王銀強

中國石油管道公司長慶輸油氣分公司

摘 要： 地處騰格里沙漠腹地的長輸管道，常年受風沙害的影響，在運行過程中出現(xiàn)埋深不足、管體裸露、管道懸空等情形，直接威脅管道安全運行。結(jié)合管道沙害治理實踐和經(jīng)驗，提出沙害預防、沙害治理舉措以降低風沙害對管道的影響和危害。經(jīng)過現(xiàn)場實踐證明，這些舉措切實可行，可為今后沙漠地區(qū)長輸管道管理提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 沙漠地區(qū)；長輸管道；風沙害防護

西部某長輸管道途經(jīng)騰格里沙漠腹地，該沙漠大多為格狀沙丘鏈及新月形沙丘鏈。氣候終年為西風環(huán)流控制，降水稀少，年均氣溫7.8 ℃，絕對最高氣溫39 ℃，絕對最低氣溫﹣29.6 ℃。風沙危害為該地區(qū)主要自然災害，主要害風為西北風，風勢強烈，年平均風速3～4 m/s， 2～3月份出現(xiàn)8級暴風，年大風日數(shù)30～50天。

該長輸管道有46千米位于沙漠腹地，管道敷設(shè)掩埋物為細沙，管道長時間運行后，由于風沙害影響，沙丘變化，極易出現(xiàn)管道埋深不足、管道裸露、管道懸空甚至變形等情況，如處理不及時甚至可能因晝夜大溫差或季節(jié)性低溫造成管道部分凝管，將極大地影響長輸管道的運行安全。

經(jīng)過近幾年對沙漠環(huán)境認識的不斷深化和風沙害現(xiàn)場防護經(jīng)驗的積累，從風沙害預防和治理等方面采取多種措施，保障了管道安全平穩(wěn)運行。

1 風沙害征兆

管道遭遇風沙害之后，一般會出現(xiàn)管道上方地形明顯下切或隆起，管道上方警示帶外露，管道地面標識因埋深不足而傾倒，管道裸露、懸空等現(xiàn)象。管道一旦出現(xiàn)上述情況，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施進行防護，以確保管道安全受控。

2 風沙害預防措施

2.1 管道巡護預防

管道巡護常態(tài)化是管道保護的重要措施。在沙漠地區(qū)，由于沙漠地形起伏多變，丘壑縱橫，許多地方視線無法到達，除了采取管道巡護工與屬地巡護工交叉巡護等常規(guī)巡護外，還需定期集中組織巡護站管道巡護工進行徒步巡線。尤其是冬春大風季節(jié)，要及時組織人員對風口和視線不佳的地段進行徒步巡線，以防風沙害造成管道淺埋或裸露，引發(fā)凝管等次生嚴重事件。筆者所經(jīng)歷的幾次管道裸露都是徒步巡線過程中發(fā)現(xiàn)的，由于處理及時，措施有效，未造成次生災害。

2.2 埋深測試對比預防

管道風沙害最直接的影響就是管道埋深發(fā)生變化，因此及時準確掌握管道埋深信息是預防管道風沙害的有效措施之一。冬春季節(jié)是風沙害最為嚴重的季節(jié)，在每年秋季和春末夏初季節(jié)分別使用管線探測儀對管道埋深進行測試與統(tǒng)計，通過埋深測試數(shù)據(jù)對比與分析，確定管道埋深不足位置，及時采取相應(yīng)措施增加管道埋深，對預防風沙害極為有效。

2.3 管道地面標識預防

地面標識是沙漠中判斷管道走向及深淺的重要標識。由于沙漠地區(qū)溫度高，管道地面標識長時間暴曬后，標識面漆就會因為露出地面和埋入地下而產(chǎn)生色差，據(jù)此運營單位在徒步巡線時很容易判斷出該段地形變化，再輔以管線探測儀測量埋深確認，就能及時發(fā)現(xiàn)管道淺埋段并采取措施增加埋深。如果發(fā)現(xiàn)警示樁或警示牌傾倒，說明該處管段埋深變淺，需要根據(jù)情況采取相應(yīng)措施確保管道埋深足夠深。沙漠段管道埋深一般在1.8～2.1 m為宜[1]。

