穿越河流天然氣管線斷裂的應急處理方案

1、穿越河流天然氣管線斷裂的應急處理方案 摘要：文章介紹了海南三亞南山-東方八所輸氣管道白沙河段穿越河流天然氣管線因臺風和強降雨影響導致管線被沖斷，建設單位、施工單位優(yōu)化方案，采取最有效的施工方案及時恢復管線，保證使用單位生產(chǎn)，同時對管線后續(xù)運營工作提出較適合的建議。 關鍵詞：天然氣管線；管道穿越；管線斷裂；管道組對焊接；跨河施工便道 1 斷管事件背景 三亞南山-東方八所輸氣管道全長約118km，管徑323.9mm，管材ERW，鋼級X42，管道設計壓力為6.4MPa，設計輸氣能力為5.24億方/年。該管道是海南省燃料化學總公司于1995年8月投資建設，1996年4月建成投產(chǎn)的。主要用戶有化學公司富

2、島一期，華能南山電廠，三亞市、東方市及?？谑谐鞘腥細狻８鶕?jù)原設計文件，白沙河段管道穿越按一般的河流考慮，即按當年河流實際的河道和河床條件進行管道穿越設計，穿越長度約400m，穿越方式為大開挖施工。1996年管道建成投產(chǎn)后，由于管道設計埋深、河沙流失、河道改道，造成河床逐年降低，管道埋深不斷減小。 2011年9月29日18號強臺風“納沙”在海南沿海登陸，最大中心風力達13級，受臺風的影響，海南省全島普降大雨和暴雨。2011年9月30日凌晨5點45分，由于連續(xù)大雨和暴雨，造成白沙河河水急劇暴漲，河水流速迅速加快，在急速的河水沖刷下，白沙河河道被改變。洪水沖刷和掏空了天然氣管道的覆蓋層泥沙造成天然氣

3、管道漂浮，在急速的洪水等外力作用下管道斷裂。 2 搶險方案的制定 2011年10月1日，中海管道輸氣有限公司組織設計單位專家、搶修單位和公司相關部門人員到白沙河斷管事故現(xiàn)場勘查，仔細研究和充分討論，總結提出兩個初步的搶修方案。方案一：管道跨越河流穿越。方案考慮在現(xiàn)有主河道的兩岸做兩個臨時支墩，利用三根50810鋼管做成三角形橋梁，323.9管道放置于頂層508鋼管內(nèi)跨越主河道水面，支墩高度考慮高過大河水面。方案二：復壁管直埋穿越。采用610鋼管套內(nèi)穿323.9工作鋼管穿越主河道，兩鋼管之間灌注水泥沙漿對管線進行加重穩(wěn)管，之后在河道內(nèi)開挖管溝沉管穿越主河道。針對上述兩個方案，中海管道輸氣有限公司

4、領導組織各相關單位領導、公司相關部門人員和施工單位代表進行了更深入的分析和討論，最后達成統(tǒng)一意見，采用方案二為搶險方案，并對搶險職責分工和下一步具體工作做了部署和安排，同時要求全體搶修人員全力以赴、互相配合，確保搶險工作10日內(nèi)完成，恢復向使用單位供氣。 3 方案的實施 3.1 材料設備的準備 關閉斷裂管線兩端閥室閥門，搶修所需的主管道芯管323.9mm130m從公司儋州站全部運輸?shù)綋屝蕃F(xiàn)場，所需的630mm鋼套管70m從化學公司運抵現(xiàn)場。3輛大功率挖掘機、修建施工便道的大口徑水泥套管、鋼板、枕木、發(fā)電及焊接設備等搶險物資陸續(xù)到場，當天組織施工人員在河流沿線修筑施工便道、進行管道布管等工作。

