中缅油气管道工程技术创新点

中国石油管道建设项目经理部

中缅油气管道工程技术创新点

高东方中国石油管道建设项目经理部

中缅油气管道是我国第四大能源通道的收官工程，是保证国家能源供应安全的战略通道。该工程针对管道敷设所经过的滇、黔、桂的地形、地貌、地理、地质、地灾和地震原生特点，以及相应高地震烈度、高地应力、高地热，活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡再造过程等不良地质活动特点，结合管道同沟、同桥、同隧穿跨越以及油气合建站的新要求，在技术方面做了先导性的创新工作并加以工程化实施。

油气管道；高地震烈度；高地应力；高地热；地质活跃；创新

1 项目概况

中缅油气管道工程是国家能源战略通道的重要组成部分，作为国家发展及推动西南地区经济发展桥头堡战略的重要项目之一，是国家四大能源通道的收官工程，是保证国家能源供应安全的战略通道[1]。

中缅天然气管道工程是全国天然气主干管网的一部分[2]。管道穿越我国云南、贵州、广西等长输天然气管道的空白地区，并与中贵联络线、西气东输二线联网，形成西南地区与东南地区天然气输送的快速联络通道。

2 技术创新工作及特点

中缅油气管道途径横断山脉、云贵高原、喀斯特地区等复杂地貌单元，81%为山区地貌；沿线滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害多发，地震活跃、岩溶发育、矿区密布，具有“三高四活跃”的不良地质特点。

2.1 管道线位受沿线地理和社会环境制约

管道沿线81%为山区，近年来经济发展快速，平坦的地带大多被城镇占据，规划范围大，山多地少，基本农田分布广泛；基础设施建设活动多，高速公路、铁路等线形工程与管道频繁交叉；山区有限的有利地形与城镇规划和基础设施建设的矛盾突出，严重制约了管道线位。

通过GIS平台以及高分辨率遥感数据获取困难地段实施航测后的航摄资料，进行选线、工程量统计及成果输出工作，大大地提高了线路工程设计效率和质量。

2.2 管道沿线具有不良的地质特点

管道途径横断山脉、云贵高原、喀斯特地区等复杂地貌单元，具有高地震烈度、高地应力、高地热，活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡再造过程等不良地质特点，表现为滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害多发，地震活跃、岩溶发育、矿区密布。复杂的地质条件为设计、施工、运行带来了挑战。

鉴于中缅油气管道在地质灾害极端发育地区敷设，在管道全线开展了系统、全面的地质灾害识别、评价和专项治理设计；对重大风险地质灾害点进行地质灾害专业监测。

针对跨越两侧山体地震断裂、地质构造复杂、灾害频发的特点，进行岸坡稳定性专项评价及地质灾害专题治理设计。

为保证管道安全，首次在地震九度区、活动地震断裂带穿越、地质灾害影响段采用X70级大变形钢管。

2.3 沿线地震活动频繁，地震烈度高

云南省地处著名的欧亚地震带，是我国地震最活跃的地区之一，沿线断裂带密布，管道穿越活动断裂带5条，在地震加速度0.3g地段敷设184km，0.4g地段敷设56km，为国内在0.4g以上地区敷设长度最长的管道。

在长输管道建设上系统进行了多专业抗震专题设计。针对高地震烈度区跨越，适当提高设计标准，采用抗震设计及数值模拟；采用隔震方案进行九度区内站场建筑抗震设计；并且结合地方强震台网强震观测现状及油气管道站场阀室的分布情况，大规模地应用管道抗震监测，与地方地震台网进行联网。

2.4 沿线地形起伏剧烈

落差超过1000m以上的地形有10段，最大落差达到1500m。大落差工艺系统设计及试压设计难度较大[3]。

对大落差管道可能发生的腐蚀问题进行了理论和实验分析，结果表明没有出现明显的腐蚀现象。依据维抢修允许带压施焊压力进行大落差地段的阀室布置，控制相邻阀室间的高差。为解决一般性挡土墙无法满足落差大、坡度陡的边坡治理难题，水工保护设计中首次采用实体护面墙的结构形式。

