論鐵路與油氣管道交匯技術(shù)要求

王 利 鋒

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610031)

0 引言

鐵路與油氣管道都是我國國民經(jīng)濟大動脈，根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》和《中長期油氣管道網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年，鐵路網(wǎng)和油氣管道網(wǎng)規(guī)模分別達到15萬km和16.5萬km。鐵路工程設(shè)計中，不可避免的會遇到鐵路和油氣管道交匯的情況，主要包括相互交叉或并行情況，如何合理處理兩者之間的關(guān)系，是設(shè)計工程師必須要考慮的問題。

1 規(guī)范的演化史

就鐵路和油氣管道相互關(guān)系要求，國家鐵路局(鐵路總公司或原鐵道部)、國家能源局(石油部)等部門發(fā)布過多個規(guī)定、規(guī)范等，相關(guān)規(guī)定、規(guī)范主要經(jīng)歷了三個時期。

1.1 第一時期——聯(lián)合發(fā)布(1990年之前)

1987年鐵道部、石油部聯(lián)合發(fā)布了《原油、天然氣長輸管道與鐵路相互關(guān)系的若干規(guī)定》(油建字[1987]505號鐵基[1987]780號)。該規(guī)定是我國第一次比較完整的確定了鐵路和油氣管道的相互關(guān)系要求，在交叉角度、設(shè)涵保護等方面進行了定量的規(guī)定[1]。該規(guī)定為處理鐵路和油氣管道之間的關(guān)系乃至后期規(guī)范的發(fā)布奠定了基礎(chǔ)。一直使用到2015年，由《油氣輸送管道與鐵路交匯工程技術(shù)及管理規(guī)定》(國能油氣[2015]392號)廢止。

在該時期，由于鐵路和油氣管道工程建設(shè)均比較少，兩者之間交匯也少，因此兩者相互之間產(chǎn)生的矛盾也少。

1.2 第二時期——單獨發(fā)布(1990年—2015年)

隨著我國鐵路和油氣管道的大規(guī)模建設(shè)，特別是電氣化鐵路和長大輸油輸氣管道的發(fā)展，國家對鐵路和油氣輸送管道的安全非常重視，相關(guān)部門相繼發(fā)布了一些法規(guī)和條例。

1)國家發(fā)布的法規(guī)和條例：

這一時期國家相繼頒布了《鐵路運輸安全保護條例》(2004年國務(wù)院令第430號)、《鐵路安全管理條例》(2013年國務(wù)院令第639號)、《石油天然氣管道保護條例》(2001年國務(wù)院令第313號)、《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》(2010年主席令(第三十號))等法規(guī)和條例。

2)鐵路和石油(天然氣)等部門發(fā)布的規(guī)范這一時期主要有：TB/T 2832—1997交流電氣化鐵道對油(氣)管道(含油庫)的影響容許值及防護措施，TB 10063—1999，TB 10063—2007，TB 10063—2007(2012年版)鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范，GB 50253—1994，GB 50253—2003，GB 50253—2014輸油管道工程設(shè)計規(guī)范，GB 50423—2007，GB 50423—2013油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范，GB 50028—2006城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范等規(guī)范。

以上法規(guī)、條例和規(guī)范的發(fā)布，進一步細化了對鐵路和油氣輸送管道的防護要求，比如對相互間的安全距離、靜電防護距離、爆破防護距離要求等。

3)存在問題：

由于部分規(guī)范未充分考慮對方行業(yè)的規(guī)定，存在部分條款對相互關(guān)系的要求不盡一致和設(shè)計盲區(qū)等情況。

a.平行距離要求不一致:

就埋地管道與鐵路的平行距離要求而言，TB 10063—2007鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范(2012年版)比GB 50253—2014輸油管道工程設(shè)計規(guī)范要求更嚴格，要求防火距離不應(yīng)小于50 m[2]。

b.交叉角度要求不一致:

TB 10063—2007鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范(2012年版)比GB 50423—2013油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范要求更嚴格，要求交角不應(yīng)小于45°。

c.穿越車站要求不一致:

TB 10063—2007鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范(2012年版)比GB 50028—2006城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范更嚴格，禁止從車站跨越。

d.存在規(guī)范盲區(qū):

