高寒凍土區管道地質災害防護技術探討

姚森，蔡亮，孟虎林，胡炎興，侯濤

（1.中國石化管道儲運有限公司滄州輸油處，河北 滄州 061000）

（2.中國航油集團津京管道運輸有限責任公司， 天津 300300）

（3.中國石油青海油田分公司管道輸油處， 青海 格爾木 816000）

中俄原油管道是我國第一條位于高寒凍土區的大型管道工程，已成為我國重要戰略能源通道。高寒凍土區管道運行管理面臨的最大問題是地質災害。我國缺少高寒區管道運行管理實踐經驗，僅有建設于1977年的格拉管道，但地質環境與中俄原油管道差異很大。隨著北極、阿拉斯加高寒區油氣田開發，在高寒凍土區鋪設長輸管道已成為發展趨勢。

1 我國高寒凍土區管道簡介

中俄原油管道（國內段）965km，管徑813mm，鋼管等級X65（三層聚乙烯防腐層），焊縫種類為螺旋焊縫，局部變壁厚11-17.5mm，設計輸量2000萬噸/年，設計壓力8.0MPa。中俄原油管道沿線凍土區段長度440km，凍土類型為島狀季節性、不穩定凍土，凍脹、融沉地質災害發生概率高[1]。中俄原油管道沿線林地地貌復雜、地下水豐富、沼澤濕地遍布。中俄原油管道輸送溫度高于零度，管道周圍土壤存在融化圈，建設和運行中施工導致凍土開挖，表層植被的隔熱功能被破壞，地表吸收熱量增加，凍土融化概率高。

2 中俄原油管道凍土災害型式

高寒凍土區管道典型地質災害型式是凍脹、融沉和熱融滑塌[2]，表現為管道局部拱起或緩慢沉降，管道持續位移造成附加應力增加，如超過設計限值，管道發生彎曲甚至斷裂。導致凍土災害關鍵因素是溫度、土壤類型和含水率，其中低溫是決定性因素，常年平均環境溫度低于0℃區域的土壤才形成凍土；……