基于第三方施工的长输天然气管道保护探讨

基于第三方施工的长输天然气管道保护探讨

宋朋利

国家管网集团江苏天然气管道有限责任公司  223200

摘要：随着我国经济的快速发展，天然气资源越来越受到人们的重视，因此，保障天然气资源安全输送也是一项重大的社会课题。管道运输是目前最广泛使用的一种天然气资源的运输方法。如果在运输途中被第三方破坏，不仅会引起环境污染问题，还会引起重大的安全事故。所以，对以第三方施工的长输天然气管道防护进行研究是非常有意义的。

关键词：第三方施工；长输天然气管道；保护方法

1.基于第三方施工的长输天然气管道保护的重要性

1.1.维护社会稳定运行

天然气是一种易燃易爆的物质。如果第三方在建设过程中对管道造成损害，将增大管道在输送过程中发生泄漏、爆炸等事故的可能性，给企业的安全生产带来极大的威胁。强化第三方对天然气管道施工的管理，能够从源头上切断管道穿孔、腐蚀、开裂等风险的扩散渠道，从而保证社会的稳定和谐发展。

1.2.维护市政效益

在长输天气管道的运行中，与市政有关的第三方施工是经常遇到的情况。在第三方建设过程中，强化对长输天然气管道的防护，可防止管道泄漏、爆炸等对市政运行造成的影响，从而有效地维持城市的利益。

1.3.保证基础交通安全

长输天然气管道通常穿越公路、大型河道和铁路等重要运输结构。在第三方施工期间，加强对长输天然气管道的防护，是确保管道运输安全的重要保障。

2.基于第三方施工的长输天然气管道保护方法

2.1.基于市政施工的长输天然气管道保护

在市政第三方建设中，主要包括了长输天然气管道周边的新城区的规划和改造，以及市政雨污管道、供水管道、电力和通信管道的建设，以及特高压输电线路的铺设和燃气管道的建设。

一是对于市政基础开挖长输天然气管道的现状，在深、宽、长不变的条件下，采用人工挖土的方式，并与工人间保持合适的距离。当基坑开挖深度大于长输天然气管道的开挖深度时，技术人员可以在管道两侧10米范围内进行人工开挖，直至管道露出地面，之后在长输天然气管道两侧25cm内打入3对4米钢板桩，每对钢板桩之间的间距为3m或更短。在远距离天然气管道中，钢板桩的顶端要低于管道的底端。另外，在每一对钢板桩上都有一根钢管作为支撑。针对长输天然气管道在施工过程中出现空洞，或在施工过程中出现突发性倾斜等问题，需要采用钢丝绳起吊的方法进行支撑。施工结束后，就可以进行土方回填、卸掉钢丝绳、切断钢管等工作，在基坑内留下钢板桩，以降低市政工程对天然气管道的损害。

二是当市政埋地管道与长输天然气管道相交时，其净垂直度大于50cm时，应加强对相交两侧10m以上的长输天然气管段的防腐处理。普通技术人员应该采取临时阴极保护措施，在埋地管沟底部铺设20cm厚的细地面基础，使用8.5mm×10.0mm条形锌阳极，其中20cm阳极铺设在所有1km长的天然气管道上，这样可以将阳极带和长输天然气管道进行有效地连接，降低长输天然气管道中环境因素造成的腐蚀。当第三方埋地管道跨越江河或远距离输气管道时，为防止其被腐蚀，可在远距离输气管道的两端（多个80kg左右的预制锌阳极）上，将其与输气管道连接在一起。

三是在市政电力作业穿越既有长输天然气管道，其垂直净距大于扩容孔径2倍以上时，其在天然气管道中的散射电流明显增强，且随天然气管道距离减小而增大。在长输天然气管道中，杂散电流的作用加剧了管道的腐蚀。在已建长输天然气管道中，由于市政供电线路存在着电感、电容、电阻等多个因素引起的电磁干扰。其中，在正常负荷下的电力线具有不完全的三相电流平衡和三相电流对称性（电感耦合、电容耦合），在干扰负荷下的电源线具有最大质量电流（电感耦合和电阻耦合）。为了降低电磁干扰，工程技术人员要尽可能延长电力线路、既有长输天然气管道之间的距离。

