長輸管道并行敷設(shè)間距標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用策略

周壘

摘要：多條長輸管道并行敷設(shè)在油氣管道建設(shè)中日益常見，與單管敷設(shè)相比，并行敷設(shè)有縮減施工作業(yè)帶和工期、降低工程投資、減少植被破壞和水土流失、便于管道運(yùn)行與管理等特點(diǎn)，但較近的管道距離也會(huì)產(chǎn)生很多不利的影響，如管道失效、加大施工及維修搶修難度等。所以確定合理的并行間距，對(duì)管道建設(shè)與安全運(yùn)行十分重要。

關(guān)鍵詞：管道建設(shè)；長輸管道；并行敷設(shè)；管道間距

在油氣管道建設(shè)中，多條管道在同一管廊中并行敷設(shè)的情況日益增多，這是地形、地質(zhì)、城市規(guī)劃等多種因素共同作用的結(jié)果。并行敷設(shè)和單管敷設(shè)相比，有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。如何確定并行敷設(shè)的合理間距，是并行敷設(shè)的重要研究課題。本文重點(diǎn)分析了幾種影響管道并行間距的因素，并提出了各種條件下管道并行敷設(shè)的建議合理間距。

1法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求

1.1中美相關(guān)法律要求

中國：2010年10月1日起施行的《石油天然氣管道保護(hù)法》第三十條第二款規(guī)定：在管道線路中心線兩側(cè)各五米地域范圍內(nèi)，禁止取土、采石、用火、堆放重物、排放腐蝕性物質(zhì)、使用機(jī)械工具進(jìn)行挖掘施工。美國：美國聯(lián)邦法規(guī)49 CFR 192章《管道安全法天然氣部分》第192.325條規(guī)定：安裝于地下的所有管道的管子外側(cè)與任何其他地下結(jié)構(gòu)之間的間距必須至少達(dá)到12 in（305 mm）。

1.2 中美規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求

中國：GB/T21447.2008《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》中6.1.6規(guī)定：聯(lián)合保護(hù)的管道可同溝敷設(shè)；非聯(lián)合保護(hù)的平行管道，應(yīng)防止干擾腐蝕。GB50253—2014《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中4.1.5條規(guī)定：“管道線路與已建管道路由走向大致相同時(shí)，宜利用己建管道走廊并行敷設(shè)”。第4.1.8條規(guī)定：“輸油管道與已建管道并行敷設(shè)時(shí)，土方地區(qū)管道間距不宜小于6 m，如受制于地形或其他條件限制不能保持6 m間距時(shí)，應(yīng)對(duì)己建管道采取保護(hù)措施”。第4.1.9條規(guī)定：“同期建設(shè)的油氣管道，受地形限制時(shí)局部地段可采用同溝敷設(shè)，管道同溝敷設(shè)時(shí)其最小凈間距不應(yīng)小于0.5 m”。美國：ASME B31.8-2007《輸氣和配氣管道系統(tǒng)》第841.143（a）條規(guī)定：任何埋地管線與任何不用于同該管線相接的其他地下構(gòu)筑物之間，若有可能，至少有6 in（152 mm）的間距。

2 工程實(shí)例

某管道全線采用雙管并行敷設(shè)，依據(jù)《干線管道設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，在非農(nóng)業(yè)用地上或不適宜于農(nóng)業(yè)的土地上并行敷設(shè)間距為16 m，在農(nóng)業(yè)用地并行敷設(shè)間距為30 m。某管道：為國內(nèi)首次采用天然氣、原油、成品油三種介質(zhì)同時(shí)施工，長距離并行同溝敷設(shè)的管道工程。原油與天然氣管道同溝凈間距為1.5 m，并行凈間距為6 Ill，局部地段為10 m，原油管道與成品油管道同溝段管道凈間距1.2 m。

3 影響并行管道間距的因素

3.1 管道沿線環(huán)境因素

主要有自然環(huán)境和人文環(huán)境兩種：1）長輸管道為線性工程，長距離敷設(shè)，沿線勢必經(jīng)過復(fù)雜地形條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育、礦產(chǎn)資源豐富、風(fēng)景區(qū)、名勝古跡區(qū)等眾多制約線路路由的區(qū)域；2）平坦地帶基本己被城鎮(zhèn)化或成為規(guī)劃區(qū)，在狹窄通道內(nèi)管道將與公路、鐵路、電力線路等線性工程頻繁交叉，此類影響因素稱為社會(huì)人文環(huán)境因素。

