王銀強

中國石油管道公司長(cháng)慶輸油氣分公司

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

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

西部某長(cháng)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 ℃，絕對最高氣溫39 ℃，絕對最低氣溫﹣29.6 ℃。風(fēng)沙危害為該地區主要自然災害，主要害風(fēng)為西北風(fēng)，風(fēng)勢強烈，年平均風(fēng)速3～4 m/s， 2～3月份出現8級暴風(fēng)，年大風(fēng)日數30～50天。

該長(cháng)輸管道有46千米位于沙漠腹地，管道敷設掩埋物為細沙，管道長(cháng)時(shí)間運行后，由于風(fēng)沙害影響，沙丘變化，極易出現管道埋深不足、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性低溫造成管道部分凝管，將極大地影響長(cháng)輸管道的運行安全。

經(jīng)過(guò)近幾年對沙漠環(huán)境認識的不斷深化和風(fēng)沙害現場(chǎng)防護經(jīng)驗的積累，從風(fēng)沙害預防和治理等方面采取多種措施，保障了管道安全平穩運行。

1 風(fēng)沙害征兆

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

2 風(fēng)沙害預防措施

2.1 管道巡護預防

管道巡護常態(tài)化是管道保護的重要措施。在沙漠地區，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，除了采取管道巡護工與屬地巡護工交叉巡護等常規巡護外，還需定期集中組織巡護站管道巡護工進(jìn)行徒步巡線(xiàn)。尤其是冬春大風(fēng)季節，要及時(shí)組織人員對風(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)現的，由于處理及時(shí)，措施有效，未造成次生災害。

2.2 埋深測試對比預防

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)準確掌握管道埋深信息是預防管道風(fēng)沙害的有效措施之一。冬春季節是風(fēng)沙害最為嚴重的季節，在每年秋季和春末夏初季節分別使用管線(xiàn)探測儀對管道埋深進(jìn)行測試與統計，通過(guò)埋深測試數據對比與分析，確定管道埋深不足位置，及時(shí)采取相應措施增加管道埋深，對預防風(fēng)沙害極為有效。

2.3 管道地面標識預防

地面標識是沙漠中判斷管道走向及深淺的重要標識。由于沙漠地區溫度高，管道地面標識長(cháng)時(shí)間暴曬后，標識面漆就會(huì )因為露出地面和埋入地下而產(chǎn)生色差，據此運營(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)探測儀測量埋深確認，就能及時(shí)發(fā)現管道淺埋段并采取措施增加埋深。如果發(fā)現警示樁或警示牌傾倒，說(shuō)明該處管段埋深變淺，需要根據情況采取相應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，管道上方草方格按照上風(fēng)向15 m，下風(fēng)向10 m扎設，固沙有效期為3～4年，風(fēng)口地區為1～2年。通過(guò)實(shí)地調查，并與地方治沙部門(mén)溝通交流，對方建議扎設草方格施工以4～6月為宜。以管道中心線(xiàn)為基準，上風(fēng)向扎設100 m，下風(fēng)向扎設50～80 m，并且在草方格內栽設檸條或播撒沙蒿籽，通過(guò)夏秋雨水作用，草方格內容易長(cháng)出綠色沙生植物，可以達到6～8年甚至更長(cháng)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。這種情況下，一般先用管線(xiàn)探測儀確定管道埋深，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)，管道出現裸露或懸空等情況，管道巡護人員要立即通知輸油站值班人員。調度根據具體情況及時(shí)采取啟運加熱爐升高輸送介質(zhì)溫度等措施后，再組織搶險�，F場(chǎng)搶險首先要確保管道無(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），在上方扎設草方格固沙，最后拉運礫石，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(cháng)出較多沙生植物，防風(fēng)固沙效果顯著(zhù)（圖 2）。

圖2 采用礫石覆蓋護坡固沙4年效果

4 結語(yǔ)

沙漠地區管道運行的最大風(fēng)險就是風(fēng)沙害對管道造成的安全隱患。通過(guò)采取征兆識別、沙害預防、沙害治理等一系列防治措施，可以有效降低風(fēng)沙害對長(cháng)輸管道的影響和危害，確保管道運行安全，延長(cháng)管道使用壽命。

參考文獻：

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

[2]張安. 大口徑長(cháng)輸管道沙漠地區施工技術(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措施[J]. 石油工業(yè)技術(shù)監督,2015,(2):43-45.

作者：王銀強，男， 1989年生，助理工程師，現主要從事長(cháng)輸油氣管道保護工作。