【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 來管口焊接質(zhì)量雖有提高，但如果質(zhì)檢不嚴(yán)、焊工技術(shù)水平較低或質(zhì)量意識(shí)差，也難以保證焊接質(zhì)量。即使是直縫鋼管，如果焊縫檢測(cè)不合格，也會(huì)留下事故隱患。西氣東輸工程在一類地區(qū)使用螺旋焊縫管，在二、三、四類地區(qū)使用直縫管，可以較大程 度上提高管道安全性能，但其焊接及補(bǔ)口質(zhì)量仍需要嚴(yán)格控制以確保管道安全。 施工不良還表現(xiàn)在以下方面：管道除銹、去污、防腐和現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口等工序未按施工要求去做；現(xiàn)場(chǎng)涂敷作業(yè)管理不嚴(yán)，使防腐層與管體粘結(jié)不良，管子下溝動(dòng)作粗魯以及回填作業(yè)草率，使泥土、巖石沖擊防腐層，造成防腐層破壞；陰極保護(hù)沒有與管道埋地同時(shí)進(jìn)行；還有管子搬運(yùn)時(shí)大手大腳，不仔細(xì)，管子產(chǎn)生疲勞裂紋。 西氣東輸管道沿線環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別 自然風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別 長(zhǎng)達(dá) 4000km 的 西氣東輸管道從 新疆輪南到上海的白鶴鎮(zhèn)，橫貫我國(guó)東西 地區(qū)，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、安徽、江蘇和上海等九個(gè)省 (區(qū) )市， 從戈壁荒漠、黃土高原到江南水鄉(xiāng)，氣候類型各異，地形地貌不同，管道沿線存在著各種危及管道施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的自然風(fēng)險(xiǎn)因素，它們可分為地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害二大類型。 1) 地質(zhì)構(gòu)造與 地震災(zāi)害 地震是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)，是地球內(nèi)部傳播出來的地震波造成的地面震動(dòng)，其中由地下構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造地震，破壞性大、影響面廣。地震雖然發(fā)生頻率低，但因目前尚無法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，具有突發(fā)的性質(zhì)，因此它是管道風(fēng)險(xiǎn)事故的主要因素之一。 地震的發(fā)生與 活動(dòng)斷層的性質(zhì)及其相互組合關(guān)系有很大的相關(guān)性：在大陸內(nèi)部，地震常沿著一條活動(dòng)斷裂帶系列地連續(xù)發(fā)生，而且是在斷層差異運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地段；地震常發(fā)生在幾條斷裂交匯的部位；地震有時(shí)發(fā)生在大地貌單元的連續(xù)部位；有些地震發(fā)生在活動(dòng)斷裂的兩端。 (1) 工程沿線 地質(zhì)構(gòu)造 西氣東輸 管道沿線自西北向東南主要受天山褶皺構(gòu)造帶、準(zhǔn)噶爾 — 北天山褶皺構(gòu)造帶、北山構(gòu)造帶、祁連山構(gòu)造帶、呂梁山構(gòu)造帶、太岳山構(gòu)造帶、太行山構(gòu)造帶所控制，幾種構(gòu)造帶均是由復(fù)式背斜及晚期活動(dòng)斷裂所組成。 —— 輪南 — 武威段 管道 通過的輪南 武威段兩側(cè)各 20km 范圍內(nèi)計(jì)有各類斷裂 27 條，有 12條在全新世以來有過活動(dòng)，其中 4 條與管道相交，有 3 條在未來百年內(nèi)存在發(fā)生斷錯(cuò)地表活動(dòng)的可能，可能再次出現(xiàn)的地震震級(jí)在 至 7 級(jí)之間，是需要設(shè)防的斷裂帶。 —— 武威 — 靖邊段 這一區(qū)段主要有 4 條 全新世以來的活動(dòng) 斷裂帶， 依據(jù)古地震和斷裂平均位移速率估計(jì)的地震重復(fù)間隔，除煙筒山斷裂外，其它 3 條斷裂在未來百年都不能排除發(fā)生斷錯(cuò)地表地震 (7 級(jí)左右和大于 7 級(jí) )的可能。 —— 靖邊 — 鄭州段 此段 主要斷裂有離石 蒲縣斷裂帶、羅云山山前斷裂、 臨汾盆地內(nèi)部的近東西向斷裂、霍山 大陽斷裂帶、浮山斷裂、長(zhǎng)治 晉城斷裂和焦作斷裂帶，其中全新世的活動(dòng)斷裂為 5 條， 3 條與管道相交。其中霍山 大陽斷裂帶未來 100 年內(nèi)可能發(fā)生斷錯(cuò)地表的 級(jí)左右地震，浮山斷裂在未來百年不能排除發(fā)生 61/2地震的可能。 —— 鄭州 — 上海段 管道在鄭州 — 上海段經(jīng)過華北平原南部以及蘇皖一帶。這一區(qū)間構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱，地表和近地表斷裂不發(fā)育。主要斷裂有 3 條，它們是霍山 定遠(yuǎn)斷裂、郯廬斷裂帶和茅山斷裂帶。另外，還有 5 條斷裂，它們是永康斷裂、江浦?jǐn)嗔选⒛暇?自來橋斷裂、無錫 蘇州斷裂和蘇州 安吉斷裂。資料表明，在鄭州 上海區(qū)間，管道沿線兩側(cè) 20km 范圍內(nèi)不存在晚更新世和全新世以來的活動(dòng)斷裂，這與該區(qū)段范圍內(nèi)沒有 級(jí)以上地震活動(dòng)相吻合。 (2) 地震烈度 地震，特別是大于六級(jí)的強(qiáng)震可以造成地面的強(qiáng)烈振動(dòng)以及各種次生自然災(zāi)害的發(fā)生，從而直接或間接破壞管道。管道在不同地震烈度場(chǎng)中的行為特征見表 。 表 管道在不同地震烈度場(chǎng)中的行為特征 地質(zhì)特征 烈 度 管道及地物行為 地表現(xiàn)象 7 黃土崩塌 個(gè)別情況下裂縫，偶有塌方 潮濕疏松地方 有裂縫現(xiàn)象 8 個(gè)別情況下，地下接頭處受破 壞，道路裂縫、塌方 地表裂縫可達(dá) 10cm 以上，有泥沙冒出，水位較高的地方、地形破碎的地方滑坡、崩塌普遍 9 道路有裂縫，有些地方地下管 道遭破壞 很多滑坡、山崩 10 鐵道局部彎曲，地下管道破裂 滑坡、山崩普遍 11 管道完全不能使用 地表巨大破壞 (3) 本工程所經(jīng)區(qū)域地震烈度統(tǒng)計(jì) 根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》 (國(guó)家地震局 1990 年版， 1:400 萬 )，本工程沿線地震烈度統(tǒng)計(jì)見表 。 表 沿線地震烈度統(tǒng)計(jì)結(jié)果 地震烈度 Ⅵ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 長(zhǎng)度 (km) 所占比例 (%) 2) 地質(zhì)災(zāi)害 地質(zhì)災(zāi)害包括純地質(zhì)作用所引起的災(zāi)害 (如滑坡、泥石流、土壤侵蝕、河岸坍塌、飽和砂土的地震液化等 )和人類工程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所引起的次生地質(zhì)災(zāi)害。