3.2 管道失效對(duì)相鄰管道的影響

3.2.1 輸氣管道失效

當(dāng)油氣管道并行敷設(shè)時(shí)，由于液體具有不可壓縮性，輸油管道失效后形成的破壞力遠(yuǎn)低于輸氣管道，因此通常以輸氣管道的參數(shù)決定并行間距。輸氣管道在失效泄漏后產(chǎn)生的主要危害形式為噴射火、火球、蒸汽云爆炸。噴射火與火球?qū)︵徑⑿泄艿烙绊懶问綖闊彷椛洌羝票▽?duì)鄰近并行管道的影響形式為沖擊波。（1）沖擊波影響。輸氣管道由于失效發(fā)生劇烈爆炸，爆炸后沖擊力通過周邊土壤傳遞為地面壓力，從而導(dǎo)致相鄰的并行管道發(fā)生徑向失穩(wěn)破壞。（2）熱輻射。當(dāng)輸氣管道發(fā)生失效造成破裂（同時(shí)燃燒）后，破裂后形成的沖擊力致使管道周圍的回填土揭露，同時(shí)造成相鄰管道失去覆蓋物，相鄰管道受到強(qiáng)烈的熱輻射影響后發(fā)生受損。

3.2.2 彈坑效應(yīng)

輸氣管道發(fā)生破裂會(huì)在爆炸點(diǎn)形成“彈坑”，其尺寸主要與輸氣管道管徑、泄孔孔徑、壓力、管道回填土壓實(shí)密度以及回填土的厚度及類型有關(guān)，當(dāng)并行管道位于所形成的彈坑尺寸以外時(shí)（并行管道凈距大于管道失效影響范圍），相鄰管道基本上不受失效管道的沖擊波與熱輻射影響。因此，并行管道的安全間距主要基于輸氣管道的彈坑尺寸決定。

3.3 輸油管道的溫降

我國的輸油管道分為熱輸送（黏稠原油）、常溫輸送（成品油、天然氣等）和低溫輸送（LNG）三類。并行管道間距較近時(shí)會(huì)使管道與土壤形成的溫度場發(fā)生變化，從而影響管道的熱力特性。根據(jù)相關(guān)研究，油氣管道并行敷設(shè)時(shí)各種溫度變化情況如下：（1）熱油管道和輸氣管道低溫段并行敷設(shè)時(shí)，在凈距為1.0 m、1.5 m及3.0 m時(shí)，熱油管道最大溫降分別不超過1.6℃、1.1℃與0.4℃，輸氣管道最大溫升不超過11.2℃、8.2℃及3.8℃。

（2）冷油管道和輸氣管道高溫段并行敷設(shè)時(shí)，在凈距為1.0 m、1.5 m及3.0 m時(shí)，冷油管道最大溫升分別不超過5.8℃、4.2℃與1.9℃，輸氣管道最大溫降不超過2.4℃、1.2℃及0.1℃。（3）熱油管道和輸氣管道高溫段并行敷設(shè)時(shí)，在凈距為1.0 m、1.5 m及3.0 m時(shí)，熱油管道最大溫升分別不超過4.4。C、3.5℃與1.8℃，輸氣管道最大溫升不超過10.1℃、7.5℃及3.6℃。當(dāng)管道并行敷設(shè)凈間距超過1.0 m以上時(shí)，熱輸送管道影響較小。

3.4 管道施工及維修搶修作業(yè)

3.4.1 工對(duì)管道間距的要求

3.4.1.1 同期建設(shè)管道間距要求

通過對(duì)油氣管道施工中的調(diào)查得到以下結(jié)果：（1）若管道并行間距大于10 m，同期開挖管溝、下溝回填等作業(yè)，對(duì)施工組織沒有影響；（2）當(dāng)并行間距為6—10 m時(shí)，管溝開挖后，剩余寬度只有2.6 m，設(shè)備無法通行。通過相應(yīng)的施工組織措施，可以降低施工影響。

3.4.1.2 不同期建設(shè)管道間距要求

對(duì)不同期建設(shè)的并行管道，按照我國《石油天然氣管道保護(hù)法》的要求，并行間距應(yīng)大于5m，在石方地段由于管溝爆破可能對(duì)運(yùn)行管道有影響，需保持20 m以上間距。

3.4.2 維修搶修對(duì)管道間距的要求

管道在運(yùn)行期間，如受外部干擾、腐蝕或其他原因?qū)е鹿艿榔屏鸦虼┛祝桀A(yù)留一定的空間進(jìn)行帶壓封堵作業(yè)，按SY/T6150.1-2011《鋼制管道封堵技術(shù)規(guī)程第l部分：塞式、筒式封堵》中4.12.1規(guī)定：坑底最小寬度=管道外徑+作業(yè)坑底寬度常規(guī)值（通常取2.6～3.2 m），并行管道最小間距應(yīng)為1.3 m即可滿足作業(yè)要求。

4 并行敷設(shè)管道的推薦間距

結(jié)合輸氣管道破裂、輸油管道溫降、施工及維修搶修等影響管道并行間距的因素，可得出并行敷設(shè)管道的推薦間距。

（1）對(duì)于同期建設(shè)的一般地段，管道并行間距宜大于6 m，如條件允許，以10 m并行間距為最佳；（2）對(duì)于劈山、陡坡、窄脊或其他原因必須縮減管道間距的地段，推薦管道凈間距大于1.2m，施工時(shí)可采取同溝敷設(shè)，但必須采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。（3）不同期建設(shè)的管道，推薦一般地段并行間距需大于5 m，石方地段并行間距不宜小于20 m。

參考文獻(xiàn)：

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