城區(qū)油氣管道遷改技術(shù)措施探討與實(shí)踐

摘" " 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，部分城區(qū)的現(xiàn)有油氣管道制約了城市規(guī)劃和開(kāi)發(fā)，需對(duì)油氣管道進(jìn)行遷改。詳細(xì)論述了城區(qū)現(xiàn)有油氣管道存在的問(wèn)題、油氣管道遷改技術(shù)與管理措施。重點(diǎn)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行深入的闡述：第一，預(yù)留管道、減少土地占用和高后果區(qū)、設(shè)計(jì)時(shí)考慮管道的經(jīng)濟(jì)性、將無(wú)人機(jī)及遙感技術(shù)和GIS技術(shù)應(yīng)用于管道勘察與監(jiān)測(cè)等規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容；第二，開(kāi)展施工現(xiàn)場(chǎng)智能工地建設(shè)、重視居民意見(jiàn)和關(guān)切、重視環(huán)境保護(hù)等施工管理內(nèi)容；第三，實(shí)施一體化管理模式、“一線工作法”等項(xiàng)目管理內(nèi)容；第四，傳感技術(shù)在管道運(yùn)行監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用、采用大數(shù)據(jù)與人工智能評(píng)估管道風(fēng)險(xiǎn)等運(yùn)行維護(hù)內(nèi)容；第五，管道遷改技術(shù)措施案例實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：管道遷改；安全隱患；一線工作法；智能工地

Discussion and practice on technological measures of urban oil amp; gas pipeline relocation

WANG Yunhong1， XU Chengliang1， PAN Shengjiang1， YAN Ran1， HAN Mingyi2， DAI Bingtao2

1. Qingdao Ronghe Infrastructure Development Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China

2. China Petroleum Longway Engineering Project Management Co.， Ltd.， Langfang 065000， China

Abstract：With the development of the national economy and the advancement of urbanization， the existing oil amp; gas pipelines in have constrained further planning and development of some urban areas， making their relocation necessary. Detailed discussion was given on the problems facing urban oil amp; gas pipelines， technologies and management measures for oil amp; gas pipeline relocation. The following content will be elaborated in depth： first， the part on planning and design， involving reserving pipelines， reducing land occupation and high consequence areas， factoring the economic feasibility of pipelines in design， and applying drones， remote sensing technology， and GIS technology to pipeline survey amp; monitoring， etc.; second， the part on construction acceptance involving carrying out intelligent site construction， addressing the opinions and concerns of residents， and attaching importance to environmental protection， etc.; third， the part on project management involving implementing integrated management models and “method of first-line work”， etc.; fourth， the part on operational maintenance involving applying sensing technology in pipeline operation monitoring， and using big data and artificial intelligence to assess pipeline risks， etc.; fifth， the part on measures taken in the practice of pipeline relocation cases， etc.

Keywords：pipeline relocation; safety hazard; method of first-line work; intelligent site

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)境保護(hù)要求的提高和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，許多城市不斷擴(kuò)張規(guī)模和發(fā)展基建，隨之而來(lái)的各種矛盾也日益顯現(xiàn)。在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，分布著許多油氣管道，這些管道在一定程度上制約了周邊規(guī)劃用地的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，需對(duì)部分油氣管道進(jìn)行遷改。管道遷改工程具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)高、涉及部門和人員多等特點(diǎn)，本文采取無(wú)人機(jī)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)、智能工地等技術(shù)，有效應(yīng)對(duì)了城區(qū)油氣管道遷改過(guò)程中的各種復(fù)雜問(wèn)題，確保了遷改工程安全受控[1-6]。

1" " 城區(qū)現(xiàn)有油氣管道存在的問(wèn)題

1.1" " 管道布局與城市規(guī)劃沖突

城鎮(zhèn)化發(fā)展到一定程度時(shí)，原本位于偏僻區(qū)域的油氣管道，如今卻在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)穿行，導(dǎo)致現(xiàn)有管道布局與當(dāng)前城市規(guī)劃沖突。這種沖突不僅影響了城市的整體規(guī)劃和發(fā)展，而且管道占用大片用地，周邊土地資源未能得到充分開(kāi)發(fā)和利用，導(dǎo)致許多用地空間被束縛，制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。

1.2" " 安全隱患與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

城區(qū)油氣管道存在著一定的安全隱患和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。隨著管道運(yùn)行時(shí)間的增加，管道材料面臨腐蝕和疲勞等問(wèn)題，存在泄漏和爆炸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，城市擴(kuò)張規(guī)模及人口增長(zhǎng)導(dǎo)致原本偏遠(yuǎn)的油氣管道變得臨近居民區(qū)和公共設(shè)施，甚至形成管理難度極大的人口密集型高后果區(qū)，一旦發(fā)生事故，可能對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。同時(shí)，管道泄漏還可能對(duì)城區(qū)環(huán)境產(chǎn)生污染，影響空氣質(zhì)量和水資源安全。

