淺談?dòng)蜌夤艿劳瑴戏笤O(shè)設(shè)計(jì)

摘 要：國(guó)內(nèi)油氣管道建設(shè)過程中經(jīng)常遇到設(shè)計(jì)同溝敷設(shè)管道情況。本文以同期建設(shè)的某油氣、氣氣并行管道中同溝敷設(shè)管道的設(shè)計(jì)為案例，通過介紹線路相關(guān)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)要求及運(yùn)行維護(hù)建議的整體設(shè)計(jì)，來闡述同溝敷設(shè)管道的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路及安全原則。

關(guān)鍵詞：油氣管道；同溝敷設(shè)；線路設(shè)計(jì)；施工要求；運(yùn)行建議；

中圖分類號(hào)：TE83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-04-00257-01

一、前言

我國(guó)土地資源緊張，考慮到節(jié)約利用土地，避免沖突規(guī)劃，地方規(guī)劃部門一般要求路由方向大致的管道在同一廊道內(nèi)并行敷設(shè)，局部困難地段盡量同溝敷設(shè)。同溝敷設(shè)管道間距過近，易出事故，且近距離也不利于施工和運(yùn)行操作，為此應(yīng)盡量減少同溝敷設(shè)管段。

二、線路設(shè)計(jì)

同一家建設(shè)單位的并行管道應(yīng)是一家設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，不同建設(shè)單位的并行管道可由不同設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，但其中的同溝敷設(shè)管道應(yīng)以一家設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)為主，同時(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)院在技術(shù)方案上達(dá)成一致。

（一）同溝管段的確定。本案例工程在局部特殊地帶，如規(guī)劃密集區(qū)，采用同溝敷設(shè)方式。沿線同溝敷設(shè)管段長(zhǎng)度為幾十米至幾公里不等，間隔設(shè)置并行敷設(shè)管段或穿越管段。

（二）線路用管。油氣管道對(duì)鋼管質(zhì)量有專門規(guī)范要求，同溝敷設(shè)管段用鋼管質(zhì)量要求更高。一般鋼管技術(shù)規(guī)格書中會(huì)著重提出下列要求：1、制管用鋼板需用熱機(jī)械控軋工藝（TMCP）生產(chǎn)；2、嚴(yán)格控制板材中碳含量、降低硫磷含量，嚴(yán)格控制鋼管晶粒度及金屬夾雜物等級(jí)；3、嚴(yán)格控制管材屈服強(qiáng)度；4、保證管道斷裂韌性指標(biāo)，成品油管道應(yīng)不起裂，天燃?xì)夤艿涝趦筛摴荛L(zhǎng)度內(nèi)能止裂；5、鋼管應(yīng)具有抗SCC（硫化物應(yīng)力開裂）和HIC（氫致開裂）性能；6、制管用板材采用超聲波進(jìn)行全面探傷，以防止存在夾層和缺陷；7、鋼管全焊縫進(jìn)行X射線檢查，同時(shí)要求在水壓試驗(yàn)前后分別進(jìn)行焊縫全長(zhǎng)全焊縫區(qū)域縱橫向缺陷超聲波檢查；8、工廠內(nèi)水壓壓力要求達(dá)到0.95σs，施壓時(shí)間不小于15S，穩(wěn)壓全過程不允許滲漏；

整體或局部并行敷設(shè)管道的材質(zhì)、壁厚往往按單條管道情況，結(jié)合《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]GB50253-2003（2006年版）或《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]GB50251-2003相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)其中一小部分同溝敷設(shè)管段的壁厚可以在一般單獨(dú)敷設(shè)管道壁厚基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)提高，一般不改變管道材質(zhì)。

（三）間距選取。同溝敷設(shè)管道間距應(yīng)綜合考慮施工和維搶修的需要、避免陰極保護(hù)相互干擾及降低一條管道失效對(duì)相鄰管道的安全影響等因素后確定。當(dāng)油氣管道并行時(shí)，以輸氣管道相關(guān)參數(shù)確定間距并按其管徑大小進(jìn)行區(qū)分。按照《油氣管道并行敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定》[3]第6.2.5條規(guī)定，同溝敷設(shè)段管道最小并行間距應(yīng)符合表1要求。

表1同溝敷設(shè)段管道最小并行間距

（四）管溝設(shè)計(jì)。1、溝底寬度。管溝深度小于或等于5m時(shí)，同溝敷設(shè)管段溝底寬度應(yīng)按B=D1+D2+E+K計(jì)算。