3 風沙害治理措施

3.1 扎草方格固沙治理

扎草方格可以固定管道上方沙丘，減緩沙丘移動及地形變化，是沙漠段管道風沙害治理防護的重要措施。草方格由麥草、稻草制成，即將麥草或稻草橫鋪成1 m×1 m的方格，用鐵鍬將麥草或稻草攔腰踩入沙中150～200 mm，露出沙面上方高度150～200 mm，草方格每平方米用草1.5～2.0 kg[2,3]。經(jīng)過試驗，管道上方草方格按照上風向15 m，下風向10 m扎設(shè)，固沙有效期為3～4年，風口地區(qū)為1～2年。通過實地調(diào)查，并與地方治沙部門溝通交流，對方建議扎設(shè)草方格施工以4～6月為宜。以管道中心線為基準，上風向扎設(shè)100 m，下風向扎設(shè)50～80 m，并且在草方格內(nèi)栽設(shè)檸條或播撒沙蒿籽，通過夏秋雨水作用，草方格內(nèi)容易長出綠色沙生植物，可以達到6～8年甚至更長的防風固沙效果。扎草方格固沙效果見圖 1。

圖 1  騰格里沙漠管道周邊扎草方格固沙治理3年效果

3.2 管道淺埋段治理

通常地面明顯下切、管道上方警示帶外露都是管道埋深不足的表現(xiàn)。這種情況下，一般先用管線探測儀確定管道埋深，然后采取措施增加管道埋深，如用草袋裝沙壓住裸露警示帶，或用草簾覆蓋裸露警示帶再壓沙敷土等。其好處是，一方面可以起到固沙的作用，另一方面如果該處草袋或草簾再次露出，可以提醒管道保護人員此處存在管道埋深不足的情況。

3.3 管道裸露或懸空治理

在冬季或地溫低于原油凝點以下時，管道出現(xiàn)裸露或懸空等情況，管道巡護人員要立即通知輸油站值班人員。調(diào)度根據(jù)具體情況及時采取啟運加熱爐升高輸送介質(zhì)溫度等措施后，再組織搶險。現(xiàn)場搶險首先要確保管道無變形，再進行管道下方土壤夯實，人工增加埋深1.8 m以上，形成梯形雙坡面（公路形狀），在上方扎設(shè)草方格固沙，最后拉運礫石，人工覆蓋在坡面上，可以起到非常好的防沙害效果。經(jīng)過多次實踐，證明這種方法固沙3～4年后，該地段不但地形變化小，而且固沙點上方長出較多沙生植物，防風固沙效果顯著（圖 2）。

圖2 采用礫石覆蓋護坡固沙4年效果

4 結(jié)語

沙漠地區(qū)管道運行的最大風險就是風沙害對管道造成的安全隱患。通過采取征兆識別、沙害預防、沙害治理等一系列防治措施，可以有效降低風沙害對長輸管道的影響和危害，確保管道運行安全，延長管道使用壽命。

參考文獻：

[1]梁金強, 趙曉梅, 孫松,等. 沙漠油田管道縱斷面的設(shè)計[J]. 新疆石油天然氣,2013,(2):97-98.

[2]張安. 大口徑長輸管道沙漠地區(qū)施工技術(shù)[J]. 油氣田地面工程,2013,(8):104.

[3]李凱,熊竹順,李雷,等. 淺談流動性沙漠油氣集輸管道保護措施[J]. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2015,(2):43-45.

作者：王銀強，男， 1989年生，助理工程師，現(xiàn)主要從事長輸油氣管道保護工作。