胡貴斌

國家管網集團廣東運維中心

背景

西氣東輸某輸氣管道線路全長約385.88 km，設計壓力10 MPa，管徑813 mm，材質為L485螺旋縫埋弧焊鋼管，2020年投產。在2021年主汛期持續(xù)性強降雨的影響下，因地質條件不穩(wěn)定、建設期設計路由選擇和施工質量等原因，發(fā)生一處水毀懸空導致管道變形事件。該段管道橫坡敷設，地區(qū)等級為二級，管道壁厚14.3 mm，熱煨彎管壁厚17.5 mm。經現場勘察后確認，管道底部懸空垂直間距約15 cm～20 cm，懸空長度約35 m，管道最大水平位移0.96 m。險情發(fā)生后，屬地管理單位立即采取了應急和治理措施。

應急處置措施

（1）設置導排水。沿管道順氣流左側即靠近山脊側開挖排水溝渠排水，整個橫坡坡面苫蓋彩條布，降低連續(xù)雨水對坡面的影響（圖 1）。

圖 1 設置排水和苫蓋

（2）降壓控溫。通過工藝調整，將管道運行壓力降至4.6 MPa以下，管道運行溫度控制在 25℃～30℃之間。

（3）清除管道覆土，釋放管道應力。采用人工清理方式分層、分段開挖，先將管道覆土降至管頂上方0.5 m，然后以位移最大點沿管道軸向同時向兩側開挖，每次開挖10 m，逐步釋放應力，將清理出來的土體反壓在兩側熱煨彎管處。

（4）管底臨時支撐，管頂平衡壓袋，穩(wěn)定管道本體。應力釋放完成后，在管道底部每隔5 m采用土工袋管墩臨時對管道進行支撐，管墩至管頂以上1.2 m，寬度2 m，管道和光纜用土工袋包裹穩(wěn)定，對支墩之間的5 m裸露管道設置平衡壓袋，并在管道正上方放置兩層袋裝土。

永久性治理措施

屬地管理單位對該段管道進行了位移和應力對比分析。應力釋放過程中，定時測量管道三維坐標，觀察并記錄管道上下、左右位移的情況。在應力釋放前后，對5道環(huán)焊縫焊口做應力檢測、100%PAUT+TOFD 超聲波檢測，對應變全過程開展數據監(jiān)測。根據管道殘余塑性變形分析，按照應力準則校核，綜合管體、環(huán)焊縫和應力校核的評估結果，得出結論：在采取修復或換管措施前將管道限壓到 6 MPa以內，運行溫度控制在20℃～30℃以內，其中2道焊縫在10 MPa運行時，接近臨界應力狀態(tài)，風險較大。

經綜合分析，采取新建104 m管道以置換變形段管道。新路由沿山脊敷設（圖 2），對邊坡進行鋼管樁和錨拉槽鋼施工，再進行截排水溝和主動防護網施工，修筑混凝土擋墻，最后恢復坡面植被。

圖 2 新舊管道路由對比

啟示

（1）應加強設計階段路由評估和審查。通過現場踏勘選取最優(yōu)路線，避開地災風險點位。對于受路由限制無法避開的，應嚴格進行評估，制定完備的風險管控措施。

（2）應加強施工階段設計變更和質量監(jiān)管。嚴格控制設計變更，對于確實需要進行變更的，認真核對設計變更理由，評估變更帶來的風險，提出完整的、明確的技術要求，嚴格按圖施工。同時在管道下溝后即開展應力應變監(jiān)測，監(jiān)測管道初始應力。

（3）應加強運行階段日常維護管理。定期開展陡坡、橫坡敷設管道隱患專項排查，加強橫坡敷設管段基礎數據收集，特別是竣工后管道中心線數據，及時開展管道應力檢測、監(jiān)測、焊縫質量排查等工作，確保管道運行安全。

作者簡介：胡貴斌，1988年生，本科，工程師，現主要從事管道管理工作。聯系方式：020-66816423，hugb@pipechina.com.cn。