現(xiàn)階段,我國油氣管道正處在大規(guī)模建設(shè)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(chǎn)后,現(xiàn)又有西氣東輸二線、中緬原油管道等項目正在建設(shè)中。不久的將來,我國的輸油氣管道會交織成網(wǎng),從而帶動我國經(jīng)濟的進(jìn)步發(fā)展。如何保證如此大規(guī)模的油氣管網(wǎng)安全提到了議事日程上。建設(shè)工程本身安全可靠是安全運行的根基,保證建設(shè)工程的安全可靠成為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。長輸管道要穿越各種地質(zhì)狀況不同的地段,因地質(zhì)災(zāi)害造成的油氣管道斷裂事故時有發(fā)生。本文就如何盡量確保油氣管道的安全可靠進(jìn)行探討。
1 優(yōu)選線路
地質(zhì)條件的好壞與管道安全密切相關(guān),必須十分重視線路路由的選擇工作。管道建設(shè)之初,必須投入精干的技術(shù)力量進(jìn)行選線工作。首先利用航空影像、航天遙感圖片進(jìn)行初步比選,制定幾個方案,到現(xiàn)場重點踏勘,調(diào)查落實。經(jīng)過認(rèn)真比選,找到相對安全、適宜管道敷設(shè)的較佳位置,避開危險地段。設(shè)計工作要做細(xì)、做實,一切方案都要以實際的基礎(chǔ)資料為依據(jù)。
2 山區(qū)管道建設(shè)的新思路
在山區(qū)進(jìn)行管道建設(shè)時,翻山越嶺不可避免。對于低矮山區(qū)且地質(zhì)條件穩(wěn)定時,管道直上山坡或橫越山坡是允許的。當(dāng)山體陡峭且地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)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(fā)生滑坡、泥石流等災(zāi)害時,管道被沖斷的可能性相當(dāng)大。
近些年,某些大型項目如蘭成渝輸油管道在通過山區(qū)時,采用管道設(shè)計新思路一隧道方式。采用隧道方式的優(yōu)點是:可以避開極為復(fù)雜的高陡邊坡、地質(zhì)災(zāi)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(yīng)降
低,從而減小管道壁厚,節(jié)約管材;減少地面土石層
和植被的破壞,有利于環(huán)境和水土保持。
對于管道穿越山區(qū)河流,由于河流基底多為巖
石,根據(jù)實際情況,可采用兩種方式:當(dāng)河床兩岸陡峭時,可采用懸索跨越或管橋等方式過河;當(dāng)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(yīng)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(jì)80年代引進(jìn)的非開挖穿越技術(shù),具有安全(確保管道埋深)、工期短、造價相對較低、有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約工程材料和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)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(shù)也在不斷發(fā)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(dá)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(xì)顆粒地層。隨著各項先進(jìn)技術(shù)的不斷引入,現(xiàn)在完全可以在巖石地層中進(jìn)行定向鉆。2005年,長吉線穿越松花江,在抗壓強度達(dá)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,?ㄗ°@桿。隨著技術(shù)的進(jìn)步,近年來,在鉆進(jìn)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(yè)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(gòu)。定向鉆同大開挖相比,在安全、環(huán)保方面有明顯優(yōu)勢,以往采用大開挖穿越河流,大都達(dá)不到設(shè)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(gòu)相比,在工期、造價兩方面有顯著優(yōu)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(qū)管道設(shè)計與施工
在我國有近100×104 km2的黃土地區(qū),建設(shè)長輸管道,不可避免地要通過黃土地區(qū)。黃土具有濕陷性,常給工程建設(shè)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(jīng)驗。
在黃土地區(qū)的設(shè)計、施工中,應(yīng)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(shè),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(yīng)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(fù)技術(shù),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(dǎo)等方法,將流水引開,使其遠(yuǎn)離管道。
5 狠抓施工質(zhì)量
好的設(shè)計方案需要施工來落實,否則只是紙上談兵。因此,必須認(rèn)真抓好施工質(zhì)量。要抓好3個關(guān)鍵環(huán)節(jié):首先要挑選有資質(zhì)、有良好信譽的施工隊伍;其次要委托有資質(zhì)、負(fù)責(zé)任的監(jiān)理單位對施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)理;再次就是建設(shè)單位應(yīng)派出懂業(yè)務(wù)、工作認(rèn)真的技術(shù)人員深入施工現(xiàn)場巡視,進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督。只有一絲不茍地按設(shè)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(hù)