長度達到了2 454 m。在穿越巖層硬度方面,10年前,采用定向鉆穿越河床地層局限于細顆粒地層。隨著各項先進技術的不斷引入,現在完全可以在巖石地層中進行定向鉆。2005年,長吉線穿越松花江,在抗壓強度達到100 MPa的花崗巖中采用定向鉆取得成功。在穿越卵石層方面,以往在卵石層中如何運用定向鉆一直是個難題,主要是由于卵石顆粒大,泥漿難以將其攜帶出來,而且卵石層容易坍塌,常卡住鉆桿。隨著技術的進步,近年來,在鉆進卵石層方面又取得重大突破。一般卵石層的厚度不超過15 m就可以采用定向鉆。在2005年,長吉輸油管道在松花江穿越卵石層的定向鉆作業就取得了成功。

    長輸油氣管道通過江河湖海時,從安全的角度考慮,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開挖、定向鉆和盾構。定向鉆同大開挖相比,在安全、環保方面有明顯優勢,以往采用大開挖穿越河流,大都達不到設計深度,洪水期常有將管道沖出甚至沖斷的可能。定向鉆同盾構相比,在工期、造價兩方面有顯著優勢。因此,今后新建管道穿越江河湖海時,宜****定向鉆方式。

4  黃土地區管道設計與施工

    在我國有近100×104 km2的黃土地區,建設長輸管道,不可避免地要通過黃土地區。黃土具有濕陷性,常給工程建設帶來危害。近年來,已有一些項目(如陜京管道工程、西氣東輸管道工程靖邊一臨汾段)在通過黃土地段取得了顯著成效,給以后新建項目提供了很好的借鑒經驗。

    在黃土地區的設計、施工中,應采取以下重要措施:

    ①盡量避免管道平行黃土梁和在黃土斜坡上敷設,這是由于黃土在雨季被水侵蝕后極易流失,管道上覆土層流失后即裸露、懸空,洪水易將管道沖斷。

    ②在管道穿越黃土沖溝時,堅持深埋,盡可能將管道埋人基巖中,如基巖很深,則應對管道采取灰土加固措施o

  ③要盡可能維持管道附近地貌原形,保持植被,減小原狀土擾動破壞,對陡坎、陡坡地段管溝回填的松散土體采取可靠的加固措施,采用植被快速恢復技術,防止水土流失。

    ④對于管道附近匯集的流水,因地制宜,采取堵、排、疏、導等方法,將流水引開,使其遠離管道。

5  狠抓施工質量

    好的設計方案需要施工來落實,否則只是紙上談兵。因此,必須認真抓好施工質量。要抓好3個關鍵環節:首先要挑選有資質、有良好信譽的施工隊伍;其次要委托有資質、負責任的監理單位對施工質量進行監理;再次就是建設單位應派出懂業務、工作認真的技術人員深入施工現場巡視,進行質量監督。只有一絲不茍地按設計要求實施,才能保證工程的

安全。

6  加強已建成管道的安全保護

    對于建成管道的巡查,要形成制度,并按制度嚴格執行。要充分了解管道周邊的人類活動、地質變化等情況,例如管道附近開挖、修建、采礦、水土流失、地質變化等各種現象,其中任何一種活動都可能威脅到管道的安全。只有及時發現,盡早采取有效措施,才能將風險降至最低。
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