油氣管道輸送水工保護技術研究

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摘要：油氣輸送管道的水工保護設計對油氣輸送管道正常的運行起著非常關鍵的作用，需要結合不同地區(qū)的不同特質因素進行不同的方案設計，只有這樣才能充分保護油氣輸送管道運行的安全性，降低對生態(tài)環(huán)境帶來的破壞。文章通過對于管道所受危害、水工保護設計具體措施、發(fā)展趨勢等多個方面進行分析，完整論述了油氣輸送管道線路工程水工保護技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

關鍵詞：水工保護；設計；趨勢

1油氣輸送管道受到的危害

1.1沖積平原危害

坡度小是沖積平原的一個重要特點。在進入暴雨季節(jié)之后，沖積平原所需要面臨一個問題就是回填土會出現(xiàn)不同程度的下沉，同時在管道兩側形成排水溝，這將在很大程度上沖刷管道，同時剝蝕管道周圍的土壤，極易造成管道懸空、出漏的情況，嚴重威脅到了管道附近地區(qū)的居民和工作人員安全。

1.2水網(wǎng)地區(qū)危害

若在管道鋪設的區(qū)域中存在豐富的水網(wǎng)，在穿越該地區(qū)時，不得不經(jīng)過農(nóng)業(yè)用水設施和農(nóng)田，在這種情況下，如果農(nóng)民在進行日常勞作時沒有注意到警示標識，很容易就出現(xiàn)刮傷管線的情況，使得管道表層暴露在空氣中，極大地增大了管道腐蝕的速度，嚴重影響了管道運行的安全可靠。

1.3山地地區(qū)危害

山地地區(qū)的地形較為復雜。在山地地區(qū)可能會出現(xiàn)泥石流、滑坡以及崩塌等一系列自然災害現(xiàn)象。若在這些地區(qū)進行油氣輸送管道的鋪設，就必須要考慮采取適合該地區(qū)的水工保護措施，盡可能的避免出現(xiàn)安全事故。

1.4河道地段的危害

河段地區(qū)因為天氣等因素也存在著巨大的不可預見性。如在長期有暴雨天氣出現(xiàn)的河段，水流的速度會變得十分湍急，同時沖刷性極強，很容易形成各種沖溝。在丘陵地區(qū)，形成沖溝十分常見，同時也容易引起溝頭逆流，溝底發(fā)生下切的現(xiàn)象，從而使得岸邊的護堤崩塌，引起次生災害，具有十分嚴重的安全隱患。

2管道水工保護設計

2.1河道周邊輸送管道施工設計

在油氣輸送管道的敷設過程中，會遇到各種各樣的地質條件。遇到河道或者穿越河流，一般會采取開挖的方式進行架設。在此類情況敷設的過程中，應當設計合理的保護系統(tǒng)，維持水流的流通性質，保持原有的河流特征，在不破壞地形和地質條件的前提下，進行管道安全性能的實際考查，最終進行決策分析，挑選出最合適的護堤和護岸，在此基礎上進行油氣管道的排水鋪設。

2.2水網(wǎng)地段水工保護設計

在油氣輸送管道經(jīng)過水網(wǎng)地區(qū)時，應充分考慮該地段的地基承載能力和人員活動情況，在設計時針對地基承載能力做好穩(wěn)管措施，可以設計為管溝細土進行同時回填的方式。在進行穩(wěn)定管道結構設計時，可以采用混凝土加中石塊的方式進行。同時在水網(wǎng)地段水工保護設計中，我們需要考慮保護該地區(qū)的水體，盡可能的不去污染水體，從而造成環(huán)境的破壞。

