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基于第三方施工的长输油气管道保护方案研究
摘要:公路、铁路、大型水利、高压电力、长距离油气管道等线性工程是国家重点基础设施,对保障和改善民生、促进社会经济持续健康发展具有十分重要的作用。目前,中国的公路、铁路、大型水利工程、高压电力和油气管道等线性工程正在同步建设,各自的管理体系和业务网络逐步形成。第三方线性工程和油气管网将不可避免地产生交叉或并行影响,第三方线性建筑的建设将不可避免地对现有油气管道造成安全威胁。虽然国家在各个领域发布了相关文件、国家规范和标准规范,并明确了各类第三方建设管道的保护规定,但由于油气管道第三方建设涉及多个领域、标准和规范,显然,通过查阅大量材料和文件,很难要求第三方施工企业制定合理可行的管道保护方案。对于管道公司来说,由于管理者的知识结构单一,并且缺乏对第三方领域的了解,在验证管道保护方案时也存在检查不足和审批效率低的问题。
关键词:第三方施工;长输油气管道;保护方案
1、油气管道保护要求
1.1强化管道的安全运行管理
油气长输管道的安全管理包括对油气长输管道的安全性、完整性和可靠性的检查。这三项指标的检查和确定是维护管道安全运行的必要措施。安全是指确保油气运输的环境安全和管理安全;完整性是指油气长输管道的设备从项目开始到结束不泄漏任何危险因素。公司应按照《油气输送管道完整性管理规范》(gb32167-2015)的规定,做好完整性管理工作;可靠性是指在特定时间和特定条件下,对长距离管道中的油气运输进行故障排除和加强控制的功能。
1.2盖板涵跨越油气管道
在工程实践中,对于填充路基处的油气管道,最常见的保护方法是盖板涵。盖板涵能有效地承受上端荷载(包括车辆荷载和填方荷载等),并阻断上端荷载向下的直接传递。上端荷载由盖板涵两侧的挡土墙分担,然后向下传递,可有效防止管道受到纵向荷载的直接威胁,确保油气管道的安全。关键技术标准如下:(1)使用盖板涵维护管道时,交叉视角应为90°,且不小于30°;(2)盖板涵垂直防护长度应满足公路路基边坡以上至少增加2米的要求;盖板涵横截面的总宽度建议为3m或4m;(3)公路地面与管盖板涵顶部之间的垂直距离应为1.2米。公路边沟与盖板涵顶部之间的垂直距离应为1m。加强路面实体层的设计可以适当减少垂直距离;油气管道与盖板的垂直距离不小于0.5m;(4)建议在盖板涵两侧使用砌石挡土墙。石头和砂浆的建议强度分为mu40和M7.5。根据拱形涵洞的基本扩散角和挡土墙与管道之间的空间相对位置确定墙高;钢筋混凝土挡土墙也可以在符合现场标准的前提下使用;(5)顶部盖板推荐C30强度混凝土,盖板结构中受拉或受力方向不明确的钢筋模型推荐HRB400,其他钢筋推荐hpb300;(6)通常,涵身每隔5米设置一个变形缝,变形缝必须环绕整个涵段,包括盖板涵的基本结构;(7)油气管道专用盖板涵不能用作公路排水通道,但应填充细砂或土壤;但对于有无障碍巡查规定的盖板涵,应预留通道,确保巡查畅通;(8)盖板涵两侧回填应满足公路路基回填密实度的要求。上述盖板涵养护性能指标主要适用于高速公路或其他公路穿越既有油气管道的情况。当盖板涵的某些性能指标由于地形、地质条件或挖填方等客观因素不能满足相关规范和标准的要求时,可适当采取加固措施,如采用强度较高的材料,增大结构截面尺寸,提高加固密度或改善两侧挡土墙的基础(如桩基),但实际采取了哪些加固措施,需要针对实际问题进行具体分析。此外,当公路为农村公路或临时人行道时,本着安全第一、经济节约的管理原则,建议在工程实践中采用临时钢盖板、钢筋混凝土盖板或临时钢桥对油气管道进行维护。
1.3提高管道安全管理信息化水平
随着互联网技术和大数据技术的普及,油气长输管道的运营管理也应积极寻求信息化道路。政府和企业有必要投资技术资产,对管道安全运行进行数字化管理,建立科学准确的信息化管理,创建适合长输管道的数据分析系统,及时收集油气资源运输过程中各种指标的变化和风险易发地区的预警,并对数据进行分析和控制是提高管道安全管理效率的关键手段。
1.4铁路电流干扰油气管道的问题
中国几乎所有的长距离油气管道都使用阴极保护系统,如强制电流或阴极保护。阴极保护系统的主要目的是在地球和油气管道之间建立电流回路,根据电流维护减轻腐蚀深度并延长油气管道的使用寿命。电气化铁路由于设计、施工或运营的原因,会按时或不定期地向地面释放杂散电流;铁路高压供电系统也会产生规则的电磁效应,并在附近产生电流。因此,当电气化铁路与油气管道相邻时,原来由油气管道和地面产生的电流回路将受到铁路电流的干扰和不平衡;当这种干扰导致油气管道阴极保护系统不合格甚至失效时,会加速部分油气管道的腐蚀深度,对油气管道造成安全隐患。因此,我们必须认真处理铁路电流干扰问题:(1)当油气管道遇到铁路杂散电流干扰时,应采取必要的管道排水对策;(2)油气管道与铁路最外层带电导体的水平距离不得小于6米,并应采取必要的干扰防护措施,如绝缘保护、排水或排水;(3)如果电气化铁路和管道的平行长度超过1000米,且间隔在100米以内,则应在施工期间预设保护措施;在铁路运营管理初期,委托油气管道阴极保护专业机构,根据相关规范,对部分油气管道的阴极保护效果进行分析、检测、分析和评价,以指导油气管道阴极保护系统的管理,确保及时消除安全隐患。
2、审查注意事项
第三方施工企业应及时要求地区主管部门组织管道维修计划验证。计划验证的主要目的是确保第三方建设油气管道维护计划的安全性、可行性和合法合规性,从而将建设对现有油气管道的安全影响降至最低,并从源头上减少或消除安全威胁。注意事项如下:(1)规划所依据的法律、法规和标准规范应充分准确。当没有标准规范可供参考,现场条件不符合标准规范的规定,或施工对管道有重大安全隐患时,应考虑进行安全评估或专业技术评估;(2)充分考虑管道维护工程措施的稳定性、稳定性和耐久性;(3)公路、铁路等项目不能堵塞管道检查通道;如果需要封锁巡查通道,则需要开发或保留新的巡查通道;(4)充分考虑第三方施工工期、施工方法、工艺等对管道的安全影响;(5)应充分考虑工程竣工后管道的维护和检修。如盖板涵等第三方施工无法再次对管道进行开挖检测,应对盖板涵内管道的环焊缝进行X射线检测和超声波检测,并对防腐层进行漏检;(6)充分考虑第三方工程的设计寿命,主要防止第三方工程运营、维护、检修、改扩建及故障(损坏)对管道的影响。
3、结论
总的来说,油气长输管道是一种危险性高、结构复杂的设备。在具体维修中,要从运输和设备本身把握风险因素,并结合气候、地形、人为等外部因素进行风险评估。在制定保障措施时,要从制度、管理和技术三个方面加强管道的安全性、完整性和稳定性,以降低运营风险。
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