关于《油气管道保护典型案例研究》(*二辑)征稿启事

今年年初,由甘肃省管道保护协会和中国石油大学(北京)管道技术与安全研究中心主编的《油气管道保护典型案例研究》,已经中国石化出版社正式出版发行。该书得到了管道企业和广大读者的欢迎,普遍反映案例紧密结合管道安全保护实际,真实生动,可学可用,对推动相关工作和深入开展研究有较强的指导意义,一致建议继续开展相关案例编辑出版工作。为了满足大家的需求,计划于今年年底出版*二辑《油气管道保护典型案例研究》,热诚欢迎政府有关部门、管道建设和运行单位、高校和研究机构、技术服务等单位及个人踊跃投稿。现将有关事宜通知如下。

一、出版目的

发掘整理油气管道全生命周期加强安全保护工作的典型案例,指导工作实践,提升管道本体安全和外部安全,预防和减少事故发生,保障管道安全运行。

二、案例内容

围绕管道规划设计、建设施工、隐患整治、高后果区管理、预防施工损坏、阴保防腐、检测监测、维修抢险、报废处置、事故分析、法治建设等方面的具体事例,以问题为导向,从管理、技术、法治等角度,总结经验、汲取教训和指导工作。案例既可以单位名义撰写,如“管道安全保护示范工程案例”等综合性案例,也可以个人名义撰写单项案例。

三、征集方式

案例由各单位组织推荐或个人报送均可,请附作者简介、个人照片以及工作单位、职务、电话(手机)、通讯地址、电子邮箱等联系方式。采用 word 电子文档格式报送。稿件接收人:甘肃省管道保护协会副秘书长姜长寿,联系方式:13919007797(微信)。

附件:案例写作要求

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附件:

案例写作要求

一、什么是典型案例

典型案例是对能够反映事物本质、具有代表性和说服力、已经发生过的重要事例,进行客观描述和分析,以达到总结经验、汲取教训和指导工作的目的。

二、典型案例的写法

案例以记叙为主,兼有议论和说明。案例写作是一种归纳思维,即从具体到抽象,可从*有收获、*具启发性的角度入手来确立主题,避免写成工作总结。内容大致可分为三部分。

1、背景。介绍事件的发生时间、地点和基本情况。

2、做法(分析)。分析问题产生的原因;阐述解决问题的方案和措施;记述解决的过程和实际效果。

3、启示。揭示事件的意义和价值,分析成功的经验、失败的教训等,以及作者对改进工作的思考。

案例宜短小精干,单项案例每篇以1500字为宜,综合性案例字数控制在3500字左右,请附与主题有关的照片和图表。

三、典型案例示范

(一)萧山至义乌输气管道建设保护案例

1.背景

浙江省萧山-义乌天然气管道(以下简称萧义线)2018年开工建设,途经杭州市、绍兴市、金华市,线路长度约118.95km,总投资16.7亿元,管径813mm,设计压力6.3MPa,设计输量为21.79×108m3/a,线路沿线穿越高速公路9处、铁路2处、国省道及二级公路12处、县道15处、大型河流2处、山岭隧道9处(图1)。

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图1 萧山-义乌天然气管道建设现场

前期省网路由规划时,经验不多,对地方规划和后续经济发展带来的*三方活动、地质灾害发生情况研判不足,导致了后续管道保护难度加大、断缆率居高不下、改线增多、高后果区管控困难等问题。针对以上情况,萧义线采取了针对性的措施,取得了良好的效果。

2.做法

萧义线在规划阶段充分吸取了其他管线选址、选材、管理经验教训,充分与各级国土资源、城乡建设、属地政府对接,吸收行业先进经验,针对性的采取了以下措施:

(1)优化管道路由选取。设计阶段充分调研沿线地方发展规划、自然保护区、水源地、居民点布局等,按照沿线政府有关部门的建设规划要求,将管线路由与省级天然气管网规划、各城市总体规划、控规详规及村落规划有机衔接,*大限度避免后期路由调整及*三方施工影响。

(2)保证管道设计强度。钢材选取韧性、刚性适中的L450M钢,以适应浙江多山、多淤泥的运行环境。考虑沿线城乡建设快速发展情况,统一按四级地区将管道强度系数确定为0.4,有效避免管材壁厚频繁变化对管道焊接质量造成影响,同时规避了运行期间因地区等级升高导致管道被迫迁改问题。

