孔朝金 龐樹寶 初曉航 王曉丹 馬偉平
1.中國(guó)石油西南管道南寧輸油氣分公司,廣西 南寧 530022;
2.中石油中亞天然氣管道有限公司,北京 100007;
3.中國(guó)石油管道公司管道工程第一項(xiàng)目經(jīng)理部,河北 廊坊 065000;
4.中國(guó)石油管道中原輸油氣分公司,山東 德州 253000;
5.中國(guó)石油管道研究中心,河北 廊坊 065000
隨著我國(guó)油氣管道的蓬勃發(fā)展,管道安全已成為運(yùn)行商和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。 管道標(biāo)識(shí)是管道日常管理的重要輔助設(shè)施,也是減少第三方破壞、避免挖掘或爆破作業(yè)等危害管道安全活動(dòng)的有效措施,已成為管道完整性管理程序和應(yīng)急救援計(jì)劃的重要組成部分[1-3]。國(guó)內(nèi)管道地面標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)主要有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6064-2011 《管道干線標(biāo)記設(shè)置技術(shù)規(guī)范》[4]、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1357-2010《油氣管道地面標(biāo)識(shí)設(shè)置規(guī)范》[5]和Q/SY GD 0190-2013《管道地面標(biāo)識(shí)管理規(guī)范》[6]等。 國(guó)內(nèi)管道地面標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)存在的主要問(wèn)題是國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)管道標(biāo)識(shí)的設(shè)置位置、制作材料等要求不一致,甚至存在矛盾,由此給管道維護(hù)和管理帶來(lái)不便,管道標(biāo)識(shí)的警示作用沒有充分發(fā)揮等[7-8]。 我國(guó)應(yīng)借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步提高管道維護(hù)和管理技術(shù)水平[9]。
美國(guó)石油學(xué)會(huì)API 于2010 年8 月出版了API RP 1109-2010 《液體石油管道設(shè)施標(biāo)識(shí)推薦做法》[10](第4版),規(guī)定了危險(xiǎn)液體石油管道設(shè)施標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)、顯示信息、安裝、設(shè)置位置、檢測(cè)和維護(hù)。 該標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容是規(guī)定了管道標(biāo)識(shí)的設(shè)置原則,確定了管道標(biāo)識(shí)埋設(shè)深度和埋設(shè)間距應(yīng)該考慮的因素,并給出了空中巡檢牌的設(shè)置原則和設(shè)計(jì)樣式。
國(guó)內(nèi)管道應(yīng)用的地面標(biāo)識(shí)包括里程樁/測(cè)試樁、標(biāo)志樁、通信標(biāo)石、加密樁和警示牌等,其中標(biāo)志樁包括轉(zhuǎn)角樁、穿越樁、交叉樁、分界樁、設(shè)施樁等,以及閥室標(biāo)牌、標(biāo)識(shí)帶、 警示蓋板和空中巡檢牌等特殊用途標(biāo)識(shí)。 API RP 1109-2010 關(guān)于“管道標(biāo)識(shí)”的定義更為廣泛,即通過(guò)警示、通知、通告等形式,利用字母、文字、符號(hào)傳達(dá)管道標(biāo)志、名稱、方向、信息、指令、警告或者其他信息,分為永久性標(biāo)志和臨時(shí)性標(biāo)識(shí)。 永久性標(biāo)志包括空中巡檢牌、管道標(biāo)識(shí)以及站場(chǎng)周圍用于警示公眾、應(yīng)急救援、公示管道所屬運(yùn)營(yíng)商的標(biāo)志。 臨時(shí)性標(biāo)識(shí)指管道維修作業(yè)過(guò)程中設(shè)置的標(biāo)志,包括警戒帶、旗幟、立桿等。API RP 1109-2010 規(guī)定除使用管道標(biāo)識(shí),還可以使用其他標(biāo)志或者標(biāo)牌。 例如在人行道上噴印標(biāo)志、埋設(shè)管道定位標(biāo)線、警示格柵網(wǎng)和保護(hù)套管通風(fēng)口等,見圖1。
圖1 路面管道標(biāo)識(shí)
針對(duì)“管道標(biāo)識(shí)設(shè)置原則”, 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)為原則性規(guī)定,例如標(biāo)志樁應(yīng)減少土地使用,安裝可靠,滿足可視性和通視性要求等。 API RP 1109-2010 規(guī)定應(yīng)綜合考慮管道輸送介質(zhì)的危險(xiǎn)性,管道對(duì)相鄰工業(yè)、商業(yè)、居民區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)的影響,開挖作業(yè)對(duì)管道損害的敏感性,管道失效后果等因素,在特定區(qū)域設(shè)置管道標(biāo)識(shí),向公眾提供信息,防止管道損傷。
針對(duì)“管道標(biāo)識(shí)埋設(shè)深度”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)比較簡(jiǎn)略,例如Q/SY 1357-2010 規(guī)定里程樁埋深1 m,標(biāo)志樁埋設(shè)高度露出自然地面0.6 m。API RP 1109-2010 規(guī)定確定標(biāo)志樁埋設(shè)深度時(shí)應(yīng)考慮下列因素:
●制作材料和安裝方法;
●土壤類型、土壤固結(jié)狀況;
●凍土層深度和土壤沉降傾向性;
●管道標(biāo)識(shí)組件尺寸、形狀、高度和重量;
●受外力影響程度,例如風(fēng)力、洪水、河流沖刷、野生動(dòng)物等;
●管道埋深。
針對(duì)“設(shè)置間距”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基本一致,即每公里設(shè)置一個(gè)里程樁/測(cè)試樁, 此外Q/SY 1357-2010 規(guī)定合并里程樁和陰極保護(hù)測(cè)試樁的調(diào)整間距不應(yīng)大于50 m;Q/SY GD 0190-2013 規(guī)定電流測(cè)試樁宜每5~15 km 設(shè)置1個(gè)。 API RP 1109-2010 規(guī)定確定管道標(biāo)識(shí)間距, 應(yīng)考慮土地使用狀況、地形、環(huán)境、人口密度、當(dāng)?shù)胤梢约捌渌A(yù)防管道損害的措施。 例如特別類型挖掘作業(yè)、無(wú)法使用統(tǒng)一電話報(bào)警系統(tǒng)(One-call Notification Systems)和管道附近開挖作業(yè)的頻率等。
針對(duì)“并行敷設(shè)”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不一致,例如SY/T 6064-2011 規(guī)定兩條及兩條以上管道同溝敷設(shè), 輸送介質(zhì)相同,里程樁/測(cè)試樁可共用;輸送介質(zhì)不同,里程樁/測(cè)試樁應(yīng)分開設(shè)置。 Q/SY 1357-2010 規(guī)定相同介質(zhì)的兩條管道并行敷設(shè),宜合并設(shè)置管道標(biāo)識(shí);相同介質(zhì)的三條及以上管道并行敷設(shè),應(yīng)分別設(shè)置管道標(biāo)識(shí)。 針對(duì)介質(zhì)相同的三條管道并行敷設(shè),根據(jù)SY/T 6064-2011 可共用里程樁/測(cè)試樁,根據(jù)Q/SY 1357-2010 應(yīng)分開設(shè)置標(biāo)志樁,容易造成混淆。
針對(duì)“設(shè)置位置”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)略有不同,例如SY/T 6064-2011 和Q/SY 1357-2010 規(guī)定應(yīng)設(shè)置在距管道中心線1.0 m+0.5 D(管道直徑,m)處;Q/SY GD 0190-2013 規(guī)定應(yīng)設(shè)置在距離管道中心線1.5 m 處,埋設(shè)偏差為±0.25 m。
針對(duì)“管道穿越鐵路”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基本一致。 此外Q/SY 1357-2010 規(guī)定穿越樁設(shè)置在鐵路用地邊界線外2 m處管道中心線的正上方。
針對(duì)“管道穿越公路”,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)略有不同。 例如Q/SY GD 0190-2013 規(guī)定穿越樁設(shè)置在河流、渠道堤壩坡腳處或距岸邊3 m 處;Q/SY 1357-2010 規(guī)定穿越樁設(shè)置在河流、渠道堤壩坡腳處或距岸邊3~10 m 處,更具靈活性。
針對(duì)空中巡檢牌,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)比較簡(jiǎn)略,例如Q/SY GD 0190-2013 規(guī)定在管道上方按照一定距離埋設(shè), 便于飛行器巡查管道而設(shè)立的巡檢標(biāo)記。 API RP 1109-2010 規(guī)定設(shè)置空中巡檢牌,應(yīng)考慮地形、管道路權(quán)帶(Right-ofway,ROW)鄰近區(qū)域土地可用性、飛行路線、沿管道路權(quán)帶可識(shí)別的物理特征點(diǎn),例如管道干線和支線(橫向偏離)等,推薦制作樣式見圖2。
圖2 空中巡檢牌推薦制作樣式
國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)管道地面標(biāo)識(shí)的制作方法不一致,管道企業(yè)做法也有差異, 例如Q/SY GD 0190-2013 規(guī)定了三棱加密樁、四棱加密樁和圓柱加密樁,Q/SY 1357-2010規(guī)定了四方形加密樁。 限于篇幅,僅以管道標(biāo)志樁為例,Q/SY GD 0190-2013 和Q/SY 1357-2010 規(guī)定標(biāo)志樁設(shè)計(jì)圖樣見圖3~4。
圖3 梯形標(biāo)志樁
圖4 三角形標(biāo)志樁
API RP 1109-2010 理念比較新穎,條款內(nèi)容細(xì)化、可操作性強(qiáng),建議國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)借鑒:
a)API RP 1109-2010 給出了管道標(biāo)識(shí)定義,管道標(biāo)識(shí)類型多樣化,除管道標(biāo)志樁以外,還包括人行道上噴印標(biāo)志、埋設(shè)管道定位標(biāo)線、警示格柵網(wǎng)和保護(hù)套管通風(fēng)口等特殊類型管道標(biāo)識(shí)。 針對(duì)我國(guó)管道穿越城市區(qū)域或者人口稠密區(qū)的情形,可采用特殊類型管道標(biāo)識(shí)。
b)API RP 1109-2010 規(guī)定了管道標(biāo)識(shí)設(shè)置原則,以及確定管道標(biāo)識(shí)埋設(shè)深度和埋設(shè)間距應(yīng)該考慮的因素。建議國(guó)內(nèi)管道企業(yè)綜合考慮管道所處地區(qū)等級(jí)、水文地質(zhì)條件、社會(huì)依托條件等,合理確定管道標(biāo)識(shí)設(shè)置位置、埋設(shè)深度和間距。
c)API RP 1109-2010 規(guī)定了空中巡檢牌的設(shè)置原則和設(shè)計(jì)樣式。 針對(duì)國(guó)內(nèi)沿山區(qū)、高原和高寒凍土區(qū)敷設(shè)的管道,可據(jù)此設(shè)計(jì)空中巡檢牌。
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