關(guān)于長(zhǎng)輸油氣管道光纜維護(hù)的探討

李萬眾

（河南中原油田信息通信技術(shù)有限公司天然氣管道項(xiàng)目部，河南 濮陽 457006）

1 長(zhǎng)輸油氣管道光纜工程現(xiàn)況

1.1 管道光纜概念

因?yàn)楝F(xiàn)在城市的市容、規(guī)劃以及其他因素，通信線纜、光纜都已經(jīng)進(jìn)入地下的水泥或者PVC構(gòu)成的管道，可以從局端直接到用戶端，對(duì)通信來說更安全，操作更便捷；但我們今天討論管道光纜是長(zhǎng)輸油氣管道的通信光纜，因?yàn)橛蜌夤艿蓝荚趲装偕踔翈浊Ч铮茉O(shè)如此長(zhǎng)度的架空光纜是不現(xiàn)實(shí)，而全部采用租用第三方提供的電路，對(duì)我們管道工業(yè)數(shù)據(jù)的傳輸安全也是不能保證的，所以，采用和油氣管道同時(shí)鋪設(shè)光纜就成了最優(yōu)的選擇，這也是我們今天所討論的管道光纜，也就是為油氣管道提供通信功能的光纜。

1.2 管道光纜施工

因?yàn)橛蜌夤艿谰嚯x較遠(yuǎn)，施工工期也較長(zhǎng)，所以大多數(shù)管道光纜都是采用了和油氣管道同溝敷設(shè)。

（1）普通情況施工。前期預(yù)埋專用的光纜硅芯管，硅芯管根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分1～3公里每段，然后用空壓機(jī)進(jìn)行光纜的氣吹施工作業(yè)。（所謂氣吹作業(yè)，就是用高壓空氣輸入硅芯管，同時(shí)用專用設(shè)備將光纜持續(xù)送入硅芯管，使光纜在硅芯管內(nèi)處于懸浮狀態(tài)，這時(shí)阻力較小，便于光纜快速的到達(dá)另一端，但是相對(duì)距離還是有限的，一般不超過2公里）。

（2）公路、河流施工。較寬的公路或河流采用定向鉆的施工方式，一般的公路和小河采用頂管、開挖方式敷設(shè)。

（3）施工中的注意事項(xiàng)。①光纜的標(biāo)志樁：標(biāo)志樁的數(shù)量一定要充足，拐角樁、氣吹樁、接頭樁，盡量多不能少，因?yàn)楹笃跁?huì)發(fā)生損壞、丟失，導(dǎo)致光纜路由不明確。標(biāo)志樁的信息要全面，樁號(hào)、類型等信息不能少。標(biāo)志樁的材質(zhì)盡量選用玻璃鋼制品，不會(huì)腐爛，信息不會(huì)丟失。標(biāo)志樁的尺寸要符合標(biāo)準(zhǔn)。②電子標(biāo)識(shí)：接頭點(diǎn)、預(yù)留點(diǎn)一定要埋設(shè)電子標(biāo)識(shí)，以便于以后的維護(hù)。③光纜預(yù)留：光纜預(yù)留點(diǎn)的預(yù)留符合標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)預(yù)留點(diǎn)預(yù)留同等長(zhǎng)度光纜，以便于后期維護(hù)時(shí)計(jì)算光纜的準(zhǔn)確長(zhǎng)度。

1.3 管道光纜維護(hù)

由于油氣管道光纜路線較長(zhǎng)，且涉及的光通信設(shè)備都是專業(yè)設(shè)備，從日常巡檢、設(shè)備保養(yǎng)、故障排除、光纜搶修等都需要相關(guān)專業(yè)知識(shí)，所以一般聘請(qǐng)專業(yè)化的通信隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)維護(hù)。

2 長(zhǎng)輸油氣管道光纜維護(hù)

2.1 日常維護(hù)