(3)完善管道标识设置。管道上方0.5m处埋设警示带,连续地段每100m设置1个警示牌,Ⅱ级、Ⅲ级高后果区段按每30m设置一个警示牌,加大线路标志桩设置密度,每50m设置1个加密桩,切实加强管道可视化管理,有力保障管道平稳安全运行。

(4)数字化建设过程管理。勘察设计阶段引入数字化管道设计模式,实现数字交付;施工阶段针对焊口三维坐标、隐蔽工程参数等重要过程数据,采用数字化技术搜集,为运行阶段全生命周期数字化管理奠定基础;试运投产阶段组卷跟踪测量数据上报地方规划部门备案,办理规划竣工核实手续,为后续规划提供数据支撑。

(5)加大科技创新应用。四级地区(Ⅲ级高后果区)加装了视频监控系统并试运行AI视频分析技术,便于24小时监控并自动识别四级地区内的*三方施工挖掘活动。借助管道伴行光缆,加装光纤震动预警系统,做到24小时监控管道全线情况。

(6)严格施工质量控制。进一步完善项目质量控制体系,注重关键环节管理,将焊工资质证书、焊机、焊丝、焊条、管材、焊片以及监理的焊接、防腐旁站记录等关键环节资料数字化,实时录入建设期管道完整性管理系统,进一步完善焊接工艺设置,加强焊接施工质量控制,同时有利于后期溯源管理。

3.启示

从源头抓好管道保护。按照管道保护法和完整性管理的要求,在规划建设阶段做好高后果区避让和优化选线工作,按照管道周边发展规划设计壁厚,防范地区等级升高风险,降低后期管道保护难度。

加强施工质量管理。本项目特别重视施工现场各项质量管理措施的落实,采用设备性能、人员资格、材料检验、焊接施工和旁站监理全过程数字化质量监控手段,对管道全生命周期管理、后期数据溯源、事故应急等能发挥很好的作用。

积*应用科技手段。增加了建设期完整性管理的要求,并实现数字化、信息化,预装了AI智能识别监控系统和光纤预警系统,为管道建设领域推广“互联网+管道保护”奠定了基础。

(国家管网集团浙江省天然气管网有限公司王堃、范文峰、周亚单供稿)

(二)管道水库段滑坡隐患防治案例

1.背景

甬沪宁输油管道于2004年建成投产,设计年输油能力为2000×104t,承担着向扬子石化、金陵石化及长江上游各大炼化企业输送原油的重要任务。该管道经过江苏省句容市西山水库堤坝东侧坡脚,与大坝走向平行,埋深约1.5m(图1)。堤坝主体为人工填土堆筑形成,由于土质不均,松散欠密实,局部存在较大孔隙、空隙。水库上游库区护坡已存在较多凹陷、塌陷并形成管涌土洞,堤坝下游为地势较低的水塘,土体常年饱水、渗水,坡面曾多次发生过浅表滑塌、小型滑坡,一旦发生较大或较深滑坡,将严重威胁管道运行安全。

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图1  西山水库堤坝全貌

2.做法

1)分析。

(1)滑坡结构形成。经现场调查分析,该处滑坡体堤基均由素填土组成,其表层为近几年新增的2 m左右的填土,*其松散、孔隙率较大,滑坡主要为圆弧滑动,潜在滑动面深度可能达到5m~7m,坡度30°~50°,有引发深层滑坡可能(图2)。

(2)滑坡变形特征。滑坡体及不稳定边坡变形为垂直和水平位移,表现为地表变形、裂缝、前缘鼓胀、浅表土体滑塌、形成滑坎等现象。前缘为下游的水塘,后缘为小路,左缘为排水沟,右缘为治理前形成的陡坎。

(3)影响因素分析。土质滑坡形成和发生的主要影响因素有:地质因素(较厚松散堆积层)、地形地貌(边坡高差*大约9m)、降水及地下水(降雨量大、下滑力大、剪切应力效应增强)、人类工程活动影响(高陡填土边坡不稳定、压密夯实不够、未作防渗处理、水力影响大、稳定性降低)。

(4)稳定性分析。采用*限平衡的基本理论和方法分析:天然工况下,斜坡浅层发生滑动搜索界面、斜坡深部搜索滑面两者的稳定性系数分别为1.187、1.250,大于1.15(规范要求),均处于稳定状态;暴雨工况下,两者的稳定性系数分别为1.107、1.150,前者基本处于稳定状态,后者处于稳定状态,但安全系数较小。为保证滑坡体长期稳定,应采取相应的防治措施。

