石油天然气长输管道路由选择与施工技术

吕晓强(四川石油天然气建设工程有限责任公司，四川 成都 610000)

0 引言

建国初期，我国的科学技术十分落后，石油稀缺，很难保障正常的工业生产与发展。自大庆油田成功开发，我国才正式迈出了油田开发的第一步。最初并不是用长管道运输石油，不仅整个石油运输过程充满危险，而且也造成了石油资源的大量浪费。石油是一种易燃易爆品，但我国最初的运输工具却十分落后。直至从石油中提炼出了天然气，运输工作变得更加困难，在此情况下，长输管道应运而生，显著降低了石油天然气的运输风险，提高了运输效率，解决了大批量石油、天然气长途运输的问题。

1 石油天然气长输管道路由选择的标准与规范

1.1 选择原则

GB 50252—2015《输油管道工程设计规范》与GB 50251—2015《输气管道工程设计规范》中针对路由线路明确提出了选线原则：管道的线路应该充分考虑沿线交通、水利、城市、工矿业、电力等建设情况，以及地质、环境、气象、水文特点，通过详细分析与技术、经济的比较最终确定线路。中间站、大型穿越/跨越工程的位置应该符合管道线路的总体走向，也可以根据特殊情况局部调整。管道需要避开城市水源区、火车站、军事设施、机场、工厂、国家级自然保护区、国家重点文物保护单位等特殊区域。

1.2 管道与建筑物/构筑物的最小安全距离

敷设石油天然气管道的过程中，难免会经过建筑物，沿线也不可避免的忽悠房屋建筑、公路、铁路等设施。根据GB/T 21448—2008《铁制管道外腐蚀控制规范》《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》、GB/T 21448—2017《埋地钢质管道阴极保护技术规范》《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定(试行)》、DL/T5092—1999《110 kV～500 kV架空送电线路设计技术规程》中均规定了埋地原油、成品油管道和沿线各类建筑物、构筑物、高压电离线的安全距离如下：密集房屋、城镇居民点15.0 m；码头、机场、大型/中型水库20.0 m；水工建筑物、工厂20.0 m; 大桥、渡口100.0 m；铁路用地范围线3.0 m；公路用地范围线、中桥、小桥、涵洞50.0 m；光缆与电缆10.0 m；其他没有采用强制电流阴极保护措施的输油、气管道10.0 m；军工厂、易燃易爆品的仓库、军事设施则与相关部门协商。此外，埋地输油管道和沿线架空电线的最小安全距离分别为：110 kV-4.0 m、220 kV-5.0 m、330 kV-6.0 m、500 kV-7.5 m.

2 石油天然气长输管道路由选择

2.1 综合考虑各种因素

沿线的交通、水电、自然环境、地形特点、城市规划、人流量、生态环境等因素都是长输管道路由选择时应该充分考虑的。路由的选择除了要尽量控制成本之外，还要保证沿线施工的安全性。综合考虑相关参数，尽可能让线路的覆盖范围更广。

2.2 调整特殊的线路段

规划整体线路之前，首先要明确线路的基本走向，然后再结合实际情况，考虑特殊位置来进行局部调整。比如有的线路施工过程中要经过大面积的水域，导致施工难度提高，如果不采取有效措施，还可能对水环境造成严重破坏，导致当地水土资源的流失。还有一些线路经过山区，施工前应详细了解当地地震的发生频率。在铺设特殊路段的线路时，应综合考虑施工成本、施工难度、施工进度、施工质量等各种因素，最终做出最合理的选择，保证管道施工的安全性。

2.3 局部规划

在必要情况下，可以重新规划局部管道方向与线路，保护管道无法直接穿越的景区、重点文物保护区等区域。在铺设长输管道时，应注意不要给周围的自然环境造成干扰和破坏，必要时可做好环境保护措施，避免在人员密集、水网密集的区域铺设管道，以减少外界因素对施工造成的影响，还能节约施工成本，降低施工难度。路由的选择还要充分考虑当地的交通现状，利用交通条件为施工提供方便。

2.4 安全第一

长输管道属于高危设施，有可能出现燃烧爆炸、泄漏污染等危害极大的重大事故，严重威胁人们的生命财产安全，还会破坏沿线植被、水域等生态环境。尽管公共安全与生态安全是石油天然气长输管道路由选择时需要重点考虑的内容，但在实际的规划阶段，仍然有可能存在安全隐患。为此，管道应该尽可能避开人口密集、生态敏感、正在规划建设的区域以及水源保护地，并提前做好安全施工的防护措施[1]。

