输气管道强降雨灾害损失实例及处理措施

冯红民

中国石油化工股份有限公司工程部，北京100728

输气管道强降雨灾害损失实例及处理措施

冯红民

中国石油化工股份有限公司工程部，北京100728

2012年7月下旬，陕西、山西境内强降雨使经过此特殊黄土塬地貌区域的某输气管道遭受严重损失，该输气管道线路、阀室、站场等出现各类问题达1 700余处。文章介绍了该输气管道的典型损失实例及处理措施，包括阀室被淹、管道裸露、管道漂移、水工保护设施损坏，并对今后的管道工程设计、施工等提出了相关建议。

输气管道；强降雨；损失；处理措施

1 概述

2012年7月下旬，陕西、山西境内出现强对流天气，遭遇自1969年有气象记录以来的强降雨，其中7月27日陕西佳县城区降雨量达273 mm，强降雨及特殊的黄土塬地貌导致途经此区域的某输气管道遭受严重损失。

据不完全统计，此次强降雨共导致该输气管道线路、阀室、站场等出现各类问题1 700余处，主要有阀室25处（其中1处阀室被淹，导致干线截断阀关闭，直接影响上游气田正常生产）、管道裸露111处（其中河流冲沟穿越处管段漂浮裸露30处）、管道浅埋349处、水工程护设施受损1 088处等。

2 典型损失实例及处理措施

2.1 某阀室被淹致干线截断阀关闭、管道裸露及处理措施

该阀室位于冲沟出口，强降雨当日沿冲沟而下的洪水冲垮阀室围墙，由阀室窗户进入室内（应急抢险人员至现场时，阀室内水位达窗户位置），淹没干线截断阀后致使执行机构动作，阀门关闭后导致上游管道压力不断升高，最终影响了上游气田的正常生产。同时，洪水导致此段约300 m管道裸露，局部管段漂浮上拱，应力检测发现2处应力集中、2处对接焊缝超标缺陷。

采取以下处理措施：

（1）在洪水未完全消退情况下，采用人工潜水手动开启干线截断阀，以最大程度降低上游管道压力，尽快恢复气田生产。

（2）洪水消退后的处理方案有：在该阀室上游合适位置开始改线，新建阀室及管道应避开已有冲沟；或择址新建阀室，同时深埋冲沟内管道并采取护顶措施，以彻底治理此处隐患。最终采用改线并新建管道的措施。

2.2 某河流穿越处约150 m管道漂移及处理措施

某河流穿越采用大开挖方式，因洪水冲击，管道漂浮裸露约150 m，光缆被冲断，管道外防腐层严重受损；洪水还造成管道漂移，应力检测发现1处应力集中、1处对接焊缝存在超标缺陷。

采用了更换管段、增加管顶保护与河道疏通、分流的综合处理措施：

（1）更换管段的基岩段管沟回填砂土、砂石后，在上部现浇C25混凝土覆盖封顶；非基岩段管沟除采用C25混凝土封面外，尚用锚杆嵌入下部基岩加以固定，锚杆采用φ 25 mm螺纹钢筋，进入基岩深度不小于5 m（见图1）。

（2）对河滩疏通清障，改变水流轴线，避免直接冲击管道。

（3）在河道上游修建丁字挑水坝，减小水流对管道的冲刷。

图1 覆盖层和锚杆加固示意

2.3 其他河流、冲沟处裸露管道及处理措施

此部分裸露管道长度一般在50 m以内，且未发生管道漂移现象。

（1）对高于地面的裸露管道，一是砌筑混凝土挡墙，挡墙基础应嵌入基岩（或稳定生根），且挡墙与沟岸壁平缓顺延；二是在挡墙内充填砂土、块石后，用钢筋混凝土浇筑成岛形护体（见图2）。

图2 岛形护体示意

（2）对于河岸坍塌导致的裸露管道，一是提高块石强度及水泥砂浆标号，重做挡墙式护岸；二是挡墙基础嵌入基岩不少于500 mm（见图3）。

图3 河流护岸示意

（3）对于因河底冲刷裸露的管道，采用C25钢筋混凝土现浇挡墙及护顶，挡墙高于管顶0.8 m，基础及迎水面钢筋混凝土须嵌入基岩（见图4）。

2.4 水工保护设施损坏及处理措施

（1）对湿陷性黄土地基采取灰土换填、分层夯实的方法处理地基，再恢复水工保护设施。

（2）水工保护设施两端嵌入原土内长度不小于500 mm。

图4 河流护底示意

3 建议

（1）鉴于强降雨等自然灾害对长输管道工程危害，对自然灾害易发段的长输管道工程应适当提高设计标准，如湿陷性黄土地区冲沟穿越工程应适当提高洪水防灾标准，并按GB 50423-2007《油气输送管道穿越工程设计规范》作沟顶的截、排、导水工程，沟坡的防护稳定工程，沟底的稳管工程等。