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图2  滑坡边界示意图

2)防治措施。

(1)治理区坡体整体有深层滑动的可能性,考虑管道保护的需求,坡体前缘设置抗滑桩,在提高整体稳定性的同时消除作用于管道的潜在滑坡推力。

(2)治理区坡面中上部在渗流力作用下存在浅层滑动,设置锚杆格构加固坡体。在管道上方设置插入式预制方桩用于保护管道,桩*设置冠梁锚杆,冠梁可作为格构底梁。在坝体上游设置塑性混凝土防渗墙,减小坝体内水头,防止坝体渗透变形。

(3)设置管道振弦式应力应变监测点,用于监测施工过程及后期运行中管道受力变形情况。

(4)采用Morgrnstern-price法,用Geo-studio数值模拟软件进行定性和定量分析结果显示,治理后滑坡灾害体在天然状态下和暴雨工况下的稳定性大幅提升,管道的变形和应力减小,满足安全要求。西山水库滑坡地质灾害管段再未发现滑坡变形迹象。

3.启示

对于类似管道地质灾害问题,应从现场勘查入手,分析成因和主要影响因素,通过数值模拟计算,进行稳定性评价,有针对性地制定防治措施。应设置坡体位移监测点,实时监测边坡的稳定性。在治理工程结束后要长期监测,并定期开展防治工程效果评估。

(国家管网集团东部原油储运有限公司毛俊辉供稿)

(三)公路边坡侧滑挤断输气管道燃爆案例

1.背景

2017年7月2日9时50分左右,贵州省黔西南州晴隆县境内某天然气管道沙子镇段发生断裂燃爆事故,造成8人*亡,35人受伤。

该管道2010年动工,2013年10月建成投产,管径1016mm,设计压力10MPa。晴隆县沙子镇为侵蚀切割山区地貌,中低山~中山为主。在断裂爆燃段,管道在简易公路(可能为施工便道)外侧斜坡坡脚敷设,地层为二叠系薄至中厚层状细砂岩,岩层产状近水平,覆盖层较薄,管道敷设在强风化的基岩面上下。管道建成后,管道上方原简易公路进行了改扩建,弃土堆填在公路外侧,形成坡度约35°的边坡。

2.分析

根据《国务院安委会办公室关于贵州省黔西南州晴隆县“7.2”中石油输气管道燃烧爆炸事故的通报》(安委办〔2017〕20号):初步分析是当地持续降雨引发公路边坡下陷侧滑,挤断沿边坡埋地敷设的输气管道,导致天然气泄漏引发燃烧爆炸。

滑坡为道路外侧填方边坡沿基岩面发生滑动形成(图1、图2)。滑坡后缘宽度约30m,前缘宽约40m,滑坡后缘到管道水平距离约25m,厚度估计4m~8m,滑坡体积约6500m3。

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图1  滑坡后缘错动陡坎

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图2  滑坡剖面示意图

降雨是导致滑坡的重要诱发因素。事发前20天为持续阵雨为主的天气,长时间持续的降雨使土层趋于饱和,土体重度增加、强度降低,为滑坡准备了力学条件。公路外侧的填方堆载则为滑坡提供了不稳定土体。经计算,在不考虑管道下方土体的阻滑作用时,根据GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》附录A.0.2,计算得滑坡在管道位置的剩余推力*大可达450kN/m;按横穿状态下均质滑坡对管道的推力计算方法,作用于管道的推力*大可达228kN/m;按完全弹性材料计算管道的内力时,在该推力下滑坡中部管壁*大拉应力为1738MPa,远远超出了管道材料的弹性范围,实际上管体不可能存在如此大的应力,该滑坡足以导致管道断裂。若存在管体缺陷,特别是环焊缝缺陷对轴向应力较为敏感,容易在较大轴向应力作用下发展导致管道断裂失效。滑坡等地质灾害常导致管体产生较大的轴向应力,因此在滑坡和管体缺陷共同作用下管道更容易发生断裂。若该段管道存在对轴向应力敏感的管体缺陷,可能较小幅度的滑坡变形活动即可能导致管道断裂。

3.启示

对管道附近的工程建设活动需要密切关注,尤其要*止管道所在斜坡地段的堆填弃土行为,防范堆载引起滑坡问题。若管道存在对轴向应力敏感的管体缺陷,较小幅度的滑坡变形活动即可能导致管道断裂破坏。因此,地质灾害的防范要抓早抓小,早期识别地质灾害风险,对于管道安全运行至关重要。如果管道企业能及早发现或掌握这些信息,就可以及时采取风险减缓或启动应急措施,避免重大地质灾害的发生。

(中国地质大学(武汉)邓清禄供稿)


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