TB 10063—2007鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范(2012年版)不適用于工作壓力大于1.6 MPa的油氣管道，存在規(guī)范盲區(qū)。

總體說來，在這個階段，鐵路系統(tǒng)的規(guī)范相對嚴格，部分規(guī)范甚至在工程建設(shè)中難以執(zhí)行。比如在鐵路穿越城市區(qū)域時，由于城市燃氣管道一般比較多，且城市土地寸土寸金，因此在鐵路工程設(shè)計中很多燃氣管道很難滿足與鐵路平行距離不小于50 m的要求。

1.3 第三時期——再次聯(lián)合發(fā)布(2015至今)

2016年3月7日，國家能源局和國家鐵路局聯(lián)合頒布了《油氣輸送管道與鐵路交匯工程技術(shù)及管理規(guī)定》(國能油氣[2015]392號)。根據(jù)該規(guī)定，國家鐵路局也修訂了《鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范》，發(fā)布了新版TB 10063—2016鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范。

本次聯(lián)合頒布的規(guī)范更加細化了相互關(guān)系要求，比如管道與鐵路橋墩的距離、管道上跨鐵路隧道頂?shù)囊蟮取Ｐ抻喠说诙r期部分規(guī)范存在的問題，統(tǒng)一了相關(guān)要求，比如平行距離、交叉角度表述一致，TB 10063—2016鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范總則中取消了“不適用于工作壓力大于1.6 MPa”[3]，本階段較為系統(tǒng)完整的規(guī)定了相互關(guān)系。

2 現(xiàn)行有效的規(guī)范

關(guān)于鐵路與油氣輸送管道關(guān)系現(xiàn)行有效的法、條例、規(guī)定以及規(guī)范主要有以下7個：

1)《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》(2010年中華人民共和國主席令(第三十號))。

2)《鐵路安全管理條例》(2013年中華人民共和國國務(wù)院令(第639號))。

3)《油氣輸送管道與鐵路交匯工程技術(shù)及管理規(guī)定》(國能油氣[2015]392號)。

4)GB 50028—2006城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范。

5)GB 50253—2014輸油管道工程設(shè)計規(guī)范。

6)GB 50423—2013油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范。

7)TB 10063—2016鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范。

3 油氣管道分類

根據(jù)現(xiàn)行有效的規(guī)范，在處理油氣管道和鐵路的相互關(guān)系的范疇中，油氣管道按照功能分為：城鎮(zhèn)燃氣管道、油氣輸送管道、油氣田廠內(nèi)管道三種[4]。由于油氣田廠內(nèi)管道與建(構(gòu))筑物設(shè)置在一起，與建(構(gòu))筑物一并拆除或保留，不用單獨研究，主要按照城鎮(zhèn)燃氣管道、油氣輸送管道兩種類型研究鐵路和油氣管道的相互關(guān)系。

4 技術(shù)要求

鐵路與油氣管道交匯方式主要有兩種：平行和交叉。鐵路與油氣管道平行，主要是指油氣管道沿鐵路線并行鋪設(shè)。鐵路與油氣管道交叉，又可分為管道上跨鐵路和管道下穿鐵路兩種。不管是何種交匯方式，鐵路與管道的距離越近干擾越大，因此在滿足工程技術(shù)和節(jié)約土地的條件下，兩者應(yīng)盡量相互遠離避讓。根據(jù)現(xiàn)行有效規(guī)范，鐵路與油氣管道交匯技術(shù)要求如下。

4.1 并行要求

1)油氣輸送管道:

管道與鐵路用地界凈距不應(yīng)小于3 m。

埋地管道、地上管道、液化石油氣管道分別與鐵路凈距不應(yīng)小于25 m,50 m,50 m。

在管道兩側(cè)各200 m范圍內(nèi)爆破作業(yè)需向縣級人民政府主管管道保護工作的部門提出申請[5]。

2)城鎮(zhèn)燃氣管道:

地下燃氣管道與鐵路路堤坡腳的水平凈距不應(yīng)小于5 m(Pa≤1.6 MPa),6 m(1.6 MPa

4.2 交叉要求

1)交叉角度:

