天然氣長輸管道河流穿越設(shè)計要點

閆飛

摘要：為了能夠有效緩解不同地域的能源需求壓力，并提高管道河流穿越中的可靠安全性，本文就針對天然氣長輸管道河流穿越中存在的問題進行了深入分析和研究，并在穿越設(shè)計施工中提出了相關(guān)的注意事項，因而需結(jié)合施工工程的各方面因素，選擇最為科學(xué)合理的穿越方式，以便能夠提升管道運輸?shù)恼w效果。

關(guān)鍵詞：天然氣;長輸管道;河流穿越

前言：

天然氣長輸管道河流穿越施工過程中需要經(jīng)過復(fù)雜的地形環(huán)境，并沿途穿越不同的河流，這就要求了需要在施工運輸中充分保障管道河流穿越的穩(wěn)固可靠性以及安全性。因而在施工設(shè)計中需要結(jié)合河流周圍的土質(zhì)環(huán)境以及人文資料，并注重河流穿越施工的設(shè)計事項，以便發(fā)揮管道運輸?shù)淖顑?yōu)效果。

一、天然氣長輸管道河流穿越存在的問題

（一）長輸管道穩(wěn)定性失效

天然氣長輸管道在竣工完成之后，常常會受到周圍土壤的影響又或是管道外部環(huán)境的變化，出現(xiàn)溫度變化以及土質(zhì)下沉的現(xiàn)象，從而造成管道彎曲變形、失穩(wěn)。當(dāng)管道周圍的河流發(fā)生泄洪時，由于洪水具有較強的沖刷作用，因而極易導(dǎo)致長輸管道內(nèi)暴露出來，長此以往，河水的長時間沖刷會導(dǎo)致管道出現(xiàn)破損問題。通常情況下，河流周圍的土壤大部分都是砂石土質(zhì)，這些土質(zhì)沒有較強的穩(wěn)定性，且土質(zhì)硬度不夠，若是河流的流向發(fā)生改變，那么管道將會受到很大的應(yīng)力影響，運輸管道受到這些應(yīng)力極易出現(xiàn)受損問題。

（二）長輸管道強度受損

天然氣長輸管道若是受到外部負(fù)荷或者外部環(huán)境改變的作用，導(dǎo)致管道承受的應(yīng)力超過自身所能承受的應(yīng)力，那么這時運輸管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會受到破壞或者發(fā)生改變。對于穿越河流的長輸管道而言，若是河流發(fā)生變化底層部分存在裸露時段時，那么管道就會受到河水水流的推力作用，最終出現(xiàn)管道強度受到破壞的問題。與此同時，當(dāng)河流的流速過快的話，就會出現(xiàn)渦激振動，若是長輸管道自身的頻率和渦激振動的頻率相為一致，那么就會在一定程度上加劇渦激振動產(chǎn)生的影響，從而影響長輸管道的強度性。

二、天然氣長輸管道河流穿越設(shè)計注意事項

天然氣長輸管道有著多種的穿越方式，因而在實際的設(shè)計方案中，應(yīng)從其中選在最為科學(xué)合理的穿越方式，以便最終的穿越效果能夠?qū)崿F(xiàn)最大優(yōu)化作用，這就要求了在選擇河流穿越方式中應(yīng)注意考慮以下事項，一是在河流流速響度已較小的時候，可以使用小型定向鉆或者直接開挖的方式來完成穿越工作，在實際工作中可以結(jié)合經(jīng)濟可行方面來選擇具體的穿越方式;二是穿越方式中的定向穿越有著諸多優(yōu)點，像是成本低、施工速度快以及河床破壞小等等優(yōu)勢，因而可以將定向穿越作為有效考慮穿越方式之一;三是在設(shè)計河流穿越方式時，應(yīng)該綜合考慮穿越河流的實際通航情況、河流流量以及河流的長寬度等等方面，與此同時還需結(jié)合工程的地質(zhì)環(huán)境、水文情況等等，在這些方面符合設(shè)計的基本要求之后，可以主要使用非開挖穿越方式[1]。

