西二、三线果子沟段完整性管理探索
来源:《管道保护》杂志 作者:金耀辉 李宏霞 时间:2018-7-21 阅读:
金耀辉 李宏霞
西部管道独山子输油气分公司
西二线、西三线果子沟段为山区地形,海拔高,地质状况复杂,积雪封山期间人员和车辆难以进入,一旦管道泄漏,大型车辆及抢修设备无法及时到达抢险地点。针对山区管道的管理特点和抢险难点,独山子输油气分公司通过采取完整性评价、基础设施维护、专项评价等管控措施,有效降低了该段管道的安全风险。
管道基本情况
西二线、西三线管道穿越果子沟山区,单线总长29km,两侧各有一个线路截断阀室。管线沿大东沟河敷设,爬坡进入山区段后穿越7条不连续的隧道,直至下一个截断阀室。西二线果子沟段管道2008年开工建设,2009年投产。西三线该段管道2008年预埋后封存至2013年投产。
果子沟属于高海拔严寒地区,沟内低温为-36℃左右,极端低温曾达-40.2℃。冬季降雪次数多、雪量大,且有雪崩风险,融雪期和汛期伴有融雪性洪水和降雨性洪水。该地区沟壑曲折,山高坡陡,管道伴行道路坡度大,管道穿越的7条隧道中有4条不能通车。
安全管理难点
(1)地质环境恶劣,安全风险多。
果子沟段管道最大的风险来源于地质灾害。由于该地区山体岩石风化严重,山坡上覆盖层较薄,山脚部位坡积层厚,峰谷间高差大,加之降水充沛,流水对山谷侵蚀严重,大多数沟谷在坡脚受到破坏后,容易产生泥石流、滑塌等灾害,给管道带来很大的安全风险。
(2)气候条件较差,巡护难度大。
果子沟处于天山小环境气候,降雪量大,雪崩风险高,融雪期和汛期伴有融雪性洪水和降雨性洪水。每年除了6~9月份,春秋冬三季大雪封山,管道巡护人员无法到现场测试阴极保护电位,不能全面巡线、查看现场状况,导致无法及时发现安全隐患。
(3)维抢修实施困难,作业成本高。
果子沟管道大多数为石方段,另外,混凝土覆盖管段约5200m,埋深较深管段(超过3m)约7800m,在隧道内敷设的管道6188m。由于山区内设备设施运输困难,加之受恶劣天气的影响,维抢修作业难以实施,也无法保证作业人员安全,尤其是埋深较深段、石方段、混凝土段、隧道段的开挖及现场抢险难度更大,作业成本很高。
安全管控措施
(1)提前解决工程存在问题
委托专业检测单位对果子沟段管道的防腐层和埋深进行检测,发现防腐层破损点20余处,浅埋点10余处,作为施工遗留问题要求施工单位进行整改,消除了部分隐患。隧道交工验收前,向高速公路隧道建设单位了解隧道检测方式和验收措施,并邀请专业单位进行隧道结构稳定性检测和评价,将检测报告作为验收依据,保证了隧道在验收时问题得到充分整改。
委托水利机构进行水文调查和分析,与施工单位一起对果子沟段管道的伴行路、水工保护设施进行现场踏勘,分析解决洪水冲刷严重地段的问题,使水工和伴行路的保护设施得以完善。
(2)全面采集基础数据
投产运行后,对管道中心线进行测量,采集管道坐标、高程、埋深等数据,建立并完善了果子沟段隧道设施台账、水工保护设施台账、三桩台账、管道埋深数据台账等基础信息资料,以满足日常管理需要。加大对该段管道的埋深检测频次,及时发现管道埋深变化。
对管道内检测焊缝和施工期间焊缝进行比对,通过弯头、隧道等特征点将焊缝对齐,提高数据使用效率,便于准确寻找具体管节位置,为开挖维修等提供便利。
针对山区内GPS信号微弱,方向辨别困难,管道难以定位的问题,对38道弯爬坡段、隧道段参照标识缺失地段,增加了标记标识;对38道弯每一道弯处进行喷号,隧道内管段每间隔10m安装里程牌,从而保证了这些重点区域的位置定位需求,便于发现问题后进行现场定位。