（2）黄土塬地貌沟壑纵横，部分天然形成的沟壑平台在正常年份并不是水流通道，但遇强降雨天气则会短时间积聚大量雨水，形成洪水甚至泥石流，对建于该地点的管道及阀室等造成损害。因此，管道在选线时要尽量避开此类地形（阀室选址必须避开）；若管道必须在此种地形敷设时，至少要按50年一遇的降雨量标准计算汇水量及冲刷深度，并按计算结果采取深埋或护顶措施。

（3）水工保护设施和伴行路等损毁大都与地基处理、尤其是湿陷性黄土地基处理不到位有关，因此要高度重视水工保护设施和管道伴行路等的地基处理工作，尤其是在湿陷性黄土地区的水工保护设施和管道伴行路等设计中，都要规定灰土换填、分层夯实等处理要求，并在具体实施中严格执行。

（4）对于穿越河流的管道，一是采用大开挖穿越方式的管道需按最大冲刷深度深埋，并采取可靠的河流护底措施；二是根据河床分类、河面宽度、水流及夹带物情况，综合采取消力池、丁字坝、混凝土护管、锚杆稳管等措施来消减水力冲刷，确保管道安全；三是针对可能形成洪水（或短时急流）、河岸不稳的河流尽量采用定向钻穿越，通过延长穿越长度、增大管道埋深来保证管道的安全。

[1]GB 50423-2007，油气输送管道穿越工程设计规范[S].

[2]赵中刚，姚安林，赵学芬，等.长输管道地质灾害的类型、防控措施和预测方法[J].石油工程建设，2006，32（1）：7-12.

[3]陈勤功，徐国桥，张国强，等.黄土塬冲沟地段长输管道的水工保护方法[J].石油工程建设，2008，34（2）：63-65.

中国石油首个国际L NG模块化建造项目启动

3月4日，伴随着等离子火焰切割机擦出的电火花，由中国石油海洋工程公司承建的俄罗斯亚马尔项目MWP4&FWP5工程包在山东青岛海工建造基地正式开工。这是海洋工程公司迄今承建的最大模块建造项目，填补了中国石油国际液化天然气（LNG）模块建造项目空白。

亚马尔项目是全球最大的天然气液化工厂建设项目之一，也是中国石油首个国际LNG模块化建造项目。海洋工程公司承建的MWP4&FWP5工程包共计45个模块，总质量约3.3万t，在项目高峰期预计有3 000人参与项目建设。此次开工建造的是首批投入建设的8个模块。

亚马尔项目地处北极，最低气温达-52℃，属于极寒作业，将面临深冷保温、防火漆喷涂作业等诸多难题。为确保项目顺利实施，海洋工程公司加强科技攻关，培训员工队伍，新建生产厂房，引进工艺管道生产线，整合分包资源，亚马尔项目MWP4&FWP5工程包今年1月8日预开工。经过两个月的磨合，项目已完全具备开工条件。

去年9月，亚马尔项目MWP4&FWP5工程包签约仪式在青岛举行，有效推动了中国石油海洋工程业务链向国际LNG模块建造业务延伸。

（本刊摘录）

Strong Rainfall Disaster L oss Examples and Treatment Measures of Gas Pipeline

Feng Hongmin
Sinopec Engineering Department，Beijing 100728，China

In late July 2012，a certain gas pipeline passing through the region in Shaanxi and Shanxi Provinces，where the landscape is loess tableland，suffered heavy losses due to strong rainfalls，which caused 1 700 troubles at pipeline routes，valve rooms，stations，and so on.This paper introduces the strong rainfall disaster loss examples of the gas pipeline such as flooded valve rooms，bared pipelines，drifted pipelines and destroyed hydraulic protection installations，and illustrates treatment measures.It also puts forward suggestions on future engineering design and construction of pipeline enginering.

gas pipeline；strong rainfall；loss；treatment measure

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.02.014

冯红民（1971-），男，山西闻喜人，高级工程师，1993年毕业于成都理工学院勘查地球物理专业，现从事油气储运工程管理工作。

2014-08-27