中缅长输管道跨越设计运营的安全措施

笫 3 4 卷第 2 期 ( 2 0 1 5 0 2 ) 规划设计 中缅长输管道跨越设计运营的安全措施 尚义 中国 石油北京油气调控中 心 摘要 ： 中缅长输管道设计 中所采取 的安全措施主要考虑 悬索跨越和斜拉跨越各种结构的计 算、材料的选用及工艺是否合理。设计时对跨越管道进行了风险识别，对 1 5 个可能导致管道失 效的危险 因素进行 了分析 ，并应 用风险矩 阵对不 同危险事件发 生的可能性及严重性进行评估 ， 得到了不同危险事件的风险级别，其中高风险事件2 个，分别为由风振引起的破坏和岸库再造引 起的岸坡失稳。参照国内外的相关做法，设计考虑中缅跨越设置4 6 人的专人值守，同时设置跨 越 管道预警和监控 系统 ，实现技防和人 防相结合的安全保卫方案。 关键词：长输管道 ；跨越 ；运营 ；措施 ；安全 d o i ： l O 3 9 6 9 d i s s n 1 0 0 6 - 6 8 9 6 2 0 1 5 2 0 0 8 1 跨越设计中的安全措施 中缅长输管道设计 中所采取的安全措施主要考 虑悬索跨越和斜拉跨越各种结构的计算、材料的选 用及工艺是否合理。 ( 1 )管桥计算。除了悬索跨越或者斜拉跨越的 缆索计算采用容许应力法外 ，其他均采用极限状态 设计方法。 ( 2 )缆索计算 。采用弹性 的分析方法 ，计算 出 损耗 、环境变化等不可预料因素影响，总体成本波 动控制在5 以内，可以使油田项目建设成本降低 约 1 0 左右。 ( 3 )提高油田生产效率。标准化造价缩短了油 田集输站等各项工程项 目建设的周期：首先缩短了 前期预算 、市场考察 、价格分析、合同签订等时 间 ；其次缩短了施工建设过程 中由花费等引起的矛 盾和纠纷导致的建设滞后。克服了工程造价的随意 性带来的错 、缺 、漏 、少等工作质量问题 ，提高 了 油 田生产效率。 3 标准化造价控制措施 ( 1 )建设集输站标准化造价管理数据库。标准 化造价能否快捷 、准确地应用到油 田集输站建设当 中，取决于其标准化造价指标体系信息化管理程 度。尽快建立油 田工程标准化造价管理系统 ，构建 油 田工程包含的每一个项 目模块 ，对每一个工程项 目建立对应完善 的标准化造价指标体系 ，同时根据 当前市场价格波动确定其动态化定价管理系统。根 据标准化造价管理系统 ，可以对油 田集输站建设的 每一个阶段进行造价分析和成本计算，按照工程造 缆索在标准荷载作用下的内力 ，按2 5 的安全系数 控制，按照容许应力法进行计算设计。 ( 3 )基础计算。在强度和变形验算的基础上， 对基础结构进行稳定性验算 。对于有承台的基础 ， 需要对承台进行抗冲切验算。 ( 4 )对于钢筋混凝土桥塔，按照极限状态法分 别验算在最不利荷载工况下的结构内力和变形 ， 通 过基础尺寸设计和配筋设计使结构达到规 范要求 ， 对于地震裂度高的地区按规范进行抗震验算 。 价情况 随时改变建设进度 、材料选择 、施工方案 等。逐步完善不同工程项 目、不同阶段的工程造价 管理信息库，满足油田集输站工程建设需要。 ( 2 )培养油田标准化造价专业人才。引进注册 造价师 、项 目管理师 、会计师等一系列工程造价领 域复合型人才 ，重视油 田工程建设新技术 、新知识 培训 ，不 断根据市场变化 和 国外先进经验进行 培 训 ，逐步建设业务素质过硬 、实际操作能力 突出的 标准化造价专业队伍。同时培养其对网络化、信息 化 、数据库 、造价管理平台的操作和创新素质 ，不 断完善油田集输站建设标准化造价管理水平。 ( 3 )完善工程量清单计价方法及造价依据。制 定油 田集输 站工程投资 的指导性 、规范性计价依 据，编制造价管理各项参考指标 ，加强工程建设造 价指导。根据指导文件实行工程量清单计价模式， 规范造价过程和结算行为 ，杜绝招投标 中盲 目压价 或肆意抬价等不合理行为 ，建立造价管理公平 、公 开的市场环境，确保油田集输工程建设造价有一个 规范 的秩序。 ( 栏 目主持张秀丽 ) 油气田地面工程( h t t p ： w、 ， y q t d mg c c 。 m) 一1 5 1 卷筇 ( 2 0 1 i j ) 规划设计 ( 5 )抗风计算 。