胡貴斌

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)廣東運(yùn)維中心

背景

西氣東輸某輸氣管道線路全長(zhǎng)約385.88 km，設(shè)計(jì)壓力10 MPa，管徑813 mm，材質(zhì)為L(zhǎng)485螺旋縫埋弧焊鋼管，2020年投產(chǎn)。在2021年主汛期持續(xù)性強(qiáng)降雨的影響下，因地質(zhì)條件不穩(wěn)定、建設(shè)期設(shè)計(jì)路由選擇和施工質(zhì)量等原因，發(fā)生一處水毀懸空導(dǎo)致管道變形事件。該段管道橫坡敷設(shè)，地區(qū)等級(jí)為二級(jí)，管道壁厚14.3 mm，熱煨彎管壁厚17.5 mm。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察后確認(rèn)，管道底部懸空垂直間距約15 cm～20 cm，懸空長(zhǎng)度約35 m，管道最大水平位移0.96 m。險(xiǎn)情發(fā)生后，屬地管理單位立即采取了應(yīng)急和治理措施。

應(yīng)急處置措施

（1）設(shè)置導(dǎo)排水。沿管道順氣流左側(cè)即靠近山脊側(cè)開(kāi)挖排水溝渠排水，整個(gè)橫坡坡面苫蓋彩條布，降低連續(xù)雨水對(duì)坡面的影響（圖 1）。

圖 1 設(shè)置排水和苫蓋

（2）降壓控溫。通過(guò)工藝調(diào)整，將管道運(yùn)行壓力降至4.6 MPa以下，管道運(yùn)行溫度控制在 25℃～30℃之間。

（3）清除管道覆土，釋放管道應(yīng)力。采用人工清理方式分層、分段開(kāi)挖，先將管道覆土降至管頂上方0.5 m，然后以位移最大點(diǎn)沿管道軸向同時(shí)向兩側(cè)開(kāi)挖，每次開(kāi)挖10 m，逐步釋放應(yīng)力，將清理出來(lái)的土體反壓在兩側(cè)熱煨彎管處。

（4）管底臨時(shí)支撐，管頂平衡壓袋，穩(wěn)定管道本體。應(yīng)力釋放完成后，在管道底部每隔5 m采用土工袋管墩臨時(shí)對(duì)管道進(jìn)行支撐，管墩至管頂以上1.2 m，寬度2 m，管道和光纜用土工袋包裹穩(wěn)定，對(duì)支墩之間的5 m裸露管道設(shè)置平衡壓袋，并在管道正上方放置兩層袋裝土。

永久性治理措施

屬地管理單位對(duì)該段管道進(jìn)行了位移和應(yīng)力對(duì)比分析。應(yīng)力釋放過(guò)程中，定時(shí)測(cè)量管道三維坐標(biāo)，觀察并記錄管道上下、左右位移的情況。在應(yīng)力釋放前后，對(duì)5道環(huán)焊縫焊口做應(yīng)力檢測(cè)、100%PAUT+TOFD 超聲波檢測(cè)，對(duì)應(yīng)變?nèi)�過(guò)程開(kāi)展數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。根據(jù)管道殘余塑性變形分析，按照應(yīng)力準(zhǔn)則校核，綜合管體、環(huán)焊縫和應(yīng)力校核的評(píng)估結(jié)果，得出結(jié)論：在采取修復(fù)或換管措施前將管道限壓到 6 MPa以內(nèi)，運(yùn)行溫度控制在20℃～30℃以內(nèi)，其中2道焊縫在10 MPa運(yùn)行時(shí)，接近臨界應(yīng)力狀態(tài)，風(fēng)險(xiǎn)較大。

經(jīng)綜合分析，采取新建104 m管道以置換變形段管道。新路由沿山脊敷設(shè)（圖 2），對(duì)邊坡進(jìn)行鋼管樁和錨拉槽鋼施工，再進(jìn)行截排水溝和主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工，修筑混凝土擋墻，最后恢復(fù)坡面植被。

圖 2 新舊管道路由對(duì)比

啟示

（1）應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段路由評(píng)估和審查。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘選取最優(yōu)路線，避開(kāi)地災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位。對(duì)于受路由限制無(wú)法避開(kāi)的，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行評(píng)估，制定完備的風(fēng)險(xiǎn)管控措施。

（2）應(yīng)加強(qiáng)施工階段設(shè)計(jì)變更和質(zhì)量監(jiān)管。嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)變更，對(duì)于確實(shí)需要進(jìn)行變更的，認(rèn)真核對(duì)設(shè)計(jì)變更理由，評(píng)估變更帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，提出完整的、明確的技術(shù)要求，嚴(yán)格按圖施工。同時(shí)在管道下溝后即開(kāi)展應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)管道初始應(yīng)力。

（3）應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行階段日常維護(hù)管理。定期開(kāi)展陡坡、橫坡敷設(shè)管道隱患專項(xiàng)排查，加強(qiáng)橫坡敷設(shè)管段基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集，特別是竣工后管道中心線數(shù)據(jù)，及時(shí)開(kāi)展管道應(yīng)力檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、焊縫質(zhì)量排查等工作，確保管道運(yùn)行安全。

作者簡(jiǎn)介：胡貴斌，1988年生，本科，工程師，現(xiàn)主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：020-66816423，hugb@pipechina.com.cn。