西氣東輸工程的工程類型及其與沿線地質(zhì)環(huán)境、自然條件相互作用的特點(diǎn)決定了工程施工和運(yùn)營(yíng)中將會(huì)遇到多種類型的地質(zhì)災(zāi)害，如陜北、晉西黃土高原黃土斜坡段黃土邊坡滑塌、黃土濕陷、小型水庫(kù)的庫(kù)岸坍塌、泥石流；鹽漬土和高礦化河水對(duì)管道 的腐蝕；采煤、采鐵等地下開采活動(dòng)引起的地面及管道不均勻塌陷變形和破裂災(zāi)害；沿線經(jīng)過的河流達(dá)上百條，有發(fā)生洪水的可能以及新疆、寧夏等地的活動(dòng)性沙丘危害等等。 (1) 本工程地質(zhì)災(zāi)害類型 本工程地質(zhì)災(zāi)害可分為以下幾種類型。 —— 滑坡 滑坡災(zāi)害是山地、丘陵地區(qū)輸氣管道建設(shè)中最常見和最重要的地質(zhì)災(zāi)害之一。由于西氣東輸管道沿線所通過的陜北、晉西和晉中黃土地區(qū)黃土下伏基巖近水平，降雨量也比較低 (小于 500mm/a)，使得黃土斜坡相對(duì)比較穩(wěn)定，滑體位移不大，表現(xiàn)出坍塌的特點(diǎn)。本工程滑坡地段有 8處 ，均在靖邊至鄭州段，六處在陜西子長(zhǎng)縣，另兩處分別在山西浮山縣和陽城縣。 —— 黃土滑塌及坍塌 黃土滑塌及坍塌災(zāi)害是指黃土斜坡帶，特別是高陡斜坡帶在自然因素或人類工程活動(dòng)影響下發(fā)生的特殊黃土地質(zhì)災(zāi)害類型。它的發(fā)育程度受黃土顆粒組成的控制，發(fā)育形成具有明顯的地域性，造成了嚴(yán)重的危害后果。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)， 1985～ 1993年間，陜北黃土高原共發(fā)生 62起傷亡性黃土滑塌災(zāi)害事故，造成 258人死亡， 40余人受傷， 227孔窯洞被毀。本工程的靖邊至鄭州段共有 16處黃土滑塌及坍塌，它們分布在距靖邊 ～ 567km范圍內(nèi)，其中 15處對(duì)管道有影響。 本工程靖邊 — 蒲縣間有大量的此類災(zāi)害，特別是在靖邊南三圪墩灣至子長(zhǎng)安定鎮(zhèn)間約 76km長(zhǎng)的管道線路上，大小滑塌災(zāi)害隨處可見。由于此段黃土區(qū)管道除了敷設(shè)在黃土塬墚段外，均沿黃土斜坡帶開挖，特別是沿著已有公路內(nèi)側(cè)擴(kuò)挖，從而導(dǎo)致邊坡高度和坡度增大，勢(shì)必造成被擴(kuò)挖的邊坡產(chǎn)生嚴(yán)重的滑塌破壞，不僅容易造成管道變形，而且還可能引發(fā)施工人員傷亡事故。 —— 河岸及庫(kù)岸坍塌 由粘土質(zhì)沉積物或泥質(zhì)膨脹巖構(gòu)成的河岸和水庫(kù)岸坡，常因河水的側(cè)向侵蝕、淘刷和水庫(kù)蓄水而發(fā)生強(qiáng)烈的坍岸災(zāi)害 ，形成數(shù)米寬的坍岸帶，危及管道的安全。西氣東輸工程 武威 — 鄭州段河流坍岸災(zāi)害主要分布在第四系河谷中。流經(jīng)中寧、吳忠、鹽池縣境內(nèi)的苦水河、靖邊的蘆河、定西西南的紅柳溝，這些河流雖水量不大，卻在兩岸形成陡立的河岸和寬闊的河谷，每到洪水季節(jié)因水位暴漲，在兩岸不斷產(chǎn)生新的坍岸災(zāi)害。隰縣東南棗莊河谷間小溪也形成了明顯的坍岸破壞。由于這種作用，對(duì)管道建設(shè)來說，其穿越段必須考慮兩岸新的坍塌破壞，而且必須采用防止坍岸的工程措施。 —— 崩塌 崩塌是由巖石的風(fēng)化或地下水的浸泡作用，使巖石松動(dòng)而引起的自然災(zāi)害。