天然氣長輸管道河流穿越設(shè)計(jì)要點(diǎn)

閆飛

摘要：為了能夠有效緩解不同地域的能源需求壓力，并提高管道河流穿越中的可靠安全性，本文就針對(duì)天然氣長輸管道河流穿越中存在的問題進(jìn)行了深入分析和研究，并在穿越設(shè)計(jì)施工中提出了相關(guān)的注意事項(xiàng)，因而需結(jié)合施工工程的各方面因素，選擇最為科學(xué)合理的穿越方式，以便能夠提升管道運(yùn)輸?shù)恼w效果。

關(guān)鍵詞：天然氣;長輸管道;河流穿越

前言：

天然氣長輸管道河流穿越施工過程中需要經(jīng)過復(fù)雜的地形環(huán)境，并沿途穿越不同的河流，這就要求了需要在施工運(yùn)輸中充分保障管道河流穿越的穩(wěn)固可靠性以及安全性。因而在施工設(shè)計(jì)中需要結(jié)合河流周圍的土質(zhì)環(huán)境以及人文資料，并注重河流穿越施工的設(shè)計(jì)事項(xiàng)，以便發(fā)揮管道運(yùn)輸?shù)淖顑?yōu)效果。

一、天然氣長輸管道河流穿越存在的問題

（一）長輸管道穩(wěn)定性失效

天然氣長輸管道在竣工完成之后，常常會(huì)受到周圍土壤的影響又或是管道外部環(huán)境的變化，出現(xiàn)溫度變化以及土質(zhì)下沉的現(xiàn)象，從而造成管道彎曲變形、失穩(wěn)。當(dāng)管道周圍的河流發(fā)生泄洪時(shí)，由于洪水具有較強(qiáng)的沖刷作用，因而極易導(dǎo)致長輸管道內(nèi)暴露出來，長此以往，河水的長時(shí)間沖刷會(huì)導(dǎo)致管道出現(xiàn)破損問題。通常情況下，河流周圍的土壤大部分都是砂石土質(zhì)，這些土質(zhì)沒有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，且土質(zhì)硬度不夠，若是河流的流向發(fā)生改變，那么管道將會(huì)受到很大的應(yīng)力影響，運(yùn)輸管道受到這些應(yīng)力極易出現(xiàn)受損問題。

（二）長輸管道強(qiáng)度受損

天然氣長輸管道若是受到外部負(fù)荷或者外部環(huán)境改變的作用，導(dǎo)致管道承受的應(yīng)力超過自身所能承受的應(yīng)力，那么這時(shí)運(yùn)輸管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)受到破壞或者發(fā)生改變。對(duì)于穿越河流的長輸管道而言，若是河流發(fā)生變化底層部分存在裸露時(shí)段時(shí)，那么管道就會(huì)受到河水水流的推力作用，最終出現(xiàn)管道強(qiáng)度受到破壞的問題。與此同時(shí)，當(dāng)河流的流速過快的話，就會(huì)出現(xiàn)渦激振動(dòng)，若是長輸管道自身的頻率和渦激振動(dòng)的頻率相為一致，那么就會(huì)在一定程度上加劇渦激振動(dòng)產(chǎn)生的影響，從而影響長輸管道的強(qiáng)度性。

二、天然氣長輸管道河流穿越設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

天然氣長輸管道有著多種的穿越方式，因而在實(shí)際的設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)從其中選在最為科學(xué)合理的穿越方式，以便最終的穿越效果能夠?qū)崿F(xiàn)最大優(yōu)化作用，這就要求了在選擇河流穿越方式中應(yīng)注意考慮以下事項(xiàng)，一是在河流流速響度已較小的時(shí)候，可以使用小型定向鉆或者直接開挖的方式來完成穿越工作，在實(shí)際工作中可以結(jié)合經(jīng)濟(jì)可行方面來選擇具體的穿越方式;二是穿越方式中的定向穿越有著諸多優(yōu)點(diǎn)，像是成本低、施工速度快以及河床破壞小等等優(yōu)勢(shì)，因而可以將定向穿越作為有效考慮穿越方式之一;三是在設(shè)計(jì)河流穿越方式時(shí)，應(yīng)該綜合考慮穿越河流的實(shí)際通航情況、河流流量以及河流的長寬度等等方面，與此同時(shí)還需結(jié)合工程的地質(zhì)環(huán)境、水文情況等等，在這些方面符合設(shè)計(jì)的基本要求之后，可以主要使用非開挖穿越方式[1]。

三、天然氣長輸管道河流穿越的具體施工設(shè)計(jì)

（一）定向水平穿越法

天然氣長輸管道河流穿越施工設(shè)計(jì)中多會(huì)采用定向穿越方式，在施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)具體考慮管道合理穿越的施工位置、地質(zhì)環(huán)境以及穿越距離等等方面，并確保這些條件能夠符合施工設(shè)計(jì)的基本要求，除此之外，還需要依據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行以及安全可靠的施工準(zhǔn)則來完成管道合理穿越。在施工設(shè)計(jì)過程中需做好以下要點(diǎn)，首先，應(yīng)提前做好最大穿越深度的物探以及勘察工作，并充分了解和掌握管道河流穿越地區(qū)土層的分布情況，同時(shí)還需對(duì)于施工區(qū)域的水文數(shù)據(jù)以及地質(zhì)資源有一個(gè)清楚明確的了解，以便能夠科學(xué)合理的評(píng)估河床的穩(wěn)定程度，并以此為基礎(chǔ)來確定長輸管道的最大穿越深度。其次，對(duì)于河流穿越中一些穩(wěn)定的地層因素，像是泡泉、土壤液化等等土質(zhì)環(huán)境，這些土質(zhì)環(huán)境極易會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生管涌或者土層塌陷問題，這就要求了施工單位應(yīng)該樹立高度的安全意識(shí)，從而減少安全事故的發(fā)生;最后，在設(shè)計(jì)管道河流穿越施工過程中需要做好相關(guān)的防腐工作，長輸管道運(yùn)輸著較為重要的天然氣能源，因而這就要求了管道需要具備較強(qiáng)的防腐韌度，還需保障管道擁有較好的耐磨性，同時(shí)防腐層還需充分和長輸管道融合一起，以便能夠最大發(fā)揮防腐層的效果[2]。

（二）隧道式穿越法和頂層式穿越法

管道河流穿越中的隧道穿越施工設(shè)計(jì)，這項(xiàng)穿越設(shè)計(jì)方式中包括后構(gòu)式穿越以及鉆爆式穿越方式，后溝式的穿越方式主要是采用后溝設(shè)備來進(jìn)行施工，并在尾部中的環(huán)襯砌注入水泥來穩(wěn)固設(shè)備的使用，這樣的施工方式較為方便快捷，因而在很多區(qū)域被廣泛使用;對(duì)于地層構(gòu)造較小、極易滲水以及內(nèi)埋度較淺的區(qū)域多會(huì)使用隧道穿越方式來完成施工，鉆爆式穿越在施工過程中會(huì)使用人工鉆來進(jìn)行爆破，但由于受到地層出水的嚴(yán)重影響作用，因而這就要求了需要在施工過程中嚴(yán)格規(guī)定防水標(biāo)準(zhǔn)，以此來避免出現(xiàn)施工工程失效或者產(chǎn)生安全事故的現(xiàn)象。

對(duì)于管道河流穿越方式中的頂管施工而言，這種穿越方式現(xiàn)階段已然取得了一定的應(yīng)用成效，頂管施工中比較常用就是管道內(nèi)部出土方法、外部壓力擠壓方法以及管道擠壓出土方法，在實(shí)際的施工過程中，應(yīng)結(jié)合管道運(yùn)輸壓力的大小來選擇相應(yīng)的施工設(shè)備。頂層施工的投入成本不高，施工速度較快，因而常常被應(yīng)用在隧道距離較短的河流穿越區(qū)域內(nèi)[3]。

結(jié)語：

綜上所述，隨著我們國家社會(huì)的飛速發(fā)展，人們?cè)絹碓阶⒅靥烊粴赓Y源的使用發(fā)展，因而加速了天然氣長輸管道功能過程的建設(shè)發(fā)展。由于管道河流穿越中存在著穩(wěn)固性不強(qiáng)、難度高的問題，這就需要在具體的施工設(shè)計(jì)中，需要合理應(yīng)用穿越方式，以便能夠促進(jìn)管道的穩(wěn)固安全建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于洪偉. 長輸管道的河流穿越設(shè)計(jì)和施工探析[J]. 全面腐蝕控制，2021，35（02）：42-43.

[2]孔朝金，白曉航，李貴榮等. 長輸管道埋深安全隱患防治和保障措施[J]. 全面腐蝕控制，2020，34（08）：82-84.

[3]郝曉飛. 淺談長輸管道施工中的常見問題與解決策略[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（13）：21-22.