1.3" " 居民關(guān)切與公眾參與

城區(qū)油氣管道的遷改涉及眾多居民利益，居民對(duì)于管道安全和環(huán)保問(wèn)題關(guān)切較多。居民可能擔(dān)心施工對(duì)生活造成的干擾和噪音，擔(dān)憂遷改后的管道仍然存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因此，公眾參與溝通成為遷改工作中的重要環(huán)節(jié)。

2" " 油氣管道遷改技術(shù)和管理措施

2.1" " 規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1.1" " 預(yù)留管道

在遷改規(guī)劃設(shè)計(jì)中，根據(jù)未來(lái)城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，預(yù)留油氣管道，避免頻繁施工干擾城市地面交通和市民生活。這種預(yù)留措施不僅可以節(jié)省未來(lái)的施工成本和時(shí)間，還能提高城市基礎(chǔ)設(shè)施的靈活性和可持續(xù)性。通過(guò)提前規(guī)劃管道的位置和空間，可以更好地適應(yīng)城市的發(fā)展和未來(lái)的油氣需求。

2.1.2" " 減少土地占用和高后果區(qū)

規(guī)劃設(shè)計(jì)中積極采用創(chuàng)新思維，努力減少土地占用，并避免將管道設(shè)置在高后果區(qū)，如敏感區(qū)域、人口密集區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)等。在城市空間有限的情況下，合理設(shè)計(jì)管道走廊和管道布局，將多條管道集中鋪設(shè)在同一管廊帶內(nèi)，最大程度地減少對(duì)土地的占用，并避免對(duì)城市環(huán)境造成不良影響。

2.1.3" " 考慮管道的經(jīng)濟(jì)性

在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，充分考慮管道建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)選擇合適的材料、工藝和技術(shù)，優(yōu)化管道的整體設(shè)計(jì)布局、線路走向和施工方案，降低成本，提高工程效率，減少油氣運(yùn)輸過(guò)程中的能耗，確保管道系統(tǒng)在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性。

2.1.4" " 將無(wú)人機(jī)、遙感技術(shù)和GIS技術(shù)應(yīng)用于管道勘察與監(jiān)測(cè)

隨著科技的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）等新技術(shù)已成為管控城區(qū)油氣管道遷改的重要工具。通過(guò)無(wú)人機(jī)的空中巡航，可以高效快速地獲取管道周邊地形和環(huán)境信息，為管道走廊的規(guī)劃提供詳細(xì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)可以利用衛(wèi)星和航空影像對(duì)管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道可能存在的問(wèn)題和隱患。結(jié)合GIS技術(shù)，可以對(duì)管道進(jìn)行三維建模和空間分析，輔助規(guī)劃最佳遷移方案，提高管道遷改工作的精準(zhǔn)性和效率。

2.2" " 施工建設(shè)

2.2.1" " 開(kāi)展施工現(xiàn)場(chǎng)智能工地建設(shè)

油氣管道施工為線性工程，特別是在穿越困難段（例如通行困難區(qū)域）時(shí)，對(duì)管理具有很大的挑戰(zhàn)性。搭建施工現(xiàn)場(chǎng)智能工地，實(shí)時(shí)監(jiān)控管道施工過(guò)程，識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)違章行為，了解施工的進(jìn)展情況，實(shí)現(xiàn)焊接、防腐施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，當(dāng)施工數(shù)據(jù)不符合規(guī)范及設(shè)計(jì)文件要求時(shí)自動(dòng)報(bào)警，從而提高了施工質(zhì)量。

2.2.2" " 重視居民意見(jiàn)

在城區(qū)油氣管道遷改過(guò)程中，居民的安全和利益至關(guān)重要，因此，需要充分重視居民的意見(jiàn)，聽(tīng)取他們的需求和建議，合理安排施工時(shí)間。與居民、企業(yè)、政府和專業(yè)機(jī)構(gòu)建立緊密的合作關(guān)系，確保信息的暢通傳遞，及時(shí)共享管道施工進(jìn)展及安全風(fēng)險(xiǎn)，形成多方參與的共識(shí)，共同協(xié)力推動(dòng)管道遷改工作。

2.2.3" " 重視環(huán)境保護(hù)

在管道遷改過(guò)程中，要充分考慮對(duì)城區(qū)環(huán)境的影響，并采取相應(yīng)的防控措施。采用多管并行、同溝敷設(shè)等技術(shù)，減少土地?cái)_動(dòng)等相關(guān)措施。同時(shí)，控制施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音、粉塵和廢氣排放，減少對(duì)周邊環(huán)境和居民生活的影響。有效控制施工過(guò)程中的水土流失和污染問(wèn)題，減少對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的不良影響。在管道遷改施工完成后，要積極進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)復(fù)原工作，確保施工過(guò)程環(huán)境保護(hù)的有效性。

