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第36卷第6期石油工程建设33

并行油气管道保护措施研究

并行油气管道保护措施研究

马学海，许研新，董浩

(中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊065000)

摘要：多条管道共用管廊带可以节约用地，便于统一规划及管理，但必须处理好安全问题，尤其是山区段，地形复杂、地质灾害多发、维抢修困难。文章简要地分析了并行管道失效的原因，并以中卫—贵阳天然气管道与兰州—成都原油管道并行段为例，从线路用管、施工要求、地质灾害治理、预防第三方破坏等方面提出了安全措施，为其他并行管道设计提供参考。

关键词：油气管道；并行敷设；管道失效；保护措施

中图分类号：TE973.1文献标识码：A文章编号：1001-2206(2010)06-0033-03

0引言

当油气管道并行敷设时，因一条管道失效而影响相邻管道正常输送或造成失效的可能性增加。虽然加大间距可避免此类事件发生，但在很多地区受各种因素制约是难以实现的，如地形原因、城镇规划、环境敏感点、压矿、文物等，都可能迫使管道近距离并行，甚至同沟敷设。

由于并行敷设管道的最小安全间距没有标准规范可以采用，1999年美国国际管道研究委员会(PRCI)委托BattelleMemorialInstitute进行研究，建立了计算模型，确定了油气并行管道的合理间距，在一条管道破裂时，另一条管道可以正常运行。2002年PRCI发布了《管道断裂和并行管道间距》报告。为了解决以西气东输二线为代表的并行管道问题，管道建设项目经理部组织开展了专题研究，并编制了《油气管道并行敷设设计规定》。该标准对并行管道的间距做了要求，并规定了各种间距下的施工方式。

当油气管道并行间距大于安全距离时，无需采取保护措施；当间距不能满足要求时，应结合工程具体情况，有针对性地采取保护措施。

1并行管道的失效形式

根据《西气东输二线并行敷设管道关键技术研究》,当油气管道并行敷设时，由于液体的不可压缩性，液体管道事故形成的破坏力远小于气体管道，故应以气体管道失效作为研究重点。研究表明，输

气管道P1(以下同)发生事故对临近管道P2(以下同)造成的影响主要表现为以下两种方式：

(1)输气管道P1破裂，通过周边土壤传递的地面压力可能导致临近管道P2径向屈曲失稳。

(2)输气管道P1破裂并燃烧，在泄漏的高压气流作用下使临近管道P2失去覆盖物，P2受热辐射作用而失效。

1.1地面压力导致临近管道失效

20世纪70年代美国PRCI开展了“爆炸物的爆破作业对临近管道影响”试验，积累了大量的试验数据，并在此基础上确定了计算方法。输气管道P1破裂所产生的地面压力与输送压力、管沟回填土类型有关，回填土越密实，所传递的地面压力越大，当地面压力大于管道的压溃压力时，P2将屈曲失稳。当管道并行间距大于安全间距时，P2不会发生失稳。

1.2热辐射造成临近管道失效

当输气管道P1破裂时，喷射出的气流吹掉临近的土壤形成弹坑，使相邻管道P2的覆盖物被揭开。假设P1喷出的气体被点燃，并形成羽流，相邻管道将受热辐射影响，热能通过管壁沿轴向和环向传导，当P2温度升高到一定程度时，则会因材料的强度降低而发生破裂，见图1。

2并行管道保护措施

当油气管道并行间距大于安全距离时，无需采取特殊保护措施。下面重点讨论当并行间距小于安

34石油工程建设2010年12月

AA

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燃烧的气体

热辐射

临近管道

热辐射

热传导

热气流

破裂管道

图1热辐射造成临近管道失效示意

全距离时，应如何防护。

降低输气管道P1的事故概率，应首先明确管道失效的原因，欧洲天然气管道事故数据组织(EuropeanGaspipelineIncidentdataGroup,EGIG)发布的第四版欧洲天然气管道事故数据报告涵盖了1970-1998年长距离输气管道的意外泄漏事故。EGIG将失效原因分为：第三方破坏、腐蚀、施工及材料缺陷、地质灾害和其他，其中第三方破坏占35%,腐蚀原因占25%,施工及材料缺陷占20%,地质灾害占5%,其他占15%。以上数据虽来源于欧洲，但对于国内管道仍有参考意义，只是各国情况不同、比例不同而已。下面以中卫—贵阳天然气管道与兰州—成都