3 长输管道路由选择方案的实例分析

以成都彭州石化基地——双流机场的输油管道为例，开始铺设管道的位置是彭州市石化基地的成品油库，出站后一直沿着东南方向铺设，经过成都市东部，最后抵达成都市南部的双流机场行有油库。该管道沿线经过了彭州、新都、青白江、广汉、龙泉驿以及双流，全场170 km。计划长输管道基本不会经过城镇建设用地，管道自成都市域的东部经过，避开了成都西部分布着大量河道水渠的都江堰一带，以及重要的水厂。其中有150 km的管道和其他管道共享成乐输油干管、石化基地污水干管以及现役航油管道等廊道，其余20 km的管道主要沿着高速路与城市道路铺设。

4 石油天然气长输管道的施工技术

4.1 影响施工的因素分析

4.1.1 自然环境

管道如果需要穿越山区，则需要开挖隧道，在管道经过湿地、冻土等区域时，应该重点改善恶劣的自然环境。因此在实际施工中，往往需要使用专业的技术和设备来克服环境因素。

4.1.2 管道连接安装技术

长输管道的连接距离很长，而且会受到自然环境的影响以及技术条件的制约，因此管道在管沟开挖、管沟回填以及管道转角、衔接过程中都可能出现困难。

4.1.3 监管制度

建设长输管道的材料需要具有良好的强度、抗腐蚀性以及持续的恒温温度。施工时还应合理选择施工技术，制订完善的监管制度，以保证施工的顺利进行。鉴于长输管道施工的特殊性，很难有一套完善的监管体系可以覆盖施工的整个过程[2]。

4.2 施工技术的应用

4.2.1 综合考察施工环境，稳定自然因素

在长输管道施工过程中，自然环境是重要的影响因素。为了维持管道建设的稳定性，在设计施工方案时应该充分考虑管道经过的区域，根据区域的环境特点来选择管道施工方式。比如完成长输管道的设计方案后，建设单位还需要成立环境探勘与方案规划团队，根据设计思路，结合管道需要经过区域的环境特点来制订改进措施。工作小组需要深度调查管道穿越区域的环境特点，收集相关资料。如果从资源原产点出发，则管道很可能会经过冻土地区。为了保证长输管道可以顺利挖掘管沟，在运输石油天然气的过程中维持温度的稳定，工作小组需要根据冻土特点来采取物理或者化学解冻措施，解冻后应立刻挖掘管沟、安装运输管道、填埋管沟。在冻土条件下施工，应该为管道做好保暖措施，注意管道的埋深，保证石油天然气运输过程中能够保持稳定状态。

4.2.2 管道焊接

长输管道的铺设路线长，通常都会采用分节点的操作方式，然后利用合理的焊接技术将各个节点连接在一起。长输管道的施工中，焊接技术的应用非常广泛，而且技术要求较高，焊接部位相对脆弱，很容易出现裂缝，造成石油天然气泄漏，由此引发各种安全事故。传统焊接技术的焊缝比较小，容易造成焊接宽度太大的问题，而且无法保证焊接位置承受压力的能力，焊接部位很容易在运输过程中出现裂缝，埋下安全隐患。因此应该慎重选择焊接技术，考虑焊接技术的成本，且要操作简单，能够保证焊接质量。下向焊接是焊接管道的常用技术，性能良好，能保证焊接部位有足够的承受压力的能力，不容易出现裂缝[3]。

4.2.3 管道防腐

运输石油天然气的过程中，内部的杂质与外部的微生物很容易造成管道腐蚀，最终导致管道无法正常使用，让管道出现裂缝，存在泄漏风险。比如石油中含有的杂质会与管道材料产生反应，对管道造成腐蚀。通常会在管道内喷涂防腐涂层以及缓蚀剂来防止管道腐蚀，从内部、外部两方面着手，能够尽可能的降低管道受腐蚀的风险。而且，管道腐蚀后还可能形成裂缝，需要采取补口措施，通常选择石英砂来去除锈迹，然后局部喷砂处理，再用焊接技术补口，让管道具有良好的防腐蚀能力。

4.2.4 保持管道的干燥

施工结束后，需要对管道进行干燥处理。首先应根据规范要求明确管道干燥标准，保证管道能够正常、安全的完成运输石油天然气工作。重点处理管道的焊接部位，保证管道冲刷区域足够干燥，以免影响整体施工。除此之外，干燥处理还能延长管道的使用寿命，减少安全事故。

4.2.5 加强恶劣条件下管道的施工质量管理

长输管道线路长，施工过程中难免会遇到恶劣环境，比如水域或者冲刷地段。越是恶劣的环境条件，对管道施工质量的要求就越高，因此需要质量更加优质的管子，并做好河道中管道的防护措施，保证两个河床之间的管道足够稳固，并且要进一步增强两岸河床的稳定性，保证水域不会受到污染[4]。

5 结语

综上所述，石油天然气长输管道路由的选择与施工需要综合考虑环境、地理位置、城市建设、生态建设等多种因素。合理选择施工技术，在保证施工效率与施工质量、施工安全的基础上，又能尽可能地节约施工成本，减少对周边环境的影响。同时还要做好管道的焊接与防腐措施，保证管道的运输安全性。