2.3" " 項(xiàng)目管理

2.3.1" " 實(shí)施一體化管理模式

管道遷改是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，涉及地方政府、代建單位、全過(guò)程管理咨詢單位、EPC單位、產(chǎn)權(quán)單位等，為了有效協(xié)調(diào)各主體之間工作，需要建立一體化項(xiàng)目管理工作機(jī)制，明確各主體的工作范圍、職責(zé)、界面以及工作程序。通過(guò)這一機(jī)制的運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了組織機(jī)構(gòu)和人員配置的高度一體化，項(xiàng)目程序體系的高度一體化，工程各階段各環(huán)節(jié)的高度一體化，以及管理目標(biāo)的高度一體化。

2.3.2" " 實(shí)施“一線工作法”

實(shí)施“一線工作法”是城區(qū)油氣管道遷改過(guò)程中的關(guān)鍵策略。這一方法要求項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)直接參與和深入了解工作的實(shí)際情況，只有直接參與工作的具體過(guò)程，才能通過(guò)實(shí)地觀察更準(zhǔn)確地了解實(shí)際情況，迅速作出決策，解決問(wèn)題，并及時(shí)調(diào)整工作計(jì)劃。

2.4" " 運(yùn)行維護(hù)

2.4.1" " 傳感技術(shù)在管道運(yùn)行監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

采用先進(jìn)的傳感技術(shù)對(duì)城區(qū)油氣管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)掌握管道的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。例如，應(yīng)用光纖傳感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道溫度、壓力、應(yīng)力等參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并及時(shí)采取措施。此外，紅外熱像技術(shù)、超聲波檢測(cè)等也能在無(wú)損的情況下對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)和診斷，預(yù)防事故的發(fā)生。

2.4.2" " 采用大數(shù)據(jù)與人工智能評(píng)估管道風(fēng)險(xiǎn)

通過(guò)收集和整合管道運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和事故數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，可以識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素和異常情況。同時(shí)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)模型，可對(duì)管道的壽命和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前采取預(yù)防措施，避免事故發(fā)生。

3" " 案例實(shí)踐

3.1" " 項(xiàng)目概況

以青島市西海岸新區(qū)橋頭堡國(guó)際商務(wù)區(qū)長(zhǎng)輸油氣管道遷改項(xiàng)目為例。山東是煉油大省，占全國(guó)原油總加工能力的28%，青島港所屬的黃島油港區(qū)、董家口港區(qū)是向該區(qū)域供應(yīng)原油的主要港口。為保障原油外輸需求，相關(guān)管輸物流企業(yè)在西海岸新區(qū)范圍已建設(shè)多條油氣管道，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)有輸油管道逐漸對(duì)沿線區(qū)域的開(kāi)發(fā)建設(shè)造成嚴(yán)重制約，尤其是嚴(yán)重影響青島橋頭堡國(guó)際商務(wù)區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)。為了確保城市的安全和可持續(xù)發(fā)展，青島市啟動(dòng)了該油氣管道遷改項(xiàng)目。

3.2" " 采取的措施

1）油氣管道遷改實(shí)施中，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了一種布置方案，即充分利用高速公路綠化帶區(qū)域在地下設(shè)置油氣管道通道，并在此通道中設(shè)立多達(dá)10條管道來(lái)同時(shí)傳輸各種油氣介質(zhì)，同時(shí)預(yù)留一條管道以適應(yīng)未來(lái)城市發(fā)展。該方案不僅滿足了中石油、中石化、中航油等多家權(quán)屬單位的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還滿足相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范要求。此方案的優(yōu)勢(shì)在于同一通道內(nèi)布置多條不同類型的油氣管道，優(yōu)化利用了土地資源，提升了能源傳輸效率，并減少了高后果區(qū)數(shù)量。鑒于通道內(nèi)將同時(shí)輸送多種介質(zhì)，研究團(tuán)隊(duì)科學(xué)設(shè)計(jì)了各項(xiàng)參數(shù)，以適應(yīng)各種流體特性，包括選擇適合的材質(zhì)、確定恰當(dāng)?shù)膲毫蜏囟葏?shù)、優(yōu)化管道的整體設(shè)計(jì)布局，確保管道的經(jīng)濟(jì)性及安全性。

2）通過(guò)遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)對(duì)管道進(jìn)行勘察與監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確掌握管道的布局和狀況，為遷改方案的制訂提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，引入大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和事故模擬，幫助決策者了解管道運(yùn)行過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并制訂相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制。

