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关于防治地质灾害确保油气管道安全的建议

关于防治地质灾害确保油气管道安全的建议

近年来,我国油气管道建设面临着有史以来的最佳时期。继兰成渝成品油管道、西气东输气管道、陕京二线输气管道相继投产之后,西部原油管道即将投产。目前,兰州--郑州--长沙成品油管道正在紧锣密鼓地开展勘察工作。与此同时,又有两项宏伟工程将要面世,即是干线加支线长度达7372km的西气东输二线和全长2372km的中缅原油管道正在启动。此外,还有中俄原油管道、中俄天然气管道、哈萨克斯坦--中国原油管道(二期)和沿海天然气管道也在酝酿建设之中。看来管道建设方兴未艾。可以预计,我国输油气管道横贯东西、纵穿南北、交织成网呈现在神州大地上将指日可待。面对如此大好形势,欣喜之余,不免有些担心,即如何确保油气管道的安全,是一个重大问题。笔者在中石油管道局工作30余年来,深感地质灾害对于管道安全的威胁,亲身经历过滑坡、泥石流、危岩、采空区和湿陷性黄土等地质灾害,多次造成管道重大事故或危及管道安全,试举几例以引起重视。
        一、几起地质灾害事故
        1、兰州--成都--重庆输油管道响河沟泥石流灾害
        兰成渝管道响河沟段线路位于甘肃省武山县境内,本段线路沿响河沟敷设,经过极为狭窄的沟谷地段约3km。河沟两侧山体陡峻,洪水冲刷强烈。暴雨时各支沟汇流集中,洪水来势凶猛。2006年8月13日发生一场为近70年来的最大暴雨,形成巨大的泥石流,造成本段管道及伴行路有13处被冲毁,冲毁长度从几十米到几百米不等,出现了多处管道悬空、裸露现象,部分管段的防腐层被损伤,危及管道安全。中国石油管道公司高度重视,及时组织抢修治理,幸未出现断管、漏油事故。下步拟彻底治理响河沟泥石流灾害。
        2、马家滩--惠安堡--中宁输油管道沿线湿陷性黄土地质灾害
        马惠宁输油管道,全线经过黄土高原,是我国湿陷性黄土分布最广、湿陷性最强烈、对工程建设危害性最大的地区。该条管道自上一世纪七十年代末期投产以来,多次出现洪水冲断管道和泵站地基湿陷下沉、房屋墙体开裂事故,每年都要投入巨资用于地质灾害治理。造成事故的原因是当时对湿陷性黄土的危害性认识不足,在管沟、站房基础施工中,未严格采取地基处理措施。黄土在雨季受水浸泡后极易流失、沉陷,管道上覆土层流失即裸露、悬空,洪水一来,即将管道冲断。
        3、涩北--西宁--兰州输气管道管沟施工中滑坡事故
        涩宁兰输气管道工程施工中,2001年7月1日下午17时,在兰州市西固区吊岭沟,管线桩号D362~D363段管沟内,突然发生山体滑坡,滑坡体规模约在2000m3左右,滑坡体把管沟几乎全堵塞了。由于当时正降小雨,人员、机械已撤离现场,所幸未造成人员伤亡和设备损坏事故,但滑坡所造成的危害和损失是严重的。经过勘查,滑坡的形成原因有三点:
        (1)管沟开挖地层以砂页岩为主,砂页岩下部存在一层厚约30㎝的泥岩层,泥岩被雨水渗透、软化后形成了一个软弱滑动面;
        (2)滑坡发生前一天,下了一整天的雨,雨水通过岩石裂隙进入泥岩层,岩层是向管沟倾斜的,就产生了滑动;
        (3)管沟开挖深度一般都在3m以上,局部达到6m,管沟形成了临空面,破坏了岩体自身应力和稳定性,在重力作用下,岩体向管沟滑动。
        4、鄯善--乌鲁木齐输气管道煤层采空区事故
        鄯乌输气管道于1997年建成。该管道穿过芦草沟和柴窝铺两个煤矿。当时选线之所以选在矿区通过,主要考虑因素是:芦草沟煤矿分布范围达70km,线路难以避开,考虑到芦草沟河床下部留有保安煤柱,管线沿河床边缘铺设,可以保证安全;柴窝铺段管道在距煤矿开采竖井350m以外通过,不会影响管道安全。但近年来当地私人小煤矿很活跃,非法、无序开采难以控制。煤矿开采形成的采空区越来越扩大,导致地面塌陷、裂缝范围越来越广,芦草沟塌陷坑距管道最近距离仅7m,柴窝辅段由于采空区的影响,管道附近已出现多处裂缝。以上两处煤矿采空区均已严重威胁管道的安全。管道公司乌鲁木齐分公司及时启动应急预案,得到当地政府的大力支持,已对非法开采小煤矿全部予以查封。下步拟组织专家研讨稳妥的防治方案。