(3)企地合作加强巡护
除巡线工日常巡护外,依托当地熟悉山区情况的林场护林员及沟内牧民对管道进行看护,以便在雨雪后及融雪季节能及时将沟内管道周边情况告知管道企业。同时,经与当地林场协商,在山区管段伴行路各进出口设置了4处依托点,检查进入伴行路的人员车辆,对阀室进行看护。
(4)及时维护基础设施
每年4月份徒步进入沟内,对水工、阴保测试桩等的损毁情况进行摸排,在6月份具备施工条件时及时开展维护。每年汛情结束后,也要对沟内的管道进行一次详细摸排,对损毁的水工保护设施进行维修,确保可抵御来年春季融雪性洪水。
鉴于果子沟1#隧道进出口坡度较大,针对滑坡、位移等情况设置了简易观测系统,并在1#隧道进出口安装了一套应力应变监控系统,通过系统参数识别管道所受应力的变化情况。针对通车隧道大门容易被雪崩损坏和第三方破坏的问题,更换安全系数较高的大门,保证隧道安保需求。每3~5年组织有资质的专业机构对全部隧道开展围岩稳定性评价,及时掌握隧道本身的安全状况。
(5)开展管道完整性评价
鉴于山区管道抢险难度大,管道完整性管理要求较一般管线高,将果子沟段管道的内检测周期缩短为3年,管道外腐蚀直接评价(ECDA)周期缩短为3~5年,便于及时掌握管道本体缺陷和腐蚀变化情况。
西二线果子沟段于2012年完成首次内检测,经完整性评价无需要修复的金属损失和凹陷点。2015年再次进行内检测,金属损失和凹陷点在可接受范围内,与首次检测无明显差异。西三线果子沟段于2015年开展首次漏磁内检测,目前管道金属损失和凹陷处于可接受范围内。
ECDA检测项目包括防腐层破损点检测、交直流干扰情况检测、阴极保护系统有效性评价等。西二线果子沟段目前已进行过两次ECDA检测,对比分析了阴保防腐的变化情况,为防腐管理提供了依据。
(6)做好焊缝排查检测
通过查阅竣工资料、与施工单位座谈等方式,详细了解管道金口、死口、返修口等情况。同时,结合竣工资料和内检测报告,对内检测发现的焊缝异常与竣工资料中的返修口、连头口情况逐一核对,梳理出西二线特殊焊缝44处、西三线特殊焊缝43处,并对28处焊缝使用TOFD、超声波、渗透检测等方法进行探伤,对检测存疑的焊缝进行评价分析和补强,保证管道焊缝开裂风险降低到可接受范围内。
(7)强化应急能力建设
保障伴行路通畅。每年春季安排专人通过徒步踏勘,摸清风险点,掌握工程量、难易程度及风险程度,制定维护方案,开展道路积雪、泥石流等的清理。夏季雨后立即开展巡护,发现道路损毁情况,由保驾单位24小时内予以维修。
就近储备应急物资。针对1#隧道高程差大,一旦出现问题钢管难以短时间内运到的问题,选取2处现场存放备用钢管,4处作为设备机具临时存放点,制作设备储存钢结构房,用于部分抢修机具存放。
加强应急保驾演练。除了针对性地提升企业自身山地管道的抢险能力外,还依托外部力量加强抢修保驾,分别与土建单位、就近施工单位及建管单位签订保驾协议,由其分别负责道路保通、提供管焊工等关键技术工种支持及制定管道抢修整体方案,编制特殊地形、特殊天气、应急情况、不同工序的专项应急方案。企业内部抢修队伍针对该段管道每年举行不少于两次的应急演练,与协议保驾单位联合开展现场拉练,测试现有抢修车辆、设备对陡坡地段的适应性,提高车辆运载能力、设备集装化水平。
《管道保护》杂志2016年第2期
上篇:
下篇: