肖华平 郭存杰 章跃平 孙国强

北京天然气管道有限公司

【摘要】管道伴行直埋光缆对保障管道安全运行至关重要。然而，随着社会的高速发展及城市扩张，管道周边各类建设项目大幅度增加，对管道光缆的安全性提出了挑战，本文通过对管道光缆安全风险分析，制定相应的防护措施。

【关键词】管道伴行 直埋光缆 风险分析 防护措施

1 前言

如今，光纤通信已逐步成为油气管道通信的主流，远程控制只有通过通信光缆这座“桥梁”的传输才能有效进行。因此，管道伴行通信光缆是新型油气管网实现远程控制和数字化管理的基石。管道伴行光缆实时传送生产数据，如压力、流量、温度等，也可进行站场设备的远程监控、通讯等，是SCADA的重要组成部分。部分可作为预警光缆。

通信光缆抵御外部冲击的能力较弱，容易受到外部力量的破坏。近年来，由于城市建设的飞速发展，管道周边道路修整、改扩建以及其他开挖工程逐年增多，大型机械施工损坏光缆线路的事故频繁发生。由于光缆挖断后不会造成环境污染等重大影响，及时修复后又能正常工作，所以不少企业管理人员和社会公众形成了一种错误的观念，认为断缆不算什么大事，而实际造成的危害远非如此。光缆每损伤接续一次都会加速其功能的衰减，每接续一次就积攒了一次新的隐患，而且这种隐患的潜在性是十分危险的。

2 管道伴行直埋光缆的风险分析

直埋光缆就是按照一定要求，在选定的光缆路由上，直接将光缆埋入地下并完成规定工序的施工过程。由于长输管道线路通过地形较为复杂、跨越地域较广，直埋光缆易受到外界影响而被破坏， 存在的安全风险较大。

2.1 挖掘施工的风险

一是管道伴行光缆周边施工（一般指的是在管道光缆中心线两侧各100米范围内进行各种施工作业）过程中，工程施工范围内因管道无标识或标识不明确，施工人员不知管道光缆的具体位置，采用大型机械开挖，管道巡护人员未及时发现，造成光缆的断裂。管道企业已告知施工方管道光缆的具体位置，且现场标识明显，但施工人员为加快施工进度私自隐瞒采用大型机械开挖或用错误的工具及方法人工开挖，造成光缆断裂。

二是因管道保护或者其他原因需要将管道伴行光缆开挖暴露，在暴露期间，因未按照实际的土质情况进行放坡或者放坡标准不符合要求造成管沟坍塌，光缆上方的土层坍落，造成光缆损坏甚至断裂。

2.2 地质灾害的风险

因自然或人为原因，改变光缆周边环境及地形地貌，土体失去稳定，发生坍塌、塌陷等地质作用造成光缆断裂。

2.3 大型车辆碾压的风险

直埋光缆穿过乡村土路或临时便道，大型车辆从光缆上方通过，长期的碾压会对光缆形成向下的冲切力，造成光缆光纤断裂。

3 管道伴行直埋光缆的防护措施

3.1 加强建设时期光缆埋设的监管

管道建设一般设计要求光缆敷设于管道5点钟方向，如何能确保光缆位于管道右下方必须从建设时期抓起。通常，管道敷设与光缆敷设由不同的两家单位负责，如施工单位协调不好,造成在穿路、穿挡墙时没有套管，或者二次开挖造成光缆损伤， 导致信号衰减，影响光缆传输质量。因此，必须协调两个单位协同作业。管道在焊接、防腐、检测等几道工序完成后进入回填阶段，第一个用细土回填的阶段我们叫做小回填，用细土回填至管道5点钟的位置，然后敷设光缆，在上面继续回填细土至管顶，再覆盖警示带，最后进行大回填。这样可以确保光缆位置、埋深一次性到位，避免二次开挖而造成光缆浅埋、偏移，给后期运行管理带来隐患。

在加强施工管理的同时，加强运行人员的监管。比如，陕京管道在施工过程中实行生产运行人员提前介入项目建设，运行人员对敷设、回填等关键工序进行旁站监护，对位置、埋深等主要参数是否符合设计要求进行确认，确认完毕进行下一步工序。同时，收集相关技术资料、设计图纸，留存施工期间隐蔽工程影像资料，现场记录光缆的实际布设和走向，避免后期运行过程中，出现光缆与管道不同沟敷设、多缆并存不能确认在用光缆等隐患。

3.2 做好管道沿线的宣传走访工作

提高政府及百姓的管道保护意识是做好管道伴行光缆防护工作的基础，要加强对管道沿线地方政府及群众的宣传。定期对管道沿线县、乡政府及规划等主管部门进行走访，采取发放宣传品、宣讲管道保护法等手段，使其认识到管道伴行光缆属于管道的重要附属设施，同样受到《石油天然气管道保护法》的保护；向他们了解近期管道周边新建工程项目、新增建设规划情况，记录有关责任人和联系人的姓名、联系方式，建立电话联系。同时，组织管道巡护人员对管道附近的居民、大型机械手、村委会等进行走访，到居民家中或田间地头进行宣传，也可以尽早发现各种乡村级的小型开发建设项目，如乡镇企业、养殖场、乡村级道路、供水管道、水渠等工程，做到早发现和早联系，进而采取措施提前控制。

3.3 防范管道周边各类挖掘施工风险

3.3.1 提前了解各类施工信息，进行预控管理。

通过对沿线政府、村民的走访，提前得知管道周边的各类施工信息；加强地面标识的加密及管理工作，保持管道光缆标识完好，报警电话等字迹清晰，位置正确。同时，要求巡护人员每日进行巡检，提前发现各类施工，并对管道周边的大型机械及操作手进行登记造册，定期对大型机械手进行安全提示及宣传，树立交朋友的思想，与大型机械机主、操作手沟通感情，加深了解，有效掌握管道周边大型机械的施工动向。

