何剛 劉偉 金耀輝 林紀華 張龍

西部管道獨山子輸油氣分公司 

西氣東輸二、三線(xiàn)果子溝段位于新疆伊犁霍城縣清水河鎮，是西氣東輸管道系統的咽喉區段。其穿越區域屬北天山西段的中、高山區，海拔1800～3000米，地質(zhì)及氣候條件極為特殊，每年積雪大約7個(gè)月，難以進(jìn)場(chǎng)實(shí)施巡線(xiàn)和管道維護。 

果子溝通道于2009年10月建成，西二線(xiàn)于2009 年底投產(chǎn)，西三線(xiàn)于 2014年底投產(chǎn)，總長(cháng)約32公里。為弄清一旦發(fā)生管道泄漏、破裂事故，尤其是大雪封山季節，能否快速準確到達事發(fā)地點(diǎn)，及時(shí)展開(kāi)設備維搶修，達到最高效率、最低成本、最小風(fēng)險等效果，西部管道公司獨山子輸油氣分公司于2015年12月30日進(jìn)行了果子溝2#聯(lián)絡(luò )線(xiàn)至4B隧道段的測試。測試設備清單見(jiàn)表1。

測試一：伴行路清雪 

測試方法： 采用挖掘機在前、裝載機在后的方式對伴行路進(jìn)行清雪作業(yè)，見(jiàn)圖1、圖2。

測試經(jīng)過(guò)： 前100米挖掘機進(jìn)行深度開(kāi)挖，直至可見(jiàn)伴行路路面，裝載機在后清雪，效果較好，但清雪進(jìn)度取決于挖掘機的速度。在積雪厚度約40厘米，伴行路寬4～4.5米的情況下，挖掘機的行進(jìn)速度約為2米/分鐘；而在拐彎處，由于風(fēng)吹雪和雪崩的影響，積雪厚度約1米，挖掘機的行進(jìn)速度降到大約1米/分鐘。之后減小挖掘機挖掘深度，不再挖掘到伴行路路面，挖掘機行進(jìn)速度提升為3～5米/分鐘。但在這種情況下裝載機輪胎嚴重打滑并失控，無(wú)法繼續進(jìn)行作業(yè)。

測試結果： 當挖掘機清雪達到可見(jiàn)伴行路砂石的程度，裝載機在隨后的清雪過(guò)程中才能正常作業(yè)，但清雪程度也限制了挖掘機的行進(jìn)速度。由于積雪厚度不同，取了一個(gè)相對準確的平均值，在伴行路積雪厚度為40～60厘米，路寬4～4.5米的條件下，清雪速度為2.5米/分鐘，每小時(shí)清雪速度為150米。由于測試的100米伴行路在果子溝內屬條件較好段（彎道少，坡降小，雪崩堆雪量少），以此作為依據推算，其他伴行路的清雪時(shí)間還應增加。

綜合而論，在12月底極寒情況下可以實(shí)施道路清雪作業(yè)，但速度會(huì )非常緩慢。以平均清雪速度2.5米/分鐘來(lái)計算，僅清雪到4B隧道出口坡道下就需要26小時(shí)。隨著(zhù)深入果子溝腹地，海拔升高，積雪量更大，估計用時(shí)會(huì )更多。

測試二：壓雪測試 

測試方法： 壓雪測試采用挖掘機在前、吊管機在后的方式直接行進(jìn)，不進(jìn)行清雪工作，見(jiàn)圖3、圖4。

測試經(jīng)過(guò)： 越往深山走積雪越深，有的地方伴行路狀況不清晰，需要挖掘機邊試探邊作業(yè)。在積雪厚度大約60厘米，坡度在5°以下的情況下，挖掘機壓雪的行進(jìn)速度大約12米/分鐘。吊管機可直接在挖掘機壓出的車(chē)轍印上行走。對部分伴行路邊界不清的情況，采用人工標定邊界、挖掘機跟進(jìn)的方式進(jìn)行，由此影響了挖掘機的行進(jìn)速度。 

隨著(zhù)深入果子溝腹地，積雪越來(lái)越厚，至4B隧道出口坡道下方時(shí)，積雪接近1米，伴行路靠山一側積雪達到1.8～2.0米，挖掘機無(wú)法進(jìn)行壓雪，直至4B隧道出口的坡道，只能在坡道挖雪前進(jìn)，挖雪速度為0.33米/分鐘。