鐵路與油氣管道交叉角度不宜小于30°。在采取安全措施的情況下，鐵路橋梁與油氣管道交叉角度可小于30°。當油氣管道采用頂進套管、頂進防護涵穿越既有鐵路路基時，交叉角度不宜小于45°。

2)鐵路跨越管道:

鐵路跨越管道段應(yīng)設(shè)保護涵或橋梁，不應(yīng)從鐵路立交、行洪、灌溉、保護等涵洞內(nèi)穿越，可從為管道預(yù)留的涵洞或原功能廢棄但結(jié)構(gòu)完好的涵洞內(nèi)穿越。涵洞要求：涵洞內(nèi)宜保留不小于1 m的驗收通道，管道與管道間、管道與邊墻間、管頂與涵洞頂板間的距離不宜小于0.5 m，涵洞內(nèi)凈空高度不宜小于1.8 m。管道頂在橋梁下方埋深不宜小于1.2 m。管道距離橋梁墩臺距離不小于3 m。鐵路橋梁底至自然地面的凈空高不應(yīng)小于2 m。

3)管道上跨鐵路:

管道不應(yīng)跨越設(shè)計時速200 km及以上的鐵路，動車走行線及城際鐵路。管道在其他鐵路上方跨越時，管道跨越結(jié)構(gòu)底面至鐵路軌頂面距離不應(yīng)小于12.5 m，且距離接觸網(wǎng)帶電體的距離不應(yīng)小于4 m，其支承結(jié)構(gòu)的耐火等級應(yīng)為一級。新建鐵路隧道在埋地管道下方采用控制爆破開挖時，隧道頂部與埋地管道底部垂直高度不應(yīng)小于20 m。管道與鐵路不應(yīng)在旅客車站、編組站兩端咽喉區(qū)范圍內(nèi)交叉，不應(yīng)在牽引變電所、動車段(所)、機務(wù)段(所)、車輛段(所)圍墻內(nèi)交叉。

5 有待商榷的問題

雖然《油氣輸送管道與鐵路交匯工程技術(shù)及管理規(guī)定》和《鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范》較為完整的規(guī)定了相互關(guān)系，TB 10063—2016鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范取消了“不適用于工作壓力大于1.6 MPa”的要求，但目前規(guī)范仍存在有待商榷的地方。

5.1 穿越車站要求不一致

GB 50028—2006城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范和TB 10063—2016鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范對管道穿越車站的要求不一致。由于城市管網(wǎng)建設(shè)的密集性，常常發(fā)生管道與車站交叉情況，若管道采用躲避車站繞行穿越方案，對于較密集的城市建筑很難有穿行通道，且U型布置方案工程量大，布置方案也不合理，建議城鎮(zhèn)中低壓力管道(P≤0.4 MPa)在采取保護措施后，可以穿越車站咽喉區(qū)，為減少影響，穿越地點應(yīng)選擇在站臺外側(cè)。

5.2 管道穿越涵洞

對于鄉(xiāng)村道路涵洞，通行量較少，在后期建設(shè)確需要鋪設(shè)管道，若遠繞的話，工程量太大，建議中低壓城鎮(zhèn)燃氣管道可穿越四級公路涵洞。

6 結(jié)語

從規(guī)范的演化史可以看出，鐵路和油氣管道交匯技術(shù)要求規(guī)范具有以下特點：

1)鐵路和管道都至少從行政法規(guī)的效力層級規(guī)定了交匯技術(shù)要求，由此可見其重要性。

2)經(jīng)過幾個階段的發(fā)展，目前規(guī)范中的交匯技術(shù)要求體現(xiàn)了完整性、系統(tǒng)性、相容性等特點，適應(yīng)了工程的復(fù)雜性，有效的處理交匯避讓問題。

3)對規(guī)范中有關(guān)穿越車站、穿越公路涵洞要求進行商榷，提出建議。

工程設(shè)計是以技術(shù)集成為核心的，而技術(shù)常常以規(guī)范為載體展現(xiàn)的[7]，本文采用歷史和邏輯相結(jié)合方法，從規(guī)范的演化歷史，探究鐵路與油氣管道交匯技術(shù)要求本質(zhì)，研究結(jié)果為合理處理鐵路和油氣管道交匯問題提供理論依據(jù)。