2.3山區(qū)地段水工保護設計

在山區(qū)地段設計油氣輸送管道的水工保護方案時，一般采取的設計標準是50年一遇洪水。但同時由于山區(qū)的地形十分復雜，我們也需要根據(jù)山區(qū)的地形地貌地質特征等實際情況采取不同的保護措施。在山地坡度小的地區(qū)，預制混凝土框格的方式是一種優(yōu)選的施工方法，通過這種方法，我們可以對山坡進行完善合理的護坡處理。同時，針對山體坡度大的山區(qū)地段，重力式擋土墻結構的形式是我們進行坡體保護的首選方案，選用漿砌混凝土預制塊等作為材料，可以在很大程度上加固坡體。若是山坡坡度極大，我們也可以在兩側設置排水溝，避免在雨季，因為坡體排水慢而形成積水，從而對管道造成損害。

2.4沖刷平原地區(qū)保護施工設計

在經(jīng)過形成的平原地區(qū)時，油氣輸送管道需要考慮的水工措施主要集中在護岸保護方面。我們需要考察平原地區(qū)附近的環(huán)境，了解其特質，針對平原地區(qū)的環(huán)境特質進行設計。在施工的過程中，可以采取實時的夯實土壤，進一步扎實結構的整體規(guī)模形成，從而最終實現(xiàn)管道敷設過程中不影響周圍環(huán)境的目標，達到良好的施工效果。

3油氣輸送管道水工保護具體措施

水工保護方案設計需要經(jīng)過地形、地質，生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟等多方面的考慮，在經(jīng)過充分的考慮之后，選擇合適的水工保護措施，能夠給施工帶來便利，同時也能節(jié)省費用。

3.1穩(wěn)管措施

在管道經(jīng)過農(nóng)田或者河道時，為防止管道在水的沖擊和浮力下管線產(chǎn)生漂移或者斷裂，我們都會進行穩(wěn)管操作。在沖刷劇烈的河段，我們首先要保證的就是固定措施的穩(wěn)定，如果固定措施出現(xiàn)了因為沖刷失效，那么其不僅不會對管道起到固定的作用，還會給管道帶來巨大的外載荷，增大扭應力，從而使管道發(fā)生變形，對于管道的安全產(chǎn)生巨大的影響。

3.2打樁加固

油氣輸送管道穿越的地區(qū)的土質構造各不相同。如在不穩(wěn)定的灌溉區(qū)。水土可能會發(fā)生沉降現(xiàn)象，面對這種情況，我們就需要采取沉管的措施。如果在深谷穿越和石方段，不存在上述現(xiàn)象，我們就需要采取打樁固定法，將管道固定在混凝土預制樁上，增強整體抗沖擊能力，從而提高管道的穩(wěn)定性，這種方法可以很大程度上保證管道的合理埋深和穩(wěn)定運行。

3.3錨筋加固

在有基巖層的山區(qū)河道時，管溝開挖會破壞其原有的結構。如果此時我們采取混凝土護面保護固定管溝的回填土，可想而知，在高速水流的沖刷下也會被沖走，而不產(chǎn)生攔水面。此時我們就需要采取錨筋加固的措施與混凝土護面保護相結合的方式，保證山體結構的完整性，也避免其在不平處產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，充分保證管道運行安全。

3.4過水堤

為了阻止溝谷河道的繼續(xù)下切，我們一般采取過水堤的方式進行管道的水工保護。這種方式可以淤積上游河道挾夾下來的沙土，提高原有河床面，充分保證了管道的埋深。但同時也會對下游形成沖刷，所以此時我們也需要去其根部進行消能防護。如果在地質基礎比較松軟的地區(qū)，為了防止側蝕和塌陷等情況產(chǎn)生，我們也需要對兩側的邊坡進行防護處理。必要時可以采取深埋措施，保障管道安全的運行。

3.5丁壩、順壩

管道在變道穿越河流時,穿越處的沖刷情況十分嚴重，管道極易產(chǎn)生裸露現(xiàn)象。針對這一情況進行水工保護，我們需要做好防護墻防止水流沖刷，同時也可以在上游一定距離內(nèi)作順壩改變水流方向。根據(jù)河流的走向和河床的結構，確定丁壩、順壩。平面布置也是十分關鍵的因素，控制好方向就可以起到改變水流方向的作用。若控制不得當，反而會加強水流的沖刷作用，對岸堤的破壞更加嚴重。

