國外高寒凍土區(qū)管道運(yùn)行管理技術(shù)簡析馬偉平1蔡亮2王禹欽3潘騰1-wenkub
2023-05-03 03:49:37 本頁面
【正文】 中國石油管道科技研究中心，河北廊坊065000；2. 中國航油集團(tuán)津京管道運(yùn)輸有限責(zé)任公司，天津300300；3. 中國石油管道公司，河北廊坊065000）摘要 中俄原油管道是我國第一條穿越高寒凍土區(qū)的管道，對于保障我國能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。通過借鑒國外高寒凍土區(qū)管道的先進(jìn)經(jīng)驗，對于保障中俄原油管道的安全運(yùn)行具有重要意義。20世紀(jì)，隨著高寒凍土和極地地區(qū)油氣田的開發(fā)，加拿大、美國和俄羅斯在多年凍土地區(qū)鋪設(shè)了多條油氣管道，積累了寶貴的經(jīng)驗，值得借鑒。管道采用API 5LX標(biāo)準(zhǔn)中X60、X65和X70高強(qiáng)度耐低溫鋼材，管材90%采用直縫鋼管。凍土融化對管道安全威脅日益嚴(yán)重，每年俄羅斯天然氣股份公司修復(fù)凍土融化導(dǎo)致的管道設(shè)施損壞費(fèi)用約19 億美金，而且費(fèi)用在逐年增加。管道內(nèi)檢測器可提供管道變形的在線檢測，采集數(shù)據(jù)包括彎曲管段的長度、橢圓度、變形量和位置信息等。在粗顆粒土中，～。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 503692014《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》關(guān)于管溝回填的要求如下：（1）耕作土地段的管溝應(yīng)分層回填；（2）回填土應(yīng)平整密實；（3）凍土段管溝應(yīng)先回填細(xì)土至管頂上方300mm，后回填原土石方。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)СО 0204АКТНП0102004《石油運(yùn)輸股份公司的干線石油管道大修規(guī)程》規(guī)定了凍土區(qū)施工管溝回填的要求：（1）管溝底部應(yīng)使用軟土填料層平整鋪墊（由下向上依次為沙子、亞砂土、砂質(zhì)粘土、粘土），應(yīng)高出地基厚度不小于20cm，并使用機(jī)械打夯機(jī)將其夯實；（2）管溝回填土不應(yīng)使用凍結(jié)狀態(tài)的土壤，應(yīng)使用處于融化狀態(tài)或者解凍過程中未沉降的砂土；（3）管溝回填應(yīng)預(yù)留管道沉降余量；（4）管溝回填土應(yīng)夯實至土壤的自然密度。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于凍土區(qū)管溝回填要求嚴(yán)格，從而盡可能的避免管道受到外力、石塊等造成的管道凹坑變形等問題。國內(nèi)管道企業(yè)主要利用汽車工具和人工徒步的地面巡查方式，建議研究高寒凍土區(qū)管道采用無人機(jī)巡線的方式。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 214482008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定新建管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)在管道敷設(shè)6個月內(nèi)投入運(yùn)行，如不能按期投運(yùn)，應(yīng)采取臨時陰極保護(hù)措施；針對受到直流雜散電流干擾的管道，陰極保護(hù)應(yīng)在3個月內(nèi)投入運(yùn)行。伴行道路后期注意維護(hù)伴行道的完整性，例如在維搶修的時候，也會注意保留伴行道，為之后的工作打下基礎(chǔ)[5]。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)РД 39304991980《干線輸油管道線路部分技術(shù)維護(hù)和修理條例》規(guī)定油氣管道伴行道路維護(hù)的要求：（1）巡查頻率：國家級道路每年不少于4次；其他級別道路每年不少于2次，；每月檢查道路穿越河流段狀況；（2）道路維護(hù)：每年修理一次伴行道路，使用向道路凹坑填充碎石、廢渣和粘土的再進(jìn)行平整的施工方法。（1）凍土開挖機(jī)國內(nèi)雪地基坑開挖主要使用爆破和逐層開挖方式，容易誤傷管道造成損失，目前中俄原油管道使用的是單鉤與單斗挖掘機(jī)。（3）履帶機(jī)車調(diào)研表明俄羅斯管道企業(yè)還廣泛應(yīng)用了履帶機(jī)車，可用于機(jī)具運(yùn)輸、挖掘作業(yè)和維搶修作業(yè)，例如專門用于在雪地區(qū)域的管溝開挖設(shè)備（圖3）以及用于沼澤地區(qū)的管道維搶修車（圖4）。圖3 適用于雪地區(qū)域的管溝開挖設(shè)備圖4 適用于沼澤地區(qū)的管道維搶修車 在低溫環(huán)境下工作不僅會降低工人的工作效率，還會增加受傷和事故的風(fēng)險，風(fēng)寒是高寒地區(qū)施工的最大風(fēng)險。7結(jié)論綜上所述，國外高寒凍土區(qū)管道運(yùn)行管理技術(shù)的先進(jìn)性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）國外凍土區(qū)管道實施凍土融沉監(jiān)測、管道位移監(jiān)測和管道內(nèi)檢測，準(zhǔn)確掌握管道運(yùn)行狀況，將管道搶修變?yōu)橛媱潤z修，將風(fēng)險控制在可接
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