中缅油气管道工程技术创新点

第 3 3 卷第 1 1 期 ( 2 0 1 4 1 1 ) 建设 管理) 中缅油气管道工程技术创新点 高 东方 中国石油管道建设项目 经理部 摘要：中缅油气管道是我国第四大能源通道的收官工程 ，是保证国家能源供应安全的战略 通道 。该 工程针 对管道敷设所 经过的滇、黔 、桂 的地形、地貌 、地理、地质、地 灾和地震原 生 特点 ，以及相应 高地震烈度 、高地应力、高地热 ，活跃的新构造运动、活跃的地热水环境 、活 跃 的外动力地质条件 、活跃 的岸坡再造过程等不 良地质活动特点 ，结合管道 同沟、同桥 、同隧 穿跨越 以及油气合建站 的新要求 ，在技术方面做 了先导性的创新工作并加 以工程化实施。 关键词：油气管道 ；高地震烈度 ；高地应力 ；高地热 ；地质活跃 ；创新 d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 6 6 8 9 6 2 0 1 4 1 1 0 5 1 1 项 目概况 中缅油气管道工程是国家能源战略通道的重要 组成部分 ，作为 国家发展及推动西南地 区经济发展 桥头堡战略的重要项 目之一，是国家四大能源通道 的收官工程， 是保证国家能源供应安全的战略通道u 。 中缅天然气管道工程是全国天然气主干管网的 一 部分 。管道穿越我国云南 、贵州 、广西等长输 天然气管道的空 白地区 ，并与中贵联络线 、西气东 输二线联 网，形成西南地 区与东南地区天然气输送 的快速联络通道。 2 技术创新工作及特点 中缅油气管道途径横断山脉、云贵高原、喀斯 特地区等复杂地貌单元 ，8 l 为山区地貌；沿线滑 坡 、泥石流、崩塌等地质灾害多发 ，地震活跃 、岩 溶发育、矿区密布，具有 “ 三高四活跃”的不良地 质特点。 2 1 管道线位受沿线地理和社会环境制约 管道沿线8 1 为山区，近年来经济发展快速， 平坦 的地带大多被城镇 占据 ，规划范围大 ，山多地 少 ，基本农 田分布广泛 ；基础设施建设活动多 ，高 速公路 、铁路等线形工程与管道频繁交叉 ；山区有 限的有利地形与城镇规划和基础设施建设的矛盾突 出，严重制约了管道线位 。 通过 G I S 平 台以及高分辨率遥感数据获取困难 地段实施航测后 的航摄资料 ，进行选线 、工程量统 计及成果输 出工作 ，大大地提高了线路工程设计效 率和质量 。 2 2 管道沿线具有不良的地质特点 管道途径横断山脉 、云贵高原 、喀斯特地区等 复杂地貌单元，具有高地震烈度、高地应力、高地 热 ，活跃的新构造运动、活跃的地热水环境 、活跃 的外动力地质条件、活跃的岸坡再造过程等不良地 质特点 ，表现为滑坡 、泥石流 、崩塌等地质灾害多 发，地震活跃、岩溶发育、矿区密布。复杂的地质 条件为设计 、施工、运行带来 了挑战。 鉴于中缅油气管道在地质灾害极端发育地区敷 设 ，在管道全线开展了系统、全面的地质灾害识 别、评价和专项治理设计 ；对重大风险地质灾害点 进行地质灾害专业监测。 针对跨越两侧山体地震断裂 、地质构造复杂 、 灾害频发 的特点 ，进行岸坡稳定性专项评价及地质 灾害专题治理设计 。 为保证管道安全，首次在地震九度区、活动地 震断裂带穿越 、地质灾害影 响段采用 X 7 0 级大变形 钢管。 2 3 沿线地震活动频繁，地震烈度高 云南省地处著名的欧亚地震带 ，是我 国地震最 活跃的地 区之一 ，沿线断裂带密布，管道穿越活动 断裂带5 条，在地震加速度0 3 地段敷设 1 8 4 k m， 0 4 地段敷设 5 6 k m，为 国内在 0 4 g以上地 区敷 设长度最长的管道 。 在长输管道建设上系统进行了多专业抗震专题 设计 。针对高地震烈度区跨越，适当提高设计标 准 ，采用抗震设计及数值模拟 ；采用隔震方案进行 九度区内站场建筑抗震设计；并且结合地方强震台 网强震观测现状及油气管道站场 阀室的分布情况 ， 大规模地应用管道抗震监测 ，与地方地震台网进行 联 网。 2 4 沿线地形起伏剧烈 落差超过 1 0 0 0 m以上的地形有 l 0 段 ，最大落 差达到 l 5 0 0 m。大落差工艺系统设计及试压设计 油 气 田 地 面 工 程 ( h t t p ： w w w y q t d m g c c 。 