王銀強(qiáng)

中國(guó)石油管道公司長(zhǎng)慶輸油氣分公司

摘 要： 地處騰格里沙漠腹地的長(zhǎng)輸管道，常年受風(fēng)沙害的影響，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)埋深不足、管體裸露、管道懸空等情形，直接威脅管道安全運(yùn)行。結(jié)合管道沙害治理實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，提出沙害預(yù)防、沙害治理舉措以降低風(fēng)沙害對(duì)管道的影響和危害。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，這些舉措切實(shí)可行，可為今后沙漠地區(qū)長(zhǎng)輸管道管理提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 沙漠地區(qū)；長(zhǎng)輸管道；風(fēng)沙害防護(hù)

西部某長(zhǎng)輸管道途經(jīng)騰格里沙漠腹地，該沙漠大多為格狀沙丘鏈及新月形沙丘鏈。氣候終年為西風(fēng)環(huán)流控制，降水稀少，年均氣溫7.8 ℃，絕對(duì)最高氣溫39 ℃，絕對(duì)最低氣溫﹣29.6 ℃。風(fēng)沙危害為該地區(qū)主要自然災(zāi)害，主要害風(fēng)為西北風(fēng)，風(fēng)勢(shì)強(qiáng)烈，年平均風(fēng)速3～4 m/s， 2～3月份出現(xiàn)8級(jí)暴風(fēng)，年大風(fēng)日數(shù)30～50天。

該長(zhǎng)輸管道有46千米位于沙漠腹地，管道敷設(shè)掩埋物為細(xì)沙，管道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，由于風(fēng)沙害影響，沙丘變化，極易出現(xiàn)管道埋深不足、管道裸露、管道懸空甚至變形等情況，如處理不及時(shí)甚至可能因晝夜大溫差或季節(jié)性低溫造成管道部分凝管，將極大地影響長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行安全。

經(jīng)過(guò)近幾年對(duì)沙漠環(huán)境認(rèn)識(shí)的不斷深化和風(fēng)沙害現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)經(jīng)驗(yàn)的積累，從風(fēng)沙害預(yù)防和治理等方面采取多種措施，保障了管道安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 風(fēng)沙害征兆

管道遭遇風(fēng)沙害之后，一般會(huì)出現(xiàn)管道上方地形明顯下切或隆起，管道上方警示帶外露，管道地面標(biāo)識(shí)因埋深不足而傾倒，管道裸露、懸空等現(xiàn)象。管道一旦出現(xiàn)上述情況，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行防護(hù)，以確保管道安全受控。

2 風(fēng)沙害預(yù)防措施

2.1 管道巡護(hù)預(yù)防

管道巡護(hù)常態(tài)化是管道保護(hù)的重要措施。在沙漠地區(qū)，由于沙漠地形起伏多變，丘壑縱橫，許多地方視線(xiàn)無(wú)法到達(dá)，除了采取管道巡護(hù)工與屬地巡護(hù)工交叉巡護(hù)等常規(guī)巡護(hù)外，還需定期集中組織巡護(hù)站管道巡護(hù)工進(jìn)行徒步巡線(xiàn)。尤其是冬春大風(fēng)季節(jié)，要及時(shí)組織人員對(duì)風(fēng)口和視線(xiàn)不佳的地段進(jìn)行徒步巡線(xiàn)，以防風(fēng)沙害造成管道淺埋或裸露，引發(fā)凝管等次生嚴(yán)重事件。筆者所經(jīng)歷的幾次管道裸露都是徒步巡線(xiàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的，由于處理及時(shí)，措施有效，未造成次生災(zāi)害。

2.2 埋深測(cè)試對(duì)比預(yù)防

管道風(fēng)沙害最直接的影響就是管道埋深發(fā)生變化，因此及時(shí)準(zhǔn)確掌握管道埋深信息是預(yù)防管道風(fēng)沙害的有效措施之一。冬春季節(jié)是風(fēng)沙害最為嚴(yán)重的季節(jié)，在每年秋季和春末夏初季節(jié)分別使用管線(xiàn)探測(cè)儀對(duì)管道埋深進(jìn)行測(cè)試與統(tǒng)計(jì)，通過(guò)埋深測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比與分析，確定管道埋深不足位置，及時(shí)采取相應(yīng)措施增加管道埋深，對(duì)預(yù)防風(fēng)沙害極為有效。