3）為了實(shí)現(xiàn)管道施工技術(shù)創(chuàng)新，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的研究。充分利用項(xiàng)目資源，提前部署施工管道設(shè)計(jì)的監(jiān)控和通信設(shè)備，作為施工現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控的硬件基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的全方位監(jiān)控。鑒于油氣通道內(nèi)同時(shí)鋪設(shè)10條管道，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地應(yīng)用聯(lián)合智能陰極保護(hù)技術(shù)，對(duì)同溝鋪設(shè)的10條管道進(jìn)行跨接實(shí)施聯(lián)合保護(hù)。此外，在施工過(guò)程中，采用了先進(jìn)的工藝和技術(shù)，提高了管道的施工效率和質(zhì)量。

4）高度重視公眾參與和溝通工作。在遷改項(xiàng)目啟動(dòng)之前，廣泛征求居民的意見(jiàn)和建議，形成共識(shí)，增加居民對(duì)遷改工作的理解和支持。建立有效的溝通機(jī)制，及時(shí)向公眾通報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展和安全措施，增加了公眾對(duì)項(xiàng)目的信任度和滿意度。

5）高度重視環(huán)境保護(hù)與復(fù)原工作。在油氣管道的遷改過(guò)程中，積極采取一系列措施降低環(huán)境影響。首先，在管道通道的設(shè)計(jì)階段，充分考慮生態(tài)保護(hù)，盡量避免穿越生態(tài)一級(jí)保護(hù)區(qū)。在施工方案比選過(guò)程中，優(yōu)先選擇對(duì)環(huán)境影響較小的方案，并對(duì)穿越生態(tài)敏感地區(qū)采取一系列環(huán)境保護(hù)措施。在施工過(guò)程中，通過(guò)引入先進(jìn)的施工設(shè)備和技術(shù)，有效降低施工過(guò)程中的噪音和粉塵產(chǎn)生。此外，為保障周邊環(huán)境的安全和居民的舒適度，采取了有效的排放控制措施。同時(shí)，對(duì)于管道遷改中產(chǎn)生的廢棄物和污水，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)措施進(jìn)行處理，確保環(huán)境不受破壞。為了有效控制施工過(guò)程中的水土流失和污染問(wèn)題，實(shí)施了水土保持監(jiān)理與檢測(cè)。同時(shí)，對(duì)于油氣管道施工造成的生態(tài)破壞，制定了明確的恢復(fù)計(jì)劃，并要求在2年內(nèi)將受損的生態(tài)環(huán)境百分之百進(jìn)行恢復(fù)。

6）創(chuàng)新實(shí)施一體化管理模式。項(xiàng)目各參建主體按照合作協(xié)議搭建一體化項(xiàng)目部，通過(guò)這一管理模式的運(yùn)作，優(yōu)化配置了各方資源。青島市政府協(xié)調(diào)各相關(guān)部門之間通力合作，且?guī)ьI(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)施“一線工作法”，使得項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)及各部門緊密協(xié)作，高效解決問(wèn)題。

4" " 結(jié)論與啟示

1）城市油氣管道的布局與城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性。城市中的舊有油氣管道布局在快速的城市發(fā)展中逐漸顯現(xiàn)出其安全隱患。除此之外，與環(huán)境保護(hù)之間存在潛在的矛盾，這突顯了城市規(guī)劃和管道布局之間的緊密關(guān)系。

2）遷改規(guī)劃設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。通過(guò)預(yù)留管道和高效利用土地資源，可以大大減少土地占用和高后果區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)。這不僅提供了對(duì)未來(lái)城市發(fā)展的適應(yīng)性，而且在確保管道的經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，保障了城市的安全。

3）施工過(guò)程的技術(shù)與管理創(chuàng)新。在遷改工程施工過(guò)程中，利用先進(jìn)的技術(shù)和管理手段，如實(shí)時(shí)的工地監(jiān)控、自動(dòng)上傳的施工數(shù)據(jù)，以及對(duì)違章行為的實(shí)時(shí)識(shí)別，可以確保施工質(zhì)量和安全。

4）管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控與健康評(píng)估。采用先進(jìn)的傳感技術(shù)，在運(yùn)行階段能對(duì)油氣管道進(jìn)行持續(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這不僅可以及時(shí)了解管道的運(yùn)行狀態(tài)，還有助于評(píng)估管道的整體健康狀況，從而預(yù)防潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

5）一體化管理模式的有效性。青島市長(zhǎng)輸油氣管道遷改項(xiàng)目所采用的實(shí)時(shí)一體化管理模式證明了其對(duì)提高項(xiàng)目效率和工作質(zhì)量的有效性，這為其他類似項(xiàng)目提供了有價(jià)值的借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：

汪運(yùn)宏（1971—），男，山東青島人，高級(jí)工程師，2015年畢業(yè)于山東省委黨校經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)，碩士，現(xiàn)從事建設(shè)項(xiàng)目管理工作。Email：1055079363@.qq.com

收稿日期：2023-12-20