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管道研究

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深根植物根系对管道防腐层和运维影响研究案例

来源:《管道保护》2021年第2期 作者:姜长寿 时间:2021-5-12 阅读:

背景

西部管道在甘肃境内管辖西气东输一、二、三线,鄯兰原油管道,乌兰成品油管道,总长度6000 km。受西部管道公司委托,甘肃省管道保护协会开展了深根植物根系对管道防腐层和运维影响研究,目的是为了准确掌握甘肃境内管道上方的树种、根系分布规律以及对管道防腐层的影响,并对管道上方种植和占压清理提出指导意见。




做法

确定调查范围。针对甘肃省境内油气管道主要采用3PE防腐层情况,课题组先后赴全省12个市州,累计调查样木85株,样木分属18科、29属、43种(含变种),其中乔木或亚乔木类树种40种、灌木类树种3种。通过不同树种开挖,测量取样,对其根系生长状况、根系分泌物pH值、土壤含水量、容重等进行检测。

(1)垂直分布。现场开挖样木根系垂直分布深度超过1.5 m的样木14株,占总开挖样木的17.07%;深度超过2.0 m的1株,占1.22%;深度小于1.5 m的样木70株,占82.93%。管道普遍埋深在1.5 m左右,大多数样木根系没有触及管道防腐层。

(2)水平分布。根系水平分布长度达到2.0 m的样木占总调查样木的45.12%;达到3.0 m的样木1株。树龄15年以上的样木根系,水平分布长度均可达到2.0 m。其中,水平分布长度达到2.0 m的根径小于1.0 cm的占总根数的63.53%;1.0~2.0 cm的占24.70%; 大于2.0 cm的仅占11.76%,对维抢修作业不构成障碍。

(3)土壤含水量和容重对植物根系分布的影响。甘肃境内管道通过区域大多为干旱、半干旱地区。自然状态下土壤容重随土层加深不断增大,树木和根系的生长分布较深。

(4)防腐层主要类型及相关性能测试。目前管道均采用3PE防腐层。根据国内模拟防腐层外层PE材料在土壤环境中可能遭受的植物根系生长顶压状况压痕试验测试,10 MPa压深比仅为5%。植物根系生长适宜温度通常在35℃以下,生长发育产生的扩展力最大为3 MPa,因此采用3PE管道外防腐层时可不必过多考虑植物根系及分泌物对防腐层的影响。

本次研究中,用pH试纸检测了大部分样木根系分泌物的pH值在6.0~7.0之间,认为其不会对管道3PE防腐层表面产生侵蚀危害。




启示

本课题研究为准确执行管道保护法第三十条,保障管道安全运行和土地权益人的合法利益提供了依据。研究未发现开挖树种的根系对管道防腐层及本体有刺破、侵蚀、挤压、缠绕等现象,对管道防腐层无影响。树木种植在管道边缘外侧水平距离2.0 m外,水平分布超过2.0 m的根系不会对地面开挖、管道检测和抢险作业构成障碍。建议适当放宽管道上方深根植物的距离限制。

 

(撰稿人:甘肃省管道保护协会姜长寿)


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