2.3 管道地面標(biāo)識(shí)預(yù)防

地面標(biāo)識(shí)是沙漠中判斷管道走向及深淺的重要標(biāo)識(shí)。由于沙漠地區(qū)溫度高，管道地面標(biāo)識(shí)長(zhǎng)時(shí)間暴曬后，標(biāo)識(shí)面漆就會(huì)因?yàn)槁冻龅孛婧吐袢氲叵露�產(chǎn)生色差，據(jù)此運(yùn)營(yíng)單位在徒步巡線(xiàn)時(shí)很容易判斷出該段地形變化，再輔以管線(xiàn)探測(cè)儀測(cè)量埋深確認(rèn)，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道淺埋段并采取措施增加埋深。如果發(fā)現(xiàn)警示樁或警示牌傾倒，說(shuō)明該處管段埋深變淺，需要根據(jù)情況采取相應(yīng)措施確保管道埋深足夠深。沙漠段管道埋深一般在1.8～2.1 m為宜[1]。

3 風(fēng)沙害治理措施

3.1 扎草方格固沙治理

扎草方格可以固定管道上方沙丘，減緩沙丘移動(dòng)及地形變化，是沙漠段管道風(fēng)沙害治理防護(hù)的重要措施。草方格由麥草、稻草制成，即將麥草或稻草橫鋪成1 m×1 m的方格，用鐵鍬將麥草或稻草攔腰踩入沙中150～200 mm，露出沙面上方高度150～200 mm，草方格每平方米用草1.5～2.0 kg[2,3]。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，管道上方草方格按照上風(fēng)向15 m，下風(fēng)向10 m扎設(shè)，固沙有效期為3～4年，風(fēng)口地區(qū)為1～2年。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，并與地方治沙部門(mén)溝通交流，對(duì)方建議扎設(shè)草方格施工以4～6月為宜。以管道中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，上風(fēng)向扎設(shè)100 m，下風(fēng)向扎設(shè)50～80 m，并且在草方格內(nèi)栽設(shè)檸條或播撒沙蒿籽，通過(guò)夏秋雨水作用，草方格內(nèi)容易長(zhǎng)出綠色沙生植物，可以達(dá)到6～8年甚至更長(zhǎng)的防風(fēng)固沙效果。扎草方格固沙效果見(jiàn)圖 1。

圖 1  騰格里沙漠管道周邊扎草方格固沙治理3年效果

3.2 管道淺埋段治理

通常地面明顯下切、管道上方警示帶外露都是管道埋深不足的表現(xiàn)。這種情況下，一般先用管線(xiàn)探測(cè)儀確定管道埋深，然后采取措施增加管道埋深，如用草袋裝沙壓住裸露警示帶，或用草簾覆蓋裸露警示帶再壓沙敷土等。其好處是，一方面可以起到固沙的作用，另一方面如果該處草袋或草簾再次露出，可以提醒管道保護(hù)人員此處存在管道埋深不足的情況。

3.3 管道裸露或懸空治理

在冬季或地溫低于原油凝點(diǎn)以下時(shí)，管道出現(xiàn)裸露或懸空等情況，管道巡護(hù)人員要立即通知輸油站值班人員。調(diào)度根據(jù)具體情況及時(shí)采取啟運(yùn)加熱爐升高輸送介質(zhì)溫度等措施后，再組織搶險(xiǎn)。現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)首先要確保管道無(wú)變形，再進(jìn)行管道下方土壤夯實(shí)，人工增加埋深1.8 m以上，形成梯形雙坡面（公路形狀），在上方扎設(shè)草方格固沙，最后拉運(yùn)礫石，人工覆蓋在坡面上，可以起到非常好的防沙害效果。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐，證明這種方法固沙3～4年后，該地段不但地形變化小，而且固沙點(diǎn)上方長(zhǎng)出較多沙生植物，防風(fēng)固沙效果顯著（圖 2）。

圖2 采用礫石覆蓋護(hù)坡固沙4年效果

4 結(jié)語(yǔ)

沙漠地區(qū)管道運(yùn)行的最大風(fēng)險(xiǎn)就是風(fēng)沙害對(duì)管道造成的安全隱患。通過(guò)采取征兆識(shí)別、沙害預(yù)防、沙害治理等一系列防治措施，可以有效降低風(fēng)沙害對(duì)長(zhǎng)輸管道的影響和危害，確保管道運(yùn)行安全，延長(zhǎng)管道使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁金強(qiáng), 趙曉梅, 孫松,等. 沙漠油田管道縱斷面的設(shè)計(jì)[J]. 新疆石油天然氣,2013,(2):97-98.

[2]張安. 大口徑長(zhǎng)輸管道沙漠地區(qū)施工技術(shù)[J]. 油氣田地面工程,2013,(8):104.

[3]李凱,熊竹順,李雷,等. 淺談流動(dòng)性沙漠油氣集輸管道保護(hù)措施[J]. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2015,(2):43-45.

作者：王銀強(qiáng)，男， 1989年生，助理工程師，現(xiàn)主要從事長(zhǎng)輸油氣管道保護(hù)工作。