筆者在國(guó)家十一五重點(diǎn)工程川氣東送管道分公司從事光纜維護(hù)工作，現(xiàn)就維護(hù)方面簡(jiǎn)單探討一下。長(zhǎng)輸油氣管道因?yàn)榫€路長(zhǎng)，日常維護(hù)工作也顯得尤為重要。以筆者所處的江蘇、浙江段來看，每年都有大量的涉及管道、光纜周邊的動(dòng)土作業(yè)，因某些地段的地質(zhì)原因，雖然施工規(guī)定5m內(nèi)不動(dòng)挖掘機(jī)，但在實(shí)際施工中仍然免不了一些打擦邊球的動(dòng)土作業(yè)，盡管施工人員小心加謹(jǐn)慎，還是不能避免光纜被損傷的結(jié)果。

光纜損傷原因：

（1）第三方施工。最主要的原因是第三方施工造成的光纜故障，包括正在監(jiān)督的施工和未上報(bào)的施工。特別是未進(jìn)行上報(bào)的施工，因?yàn)闆]有巡線人員的監(jiān)護(hù)，而挖掘機(jī)駕駛員一般對(duì)管道的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)光纜的位置更是不清楚，所以更容易發(fā)生光纜中斷的事故。但是并不代表有人監(jiān)護(hù)的施工就不會(huì)出事故，因?yàn)楣栊竟芎凸饫|對(duì)于挖掘機(jī)來說就像細(xì)線一樣，挖機(jī)駕駛員在操作中根本感覺不到光纜的存在，所以事故率較高。

（2）異物導(dǎo)致?lián)p壞。這里所說的異物導(dǎo)致的光纜損壞，一般情況下達(dá)不到光纜中斷，大多是隨著時(shí)間的增加，光纜某一點(diǎn)的損耗逐漸增加，影響光纜的傳輸。異物包括山區(qū)的巨大石塊對(duì)光纜的壓迫、跨公路河流時(shí)保護(hù)鋼管出口處對(duì)光纜造成的折損、接頭盒內(nèi)進(jìn)水造成熔接點(diǎn)損耗增加、個(gè)別土質(zhì)松軟地區(qū)沉降不一造成光纜彎折等情況。

（3）自然災(zāi)害及其它。包括地震、泥石流、洪水等自然災(zāi)害造成的光纜故障，還有蟲蟻啃食造成的故障等，這些在山區(qū)比較常見，我們?cè)谥貞c那邊的山區(qū)，就多次發(fā)生接頭盒內(nèi)的光纖被白蟻咬斷的情形，而山區(qū)的泥石流更厲害，直接就把光纜沖斷。

2.2 故障搶修

（1）一般搶修。這里所說的一般性搶修，是指第三方施工造成的光纜中斷，中斷點(diǎn)非常明確，到現(xiàn)場(chǎng)就可以進(jìn)行光纜熔接作業(yè)的搶修。這類搶修按照我們固定的應(yīng)急方案進(jìn)行搶修作業(yè)就可以。但這種也碰到過一些特殊情形，就是施工方在剛開始開挖就挖斷了光纜，然后把挖斷的地方掩埋平整后離開現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致我們的查找時(shí)間被大大拖延。

（2）特殊搶修。這類的分兩種，第一種是大的自然災(zāi)害造成的，另一種就是地質(zhì)沉降、彎折造成在用纖芯受損。①對(duì)于大的自然災(zāi)害造成的光纜中斷，一般影響較大，可能存在幾百米的光纜損傷，這時(shí)的搶修最重要的是搶通，通過布放新的光纜，尋找安全的迂回線路，首先第一時(shí)間恢復(fù)通信，然后再根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，重新設(shè)計(jì)路由，布放光纜，再進(jìn)行光纜割接，恢復(fù)正常狀態(tài)的通信，全部的工作量較大，搶通后的光纜整理時(shí)間也可能拖的較長(zhǎng)，可能需要重新制作水保之類的工作。②對(duì)于第二種光纜損傷，由于沒有明確的位置信息，需要通過專用儀器對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，然后根據(jù)所測(cè)距離到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，找出最可能受損的大概位置，利用前后的光纜預(yù)留點(diǎn)或者熔接點(diǎn)，再次對(duì)光纜受損點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，判斷受損點(diǎn)的精確位置，然后進(jìn)行開挖，找到受損點(diǎn)后對(duì)光纜進(jìn)行修復(fù)作業(yè)，這種搶修涉及作業(yè)內(nèi)容較繁瑣，測(cè)試、分析都要嚴(yán)謹(jǐn)，而且必須一步步按照步驟進(jìn)行，否則會(huì)增加更多無謂的工資內(nèi)容。如果前期施工中接頭、預(yù)留都是按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)故障點(diǎn)的距離測(cè)量會(huì)更加準(zhǔn)確。

