富元暉,馬貴陽,杜明俊,董靖宇,楊子寧
(1.遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院,遼寧撫順113001;2.中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司,河北任丘062552)
凍土區埋地熱油管道凍融危害及防護措施研究
富元暉1,馬貴陽1,杜明俊2,董靖宇1,楊子寧2
(1.遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院,遼寧撫順113001;2.中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司,河北任丘062552)
基于凍土工程的特殊性,結合國內外已建凍土管道運行過程的各類風險,系統闡述了凍土管道所必須面臨的5大凍害。并依據凍土管道工程的設計原則和經驗,詳細論證了各類凍害的防護措施。所得成果將為我國后續凍土管道工程的設計、施工及凍害防止奠定基礎。
凍土;埋地管道;凍脹融沉;防護措施
凍土含有地下冰,具有流變性,其長期強度遠低于瞬時強度的特性,導致凍土管道必須面臨兩大危害;凍脹和融沉[1]。隨著高寒地區油田的持續開發以及跨國輸油管道工程的不斷建設,大型管道必將引起人們的廣泛關注。對于凍土管道來說,最常見的安全問題就是凍融危害[2,3]。分析凍土埋地管道周圍土壤水熱力耦合作用機理,科學預測并防止凍害發生是當前乃至今后學者們研究的重點問題。
截止到目前,國內外已建的大型凍土管道主要有3條,分別為,中俄跨國輸油管道;加拿大NOMA NWELLS輸油管道和美國的TRANS-ALASKA輸油管道,這些管道均不同程度的穿越多年凍土區,且在實際輸送過程中,部分地段都出現了嚴重的季節性凍脹融沉、熱融滑坡、管溝積水等現象[4,5],導致局部應力集中,嚴重影響了管道的安全運行?!?br>