姜一民1 吴海东1 申学强2

1.中石化管道储运有限公司 徐州；2.中石化管道储运有限公司 日照

设计选线是管道工程管理重要的环节。通过合理的选、定线设计从源头避免安全隐患产生，从而实现预防管道事故发生、保障管道安全高效运行的目标，已成为建设和运营单位的共识。本文以现行国家和行业标准为基础，探讨新形势下管道设计选线的距离和评价指标体系，希望能对输油管道的线路选线和优化起到借鉴作用。

1 设计选线应保持的距离

设计选线时保持管道与地面建（构）筑物、其他埋地管道或金属构筑物或交流干扰源接地体的距离，是管道设计选线最基本的要求。《输油管道工程设计规范》（GB 50253-2014）将管道与城镇居民点的距离由15m调整至5m，原规范中15m的距离主要参照了美国《液体管道联邦最低安全标准》第195部分210条中的规定“管道和住宅、工业建筑及公共场所的最小间距为50ft（15.24m）”，新规范中5m的距离主要依据的是《中华人民共和国石油天然气管道保护法》。美国ASME B31.4和加拿大CSAZ662《油气管道系统》都没有对埋地管道同建（构）筑物间的距离做出规定，日本《石油管道技术标准（部令）》对埋地管道只规定了同地下街及隧道、水道设施中容易流入石油的地方的间距，而同其他建筑物的距离只需1.5m。因此，笔者认为采用5m的间距是较合理的，但前提必须是坚持以“强度防护”的原则，管道线路设计时应按地区分类，不同地区采用不同的设计系数，提高管道的设计强度，用控制管道的强度来确保管线系统的安全。另外，在管道运行过程中要定期做好管道内检测，坚持“以检定修”。同时，要做好管道外防腐层状况检测、阴极保护有效性检测、环境腐蚀性调查和排流保护有效性检测。

管道设计选线与外界的安全距离可参考表1～7，这些保护距离规定均来自现行国家或行业标准或规范。

2 设计选线评价指标体系

为了保证经设计选择的线路在技术上是可行的，经济上是合理的，施工和运行上是安全的，应按照一定的指标进行评价。笔者在参考其他评价资料的基础上，将输油管道设计选线评价确定为10个指标，评价时，分为工程量统计和评价指标计算两个步骤。

2.1 线路工程量统计信息

工程量统计是计算选线评价指标的前提和基础，统计是否准确直接关系到评价指标的计算结果。工程量统计按表8进行。

2.2 评价指标

（1）管线长度。在设计选线过程中，最具有决定性作用的因素就是线路长度，管线设计压力、施工的作业量及管道建设费用基本上都直接取决于选线长度，其值应越小越好。

（2）公路密度。公路密度是反映管道沿线交通方便性的一个重要指标。其计算公式为：

公路密度＝ (10km 范围内公路总长度/10km 范围面积)×100%

（3）铁路密度。铁路密度是反映管道沿线交通状况的另一个重要指标。其计算公式为：

铁路密度＝ (30km 范围内铁路总长度/30km 范围面积)×100%

一条理想的设计线路应该是沿着铁路或公路主干线并行敷设的，设计选线时，公路和铁路密度越高，则说明交通状况越好，越易抢修和维护。

(4)机械化铺管率。为加快铺设速度和减轻 人工作业强度，设计选线时应考虑尽可能使用机械 化铺设。机械化铺管率的计算公式为： 机械化铺管率＝ (机械化铺管长度/管线总长度)×100%

（5）人口密度。人口密度是反映管线危险程 度的重要指标，其值越小表示设计选线越安全。计 算公式为： 人口密度＝ (管道两侧每平方千米超过 390 人管段长度/管线总长度 )×100%

（6）城镇密度。城镇密度是反映管线危险程 度的另一个重要指标。其计算公式为： 城镇密度＝ (所经城镇长度的总长/管线总长度) ×100%

所经城镇长度总长为设计选线所经过的所有 商业区、工业区、开发区和市郊居住区以及穿越城 市中心区的线路长度的和，其值应越小越好。

（7）安全距离不足。安全距离不足是反映管 线危险程度的直接评价指标，管道设计选线时，必 须保证该值为0。

（8）穿跨越障碍数。穿跨越障碍数指设计选 择与铁路、公路、山谷、河流、湖泊和沼泽地等交 叉的数据。由于这些地段多存在无法检测和难以维 修等困难，因此，其值越小说明风险越低。

（9）坡度系数。坡度系数反映了设计线路沿 途的地形起伏程度，直接影响到管线铺设和检修的 难度。可通过地理信息系统提取管线线路纵向部面 图，然后经三次样条插值求得圆滑曲线来计算坡度 系数。其计算公式为：

式中ζ为坡度系数；n为管线线路纵向剖面图 上曲线的拐点数目；Ｌ为管线总长度；i为曲线的 拐点序号；是第i点的坡度角； 为第i点的管线长 度。坡度系统越大，说明设计选线地形起伏越大， 管线铺设的难度也就越大。

（10）连通度。连通度用于考察设计选线通过 节点的连通状况，从线路布局方面反映选线的结构 特点。连通度的计算公式为：

式中Ｃ为供应区域内管线连通度；Ｌ为供应 区域内设计线路的总长度（km）；Ａ为供应区域 面积（km2）；N指管线通过的节点数。连通度的 值越大，说明所经过的用油城市地区以及储油设 施越多，有利于减少连接输油管道到用油城市及 储油设施的支管工程量。

3 结束语

选线时保持与地面建筑物的距离是输油管道 设计中的一项重要工作，卫星遥感技术（RS）、 全球定位技术（GPS）和地理信息技术（GIS） 的在设计选线中逐步应用和推广，将为线路设计 方案比选和合理避开高后果、高风险管道地区提 供新的途径，使设计者将能精确确定管道与建 （构）筑物的距离。

参考文献： [1] 陈坤明等.长输管道优选评价研究［J］.油气田地面 工程,2008（9）. [2] 杨筱蘅，张国忠.输油管道设计与管理［M］.

作者简介： 姜一民，男，1968年4月生，供职于中石化管道储运 有限公司管道管理处，主要从事管道技术管理、管道信息 化建设、管道内外检测管理和管道完整性管理等工作。