城區油氣管道遷改技術措施探討與實踐

摘" " 要：隨著國民經濟的發展和城鎮化進程的推進，部分城區的現有油氣管道制約了城市規劃和開發，需對油氣管道進行遷改。詳細論述了城區現有油氣管道存在的問題、油氣管道遷改技術與管理措施。重點對以下內容進行深入的闡述：第一，預留管道、減少土地占用和高后果區、設計時考慮管道的經濟性、將無人機及遙感技術和GIS技術應用于管道勘察與監測等規劃設計內容；第二，開展施工現場智能工地建設、重視居民意見和關切、重視環境保護等施工管理內容；第三，實施一體化管理模式、“一線工作法”等項目管理內容；第四，傳感技術在管道運行監測中的應用、采用大數據與人工智能評估管道風險等運行維護內容；第五，管道遷改技術措施案例實踐。

關鍵詞：管道遷改；安全隱患；一線工作法；智能工地

Discussion and practice on technological measures of urban oil amp; gas pipeline relocation

WANG Yunhong1， XU Chengliang1， PAN Shengjiang1， YAN Ran1， HAN Mingyi2， DAI Bingtao2

1. Qingdao Ronghe Infrastructure Development Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China

2. China Petroleum Longway Engineering Project Management Co.， Ltd.， Langfang 065000， China

Abstract：With the development of the national economy and the advancement of urbanization， the existing oil amp; gas pipelines in have constrained further planning and development of some urban areas， making their relocation necessary. Detailed discussion was given on the problems facing urban oil amp; gas pipelines， technologies and management measures for oil amp; gas pipeline relocation. The following content will be elaborated in depth： first， the part on planning and design， involving reserving pipelines， reducing land occupation and high consequence areas， factoring the economic feasibility of pipelines in design， and applying drones， remote sensing technology， and GIS technology to pipeline survey amp; monitoring， etc.; second， the part on construction acceptance involving carrying out intelligent site construction， addressing the opinions and concerns of residents， and attaching importance to environmental protection， etc.; third， the part on project management involving implementing integrated management models and “method of first-line work”， etc.; fourth， the part on operational maintenance involving applying sensing technology in pipeline operation monitoring， and using big data and artificial intelligence to assess pipeline risks， etc.; fifth， the part on measures taken in the practice of pipeline relocation cases， etc.

Keywords：pipeline relocation; safety hazard; method of first-line work; intelligent site

隨著國民經濟的發展、環境保護要求的提高和城鎮化進程的推進，許多城市不斷擴張規模和發展基建，隨之而來的各種矛盾也日益顯現。在城市規劃區內，分布著許多油氣管道，這些管道在一定程度上制約了周邊規劃用地的開發和建設，需對部分油氣管道進行遷改。管道遷改工程具有潛在的風險高、涉及部門和人員多等特點，本文采取無人機、遙感技術、數據分析與預測、智能工地等技術，有效應對了城區油氣管道遷改過程中的各種復雜問題，確保了遷改工程安全受控[1-6]。

1" " 城區現有油氣管道存在的問題

1.1" " 管道布局與城市規劃沖突

城鎮化發展到一定程度時，原本位于偏僻區域的油氣管道，如今卻在城市規劃區內穿行，導致現有管道布局與當前城市規劃沖突。這種沖突不僅影響了城市的整體規劃和發展，而且管道占用大片用地，周邊土地資源未能得到充分開發和利用，導致許多用地空間被束縛，制約了城市的可持續發展。

1.2" " 安全隱患與環境風險

城區油氣管道存在著一定的安全隱患和環境風險。隨著管道運行時間的增加，管道材料面臨腐蝕和疲勞等問題，存在泄漏和爆炸的潛在風險。另一方面，城市擴張規模及人口增長導致原本偏遠的油氣管道變得臨近居民區和公共設施，甚至形成管理難度極大的人口密集型高后果區，一旦發生事故，可能對居民的生命和財產安全造成嚴重威脅。同時，管道泄漏還可能對城區環境產生污染，影響空氣質量和水資源安全。

1.3" " 居民關切與公眾參與

城區油氣管道的遷改涉及眾多居民利益，居民對于管道安全和環保問題關切較多。居民可能擔心施工對生活造成的干擾和噪音，擔憂遷改后的管道仍然存在潛在的風險。因此，公眾參與溝通成為遷改工作中的重要環節。

2" " 油氣管道遷改技術和管理措施

2.1" " 規劃設計

2.1.1" " 預留管道

在遷改規劃設計中，根據未來城市和經濟發展的需要，預留油氣管道，避免頻繁施工干擾城市地面交通和市民生活。這種預留措施不僅可以節省未來的施工成本和時間，還能提高城市基礎設施的靈活性和可持續性。通過提前規劃管道的位置和空間，可以更好地適應城市的發展和未來的油氣需求。

