西二、三線果子溝段完整性管理探索
來源:《管道保護(hù)》雜志 作者:金耀輝 李宏霞 時間:2018-7-21 閱讀:
金耀輝 李宏霞
西部管道獨山子輸油氣分公司
西二線、西三線果子溝段為山區(qū)地形,海拔高,地質(zhì)狀況復(fù)雜,積雪封山期間人員和車輛難以進(jìn)入,一旦管道泄漏,大型車輛及搶修設(shè)備無法及時到達(dá)搶險地點。針對山區(qū)管道的管理特點和搶險難點,獨山子輸油氣分公司通過采取完整性評價、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)、專項評價等管控措施,有效降低了該段管道的安全風(fēng)險。
管道基本情況
西二線、西三線管道穿越果子溝山區(qū),單線總長29km,兩側(cè)各有一個線路截斷閥室。管線沿大東溝河敷設(shè),爬坡進(jìn)入山區(qū)段后穿越7條不連續(xù)的隧道,直至下一個截斷閥室。西二線果子溝段管道2008年開工建設(shè),2009年投產(chǎn)。西三線該段管道2008年預(yù)埋后封存至2013年投產(chǎn)。
果子溝屬于高海拔嚴(yán)寒地區(qū),溝內(nèi)低溫為-36℃左右,極端低溫曾達(dá)-40.2℃。冬季降雪次數(shù)多、雪量大,且有雪崩風(fēng)險,融雪期和汛期伴有融雪性洪水和降雨性洪水。該地區(qū)溝壑曲折,山高坡陡,管道伴行道路坡度大,管道穿越的7條隧道中有4條不能通車。
安全管理難點
(1)地質(zhì)環(huán)境惡劣,安全風(fēng)險多。
果子溝段管道最大的風(fēng)險來源于地質(zhì)災(zāi)害。由于該地區(qū)山體巖石風(fēng)化嚴(yán)重,山坡上覆蓋層較薄,山腳部位坡積層厚,峰谷間高差大,加之降水充沛,流水對山谷侵蝕嚴(yán)重,大多數(shù)溝谷在坡腳受到破壞后,容易產(chǎn)生泥石流、滑塌等災(zāi)害,給管道帶來很大的安全風(fēng)險。
(2)氣候條件較差,巡護(hù)難度大。
果子溝處于天山小環(huán)境氣候,降雪量大,雪崩風(fēng)險高,融雪期和汛期伴有融雪性洪水和降雨性洪水。每年除了6~9月份,春秋冬三季大雪封山,管道巡護(hù)人員無法到現(xiàn)場測試陰極保護(hù)電位,不能全面巡線、查看現(xiàn)場狀況,導(dǎo)致無法及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
(3)維搶修實施困難,作業(yè)成本高。
果子溝管道大多數(shù)為石方段,另外,混凝土覆蓋管段約5200m,埋深較深管段(超過3m)約7800m,在隧道內(nèi)敷設(shè)的管道6188m。由于山區(qū)內(nèi)設(shè)備設(shè)施運輸困難,加之受惡劣天氣的影響,維搶修作業(yè)難以實施,也無法保證作業(yè)人員安全,尤其是埋深較深段、石方段、混凝土段、隧道段的開挖及現(xiàn)場搶險難度更大,作業(yè)成本很高。
安全管控措施
(1)提前解決工程存在問題
委托專業(yè)檢測單位對果子溝段管道的防腐層和埋深進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)防腐層破損點20余處,淺埋點10余處,作為施工遺留問題要求施工單位進(jìn)行整改,消除了部分隱患。隧道交工驗收前,向高速公路隧道建設(shè)單位了解隧道檢測方式和驗收措施,并邀請專業(yè)單位進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢測和評價,將檢測報告作為驗收依據(jù),保證了隧道在驗收時問題得到充分整改。
委托水利機(jī)構(gòu)進(jìn)行水文調(diào)查和分析,與施工單位一起對果子溝段管道的伴行路、水工保護(hù)設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,分析解決洪水沖刷嚴(yán)重地段的問題,使水工和伴行路的保護(hù)設(shè)施得以完善。
(2)全面采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
投產(chǎn)運行后,對管道中心線進(jìn)行測量,采集管道坐標(biāo)、高程、埋深等數(shù)據(jù),建立并完善了果子溝段隧道設(shè)施臺賬、水工保護(hù)設(shè)施臺賬、三樁臺賬、管道埋深數(shù)據(jù)臺賬等基礎(chǔ)信息資料,以滿足日常管理需要。加大對該段管道的埋深檢測頻次,及時發(fā)現(xiàn)管道埋深變化。
對管道內(nèi)檢測焊縫和施工期間焊縫進(jìn)行比對,通過彎頭、隧道等特征點將焊縫對齊,提高數(shù)據(jù)使用效率,便于準(zhǔn)確尋找具體管節(jié)位置,為開挖維修等提供便利。
針對山區(qū)內(nèi)GPS信號微弱,方向辨別困難,管道難以定位的問題,對38道彎爬坡段、隧道段參照標(biāo)識缺失地段,增加了標(biāo)記標(biāo)識;對38道彎每一道彎處進(jìn)行噴號,隧道內(nèi)管段每間隔10m安裝里程牌,從而保證了這些重點區(qū)域的位置定位需求,便于發(fā)現(xiàn)問題后進(jìn)行現(xiàn)場定位。