同时，得知各类管道施工信息后，要积极与施工方进行联系，及时组织施工方开挖验证管道（光缆）走向、埋深等情况，按照相关规定，提出保护具体要求，商定并编制光缆保护方案。对于施工周期短且快的小型工程（如乡村埋设水管、架设农电等），一经发现，则应立即制止施工，雇佣临时看护人员监护施工。

另外，还要对现场施工人员进行安全教育， 向大型机械手宣讲“在管道中心线两侧各5米范围内禁止使用机械工具进行挖掘施工”等管道保护法的相关规定；向其他人员讲明开挖的各类注意事项，如挖掘工具一律采用平锹及平铲，且开挖时由管道方人员旁站监护施工，严格执行各项保护要求。

3.3.2 做好施工过程管理，采取措施进行防护。

总结长期实际工作经验得出“评价、告知、标识、监护、防护”十字法，在实际应用中效果显著。

评价：得到周边施工信息后，立即与施工方接洽，了解施工具体步骤，积极组织建设、设计、监理、施工方共同对工程进行风险识别评价，针对风险制定具体管控措施，为后期施工提供安全屏障。

告知：结合风险评价结果，告知施工方管道位置、埋深及施工注意事项，对所有参与施工人员，尤其是对现场大型机械操作手着重进行教育、培训、跟踪。

标识：在管道及伴行光缆两侧设置警戒带， 在大型机械醒目位置粘贴管道保护宣传贴纸；同时，为增加宣传效果，应制作轻便易带、色彩醒目的警示牌，配发给临时看护人员安置在施工段管道及伴行光缆上方显眼位置，向周边施工人员标明管道位置及保护要求，以提高施工人员安全防范意识。

监护：雇佣临时看护人员24小时对管道及伴行光缆进行现场看护，密切关注管道周边大型机械动向。

防护：在工程施工前，根据现场情况采用钢管、彩钢板设置硬隔离，禁止施工人员、机械进入安全区域。

3.3.3 严格执行开挖放坡支护，防止塌方。

注意根据土质情况，确定开挖时的放坡系数。边坡坡度＝h/b＝1：M (如下图)

挖土深度在lm以内，不考虑放坡； 挖土深度在1.0m～2.0m，按l：0.5放坡； 挖土深度在2.0m～4.0m，按l：0.75放坡； 挖土深度在4.0m～5.0m，按1：1放坡； 挖土深度大于5m，按土体稳定理论计算后的边坡进行放坡。

如果开挖深度过大，也可根据现场实际情况采用二次放坡的方式（如下图），放坡要符合现场土质要求。

（注：因占地等其他原因，无法按照要求进行放坡时，可采用挡板、脚手架支护等方式对边坡进行防塌方防护。）

另外，要合理安排施工工序，尽量缩短管道伴行光缆的暴露时间。管道伴行光缆开挖裸露时，选择合适的光缆保护方案，根据以往的施工经验，选用硅芯管保护方式比较合理。如果光缆距离管道较近，可用硅芯管包裹、捆扎后，尽量用有一定宽度的布带直接固定在管道上（用铁丝固定，有折断缆内光纤的风险）；如果光缆距离管道较远，不能在管道上固定，可在管沟两侧各钉一个木楔，拉上一根铁丝固定在木楔上，然后每隔50厘米用铁丝或布带将保护好的光缆吊在铁丝上，再在光缆和铁丝上分别缠上醒目的警戒带或彩条旗，以起到警示作用。

3.4 提前识别防范地质灾害风险

本文前面已阐述过，地质灾害的风险主要来源于自然或人为原因改变了光缆周边环境以及地形地貌。要防范地质灾害风险，就要提前进行风险识别，然后制定措施进行防护。

改变光缆周边地形地貌的人为活动通常主要是取土。如何预防取土对光缆造成威胁，一是要提前对光缆周边群众进行光缆保护知识宣传，提高其保护意识；二是要加强巡检，提前发现取土迹象，及时制止，并向取土人宣讲管道保护法， 与其协商在管道伴行光缆安全距离范围外取土； 三是要对取土深度进行控制，不可对管道伴行光缆造成威胁。对因取土过深造成的陡坡，可采取修建挡墙或采用素土夯填等方式进行防护，防止陡坡土体失去稳定而坍塌对光缆造成伤害。

改变光缆周边地形地貌的自然原因有地震、风沙侵蚀、水土流失等。因地震等重大自然灾害造成的破坏是人类无法抵挡的，要消除此类风险，只能在设计选线阶段对地震断裂带进行避让。故改变光缆周边地形地貌的可控自然原因主要是风、水流的侵蚀。如何预防风、水流侵蚀对光缆造成威胁， 一是要提前进行地质灾害风险识别分析，对于高风险点要实施保护工程进行防护，减少水流的侵蚀； 二是要在雨季或大风季节密切关注天气情况，雨后或风暴过后加强巡检，发现光缆上方土体塌陷、光缆裸露等情况立即进行现场处理。如发现重大险情，要立即进行抢险，防止事态进一步扩大，造成光缆断裂。

3.5 大型车辆碾压防护

定期对管道埋深、重车通过的最大吨位、频率等数据进行收集，汇总分析各种数据，对高风险点进行防护。

对穿路的伴行光缆进行硬性防护，根据车辆的最大载重量确定防护形式。只通过20吨以下的车辆，可在伴行光缆上方垫土或者可以防止地面下沉的硬物（如枕木、钢板等）。需要通过20吨以上的车辆，则需要在伴行光缆上方采用预制或者现浇的方式进行钢筋混凝土盖板保护来抵抗重车的下切冲力。◢