2.1.2" " 減少土地占用和高后果區

規劃設計中積極采用創新思維，努力減少土地占用，并避免將管道設置在高后果區，如敏感區域、人口密集區、生態脆弱區等。在城市空間有限的情況下，合理設計管道走廊和管道布局，將多條管道集中鋪設在同一管廊帶內，最大程度地減少對土地的占用，并避免對城市環境造成不良影響。

2.1.3" " 考慮管道的經濟性

在規劃設計中，充分考慮管道建設、運營和維護等各個環節的經濟性。通過選擇合適的材料、工藝和技術，優化管道的整體設計布局、線路走向和施工方案，降低成本，提高工程效率，減少油氣運輸過程中的能耗，確保管道系統在使用過程中的穩定性和可靠性。

2.1.4" " 將無人機、遙感技術和GIS技術應用于管道勘察與監測

隨著科技的不斷進步，無人機、遙感技術和地理信息系統（GIS）等新技術已成為管控城區油氣管道遷改的重要工具。通過無人機的空中巡航，可以高效快速地獲取管道周邊地形和環境信息，為管道走廊的規劃提供詳細基礎數據。遙感技術可以利用衛星和航空影像對管道進行監測和評估，及時發現管道可能存在的問題和隱患。結合GIS技術，可以對管道進行三維建模和空間分析，輔助規劃最佳遷移方案，提高管道遷改工作的精準性和效率。

2.2" " 施工建設

2.2.1" " 開展施工現場智能工地建設

油氣管道施工為線性工程，特別是在穿越困難段（例如通行困難區域）時，對管理具有很大的挑戰性。搭建施工現場智能工地，實時監控管道施工過程，識別現場違章行為，了解施工的進展情況，實現焊接、防腐施工數據實時上傳，當施工數據不符合規范及設計文件要求時自動報警，從而提高了施工質量。

2.2.2" " 重視居民意見

在城區油氣管道遷改過程中，居民的安全和利益至關重要，因此，需要充分重視居民的意見，聽取他們的需求和建議，合理安排施工時間。與居民、企業、政府和專業機構建立緊密的合作關系，確保信息的暢通傳遞，及時共享管道施工進展及安全風險，形成多方參與的共識，共同協力推動管道遷改工作。

2.2.3" " 重視環境保護

在管道遷改過程中，要充分考慮對城區環境的影響，并采取相應的防控措施。采用多管并行、同溝敷設等技術，減少土地擾動等相關措施。同時，控制施工現場的噪音、粉塵和廢氣排放，減少對周邊環境和居民生活的影響。有效控制施工過程中的水土流失和污染問題，減少對周邊生態環境的不良影響。在管道遷改施工完成后，要積極進行環境保護和生態復原工作，確保施工過程環境保護的有效性。

2.3" " 項目管理

2.3.1" " 實施一體化管理模式

管道遷改是一項復雜的任務，涉及地方政府、代建單位、全過程管理咨詢單位、EPC單位、產權單位等，為了有效協調各主體之間工作，需要建立一體化項目管理工作機制，明確各主體的工作范圍、職責、界面以及工作程序。通過這一機制的運作，實現了組織機構和人員配置的高度一體化，項目程序體系的高度一體化，工程各階段各環節的高度一體化，以及管理目標的高度一體化。

2.3.2" " 實施“一線工作法”

實施“一線工作法”是城區油氣管道遷改過程中的關鍵策略。這一方法要求項目團隊直接參與和深入了解工作的實際情況，只有直接參與工作的具體過程，才能通過實地觀察更準確地了解實際情況，迅速作出決策，解決問題，并及時調整工作計劃。

2.4" " 運行維護

2.4.1" " 傳感技術在管道運行監測中的應用

采用先進的傳感技術對城區油氣管道進行實時監測，可以及時掌握管道的運行狀態和健康狀況。例如，應用光纖傳感技術可以實現對管道溫度、壓力、應力等參數的連續監測，發現潛在問題并及時采取措施。此外，紅外熱像技術、超聲波檢測等也能在無損的情況下對管道內部進行檢測和診斷，預防事故的發生。

2.4.2" " 采用大數據與人工智能評估管道風險

通過收集和整合管道運行數據、環境數據和事故數據，利用數據分析和人工智能算法，可以識別潛在的風險因素和異常情況。同時，結合機器學習和預測模型，可對管道的壽命和運行狀態進行預測，提前采取預防措施，避免事故發生。

3" " 案例實踐

3.1" " 項目概況

以青島市西海岸新區橋頭堡國際商務區長輸油氣管道遷改項目為例。山東是煉油大省，占全國原油總加工能力的28%，青島港所屬的黃島油港區、董家口港區是向該區域供應原油的主要港口。為保障原油外輸需求，相關管輸物流企業在西海岸新區范圍已建設多條油氣管道，隨著城市建設的快速發展，現有輸油管道逐漸對沿線區域的開發建設造成嚴重制約，尤其是嚴重影響青島橋頭堡國際商務區的開發建設。為了確保城市的安全和可持續發展，青島市啟動了該油氣管道遷改項目。