三、天然氣長輸管道河流穿越的具體施工設(shè)計

（一）定向水平穿越法

天然氣長輸管道河流穿越施工設(shè)計中多會采用定向穿越方式，在施工設(shè)計中，應(yīng)具體考慮管道合理穿越的施工位置、地質(zhì)環(huán)境以及穿越距離等等方面，并確保這些條件能夠符合施工設(shè)計的基本要求，除此之外，還需要依據(jù)經(jīng)濟合理、切實可行以及安全可靠的施工準(zhǔn)則來完成管道合理穿越。在施工設(shè)計過程中需做好以下要點，首先，應(yīng)提前做好最大穿越深度的物探以及勘察工作，并充分了解和掌握管道河流穿越地區(qū)土層的分布情況，同時還需對于施工區(qū)域的水文數(shù)據(jù)以及地質(zhì)資源有一個清楚明確的了解，以便能夠科學(xué)合理的評估河床的穩(wěn)定程度，并以此為基礎(chǔ)來確定長輸管道的最大穿越深度。其次，對于河流穿越中一些穩(wěn)定的地層因素，像是泡泉、土壤液化等等土質(zhì)環(huán)境，這些土質(zhì)環(huán)境極易會導(dǎo)致產(chǎn)生管涌或者土層塌陷問題，這就要求了施工單位應(yīng)該樹立高度的安全意識，從而減少安全事故的發(fā)生;最后，在設(shè)計管道河流穿越施工過程中需要做好相關(guān)的防腐工作，長輸管道運輸著較為重要的天然氣能源，因而這就要求了管道需要具備較強的防腐韌度，還需保障管道擁有較好的耐磨性，同時防腐層還需充分和長輸管道融合一起，以便能夠最大發(fā)揮防腐層的效果[2]。

（二）隧道式穿越法和頂層式穿越法

管道河流穿越中的隧道穿越施工設(shè)計，這項穿越設(shè)計方式中包括后構(gòu)式穿越以及鉆爆式穿越方式，后溝式的穿越方式主要是采用后溝設(shè)備來進行施工，并在尾部中的環(huán)襯砌注入水泥來穩(wěn)固設(shè)備的使用，這樣的施工方式較為方便快捷，因而在很多區(qū)域被廣泛使用;對于地層構(gòu)造較小、極易滲水以及內(nèi)埋度較淺的區(qū)域多會使用隧道穿越方式來完成施工，鉆爆式穿越在施工過程中會使用人工鉆來進行爆破，但由于受到地層出水的嚴(yán)重影響作用，因而這就要求了需要在施工過程中嚴(yán)格規(guī)定防水標(biāo)準(zhǔn)，以此來避免出現(xiàn)施工工程失效或者產(chǎn)生安全事故的現(xiàn)象。

對于管道河流穿越方式中的頂管施工而言，這種穿越方式現(xiàn)階段已然取得了一定的應(yīng)用成效，頂管施工中比較常用就是管道內(nèi)部出土方法、外部壓力擠壓方法以及管道擠壓出土方法，在實際的施工過程中，應(yīng)結(jié)合管道運輸壓力的大小來選擇相應(yīng)的施工設(shè)備。頂層施工的投入成本不高，施工速度較快，因而常常被應(yīng)用在隧道距離較短的河流穿越區(qū)域內(nèi)[3]。

結(jié)語：

綜上所述，隨著我們國家社會的飛速發(fā)展，人們越來越注重天然氣資源的使用發(fā)展，因而加速了天然氣長輸管道功能過程的建設(shè)發(fā)展。由于管道河流穿越中存在著穩(wěn)固性不強、難度高的問題，這就需要在具體的施工設(shè)計中，需要合理應(yīng)用穿越方式，以便能夠促進管道的穩(wěn)固安全建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于洪偉. 長輸管道的河流穿越設(shè)計和施工探析[J]. 全面腐蝕控制，2021，35（02）：42-43.

[2]孔朝金，白曉航，李貴榮等. 長輸管道埋深安全隱患防治和保障措施[J]. 全面腐蝕控制，2020，34（08）：82-84.

[3]郝曉飛. 淺談長輸管道施工中的常見問題與解決策略[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（13）：21-22.