新建铁路对已建输气管道的影响与防护
来源:《管道安全保护》2026年第4期 作者:唐凡 张锐 罗磊 时间:2026-7-22 阅读:
唐凡 张锐 罗磊
四川西联集慧油气技术有限公司
摘要:铁路项目在建设和运营阶段均可能对沿途已建输气管道的安全运营带来一定的潜在风险,主要体现为施工中的振动、基础扰动、荷载变化以及杂散电流影响等,可能引发管道位移、应力集中以及管道腐蚀穿孔。本文结合现行国家及行业相关规范要求,提出针对性防护措施与技术方案,旨在保障能源运输网络的安全性与稳定性,为类似工程提供可借鉴的技术路径与实践经验。
关键词:输气管道;新建铁路;交叉并行;杂散电流;安全防护;规范要求
铁路建设过程中,受地形条件约束,其走向难免会与已建输气管道形成交叉或并行关系。本文以新疆某区域新建铁路线对已建高压天然气输送管道产生的影响为研究内容,结合现场实际情况及相关规范要求,分析多处受影响管道,提出科学合规的防护方案,为同类工程处置提供参考。已建输气管道为GA1类型长输管道,管径DN300 mm,设计压力6.3 MPa,埋深1.5 m。
1 主要影响及规范要求
交叉影响。当铁路与输气管道交叉时,铁路施工产生的载荷、地基沉降以及振动,可能影响管道结构稳定性。《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管理规定》(国能油气〔2015〕392号)第二章及TB 10063―2016《铁路工程设计防火规范》(2025年局部修订)第4.1条的规定:管道与铁路交叉宜采用垂直交叉或大角度斜交,交叉角度不宜小于30°;当铁路桥梁与管道交叉条件受限时,在采取安全措施的情况下交叉角度可小于30°;当管道采用顶进套管、顶进防护涵穿越既有铁路路基时,交叉角度不宜小于45°。
并行影响。铁路与输气管道长距离并行铺设时,开挖作业、重型设备运行以及后续列车运行可能对管线造成的侧向压力、振动影响和电磁干扰。GB 50251―2015《输气管道工程设计规范》第4.1.1条规定,与铁路并行的管道路由宜在铁路用地界3 m以外;《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管理规定》(国能油气〔2015〕392号)规定,管道距铁路用地界的净距不应小于3 m,埋地管道距邻近铁路线路轨道中心线的净距不应小于25 m,地上管道与邻近铁路线路轨道中心线的水平净距不应小于50 m;TB 10063―2016规定,输送甲、乙、丙类液体的管道和可燃气体管道与铁路平行埋设时,原油、成品油管道距铁路线不应小于25 m,液化石油气管道距铁路线不应小于50 m,且距铁路用地界应大于3.0 m,并应符合《铁路安全管理条例》中有关铁路安全保护区的规定。
杂散电流干扰影响。在铁路运营阶段,与管道交叉或并行段易受铁路牵引供电产生的交流杂散电流干扰,易造成管道腐蚀,影响管道安全运行和使用寿命。TB/T 2832―2021《交流电气化铁路对油气管道干扰的防护》第5章、GB/T 21447―2018《钢质管道外腐蚀控制规范》第7条、GB/T 50698―2011《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》第4.1.1条及SY/T 0087.6―2021《钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第6部分:埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价》等规定明确,在铁路建设期应采用交流电流密度准则对交流腐蚀进行评估;在铁路运营阶段,应采用腐蚀速率准则或综合评价准则,补充或调整交流干扰防护措施;铁路沿线设置腐蚀速率监测,对管道交流腐蚀进行动态监测。
2 主要保护方案
2.1 交叉防护措施
经现场核实,铁路与管道的交叉位置未涉及旅客车站、编组站两端咽喉区、牵引变电所、动车段(所)、机务段(所)、车辆段(所)、设计时速200 km及以上铁路、动车组走行线的有砟轨道路基地段、各类过渡段、铁路桥跨越河流主河道区等特殊地段。与已建管道共存在6处交叉,交叉角度分别为64°、89°、12°、40°、54°、66°,其中一处不能满足管道与铁路交叉角度不宜小于30°的要求,该项目对交叉角度不足处采取调整管道路由的措施(图 1)。
图 1 管道交叉段迁改示意图
所有已建交叉段管道均设置钢筋混凝土盖板涵进行防护设计。盖板涵的规格为2.5 m(高)×3.5 m(宽),向铁路两侧用地边界外延不少于2 m(图 2)。在盖板涵施工前对被覆盖部分的管道加强焊缝检测及防腐措施,具体要求如下。