本工程在陜西 、山西段有 24處典型崩塌，與修路、河流側(cè)向侵蝕及地下水活動(dòng)均有關(guān)系，同樣對(duì)管道安全有一定威脅。 —— 泥石流 本工程所經(jīng)區(qū)域共發(fā)現(xiàn)泥石流 11條，均位于在西北干旱地區(qū)，且主要集中在武威到靖邊段，其中有 2處泥石流對(duì)管道有嚴(yán)重影響。 設(shè)計(jì)管道從泥石流主溝通過，橫跨距離為 100m左右，且垂直泥石流溝，一旦降雨發(fā)生泥石流時(shí)，管道將受到泥石流的強(qiáng)烈沖擊甚至破壞，對(duì)管道安全運(yùn)營(yíng)期的安全影響較大。 —— 煤礦采空區(qū)與地面塌陷 本工程所經(jīng)呂梁山西麓 (蒲縣化樂 )— 太行山南麓的山西高原段分布有豐富的煤 炭資源，煤層埋深淺，厚度大，因而地方中小型煤礦密集分布，煤礦的地下開采成為本區(qū)段管道建設(shè)的最重要也是十分復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害。煤礦的地下開采不僅造成采空區(qū)上部地表塌陷，而且引起塌陷區(qū)內(nèi)房屋和窯洞開裂、坍塌，道路不均勻塌陷和開裂等，顯然如果管道在地表變形區(qū)通過時(shí)，不僅可能造成管道懸空，而且可能彎曲變形，對(duì)管道安全造成很大危害。 蒲縣至澤州沿線不僅煤炭資源豐富，還有豐富的鐵礦和高嶺土資源，因此在注意煤礦采空區(qū)地面塌陷的同時(shí)，還要注意鐵礦、鋁土頁(yè)巖的地下開采及其對(duì)管道工程建設(shè)的影響。 —— 濕陷性黃土 本 工程在靖邊三圪墩灣 — 蒲縣化樂段、蒲縣化樂 — 澤州周村段有濕陷性黃土分布，管道在此段的水土保護(hù)需要特別加強(qiáng)。 濕陷性黃土主要由馬蘭黃土和全新世黃土構(gòu)成，與西氣東輸工程有關(guān)的黃土分別屬于陜北、山西和豫西三個(gè)地區(qū)。 —— 膨脹性巖土 膨脹性巖土是指遇水體積膨脹、強(qiáng)度衰減、失水收縮并常常導(dǎo)致工程問題和地質(zhì)災(zāi)害的巖土，本工程的此類問題主要表現(xiàn)在對(duì)邊坡的影響和管道填埋后的沖刷等方面。 (2) 本工程化學(xué)地質(zhì)災(zāi)害類型 化學(xué)地質(zhì)災(zāi)害指由巖、土、水與工程或環(huán)境間的化學(xué)作用而形成的地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)通過 干旱、半干旱地區(qū)或地表水、地下水的西氣東輸管道來說，這種地質(zhì)災(zāi)害雖然沒有地震、滑坡等災(zāi)害來得那么突然，但對(duì)管道具有潛在的巨大危害。本工程化學(xué)地質(zhì)災(zāi)害類型分為兩類。 —— 鹽漬化巖土的化學(xué)腐蝕災(zāi)害 在我國(guó)西北干旱、半干旱氣候區(qū)的洼地或鹽湖周邊灘地，由于地表水和地下水的蒸發(fā)、濃縮作用，在土壤表層和淺層常常有鹽漬土的形成和分布。這些鹽漬土由于含有大量的 SO42或 Cl，常常會(huì)對(duì)普通硅酸鹽混凝土構(gòu)筑物和鋼管產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用。 