m ) 一 9 3 第3 3 卷第 1 1 期 ( 2 0 1 4 1 1 )( 建设管理) 难度较大 。 对大落差管道可能发生的腐蚀问题进行了理论 和实验分析 ，结果表明没有 出现明显 的腐蚀现象 。 依据维抢修允许带压施焊压力进行大落差地段的阀 室布置，控制相邻阀室问的高差。为解决一般性挡 土墙无法满足落差大 、坡度陡的边坡治理难题 ，水 工保护设计 中首次采用实体护面墙的结构形式。 为解决大落差地段试压分段多 、试压施工难度 大的问题 ，首次采用系统试压的理念 ，进行原油管 道试压段落划分 ，节省了投资 ，缩短了工期 。 2 5 管道大量采用山体隧道穿越方式 全线隧道穿越 6 4 座 ，隧道总长 占山区线路长 度 的 5 ，其 中 6 0 为 V、级 围岩 ，5 0 的隧道 为强富水隧道 ，7 2 的隧道处 于高地应力 区，6 6 的隧道处于地震度区以上 ，断层破碎带最长 占隧 道长度的 2 9 ，5 处隧道发 现岩溶现象 ，9 条 隧道 穿越煤层 区。隧道地质条件异常复杂 、风险大 ，是 国内最复杂的管道隧道工程 。 首次采用 了长输原油 、天然气 、成 品油管道 “ 三管同隧”的设计 ；在管道隧道中对级围岩采 用了公路 、铁路对围岩较差地段的曲墙仰拱断面形 式 ；对隧道采用锚喷衬砌 的支护形式 ，以有效缩短 建设工期，降低工程投资。 2 6 管道多处采用跨越方式通过 首创国内管桥跨越主跨最长、多管同跨、荷载 最大、桥隧直连 、地质条件最复杂 、跨越 国际河流 等多项之最 。 在确定总体线路走向后，按照以桥定线的设计 理念 ，开展 了跨越选址工作。 在受地形、地貌限制的情况下，首次开展了长 输原油、天然气、成品油管道 “ 三管同跨”设计 ； 针对江河跨越两岸地势陡峭，首次在管道建设上实 现 了 “ 桥隧直连”设计 ，即跨越与 隧道直接相连 ； 并在选址勘察中，应用了平硐勘察 、无人机航测等 多种勘察测量方法 。 在跨越安全设计中采用主动安全措施和被动安 全措施相结合的方法确保结构的本质安全。首次系 统的对管道跨越进行动力影响分析，包括试压、清 管、地震作用下的动力影响分析；为了应对澜沧江 跨越等复杂风环境的影响，首次在管道建设上开展 了跨越管桥全尺寸模型风洞试验，并在管道跨越上 设置了频率干扰索。 首次采用了长输管道跨越健康 ( 监测)诊断系 统方案及在长输管道跨越上采用了视频监控系统， 监控图像远传技术是实现技防与人防相结合的安全 保卫方案 。 2 7 沿线生态与环保要求严格 管道途经地域 山高林密 、环境优美 ，环境保护 区、风景名胜区、水源地等多有分布 ；管道穿跨越 瑞丽江、澜沧江、怒江等多条国际河流。这种环境 特点给管道建设提出了更高的环保要求。 对于怒江、澜沧江等国际性河流环保要求高的 特质 ，首次引入了基于风险的设计理念 ，开展 了环 境定量风险评价。 在初步设计阶段对全线隧道和站场弃渣场进行 选址 、报批 、勘察 、设计工作 ，以保护生态环境 ， 预防水土流失 。 2 8 管道沿线交通依托条件相对较差 现有道路狭窄，路况很差，线形指标不合理 、 桥涵设计荷载低 ，不能 满足管道施工和运营 的要 求，伴行道路设计、施工难度大。 首次借鉴地方道路建设理念 ，在云南省昆明以 西段管道伴行道路上采用弹石路面。 对 l 4 座站场 的高陡边 坡进行专题设计 ，高差 最大的某一油气合建站相对高差约7 0 m，创造国 内油气管道站场高陡边坡治理之最。 为了更合理地解决复杂山区站场边坡治理，首 次对管道站场高陡边坡进行专项治理。 3 结语 针 对 中缅管道敷设所 经过的滇 、黔 、桂 的地 形 、地貌 、地理、地质 、地灾和地震原生特点 ，以 及相应高地震烈度 、高地应力 、高地热 ，活跃 的新 构造运动 、活跃 的地热水环境 、活跃 的外动力地质 条件、活跃的岸坡再造过程等不良地质活动特点， 结合管道同沟、同桥、同隧穿跨越以及油气合建站 的新要求，在技术方面做了先导性的创新工作并加 以工程化实施。 参考文献 f 1 蒲 明2 0 1 0年我 国油气 管道新 进展 J 1 _国际石油 经济 ，2 0 1 1 ， 2 7 ( 3 ) ：2 7 2 8 2 】 田瑛 ，甄建超 ，孙 春 良，等 我 国油气管 道建设历程及 发展趋 势f J 1 石 油规划设计 ，2 0 1 1 ，2 2 ( 4 )