结构抗风设计主要考虑百年一 遇风速引起 的基本风 压 ，按 照桥梁规范进行风载 计算 。 ( 6 )地震 。大型跨越按照 5 0 年超越概率为 2 的地震动参数进行抗震设计 。主要抗震 措施如下 ： 跨越结构采用明确的计算简图和合理的地震作用 传递途径；支座处设置橡胶板，提高结构吸能能 力 ；管道支座横向适当加宽 ，使管道在地震作用 下有一 定的变形空问 ；桩基础在满 足规 范要 求 下 ，适当加深 ；合理分布结构的刚度和强度 ，避 免局部产生过大的应力集中或塑性变形集 中，跨越 两侧设置截断阀 ；跨越段管材选用直缝埋弧焊钢 管 ，技术规格书中对管材的韧性 、可焊性要进行严 格的要求以保证质量，对跨越段所用管材 ，应驻厂 监造 ；跨越管道的壁厚严格按照相关规范进行计 算 ，考虑跨越等级的管道强度设计系数，对于热煨 弯管 ，除 了考虑壁厚增大系数 ，还考虑制造过程 中 的减薄量；钢结构构件及跨越段管道均采用三层 复合结构防腐，氟碳面漆，防腐性能好，耐紫外线 强 ；在大型跨越管道的上游设置监控 阀室 ，在下 游设置截断阀室 ，保证跨越管道在 出现泄漏 的极端 情况下能及时截断。 2 运营期间安全考虑 2 1 安全保卫 针对 中缅管道作为 中国能源通道的战略意义 ， 参照 国内外的相关做法 ，设计考虑 中缅跨越设 置 4 6 人的专人值守 ，同时设置跨越管道预警 和监控 系统 ，实现技防和人防相结合的安全保卫方案。 跨越两岸基础在跨越结构施工完成后 ，将用围 栏封闭 ，围栏采用铁丝网围栏 ，围栏上预留大 门， 在靠公路近的一侧大门内设置值班室。 2 2 视频监控系统 中缅长输管道工程 跨越点处设置视频 监控设 备 ，对跨越的管道进行监视 。根据需要在两侧跨越 点各设置固定枪式摄像机 l 台，摄像头安装在 6 m 高的电杆上 ，根据跨越距离 的长度选择 2 O 倍 的 自 动变焦镜头 ，管道跨越点 处于南部地区 ，气温较 高 ，因此防护罩只需设置雨刷器 ，不必设置风扇和 加热等设备。监控视频信号利用与管道 同沟敷设 的 光纤传输到邻近阀室的光传输设备上 ，然后通过光 传输系统上传至监控 中心。 2 3 应 力应变监测系统 鉴于中缅管道作为能源通道的重要性，管道跨 越备受关注 ，跨越处有些河流 ( 怒江 、澜沧江 )是 一 1 6 一 国际性河流 ，管道面临的安全形式非常严峻，管道 一 旦遭到破坏 ，将造成巨大社会和经济损失 ，故管 道悬索跨越拟设置应力应变监测系统 。 设置应力应变监测系统的跨越有怒江跨越 、澜 沧江跨越 、漾濞江跨越 、乌江跨越 、龙江跨越 、红 水河跨越共 6 处。 该监测系统主要包括主受力构件钢丝绳的应力 应变监测 ，初步考虑设置 1 6 个监测点 ，主索 6 个 、 风索主索4 个、吊索2 个、风索拉索2 个 、连接索2 个 。该监测系统应具有如下功能 ：系统可以容纳 多个测点 ；采集仪具有低功耗 ，标配 电池供 电 时 ，待机时间长达半年 以上 ；在受到干扰的情况 下 ，系统能 自行判断复位重启 ，保证系统长期可靠 的运行 ；采集仪具有防水 、防潮 、防酸功能，能 够胜任恶劣环境下长期监测任务。 该监测系统监测点采用传感器采集数据，传感 器通过可靠卡具固定在钢丝绳上 ，并通过有线方式 传送至采集仪 ，采集仪设置在桥面上，方便更换 电池 。 跨越一侧的值班室设置 1 台终端机 ，采集的数 据通过光通信 系统远 传至中缅管道运行维护管理 处 ，数据由管理处专人分析 ，分析软件 由系统厂家 提供。 3 风险识别及措施 设计 时对跨越管道进行 了风险识别 ，对 1 5 个 可能导致管道失效的危险因素进行了分析 ，并应用 风险矩阵对不同危险事件发生的可能性及严重性进 行评估 ，得到了不同危险事件的风险级别 ，其 中高 风险事件 2 个 ，分别为由风振 引起的破坏和岸库再 造引起 的岸坡失稳。 ( 1 )针对风振 引起破坏 ，设计采取的措施为 ： 进行管桥的频率分析；风索系统与平面角度不 小于 1 O 。 ，代替共轭索 ；设 置风索预拉力 ，增 加管桥的整体刚度 ，增大管桥的震动频率 ，风索主 索预拉力设为最大风载作用下拉力的5 O ；设置 连接索 ，连接索为 主索与风索主索的连接索 ，每 1 0 m设置 1 根 ，目的是防止风引起颤振 、抖振和涡