        5、西气东输高边坡和滑坡地质灾害
        西气东输干线全长近4000km,沿线地形地质条件复杂多样,穿越400km盐渍土地区、600 km湿陷性黄土地区和200 km煤矿采空区,翻越吕梁、太行、太岳三座大山,工程相当艰巨。由于精心设计 、施工,采用了国际先进的安全标准,建立了完善的安全保障体系,选用了安全可靠的设备和材料,自2004年10月全线投产以来,尚未出现工程事故,实现了安全输气,年前被评为首批“国家环境友好工程”。中国石油西气东输管道(销售)公司以此为契机,充分认识到安全和环保对于中国石油的重要性,多次派专家进行沿线考察,开展了西气东输完整性管理地质灾害评价工作,对沿线的地质灾害进行了风险性评估。第一批即评出地质灾害风险点3处,即:山西段EH113+400滑坡、宁陕段DE284和DE287黄土崾岘高边坡。滑坡位于山西省阳城县润城镇水泉沟村,属于丘陵区,两丘夹一沟,地形陡峻,易形成滑坡。该滑坡为牵引式堆积滑坡,滑坡体积1.8×104m3。目前滑坡变形明显,管道附近可见拉张裂缝,一旦下滑,管道可能被拉断,危害性极大。
        宁陕段两处黄土崾岘高边坡,由于崾岘高度达30m,填土厚18m,填土边坡1:1,形成高边坡。填土底部为湿陷性黄土,填土顶部及坡面均为浆砌石。在施工时填土未曾夯实,顶面及两侧未做好防水措施。雨季时地表水渗入填土,填土在自重作用下沉降,与上覆浆砌石脱离,中间形成空洞,浆砌石出现裂缝,填土与下部黄土接触处出现滑动面,形成填土高边坡滑坡,目前仍在发展,管堤已见裂缝,严重危及输气管道的安全,下步拟彻底治理。
        各类地质灾害不胜枚举,应予高度重视,认真对待,把防治地质灾害作为安全生产工作的关键环节。贯彻预防为主、综合治理、标本兼治、重在治本的方针,加强事故隐患治理,确保油气管道运营安全。
        二、关于确保油气管道安全的几点建议
        1、认真优选线路和优化线位,把管道放在最安全的地方
        管道建大地,安危在地基。地质条件的好坏与管道安全密切相关,所以,必须十分重视线路路由的选择工作。有人形象地指出:线路选得好,功德无量;选得不好,后患无穷。如果管道铺设在地质灾害频发的危险地段,依靠后期的防护治理就很难了。所谓“先天不足,后天难补”。因此,一条管道建设伊始,必须投入精干的技术力量进行选线工作。首先利用航空影象和航天遥感图片,在室内进行比选。复杂地段可以制定几个方案到现场重点踏勘调查落实。尽管有的地段十分复杂,但决不是铁板一块,经过精心比选,总可以在无数的冲沟、峡谷和山地间找到相对安全、适宜管道摆放的最佳位置,避开最危险地段。兰州--成都--重庆成品油管道建设的选线工作,就是一个成功的范例。该管道通过黄土高原和秦岭、巴山,工程地质条件十分复杂,地质灾害频发,历来是工程灾害防范和治理的重点。为了确保安全,管道建设单位和设计单位从1999年春天到2000年春天,他们用了整整一年多时间先后20多次翻越秦岭,进行了线路优选和线位优化工作。线路优选是在管道路由上的比选,是对线路走向方案的优选;线位优化是在管道总体的路由确定以后,对管道敷设位置和具体敷设方案的优化。由于工作十分认真,终于选择出一条相对安全的线路来。该管道于2002年9月投产,已经过近五年的考验,除个别地段因遭遇百年一遇的洪水,出现过滑坡和泥石流险情,尚未出现断管事故,总体上保证了安全运营。该管道获中石油集团公司2004年优秀工程设计一等奖,2005年度国家优质工程银质奖。

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