關(guān)于長輸油氣管道光纜維護的探討

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目部，河南 濮陽 457006）

1 長輸油氣管道光纜工程現(xiàn)況

1.1 管道光纜概念

因為現(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輸油氣管道的通信光纜，因為油氣管道都在幾百甚至幾千公里，架設(shè)如此長度的架空光纜是不現(xiàn)實，而全部采用租用第三方提供的電路，對我們管道工業(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

因為油氣管道距離較遠，施工工期也較長，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)場情況分1～3公里每段，然后用空壓機進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)，這時阻力較小，便于光纜快速的到達另一端，但是相對距離還是有限的，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。①光纜的標志樁：標志樁的數(shù)量一定要充足，拐角樁、氣吹樁、接頭樁，盡量多不能少，因為后期會發(fā)生損壞、丟失，導(dǎo)致光纜路由不明確。標志樁的信息要全面，樁號、類型等信息不能少。標志樁的材質(zhì)盡量選用玻璃鋼制品，不會腐爛，信息不會丟失。標志樁的尺寸要符合標準。②電子標識：接頭點、預(yù)留點一定要埋設(shè)電子標識，以便于以后的維護。③光纜預(yù)留：光纜預(yù)留點的預(yù)留符合標準，每個預(yù)留點預(yù)留同等長度光纜，以便于后期維護時計算光纜的準確長度。

1.3 管道光纜維護

由于油氣管道光纜路線較長，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，所以一般聘請專業(yè)化的通信隊伍進行專業(yè)維護。

2 長輸油氣管道光纜維護

2.1 日常維護

筆者在國家十一五重點工程川氣東送管道分公司從事光纜維護工作，現(xiàn)就維護方面簡單探討一下。長輸油氣管道因為線路長，日常維護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)不動挖掘機，但在實際施工中仍然免不了一些打擦邊球的動土作業(yè)，盡管施工人員小心加謹慎，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)督的施工和未上報的施工。特別是未進行上報的施工，因為沒有巡線人員的監(jiān)護，而挖掘機駕駛員一般對管道的危險性認識不夠，對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)護的施工就不會出事故，因為硅芯管和光纜對于挖掘機來說就像細線一樣，挖機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，一般情況下達不到光纜中斷，大多是隨著時間的增加，光纜某一點的損耗逐漸增加，影響光纜的傳輸。異物包括山區(qū)的巨大石塊對光纜的壓迫、跨公路河流時保護鋼管出口處對光纜造成的折損、接頭盒內(nèi)進水造成熔接點損耗增加、個別土質(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，我們在重慶那邊的山區(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，中斷點非常明確，到現(xiàn)場就可以進行光纜熔接作業(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，導(dǎo)致我們的查找時間被大大拖延。

（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，首先第一時間恢復(fù)通信，然后再根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場實際情況，重新設(shè)計路由，布放光纜，再進行光纜割接，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間也可能拖的較長，可能需要重新制作水保之類的工作。②對于第二種光纜損傷，由于沒有明確的位置信息，需要通過專用儀器對故障點進行測試，然后根據(jù)所測距離到現(xiàn)場進行勘察，找出最可能受損的大概位置，利用前后的光纜預(yù)留點或者熔接點，再次對光纜受損點進行詳細測試，判斷受損點的精確位置，然后進行開挖，找到受損點后對光纜進行修復(fù)作業(yè)，這種搶修涉及作業(yè)內(nèi)容較繁瑣，測試、分析都要嚴謹，而且必須一步步按照步驟進行，否則會增加更多無謂的工資內(nèi)容。如果前期施工中接頭、預(yù)留都是按照標準進行，對故障點的距離測量會更加準確。

2.3 搶修器材

光纜搶修用器材主要有光纖熔接機、光時域反射儀（OTDR）、光纜管道定位儀。

（1）光纖熔接機。光纖熔接機主要用于光通信中光纜的施工和維護，一般工作原理是利用高壓電弧將兩光纖斷面熔化的同時用高精度運動機構(gòu)平緩?fù)七M讓兩根光纖融合成一根，以實現(xiàn)光纖模場的耦合。進口熔接設(shè)備比較精密，對光纖端面處理的熔接要求高，不符合條件的不會進行熔接，但熔接質(zhì)量好；國產(chǎn)熔接設(shè)備操作方便，對光纖端面處理的熔接要求不高，相對熔接質(zhì)量和衰耗會差一些。

（2）光 時 域 反射 儀。OTDR（Optical Time Domain Reflectometer），中文意思為光時域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時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、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

（3）光纜管道定位儀。光纜定位儀發(fā)射不同頻率信號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，能夠探測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)過測試得到大概公里數(shù)，到現(xiàn)場進行巡查，沒有發(fā)現(xiàn)任何挖機施工痕跡，在疑似地區(qū)1000m處有渣土車墊土作業(yè)，就是一個低洼地區(qū)的填土，離測試故障距離點相對較遠；通過在測試故障點附近開挖探查，探測到光纜后進行路由探測，找到了中斷點，原因是前期施工方在施工作業(yè)中光纜接頭處沒有保護箱，光纜沒有預(yù)留，因1000m處的填土作業(yè)（計劃填土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)測試后到現(xiàn)場查找，根據(jù)距離確定了一個接頭點位置，打開接頭盒，里面都是白蟻活動痕跡，光纜被白蟻咬斷，造成中斷故障（如圖1）。

圖1

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

總之，在長輸管道光纜維護工作中，碰到過很多特別的故障案例，因為每個地區(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)害造成的中斷相對較多。

本文只是作者對長輸油氣管道光纜施工及日常維護中所涉及的普遍問題做一個簡單的論述，在實際工作中，情況千差萬別，個別非常復(fù)雜，希望此文能夠給大家一些幫助。