图 2 燃气管道盖板涵详图
交汇处管道原有防腐层的检测与维护。对旧防腐层进行漏点排查,采用黏弹性膏修复有问题的区域。
管道焊缝双重100%无损检测。拆除位于保护涵内及两端外各3 m范围内管道的原有焊口补口材料,清洁并打磨焊缝区域,进行全周长的超声波检测和X射线检测,检测覆盖率均为100%。检测等级要求达到Ⅱ级,检验过程需严格遵循SY/T 4109―2020《石油天然气钢质管道无损检测》的相关规定。在完成管道及弯头的补口工作后,对整个开挖区域的管道进行3PE加强防腐处理,再使用电火花检漏仪进行检查,检测电压设置为15 kV,确认无漏点作为合格判定标准。最后对已完成无损检测的焊接部位进行再次密封操作。
针对交叉段中铁路基墩与管道安全距离未达到相关规定的情况,考虑管道迁移费用较高,经与铁路相关部门沟通后决定修改铁路基墩位置,调整后的基墩与管道间距达到3 m的安全距离,符合规范要求。
2.2 并行防护措施
项目涉及一段管道与铁路中心线之间的水平净距未达到25 m的规范要求,为保障铁路运行安全,对本段340 m管道进行改线(图 3),调整后管道与铁路中心线的距离为43.6 m。改建段选用型号为D 323.9 mm×8 L360N的无缝钢管,沿线转角区域使用D 323.9 mm×8 R=6 D热煨弯管。
图 3 管道迁改走向示意图
鉴于下游管道主要连接工业关键用户,项目拟采用持续供气的带压封堵技术进行改线施工。改动后的管道焊缝依据GB 50251―2015进行全覆盖的外观检查,实施X射线全面探伤与超声波全范围检测,质量评定必须达到Ⅱ级或以上水平。
进行动火接头作业时,依据QSY 05064―2018《油气管道动火规范》相关要求,改线管道与原有管道的动火连接位置应距原管道的环焊缝至少2 m,具体的动火接头位置需依据原管道环焊缝的位置进行适当调整。
结合SY/T 7413―2018《报废油气长输管道处置技术规范》相关要求,经综合分析施工复杂性、工程成本及现场状况等多方面因素,本项目采取“封堵两端+氮气保护”后,原位置弃置的处理方式。
2.3 管道排流措施
该项目区域的土壤电阻率超过25Ω·m,而交流电流密度需控制在不超过60 A/m²;埋设在地下的管道与交流供电设备之间需保持最小距离为5 m。
为降低交流干扰对管道产生的影响和危害,在交流干扰较为严重的区域采用固态去耦合装置结合接地锌带的防护方案,每个交流干扰防护站包括一台固态隔离器、指定规格为15.88 mm×22.22 mm的高纯锌带及其配套附件。
为精准监控铁路运行过程中对管道阴极保护电位产生的干扰,项目增加了智能测试桩,实时采集管道的通电电位、极化电位以及直流电流、交流干扰电流与电压等相关参数。测试桩配套设置腐蚀速率测试试片,定期检测管道腐蚀情况。
交流干扰防护设施的设计并非一次性完成。因此在后续运行期间,应定期进行交流干扰的检查与排除;在管道及干扰源全面投产运行后,由业主召集第三方专业检测机构对管道受到的干扰影响及防护效果进行实际检测,并依据检测数据逐步优化防护方案。
3 施工注意事项
由于铁路桥墩接近管道,铁路施工过程中禁止在距离管道中心线两侧各5 m范围内使用机械设备,避免损坏管道。基坑的单次开挖长度不得超过15 m,每隔5 m设置一道支撑墩,支撑墩与管道之间需铺设1 cm厚的橡胶垫,以防止管道长期处于悬空状态。工作人员需密切关注挖掘深度及土层变化,当挖掘接近管道顶部0.5 m时,应再次借助仪器测量管道的埋深位置,防止使用尖锐或锋利工具触碰管道及损坏防腐层。桥梁施工前应结合设计资料进一步探明地下管线的类型、走向、埋深等情况,并获得产权单位许可后方可施工,严禁盲目施工。若发现对墩台施工有干扰且未采取相关防护措施的管道,应核实管道情况后及时通知设计单位研究处理。桥梁基础施工完成后,基坑应及时回填,回填土部分应分层夯实,严禁采用膨胀土回填。
4 结语
新建铁路建设阶段涉及输气管道等关键基础设施时,应建立多方协同机制,明确各方责任边界与技术接口。在设计、施工及运营全周期需严格落实国家及行业相关技术规范,通过优化交叉角度、调整并行间距、强化结构防护、实施排流降干扰及完善监测体系,可有效控制管道位移、应力集中与腐蚀风险。同时,应加强多专业协同和全过程管理,确保铁路工程顺利推进的同时,维护油气输送系统的完整性与长期安全运行。

作者简介:唐凡,本科 ,中级工程师,主要从事天然气管道设计工作。联系方式:15982162907,470446943@qq.com。
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