3.6排堵結合的方法

在進行水工保護設計時，我們也可以采取排堵結合的方式，有效地控制水流方向，在減少水流沖刷對于管道的影響。但是排堵結合方法需要結合地形情況，如果在上游存在排水通道，那我們可以采取切斷上游來水，將水引流。也可以采取水泥漿砌筑石護臂，利用護坡將整個管線包圍住，同時間隔一定的距離，就修筑排水溝，達到水工保護的安全目的。

4輸送管道水工保護注意要點

在對于油氣輸送管道進行水工保護施工時，我們需要注意保護該施工地段的生態(tài)環(huán)境，在施工結束后也應盡量采取生態(tài)保護措施，還原該地區(qū)原有的地形地貌，同時做好水土保持工作。在進行管道水工保護的設計中，需要注意保護周邊農(nóng)田、建筑物，嚴禁將其直接排入水源地及養(yǎng)殖池中，不可因為施工排放的水體對其正常生產(chǎn)生活造成影響。結合河道的具體形式、水流的性、地形地貌的特點，以及該地的人文情況等，與施工地區(qū)的河道管理部門進行溝通交流，遞交設計方案，并與相關部門進行磋商，不斷改進和完善施工的具體方案，并獲得相關部門的批準，獲準后再開始進行施工。

5發(fā)展趨勢

隨著社會的不斷發(fā)展。在我國的管道運輸業(yè)中，特別是在大型長距離油氣管道中，管道的水工保護顯得尤為重要，在未來，管道的水工保護也必然會引起人們更多的關注。油氣管道輸送發(fā)生事故，帶來巨大的環(huán)境污染以及極其嚴重的社會問題。在著兩方面。重視管道的水工保護，不僅具有非常重要的工業(yè)意義，也具有重要的社會影響力。同時，加強管道水工保護施工管理，對于保護施工地的生態(tài)環(huán)境也具有極其重要的影響。工業(yè)領域的其他管道輸送事業(yè)也在逐步發(fā)展，如煤漿管道已明顯成為運輸煤炭的重要手段。當其他管道運輸在工業(yè)體系中也占據(jù)重要地位，規(guī)模逐漸擴大時，管道的水工保護設計也必然會引起關注，這在很大程度上必然會規(guī)范管道施工的水工保護技術，這種規(guī)范也必然會貫徹到前期的施工準備、中期的施工以及后期的管理等管道施工的全生命周期中去。如何將理論與實際相結合，如何將基礎理論與特殊問題相結合都是在水工保護工程發(fā)展方面存在的問題，大自然地形地貌時刻變化、自然氣候不確定等自然因素也限制著水工保護設計的發(fā)展。所以在今后的水工保護設計發(fā)展中需要進行理論的進一步探討，充實理論，為深化油氣管道輸送的水工保護提供堅實的基礎。

6結語

為了保障油氣輸送管道的安全，我們不得不對水工保護給予足夠的重視。同時需要結合不同地區(qū)的不同特質因素進行不同的方案設計。在水工保護的設計施工以及維護等多個階段，認真執(zhí)行規(guī)范，嚴把質量關，切實做好油氣管道輸送的水工保護工作，才能真正意義上的保證油氣管道輸送的安全，保障附近居民的安全，真正實現(xiàn)促進人民生活水平不斷提高的根本目的。

參考文獻：

[1]李瑞鑫.油氣輸送管道水工保護設計方法研究[J].化工管理，2017(4):115.

[2]李曉明.油氣輸送管道線路設計與施工技術探究[J].居舍，2020(12):90.

作者：邰天翔 單位：西南石油大學