西氣東輸工程首站 — 鄯哈界壓氣站段土壤腐蝕性較強(qiáng)， 其余管段沿線土壤腐蝕性相近，以輕和較輕為 主； 武威 — 鄭州段管道有三種類型的鹽漬化巖土化學(xué)腐蝕，一是鹽湖周邊的鹽漬土，管道有三處通過干涸鹽湖甘肅景泰白墩子小鹽池盆地、寧夏鹽池縣惠安堡鹽湖、紅寺堡東北小鹽池，它們 Cl、 SO42含量高，對(duì)鋼管有很強(qiáng)的腐蝕性；二是河漫灘表層鹽漬化土： 在甘肅東北、寧夏、陜北等干旱、半干旱地區(qū)的大小河流，由于干旱環(huán)境下毛細(xì)水的蒸發(fā)作用，在河漫灘表面，普遍有白色鹽漬化現(xiàn)象，西氣東輸管道在很多地段沿溝谷或河漫灘穿過，其管道和構(gòu)筑物腐蝕問題要特別注意； 三是 咸化 (高礦化 )河水的腐蝕問題： 在甘肅東北、寧夏、陜北等干旱、半干旱地區(qū)的 大小河流，由于降雨 稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，造成河水中 SO42和 Cl經(jīng)常高達(dá)幾十克每升；這些地帶的 管道穿越，必須做好防腐措施。 —— 含石膏地層的化學(xué)腐蝕問題 在甘肅武威至陜北管道沿線，有些地段管道是從含石膏地層殘丘上或附近通過的，如寧夏同心苦水河流域廣泛分布的中新世紅柳溝組桔紅色石膏膠結(jié)的粉砂巖、鹽池縣西南紅井子?xùn)|北和西南廣泛分布的清水營(yíng)組石膏層，流經(jīng)這些地區(qū)的河流所含礦物質(zhì)和 Cl、 SO42的量通常非常高。 (3) 洪水 西氣東輸管道穿跨越黃河、長(zhǎng)江等大型河流及其它數(shù)條中、小河流 ,并從江南水網(wǎng)地區(qū)經(jīng) 過，在夏季洪水季節(jié)，山洪爆發(fā)容易對(duì)管道造成影響。 以陜京線為例， 1998年 7月 31日陜西富谷縣降大雨，新城川爆發(fā)山洪，洪水夾帶泥石，沖刷陜京管道穿越段河床，沖毀穿越管道上部混凝土加重層，并造成管道裸露開裂。事故主要原因?yàn)椋盒鲁谴ㄊ屈S河的二級(jí)支流，在事故點(diǎn)下游約 3km處與野露溝匯合成孤山川流入黃河，平時(shí)是干河，常時(shí)水深不到 ，水流寬度不到 2m。 3) 本工程地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)因素具體分析 西氣東輸工程武威 — 鄭州段地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重，主要有上述的鹽漬土腐蝕、嚴(yán)重的黃土滑塌和滑坡、巖石崩塌、煤礦采 空塌陷及地震等，這些地質(zhì)災(zāi)害在管道沿線的分布情況見圖 ，這些地段也是本工程的風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)段。 (1) 輪南 — 武威段 本段線路長(zhǎng)約 1839km，大部分地段為山前沖洪積平原、戈壁，局部為山地。 管線所穿越的新疆地區(qū)，其 地質(zhì)特征以戈壁地貌為主，地勢(shì)平坦開闊。土壤鹽漬化嚴(yán)重，局部地段形成鹽沼。鹽沼表層常有一層較硬的鹽殼，其下為淤泥或淤泥質(zhì)軟土，力學(xué)性質(zhì)軟弱。 —— 輪南 — 二十九團(tuán)場(chǎng) 該段長(zhǎng)度約為 140km，地貌為塔里木盆地平原，地表鹽堿化現(xiàn)象嚴(yán)重，為鹽堿地。 該區(qū)段的土質(zhì)相對(duì)松軟，地下水埋深相對(duì)較淺 (1m～ 2m)，對(duì)管道的腐蝕性較強(qiáng)， 因此需要采取相應(yīng)的防腐措施，延長(zhǎng)管道的使用壽命。 —— 庫(kù)米什南山山地地段 該段長(zhǎng)度約為 8km，地貌為中、低山。管道沿庫(kù)米什南山一條山間溝谷敷設(shè)，谷寬約 50m～ 200m，兩側(cè)邊坡陡峻，巖性以砂巖、灰?guī)r及混合巖 為主，溝谷兩岸基巖崩塌災(zāi)害十分發(fā)育，且兩岸邊坡繼續(xù)發(fā)生崩塌的潛勢(shì)很大。這將對(duì)今后管道的施工及運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生不利影響。