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    长输天然气管道交叉工程安全管理技术研究 天然气管道与电缆在管沟交叉

    时间:2019-04-15 03:30:50 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

      一、前言  随着天然气应用的发展,天然气管道迎来了黄金发展机遇期,管道的安全问题也逐步成为社会关注的焦点。近年来随着各项开发建设的开展,第三方破坏已成为造成管道失效的主要因素,特别是铁路、公路、电力系和管道交叉建设,严重威胁到管道的安全运行。如果不能及时准确经济的对交叉点采取安全管理措施,不仅将影响国家能源安全供应,而且可能造成爆炸、火灾等严重后果,特别是人口稠密区此类事故将造成重大伤亡和巨大的经济损失。
      二、管道与铁路交叉
      随着运输业的大发展,铁路,特别是电气化铁路得到前所未有的发展,管道与铁路交叉频繁,安全问题也日益突出。
      在选线设计时,应避免或减少与铁路交叉,需要与铁路(公路)交叉,其穿越点宜选在铁路(公路)区间的路堤段和管道站间的直线段。
      1.交叉角度的确定
      管道与铁路垂直交叉,交叉管段长度短,管道受力合理、投资少,同时相互影响小,较为安全。根据《油气输送管道穿越工程设计规范》7.1.2条:管道与与铁路的夹角宜为90,在特殊情况下,不宜小于30o。油气管道与铁路高架桥交叉时,在对管道采取防护措施后,交叉角可小于30o,防护长度应满足铁路用地范围外3m的要求。在《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》第三条和《铁路工程设计防火规范》4.1.1中要求斜交时交角不应小于45o。
      2. 保护措施
      油气管道宜采用涵洞、套管等保护方法穿越铁路(公路)。涵洞宜采用钢筋混凝土涵洞,套管宜采用钢筋混凝土或者钢质套管。套管直径大于1000mm时宜采用钢筋混凝土套管。钢筋混凝土涵洞、套管的设计宜执行国家现行标准《铁路桥涵设计基本规范》。
      套管段的防护措施:
      2.1通过设置环形绝缘体,使套管与输送管不直接接触,达到电绝缘。绝缘体的设计应使其与输送管涂层之间支承压力最小。
      2.2采用有套管的穿越管段,对管道阴极保护形成屏蔽作用时,可采用带状或镯式牺牲阳极保护。
      2.3采用外加电流阴极保护。例如采用柔性阳极,阳极沿管道平行敷设,距离被保护管道很近,使流入管道的电流均匀分布,以确保穿越段管道的保护效果[7]。
      三、管道与公路交叉的处理
      1.交叉角度的确定
      根据《油气输送管道穿越工程设计规范》7.1.2中规定:管道与与公路的夹角宜为90,在特殊情况下,不宜小于30o。油气管道与公路高架桥交叉时,在对管道采取防护措施后,交叉角可小于30o,防护长度应满足铁路用地范围外3m的要求。在《关于处理石油管道和天气然气管道与公路相互关系的若干规定》第三条和《公路线路设计规范》12.5.4中规定:公路与管道交叉时,应采取垂直交叉形式;若斜交,最小夹角不应小于60°;受地形限制的地段不应小于45°;在山区地形复杂的个别地段,最小夹角不应小于30o。
      2.保护措施
      原油、天然气输送管道与高速路、一级路相交,应采用穿越方式,埋置地下专用通道;原油、天然气输送管道穿越二级公路、三级公路和四级公路时,应埋设保护套管。管道在公路路基下穿越(或路基填压管道)时,管道(或套管)顶面距公路路面顶面不应小于1.0米,距公路边沟底面不宜小于0.5米。
      3.安全距离要求
      公路用地范围边线与天然气管道的安全距离不宜小于20米。在县、乡公路或地形受限制的地段,安全距离可适当减少;在山区地形复杂的个别地段,安全距离不应小于1米。对于地形特殊困难,确实难以达到上述规定的局部地段,在对管道采取加强保护措施后,管道可埋设在公路路肩边线以外的公路用地范围内。
      四、电力线路与管道交叉
      1.电力线路对管道的影响
      当管线与高压线平行或交叉时,管道有较强的杂散电流,而且随着离高压线距离的减小而增强;在杂散电流作用下,管道会加速腐。
      电力线路对埋地金属管道的电磁干扰影响主要是通过容性耦合、感性耦合和阻性耦合的方式产生的,电力线路有正常负荷和故障两种运行状态。在电力线路正常负荷运行状态下,由于三相线路的不完全对称和三相电流的不完全平衡,对金属管道的干扰主要来自于感性耦合和容性耦合;在电力线路故障运行状态下,除了电力线路上的短路电流外,还伴随着一个很大的入地电流,因此,对金属管道的干扰主要是来自于感性耦合和阻性耦合[13]。
      2.安全距离
      电力线路无论是通过感性耦合在管道上产生的感应电压,还是通过阻性耦合在管道附近产生的地电位升都随着电力线路和管道问距的增大而显著降低。所以在电力线路和埋地金属管道设计时,应尽量加大电力线路和管道问距,这样可大大地减小电力线路和管道之间电磁影响的程度。
      五、安全管理措施
      1.制订管道保护方案
      根据管道保护具体要求,业主需向管道方提交管道保护方案(有伴行光缆时需提交光缆保护方案)。方案要包括以下主要内容:(1)工程基本情况、交叉形式、交叉角度、交叉位置、管道走向、埋深;(2)管道保护方案;(3)施工人员组织机构及分工;(4)施工步骤;(5)施工计划;(6)作业安全分析;(7)相关图纸(平面、剖面)。
      2.施工管理
      2.1开工前,各单位与交叉工程后建方签订QHSE协议,收取安全风险抵押金。组织交叉工程后建方召开安全分析会议,对参与交叉工程施工的人员(尤其是大型机械手)进行安全教育与培训,
      2.2工程进行期间,管道方安排人员现场监护,切实掌握交叉工程施工进度,交叉施工中的关键环节(管道开挖、回填、检漏、修复等)除临时监护人员之外,需有所辖管道维护站人员现场监督指导并记录存档,以确保管道及光缆的安全。监护人员要密切关注管道周边大型机械动向。
      2.3交叉处管道两侧各5米范围内必须采用人工开挖,禁止机械作业,避免损坏管道及光缆。
      2.4交叉工程竣工后,建立交叉工程档案,记录交叉工程发生的地点、审批情况、施工情况、监护情况及竣工验等资料。在交叉点埋设标志桩。

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