浅谈山区特殊地形长输管道施工要点
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浅谈山区特殊地形长输管道施工要点
长输送管道是我国当前石油、天然气资源最主要的输送方式和基础设施。相对于其他输送方式,采用管道输送方式,不仅可以减少许多中间环节,有效缩短石油、天然气资源输送距离,节约输送成本,而且可以规避许多不必要的风险因素,提高石油、天然气资源输送的安全可靠性,最大限度保障了国民经济生产和人民生活对石油、天然气资源的使用需求。由于石油、天然气输送管道距离漫长,沿途往往经过多个地形区域,地理条件复杂,特别是山区的特殊地形给输送管道工程施工带来很大困难。文章围绕山区特殊地形环境下,石油、天然气资源长输送管道工程施工有关问题进行探讨,分析了山区特殊地形对长油气输送管道工程施工的影响因素,并对山区特殊地形下长油气输送管道工程施工技术要点进行了着重阐述。
标签:施长输管道;山区地形;施工要点;施工措施
引言
能源是人类社会生存发展所不可或缺的基础资源。随着我国经济发展水平的不断提高,社会生产和人民生活各个领域对于能源的需求与日俱增。石油天然气是现代社会重要的资源,也是人类依赖程度最深的能源种类。当前,石油天然气输送方式主要采用管道输送的形式。由于需求范围广,油气输送管道动则上千公里,受地理条件、地形特点的因素影响,有时还要经过山区,如何在山区复杂环境下作出科学、有效的施工方案、保障油气长输送管道的安全、稳定运行,是油气输送管道施工单位当前的重要课题之一。
1 山区特殊地形对长油气输送管道施工影响因素分析
山区地理条件复杂、地形种类繁多,包括脆弱地质、山峦、沟谷、溪流等多种对石油天然气长输送管道施工产生影响的地形。在进行油气长输送管道工程施工之前,要全面考察,深入调研施工现场及周边地区实际情况,收集第一手资料,特别是要对当地可能存在的安全风险因素,比如泥石流、滑坡、地质冲刷层等要有所明确,并针对性地编制出应急预案。确保一旦发生异常情况,可以将负面影响控制在最小范围内,降低由此产生的经济、社会损失。下面就山区特殊地形对长油气输送管道施工的影响因素进行一下简要分析:
1.1 泥石流即地質冲刷层对长油气输送管道工程施工的影响
泥石流或地质冲刷层是广泛分布于山区环境的一种自然现象。泥石流具有很强的物理冲击作用,特别是在植被稀疏、土质疏松的条件下,一旦发生大规模降水的情况,就会对途径区域地面表层造成严重冲刷,致使地面裸露,土壤、泥沙混入水流成为泥石流,破坏力进一步加剧。长油气输送管道途径山区时,非常容易受到泥石流的影响。泥石流所携带的大量泥沙、土石,会覆盖、掩埋途径的油气输送管道,其本身具有的巨大冲击力甚至会对油气输送管道造成机械破坏。为
了避免上述问题发生,技术人员要对施工地点所在区域的地理、地质、水文条件进行细致深入的勘测和收集,按照相关技术方法确定最大冲刷深度,并以此为基础编制施工方案,最大程度地消除可能发生的危险。
1.2 滑坡对长油气输送管道工程施工的影响
滑坡也是山区环境下发生频率较高的地质灾害种类。山体土层在地表水(降雨、河流)的长期冲刷或地下水的长期浸泡下,结构强度下降,在重力作用下,沿着山体表面自发性向下滑动,就形成了滑坡。滑坡发生次数较多,影响大小也不相同,但无论何种规模的滑坡,对于长油气输送管线来说都是十分不理的。滑坡严重威胁着油气输送管道的安全与稳定,必须严加防范。需要注意的是,除了自然条件下发生的滑坡外,工程施工过程中有时也会因为过于剧烈的操作导致山体滑坡发生。为保障工程施工安全,在管道工程正式开始施工前,要对施工地区周边进行详细排查,清除可能引发滑坡的因素,或者建设阻挡墙等设施,保护工程现场不受滑坡的冲击破坏。
2 长输管道山区特殊地形施工要点探究
我国长石油、天然气输送管道工程施工事业经过较长时间的发展已经形成了一套系统的、较为有效的施工技术方法。大量工程经验显示,要做好山区特殊地形条件下长油气输送管道施工,必须做好管沟施工、运布管施工和分段试压作业三个阶段的技术控制。下面就对这三个阶段的控制要点进行一下简要介绍。
2.1 管沟控制要点
采用长管道输送石油、天然气资源,最为突出的一个优点是可以缩短油气资源产地与目的地之间的距离,提高输送效率。而采用这种输送方式的难点主要是施工难度大,由于山区地形复杂,工程施工所使用的大型机械运作空间十分有限,工作效率较低。油气在管道沟渠方面的挖掘上,其要求不同于平原地区的标准统一深度要求,对宽度的要求更加明显。
在管道施工时,要先保障沟槽宽度,在进行深度挖掘。而在设计沟槽宽度时,则要从实际施工需求出发,保障此宽度下的沟槽内能够正常进行链接、焊接等作业。宽度设定可以制定最低标准,以方便大型设备进入,其坡度控制维系在10度左右。
在实际施工过程中,管沟深度控制工作难度较大,特别是在山区复杂的施工环境下,由于地势高低起伏十分频繁,剧烈的水平高度变化给工程施工带来的困难尤其显著。在常见的喀斯特地形环境下,在满足管道弧度的前提下,管道深度一般控制在1.5米到2米之间。这个深度区间既便于施工,又提供了充分的缓冲空间。无论是管沟的宽度还是深度,在控制要点方面都不能够依赖于局部地形,至少在500米左右的长度上进行弧度控制,同时注意势能对管道内油气物质的输送动力影响(上倾斜不超过25度)。
2.2 运布管控制要点
和平原地区进行运布管施工相比,山区复杂环境下云不管施工难度很大,特别是由于空间限制,许多施工不能采用大型机械设备,必须依赖人工方式进行施工,不仅施工效率下降,而且造成工程施工成本大幅上升。基于人工施工方式的原因,在进行施工设计时,就必须为施工人员通行、作业进行相应的基础设计,比如要控制管道重量,方便人工方式施工等。
2.3 分段试压控制要点
地势起伏不定,相邻两点间往往存在很大落锤,为了保障施工,必须安装相应的支撑设施,这些支撑一般采用人工方式进行。此外,为了确保支撑牢固,长输管道架设好后还要进行水压检测。进行分段试压的同时要注意海拔问题,海拔越高,压力的设计点就越低。
3 结束语
经济的发展离不开能源的支持。作为重要的资源输送基础设施,石油、天然气输送管道网络的建设规模在今后相当长的一段时间里都会呈现出上升趋势。长输管道的安全稳定运行对于能源的正常供应,进而对于国民经济的稳定发展和社会秩序的安宁和谐都有着十分重要的影响。加强山区特殊地形环境下油气长输管道工程施工技术研究,对于保证施工质量,提高长输管道运行安全稳定性水平意义深远。施工单位必须坚持从实际出发的原则,结合当地实际自然情况,科学设计施工方案,既保证工程质量安全,又能实现经济效益的最大化。
参考文献
[1]江勇,张宝强,陈娟,等.特殊地形地貌对管道施工的影响[J].管道技术与设备,2011,03:40-41.
[2]张学锋.长输管道工程全过程造价管理研究[D].西安石油大学,2013.