3.2" " 采取的措施

1）油氣管道遷改實施中，通過優化設計，研究團隊創新性地提出了一種布置方案，即充分利用高速公路綠化帶區域在地下設置油氣管道通道，并在此通道中設立多達10條管道來同時傳輸各種油氣介質，同時預留一條管道以適應未來城市發展。該方案不僅滿足了中石油、中石化、中航油等多家權屬單位的企業標準，還滿足相關法律、法規和規范要求。此方案的優勢在于同一通道內布置多條不同類型的油氣管道，優化利用了土地資源，提升了能源傳輸效率，并減少了高后果區數量。鑒于通道內將同時輸送多種介質，研究團隊科學設計了各項參數，以適應各種流體特性，包括選擇適合的材質、確定恰當的壓力和溫度參數、優化管道的整體設計布局，確保管道的經濟性及安全性。

2）通過遙感技術和GIS系統對管道進行勘察與監測，準確掌握管道的布局和狀況，為遷改方案的制訂提供了科學依據。同時，引入大數據和人工智能技術進行管道風險評估和事故模擬，幫助決策者了解管道運行過程中的潛在風險，并制訂相應的預警機制。

3）為了實現管道施工技術創新，項目團隊進行了大量的研究。充分利用項目資源，提前部署施工管道設計的監控和通信設備，作為施工現場視頻監控的硬件基礎，以實現對施工現場的全方位監控。鑒于油氣通道內同時鋪設10條管道，項目團隊創新地應用聯合智能陰極保護技術，對同溝鋪設的10條管道進行跨接實施聯合保護。此外，在施工過程中，采用了先進的工藝和技術，提高了管道的施工效率和質量。

4）高度重視公眾參與和溝通工作。在遷改項目啟動之前，廣泛征求居民的意見和建議，形成共識，增加居民對遷改工作的理解和支持。建立有效的溝通機制，及時向公眾通報項目進展和安全措施，增加了公眾對項目的信任度和滿意度。

5）高度重視環境保護與復原工作。在油氣管道的遷改過程中，積極采取一系列措施降低環境影響。首先，在管道通道的設計階段，充分考慮生態保護，盡量避免穿越生態一級保護區。在施工方案比選過程中，優先選擇對環境影響較小的方案，并對穿越生態敏感地區采取一系列環境保護措施。在施工過程中，通過引入先進的施工設備和技術，有效降低施工過程中的噪音和粉塵產生。此外，為保障周邊環境的安全和居民的舒適度，采取了有效的排放控制措施。同時，對于管道遷改中產生的廢棄物和污水，嚴格執行環境保護措施進行處理，確保環境不受破壞。為了有效控制施工過程中的水土流失和污染問題，實施了水土保持監理與檢測。同時，對于油氣管道施工造成的生態破壞，制定了明確的恢復計劃，并要求在2年內將受損的生態環境百分之百進行恢復。

6）創新實施一體化管理模式。項目各參建主體按照合作協議搭建一體化項目部，通過這一管理模式的運作，優化配置了各方資源。青島市政府協調各相關部門之間通力合作，且帶領項目團隊實施“一線工作法”，使得項目團隊及各部門緊密協作，高效解決問題。

4" " 結論與啟示

1）城市油氣管道的布局與城市規劃的關聯性。城市中的舊有油氣管道布局在快速的城市發展中逐漸顯現出其安全隱患。除此之外，與環境保護之間存在潛在的矛盾，這突顯了城市規劃和管道布局之間的緊密關系。

2）遷改規劃設計的創新性和實用性。通過預留管道和高效利用土地資源，可以大大減少土地占用和高后果區的風險。這不僅提供了對未來城市發展的適應性，而且在確保管道的經濟性的同時，保障了城市的安全。

3）施工過程的技術與管理創新。在遷改工程施工過程中，利用先進的技術和管理手段，如實時的工地監控、自動上傳的施工數據，以及對違章行為的實時識別，可以確保施工質量和安全。

4）管道的實時監控與健康評估。采用先進的傳感技術，在運行階段能對油氣管道進行持續的實時監測。這不僅可以及時了解管道的運行狀態，還有助于評估管道的整體健康狀況，從而預防潛在的風險。

5）一體化管理模式的有效性。青島市長輸油氣管道遷改項目所采用的實時一體化管理模式證明了其對提高項目效率和工作質量的有效性，這為其他類似項目提供了有價值的借鑒。

參考文獻

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作者簡介：

汪運宏（1971—），男，山東青島人，高級工程師，2015年畢業于山東省委黨校經濟管理專業，碩士，現從事建設項目管理工作。Email：1055079363@.qq.com

收稿日期：2023-12-20