2.3 搶修器材

光纜搶修用器材主要有光纖熔接機(jī)、光時(shí)域反射儀（OTDR）、光纜管道定位儀。

（1）光纖熔接機(jī)。光纖熔接機(jī)主要用于光通信中光纜的施工和維護(hù)，一般工作原理是利用高壓電弧將兩光纖斷面熔化的同時(shí)用高精度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)平緩?fù)七M(jìn)讓兩根光纖融合成一根，以實(shí)現(xiàn)光纖模場(chǎng)的耦合。進(jìn)口熔接設(shè)備比較精密，對(duì)光纖端面處理的熔接要求高，不符合條件的不會(huì)進(jìn)行熔接，但熔接質(zhì)量好；國(guó)產(chǎn)熔接設(shè)備操作方便，對(duì)光纖端面處理的熔接要求不高，相對(duì)熔接質(zhì)量和衰耗會(huì)差一些。

（2）光 時(shí) 域 反射 儀。OTDR（Optical Time Domain Reflectometer），中文意思為光時(shí)域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，它被廣泛應(yīng)用于光纜線路的維護(hù)、施工之中，可進(jìn)行光纖長(zhǎng)度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測(cè)量。

（3）光纜管道定位儀。光纜定位儀發(fā)射不同頻率信號(hào)在光纜金屬體及大地之間形成回路，通過接收器感應(yīng)所發(fā)射信號(hào)，能夠探測(cè)在地面下的光纜路由，快速確定光纜走向。

2.4 經(jīng)典案例

（1）一次光纜中斷，設(shè)備告警，經(jīng)過測(cè)試得到大概公里數(shù)，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，沒有發(fā)現(xiàn)任何挖機(jī)施工痕跡，在疑似地區(qū)1000m處有渣土車墊土作業(yè)，就是一個(gè)低洼地區(qū)的填土，離測(cè)試故障距離點(diǎn)相對(duì)較遠(yuǎn)；通過在測(cè)試故障點(diǎn)附近開挖探查，探測(cè)到光纜后進(jìn)行路由探測(cè)，找到了中斷點(diǎn)，原因是前期施工方在施工作業(yè)中光纜接頭處沒有保護(hù)箱，光纜沒有預(yù)留，因1000m處的填土作業(yè)（計(jì)劃填土20t，施工方填了80t，）致使填土區(qū)域的下方光纜發(fā)生整體沉降，光纜接頭盒內(nèi)的光纜被繃斷。

（2）在重慶山區(qū)發(fā)生的光纜中斷，經(jīng)測(cè)試后到現(xiàn)場(chǎng)查找，根據(jù)距離確定了一個(gè)接頭點(diǎn)位置，打開接頭盒，里面都是白蟻活動(dòng)痕跡，光纜被白蟻咬斷，造成中斷故障（如圖1）。

圖1

（3）某村村民準(zhǔn)備把地里的竹根刨掉，無視旁邊的管道標(biāo)樁，即沒有通知巡線人員，也沒有告訴挖機(jī)駕駛員注意事項(xiàng)，挖機(jī)沒幾下就把光纜挖斷，村民讓挖機(jī)把地面恢復(fù)，人車都撤離了現(xiàn)場(chǎng)，那次找了一上午才找到被掩埋的光纜中斷點(diǎn)。

總之，在長(zhǎng)輸管道光纜維護(hù)工作中，碰到過很多特別的故障案例，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)情況不同，中斷事件也不盡相同；例如在地下多水的江浙地區(qū)，沒有發(fā)生過白蟻、泥石流等造成的中斷故障，第三方施工的原因較多；在西部山區(qū)，施工較少，蟲蟻、自然災(zāi)害造成的中斷相對(duì)較多。

本文只是作者對(duì)長(zhǎng)輸油氣管道光纜施工及日常維護(hù)中所涉及的普遍問題做一個(gè)簡(jiǎn)單的論述，在實(shí)際工作中，情況千差萬別，個(gè)別非常復(fù)雜，希望此文能夠給大家一些幫助。