式中B—，溝底寬度，m；

D1—一條管道用鋼管的結(jié)構(gòu)外徑，m；

D2—另一條管道用鋼管的結(jié)構(gòu)外徑，m；

E—同溝敷設(shè)管道凈距，m；

K—溝底加寬裕量，按GB50251或GB50253相關(guān)規(guī)定取值，m。

當(dāng)管溝深度超過5m時(shí)，溝底寬度應(yīng)根據(jù)土壤類別及物理力學(xué)性質(zhì)確定。2、管溝深度。管溝深度由管頂埋深、管徑及管底超挖量組成。同溝敷設(shè)管道的管溝深度還要綜合比較各管道頂部對(duì)應(yīng)地面高程大小、管道管徑差異、不同管道管頂埋深要求等因素得出。3、管溝邊坡坡度。根據(jù)土壤類別及物理力學(xué)性質(zhì)，按照GB50251或GB50253相關(guān)規(guī)定并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試挖情況確定。

三、防腐設(shè)計(jì)

1、外防腐。同溝敷設(shè)管道宜選擇同類型和級(jí)別最高的外防腐層。管道外防腐層的設(shè)計(jì)符合《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》GB21447的要求。2、陰極保護(hù)。本案例工程并行敷設(shè)地段管道的陰極保護(hù)執(zhí)行《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB/T 21448的相關(guān)規(guī)定。由于均為部分管段同溝敷設(shè)，對(duì)各條管道單獨(dú)實(shí)施陰極保護(hù)。

四、施工技術(shù)要求

不論建設(shè)單位是否為同一家，均應(yīng)根據(jù)同溝敷設(shè)管道的特點(diǎn)，合理劃分施工標(biāo)段，從而確定同溝敷設(shè)段管道由同一家施工單位同步開展施工。

（一）管溝開挖。結(jié)合施工工具、焊接方式、設(shè)計(jì)參數(shù)制定管溝開挖施工方案。熱煨彎管、冷彎管及溝下碰死口處溝底寬度較一般地段大。特殊地段、管溝挖深超過5m時(shí)，根據(jù)實(shí)際倩況采取邊坡適當(dāng)放緩、加支撐或采取階梯式開挖措施。

（二）管道組裝。同溝敷設(shè)段管道的組裝方式應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合選定。施工中應(yīng)采取措施保證管溝穩(wěn)定性，通過采取隔離、限位措施保證管道間距。同溝敷設(shè)管道的管徑相近時(shí)，應(yīng)采用不同顏色外防腐層或采取永久性標(biāo)記措施。

（三）焊接檢驗(yàn)。本案例工程所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口密集，為安全起見，同溝敷設(shè)管道所有環(huán)向焊縫采用100%X射線照相檢驗(yàn)，還應(yīng)進(jìn)行100%超聲波探傷復(fù)驗(yàn)。

（四）管溝回填。管溝回填前，使用電火花檢漏儀檢查管道防腐層；管溝回填時(shí)應(yīng)注意對(duì)兩條管道均埋設(shè)警示帶；管溝回填土自然沉降密實(shí)后，應(yīng)對(duì)管道防腐層進(jìn)行地面檢漏。

五、運(yùn)行維護(hù)建議

（一）注重防腐蝕控制，設(shè)置光纜預(yù)警系統(tǒng)，提高管道自身安全，避免對(duì)鄰近管道造成破壞。此外，運(yùn)營(yíng)單位要有針對(duì)性的制定可行有效地事故應(yīng)急預(yù)案并注重加強(qiáng)演練。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢。巡檢員應(yīng)每天定期檢查負(fù)責(zé)管段，積極監(jiān)督或預(yù)判可能在管道附近的施工作業(yè)，要阻止在管道保護(hù)范圍內(nèi)動(dòng)火、動(dòng)土等作業(yè)。

（二）注重防腐蝕控制。1、加強(qiáng)對(duì)同溝敷。設(shè)管段測(cè)試樁電位的檢查記錄，關(guān)注陰極保護(hù)恒電位儀及陰保站控制臺(tái)電流變化。針對(duì)變化情況，及時(shí)排查處理問題。2、定期對(duì)同溝敷設(shè)管道附近雜散電流進(jìn)行干擾測(cè)試并采取相應(yīng)的處理措施。

六、小結(jié)

本文結(jié)合案例工程設(shè)計(jì)情況，闡述了同溝敷設(shè)管道的設(shè)計(jì)思路，并提出了自己的看法，希望能對(duì)今后同類工程的設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

【1】《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50253-2003（2006年版）

【2】《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50251-2003

【3】《油氣管道并行敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定》，中國(guó)石油天然氣股份有限公司天然氣與管道分公司發(fā)布，2010