为解决大落差地段试压分段多、试压施工难度大的问题，首次采用系统试压的理念，进行原油管道试压段落划分，节省了投资，缩短了工期。

2.5 管道大量采用山体隧道穿越方式

全线隧道穿越64座，隧道总长占山区线路长度的5%，其中60%为Ⅴ、Ⅵ级围岩，50%的隧道为强富水隧道，72%的隧道处于高地应力区，66%的隧道处于地震Ⅶ度区以上，断层破碎带最长占隧道长度的29%，5处隧道发现岩溶现象，9条隧道穿越煤层区。隧道地质条件异常复杂、风险大，是国内最复杂的管道隧道工程。

首次采用了长输原油、天然气、成品油管道“三管同隧”的设计[4]；在管道隧道中对Ⅵ级围岩采用了公路、铁路对围岩较差地段的曲墙仰拱断面形式；对隧道采用锚喷衬砌的支护形式，以有效缩短建设工期，降低工程投资。

2.6 管道多处采用跨越方式通过

首创国内管桥跨越主跨最长、多管同跨、荷载最大、桥隧直连、地质条件最复杂、跨越国际河流等多项之最。

在确定总体线路走向后，按照以桥定线的设计理念，开展了跨越选址工作。

在受地形、地貌限制的情况下，首次开展了长输原油、天然气、成品油管道“三管同跨”设计；针对江河跨越两岸地势陡峭，首次在管道建设上实现了“桥隧直连”设计，即跨越与隧道直接相连；并在选址勘察中，应用了平硐勘察、无人机航测等多种勘察测量方法。

在跨越安全设计中采用主动安全措施和被动安全措施相结合的方法确保结构的本质安全。首次系统的对管道跨越进行动力影响分析，包括试压、清管、地震作用下的动力影响分析；为了应对澜沧江跨越等复杂风环境的影响，首次在管道建设上开展了跨越管桥全尺寸模型风洞试验，并在管道跨越上设置了频率干扰索。

首次采用了长输管道跨越健康（监测）诊断系统方案及在长输管道跨越上采用了视频监控系统，监控图像远传技术是实现技防与人防相结合的安全保卫方案。

2.7 沿线生态与环保要求严格

管道途经地域山高林密、环境优美，环境保护区、风景名胜区、水源地等多有分布；管道穿跨越瑞丽江、澜沧江、怒江等多条国际河流。这种环境特点给管道建设提出了更高的环保要求。

对于怒江、澜沧江等国际性河流环保要求高的特质，首次引入了基于风险的设计理念，开展了环境定量风险评价。

在初步设计阶段对全线隧道和站场弃渣场进行选址、报批、勘察、设计工作，以保护生态环境，预防水土流失。

2.8 管道沿线交通依托条件相对较差

现有道路狭窄，路况很差，线形指标不合理、桥涵设计荷载低，不能满足管道施工和运营的要求，伴行道路设计、施工难度大。

首次借鉴地方道路建设理念，在云南省昆明以西段管道伴行道路上采用弹石路面。

对14座站场的高陡边坡进行专题设计，高差最大的某一油气合建站相对高差约70m，创造国内油气管道站场高陡边坡治理之最。

为了更合理地解决复杂山区站场边坡治理，首次对管道站场高陡边坡进行专项治理。

3 结语

针对中缅管道敷设所经过的滇、黔、桂的地形、地貌、地理、地质、地灾和地震原生特点，以及相应高地震烈度、高地应力、高地热，活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡再造过程等不良地质活动特点，结合管道同沟、同桥、同隧穿跨越以及油气合建站的新要求，在技术方面做了先导性的创新工作并加以工程化实施。

[1]蒲明．2010年我国油气管道新进展[J]．国际石油经济，2011，27（3）：27-28.

[2]田瑛，甄建超，孙春良，等．我国油气管道建设历程及发展趋势[J]．石油规划设计，2011，22（4）：4-8.

[3]张楠，宫敬，闵希华，等．大落差对西部成品油管道投产的影响[J]．油气储运，2008，27（1）：5-8.

[4]王乾坤，张争伟，石悦，等．埋地油气管道并行敷设技术发展现状[J]．油气储运，2011，30（1）：1-4.

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.051