2.2.基于基础交通施工的长输天然气管道保护

基础交通设施第三方施工，包括对长输天然气管道的大河道巷道进行清淤，对公路、桥梁进行维修与扩建。依据基础交通设施与天然气管道之间的位置关系，可采取不同的防护措施。

一是当基础交通设施与已有的长输天然气定钻管相交角大于30度时，由于长输天然气定钻管埋深在500cm以上，因此，技术人员必须综合考虑土体荷载、基础交通设施地表的车辆荷载等最不利条件，并根据长输天然气定钻管的横向最大变形不得超过管道直径0.03倍，并预留一定余地的准则进行稳定计算。计算完成后，依据计算的成果，在规定的区域上进行补强。

二是如果基础设施横跨已有的长输天然气定向管道，并且其相交角大于15°，并且安装与钻孔轴线之间的距离大于5m，那么技术人员应该以长输天然气管道的最小深度为依据，通过基础设施的投影，不超过上一个扩建阶段直径的4-6倍，采用钢筋混凝土盖板进行防护，钢筋混凝土面板的宽度大于长输天然气定向钻线的外径100cm，厚度大于10cm，板块下表面至长输天然气定向钻线顶部的距离大于0.5m，并设置地面跨越标志。

三是如果基础交通设施与

已有天然气管道相交，并且与管道切角大于30度，施工人员在穿越管线时，可选用覆盖式涵管法。盖板涵上、下两个部分采用现浇式钢筋混凝土盖板+钻孔灌注桩（或钢筋混凝土支承墙）。上盖板两端基础为盖梁，两侧盖梁与长输天然气管道的距离，管端和钢筋混凝土盖板超过50cm盖板通道尖端与基础运输设备表面距离超过100cm，盖板通道跨越基础运输设备的范围超过300cm，盖板厚度大于等于35cm。在此基础上，对长输天然气管道的上端及两侧，在管口100cm以内用细沙进行填筑，并在500cm以内用人工进行加固；长输天然气管道内，灌注桩或支承墙与外壁间距大于100cm，可构成由顶板、支承墙或支承墙构成的桥梁体系。在地面上产生的作用力，经顶板传至支承地基，最终传至远距离天然气管道的底端。整体作用力系统避免了长输天然气管道，使天然气管道的安全性达到了最大化。

四是若基础交通设施与已有的埋气管道相交，且相交角大于15度，水平净距离大于5m，垂直净距离大于1m，则工程技术人员需在埋气管道上铺上一层钢筋混凝土面板。钢筋混凝土覆盖层的长度应该在3米以上，并且应该在地下天然气管道上标注出对应的地表位置。若不能采用直径大于1000毫米的钢筋混凝土罩，则可选用带环形绝缘器的钢筋混凝土罩。保护套不与已有的天然气管道直接相连。从而使既有长输天然气管道隔热层与外包覆层的受力减至最小，实现对既有长输天然气管道的保护。

另外，为了防止由于气体渗入而引起的离散流体的扰动，工程技术人员还应该做一些其他的排泄工作。在长输天然气管道上，目前对其排放物的处理主要是固体耦合。固体解耦直接起动电压（-2V/+2V）、冲击电流（8/20）微S100kW、恒流45A、漏电流15A、残余电流3500A以上、防护等级IP65以上。

3.结束语

综上所述，市政第三方施工，基础交通设施第三方施工都有可能影响到长输天然气管道的完整性。在设计时，要充分考虑第三方施工与长输天然气管道的位置关系和第三方施工形式。为了保证天然气管道的正常运转，需要对天然气管道进行全面的防护，确保天然气管道安全平稳运行，维护社会稳定。

参考文献

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