(3)企地合作加強(qiáng)巡護(hù)
除巡線工日常巡護(hù)外,依托當(dāng)?shù)厥煜ど絽^(qū)情況的林場護(hù)林員及溝內(nèi)牧民對管道進(jìn)行看護(hù),以便在雨雪后及融雪季節(jié)能及時將溝內(nèi)管道周邊情況告知管道企業(yè)。同時,經(jīng)與當(dāng)?shù)亓謭鰠f(xié)商,在山區(qū)管段伴行路各進(jìn)出口設(shè)置了4處依托點,檢查進(jìn)入伴行路的人員車輛,對閥室進(jìn)行看護(hù)。
(4)及時維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施
每年4月份徒步進(jìn)入溝內(nèi),對水工、陰保測試樁等的損毀情況進(jìn)行摸排,在6月份具備施工條件時及時開展維護(hù)。每年汛情結(jié)束后,也要對溝內(nèi)的管道進(jìn)行一次詳細(xì)摸排,對損毀的水工保護(hù)設(shè)施進(jìn)行維修,確?傻钟鶃砟甏杭救谘┬院樗。
鑒于果子溝1#隧道進(jìn)出口坡度較大,針對滑坡、位移等情況設(shè)置了簡易觀測系統(tǒng),并在1#隧道進(jìn)出口安裝了一套應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控系統(tǒng),通過系統(tǒng)參數(shù)識別管道所受應(yīng)力的變化情況。針對通車隧道大門容易被雪崩損壞和第三方破壞的問題,更換安全系數(shù)較高的大門,保證隧道安保需求。每3~5年組織有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對全部隧道開展圍巖穩(wěn)定性評價,及時掌握隧道本身的安全狀況。
(5)開展管道完整性評價
鑒于山區(qū)管道搶險難度大,管道完整性管理要求較一般管線高,將果子溝段管道的內(nèi)檢測周期縮短為3年,管道外腐蝕直接評價(ECDA)周期縮短為3~5年,便于及時掌握管道本體缺陷和腐蝕變化情況。
西二線果子溝段于2012年完成首次內(nèi)檢測,經(jīng)完整性評價無需要修復(fù)的金屬損失和凹陷點。2015年再次進(jìn)行內(nèi)檢測,金屬損失和凹陷點在可接受范圍內(nèi),與首次檢測無明顯差異。西三線果子溝段于2015年開展首次漏磁內(nèi)檢測,目前管道金屬損失和凹陷處于可接受范圍內(nèi)。
ECDA檢測項目包括防腐層破損點檢測、交直流干擾情況檢測、陰極保護(hù)系統(tǒng)有效性評價等。西二線果子溝段目前已進(jìn)行過兩次ECDA檢測,對比分析了陰保防腐的變化情況,為防腐管理提供了依據(jù)。
(6)做好焊縫排查檢測
通過查閱竣工資料、與施工單位座談等方式,詳細(xì)了解管道金口、死口、返修口等情況。同時,結(jié)合竣工資料和內(nèi)檢測報告,對內(nèi)檢測發(fā)現(xiàn)的焊縫異常與竣工資料中的返修口、連頭口情況逐一核對,梳理出西二線特殊焊縫44處、西三線特殊焊縫43處,并對28處焊縫使用TOFD、超聲波、滲透檢測等方法進(jìn)行探傷,對檢測存疑的焊縫進(jìn)行評價分析和補強(qiáng),保證管道焊縫開裂風(fēng)險降低到可接受范圍內(nèi)。
(7)強(qiáng)化應(yīng)急能力建設(shè)
保障伴行路通暢。每年春季安排專人通過徒步踏勘,摸清風(fēng)險點,掌握工程量、難易程度及風(fēng)險程度,制定維護(hù)方案,開展道路積雪、泥石流等的清理。夏季雨后立即開展巡護(hù),發(fā)現(xiàn)道路損毀情況,由保駕單位24小時內(nèi)予以維修。
就近儲備應(yīng)急物資。針對1#隧道高程差大,一旦出現(xiàn)問題鋼管難以短時間內(nèi)運到的問題,選取2處現(xiàn)場存放備用鋼管,4處作為設(shè)備機(jī)具臨時存放點,制作設(shè)備儲存鋼結(jié)構(gòu)房,用于部分搶修機(jī)具存放。
加強(qiáng)應(yīng)急保駕演練。除了針對性地提升企業(yè)自身山地管道的搶險能力外,還依托外部力量加強(qiáng)搶修保駕,分別與土建單位、就近施工單位及建管單位簽訂保駕協(xié)議,由其分別負(fù)責(zé)道路保通、提供管焊工等關(guān)鍵技術(shù)工種支持及制定管道搶修整體方案,編制特殊地形、特殊天氣、應(yīng)急情況、不同工序的專項應(yīng)急方案。企業(yè)內(nèi)部搶修隊伍針對該段管道每年舉行不少于兩次的應(yīng)急演練,與協(xié)議保駕單位聯(lián)合開展現(xiàn)場拉練,測試現(xiàn)有搶修車輛、設(shè)備對陡坡地段的適應(yīng)性,提高車輛運載能力、設(shè)備集裝化水平。
《管道保護(hù)》雜志2016年第2期
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