劉四甲(海工英派爾工程有限公司,山東 青島 266101)
某成品油管道隱患及整改方案研究
劉四甲(海工英派爾工程有限公司,山東 青島 266101)
隨著我國城市建設的發展,原油氣管道沿線往往已經由偏僻地區發展為建筑物密集區甚至人口居住區,特別是11·22青島輸油管道爆炸事件后,各方對油氣管道安全越發重視,更是增強了對原有油氣管線安全隱患的排查力度。本文從隱患處理方式、路徑方案比選、與其他管道等障礙物安全間距等方面介紹了青島某成品油管道隱患的問題及相應的整改方案。
管道;隱患整改;方案比選;安全間距
近幾年,山東各地特別是青島地區加大了對運行中的油氣輸送管道進行了安全隱患排查力度。本文結合工程實例,論述了城市市區輸油管道一些典型問題及相應的隱患整改方案。
某石化單位成品油管道自2006年投運,運行狀況良好。后經排查,該管道穿越某河流位置存在變形,檢測后發現管徑變形率達到16%,存在安全隱患。該隱患位于山東省青島市某河流入海口南岸,河床寬約305m,兩岸高差0.3m左右,河床內高差0.2m左右。管道穿越河流方式為定向鉆穿越,隱患點位于穿越段,埋深約10m。管道穿越位置東西兩側分別為新建和原有公路橋梁各一座,東側新建橋梁以東有在建景觀水壩。河流南岸沿河邊新修市政道路一條,道路兩側存在供水管道、排水管道、城鎮燃氣管道、電纜、通信光纜數條,均與管道直埋段交叉。新修道路以南管道為直埋敷設,位置位于道路和污水處理廠之間。
根據現場踏勘及分析,管道隱患整治主要存在管道路徑選擇受限、地下障礙物多、與原管線連接操作難度大等問題,相關問題及相應的解決方案如下。
(1)由于管道管徑變形達到16%,超過了可處理的范圍,需進行換管處理。而隱患點位于管道定向鉆穿越段,深度約為10m,地下水位較高,開挖局部換管沒有可操作性。原管道兩側梁橋之間無可穿越位置,需另選位置進行河流穿越。管道西側橋梁以西即為河流入海口,穿越河流新位置僅限于東側新修橋梁以東位置。目前油氣長輸管道穿越水域主要方式有挖溝法埋設、水平定向鉆法敷設、隧道法敷設形式。隧道法穿越成本過高,基本用于特大型江河穿越施工,結合本項目情況及現場踏勘,本管道初步選擇了開挖穿越和定向鉆穿越兩種方案進行比較。
開挖穿越優點在于施工成本較低,操作風險較小[1]。管道東側在建景觀水壩已將水壩下游河水抽干,開挖穿越可利用此便利條件。但管道敷設時需考慮河流沖刷影響及水底管道的穩定性。由于采用開挖管溝埋設時,管道中線距離特大橋、大橋、中橋、水下隧道最近邊緣不應小于100m;距離小橋最近邊緣不應小于50m[2]。如采用開挖穿越方式,管道穿越位置需向東平移100m以上,不僅增加了管道長度,且河流南岸沿河邊無管道敷設空間。
定向鉆穿越方式優點在于受被穿越河流本身條件制約較小,施工工期較短[1]。采用水平定向鉆穿越時,穿越管段距離橋梁墩臺沖刷坑外邊緣不宜小于10m,且不應影響橋梁墩臺安全;距離水下水道的凈距不應小于30m[2]。如采用該方式穿越,與開挖穿越相比可大大減少穿越位置的偏移量,減小施工難度。但定向鉆穿越同時也存在施工費用較高、施工作業場地大、出入土位置易對地下障礙物產生影響等缺點[1]。
經對兩種方案優缺點進行比較,結合有針對性的現場踏勘和相關調研,最終確定了定向鉆穿越的方式,并初步確定了穿越方案,穿越入土點位于河流北岸,出土點位于河流南岸。經協調入土點作業場地臨時占用河流景觀施工方場地,并對河流兩岸出入土位置地下障礙物進行了排查。
(2)經測量單位探測并各方了解,河流南岸沿河邊新修市政道路兩側存在供水管道、排水管道、城鎮燃氣管道、電纜、通信光纜數條,均與管道直埋段交叉。根據初步確定的穿越方案,這些地下障礙物均位于定向鉆出土位置,施工時風險較大。
經再次現場踏勘,對原穿越方案進行了調整,增加了穿越長度,使南岸出土點南移,避開了地下障礙物密集區。與障礙物密集區交叉位置管道深度約為8m,避免了穿越施工時由于導向偏差造成的施工風險。
(3)由于延長了穿越長度,新建管道與原管道連接位置選擇在了污水處理廠圍墻與廠外道路之間位置。由于圍墻與道路之間間距較小,輸油管道與公路并行敷設時,管道應敷設在公路用地范圍邊線以外,距用地邊線不應小于3m[3]。因此管道導向孔作業時需要精確定位,以保證與道路和污水處理廠內建筑物之間滿足規范要求的安全間距,避免制造新的隱患。經與定向鉆施工單位交流,通過定向鉆導向鉆頭上的信號發射器和地上信號接收器配合,出土端導向精度可控制在1m以內,可滿足方案中的要求。
本文通過該隱患整改的實例,油氣輸送管道在隱患處理時應注意以下幾個問題:
(1)了解原管道的基本情況,確認造成隱患的原因。
(2)重視隱患現場踏勘,并積極與周邊各相關單位溝通,了解現場實際情況,特別是與管道建設初期相比現場發生的變化,有針對性得提出整改方案。
(3)需了解相關標準規范,嚴格按照規范要求確定整改方案,避免制造新的隱患。
(4)加強與施工單位溝通,保證整改方案能夠按照要求進行實際落實。
[1]董煥曉,儀云云.定向鉆穿越技術在孤東辛輸氣管線穿越黃河段更新工程中的應用[J].山東工業技術,2017,(04):84.
[2]GB50423-2013油氣輸送管道穿越工程設計規范[S].北京:石油工業出版社.
[3]GB50253-2014輸氣管道工程設計規范[S].北京:中國計劃出版社.