5、3.2 管道組對焊接 根據(jù)焊接工藝評定，主管道芯管采用E6010纖維素焊條打底，采用E5015填充蓋面，管道組對按照油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范（GB50369-2006）有關規(guī)定執(zhí)行。芯管焊接后進行外觀檢查，合格后進行100%射線檢測及熱收縮帶補口防腐。套管采用E4303焊條打底填充蓋面。套管外觀檢測合格后進行加強級瀝青防腐。 3.3 修筑跨河施工便道 在管道焊接的同時安排土建機組人員修筑施工便道，由于斷裂管線在河流內(nèi)，需用挖掘機倒運毛石、素土在管線敷設沿線位置平行修筑施工便道，便道中間擺放56根雙排直徑1200混凝土管，保證河道過水，各管道上面用編織袋裝素土 壓實。 3.4 芯管穿越 因

6、該改造管線屬復壁管結構，管道焊接時芯管和套管分段進行，每段約50m，穿越前在芯管上每隔10m位置圓周方向按120焊接三個支耳，支耳高度以滿足穿入套管為宜，厚度10mm。從一側用兩臺挖掘機把焊接好的芯管向套管內(nèi)穿入，穿越時挖掘機要互相配合好，芯管分段穿越套管后由中間組焊一道焊口，再將套管中間焊口組焊好，芯管與套管中間焊口錯開35m。到達指定位置后將套管兩端用鋼板封堵。 3.5 混凝土澆筑 在套管兩端及中間位置開口，安裝1.5m159鋼管，連接混凝土輸送泵車管道，向套管內(nèi)注入混凝土，注入時從另兩處159鋼管處觀察套管內(nèi)混凝土注入量，并進行振搗。直至套管內(nèi)注滿混凝土，混凝土初凝后將159鋼管高出部分

7、切割掉。 3.6 管線試壓 測量斷裂管線切割后長度，確保重新安裝管線長度滿足需要，新焊接管線經(jīng)射線探傷檢測合格后進行防腐，兩端焊接試壓頭，向管道內(nèi)注水，為提高工效采用泥漿車對管道進行強度試驗，試驗壓力為9.6MPa。 3.7 切除斷裂管線 管線斷裂在河道內(nèi)，致使管線內(nèi)進入大量河水，連頭前需將斷裂管線在河道兩側切除，因管道內(nèi)存水將使切割工作增加難度，為此使用挖掘機鋪設便道到斷管處，用挖掘機將斷管管頭吊起高出水面，避免河水進入管道內(nèi)，同時用挖掘機開挖斷管準備連頭處管溝，用氣焊切割要更換的管線。 3.8 管道連頭 在新修筑的跨河便道沿線及河道兩側各約30m范圍內(nèi)用挖掘機開挖管溝，將試壓完的復壁管道用

8、23臺挖掘機吊裝到指定位置，觀察河道沿線管線埋深，如達不到要求，用挖掘機進行適當調(diào)整，并用挖掘機將超出河道兩側管溝用素土封堵，連頭時用4臺6寸潛水泵將管溝內(nèi)河水抽到河道內(nèi)，并在連頭時用水泵控制管溝內(nèi)水位。為保證管溝兩側安全，用編織袋裝土、跳板、鋼管等對管溝壁加固，防止塌方。測量連頭處彎頭角度，選擇合適彎頭，切割連頭管線、修磨坡口，用外對口器組對管線，錯邊量及組對間隙符合規(guī)范要求，然后焊接、探傷、防腐補口。 3.9 地貌恢復、投產(chǎn) 連頭完成后，及時回填管溝、恢復地貌，并達到當?shù)睾觿找?，河道兩端安裝標志樁，清理現(xiàn)場施工機具及用料。配合建設單位投產(chǎn)。 4 結語 本搶險工程歷時10天，達到建設單位預定的工期及質(zhì)量安全目標，目前已運行一年，實踐證明該施工方法既能滿足管道安全運行的要求，減少隱患，也符合設計要求，操作性強。通過對線路情況的了解，全線路共計采用68處開挖