測試結果： 壓雪是不考慮雪崩的情況下效率較高的方式，按照12米/分鐘的速度行進(jìn)，到達4B隧道出口坡道僅需5個(gè)多小時(shí)，與清雪相比時(shí)間上節約了4/5。但本次測試地點(diǎn)為果子溝區域內風(fēng)險最小的2#聯(lián)絡(luò )線(xiàn)，真正的難點(diǎn)如38道灣、 1#隧道出口至3#隧道，以及6#隧道入口段10公里左右的管道，壓雪行進(jìn)可能要更多關(guān)注雪崩的風(fēng)險，同時(shí)還需要進(jìn)行大量的清雪工作才能完成。

綜合以上兩次測試結果得出，壓雪比清雪方法更可行，速度可以提高79.2%。但缺點(diǎn)是部分伴行路邊界的探取由挖掘機和人工完成，耽誤了行進(jìn)速度；伴行路的彎道和爬坡段靠山一側積雪厚度較深，在伴行路橫截面上形成了一個(gè)坡度，吊管機等重型車(chē)輛不敢在有坡度的積雪上行走，有側滑的風(fēng)險 

測試三：搶修設備拉運

測試方法： 輪式車(chē)輛拉運和鏈軌車(chē)輛拖拽、自制爬犁拉運。

測試經(jīng)過(guò)： ZL50輪式裝載機在伴行路積雪厚度僅10厘米地段，四驅四輪均無(wú)抓地力，四輪打滑無(wú)法完成伴行路清雪和設備拉運工作。 VOLVO搶險車(chē)（四驅?zhuān)�、東風(fēng)天龍10噸自卸吊（兩驅?zhuān)┰诎惭b防滑鏈后負載僅有一半的情況下，無(wú)法在積雪厚度10厘米有坡度的伴行路上正常行進(jìn)，車(chē)輛側滑明顯，根本無(wú)法安全行進(jìn)，因此輪式車(chē)輛全部退出測試現場(chǎng)。隨后又測試了自制爬犁拉運，相比效果較好，但考慮到坡度的原因，將爬犁與設備實(shí)施硬連接，同時(shí)將爬犁輕量化，降低爬犁自身高度及拉運設備的重心，會(huì )更加安全可靠（見(jiàn)圖5）。

測試結果：冬季輪式車(chē)輛在果子溝無(wú)法通行，如果非要通行，必須將積雪清理干凈，露出地表，才能保證其有足夠的抓地力，但需要對作業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行工作量巨大的清雪工作，導致時(shí)間太長(cháng)無(wú)法滿(mǎn)足搶修要求。 

綜合而論，管道受損點(diǎn)處的積雪由挖掘機清理， 同時(shí)挖掘機可以起到吊車(chē)的作用，吊管機拖拽自制的爬犁可將小型設備運送至搶修現場(chǎng)。 

測試四：測試車(chē)輛冬季在果子溝寒冷山區過(guò)夜后的啟動(dòng)情況 

測試經(jīng)過(guò)： 夜間將3種不同型號、規格的搶修車(chē)輛停放在果子溝伴行路入口14小時(shí)，期間未進(jìn)行發(fā)動(dòng)預熱。次日對3輛車(chē)進(jìn)行啟動(dòng)，啟動(dòng)情況見(jiàn)表2。

測試結果： 通過(guò)測試， 3輛搶修車(chē)均可以正常啟動(dòng)。 

測試后的思考

一是鏈軌式車(chē)輛在有坡度的雪地上行走，側滑是較大的風(fēng)險之一。因此挖掘機在坡度處必須進(jìn)行清理，削平坡度。同時(shí)，如果在鏈軌上焊接上有多個(gè)側面的小擋板，阻止鏈軌側滑，應該能夠起到較好的效果，見(jiàn)圖6、圖7。

二是改變鏈軌式挖掘機鏟斗尺寸或者改造為輕型推雪板，將雪推到伴行路旁，不需要全部清理，只留出50cm積雪即可，以提高清雪效率。

(何剛，西部管道獨山子輸油氣分公司副經(jīng)理)

《管道保護》2016年第6期（總第31期）