王銀強

中國石油管道公司長慶輸油氣分公司

摘 要： 地處騰格里沙漠腹地的長輸管道，常年受風沙害的影響，在運行過程中出現埋深不足、管體裸露、管道懸空等情形，直接威脅管道安全運行。結合管道沙害治理實踐和經驗，提出沙害預防、沙害治理舉措以降低風沙害對管道的影響和危害。經過現場實踐證明，這些舉措切實可行，可為今后沙漠地區長輸管道管理提供借鑒。

關鍵詞： 沙漠地區；長輸管道；風沙害防護

西部某長輸管道途經騰格里沙漠腹地，該沙漠大多為格狀沙丘鏈及新月形沙丘鏈。氣候終年為西風環流控制，降水稀少，年均氣溫7.8 ℃，絕對最高氣溫39 ℃，絕對最低氣溫﹣29.6 ℃。風沙危害為該地區主要自然災害，主要害風為西北風，風勢強烈，年平均風速3～4 m/s， 2～3月份出現8級暴風，年大風日數30～50天。

該長輸管道有46千米位于沙漠腹地，管道敷設掩埋物為細沙，管道長時間運行后，由于風沙害影響，沙丘變化，極易出現管道埋深不足、管道裸露、管道懸空甚至變形等情況，如處理不及時甚至可能因晝夜大溫差或季節性低溫造成管道部分凝管，將極大地影響長輸管道的運行安全。

經過近幾年對沙漠環境認識的不斷深化和風沙害現場防護經驗的積累，從風沙害預防和治理等方面采取多種措施，保障了管道安全平穩運行。

1 風沙害征兆

管道遭遇風沙害之后，一般會出現管道上方地形明顯下切或隆起，管道上方警示帶外露，管道地面標識因埋深不足而傾倒，管道裸露、懸空等現象。管道一旦出現上述情況，應立即采取相應措施進行防護，以確保管道安全受控。

2 風沙害預防措施

2.1 管道巡護預防

管道巡護常態化是管道保護的重要措施。在沙漠地區，由于沙漠地形起伏多變，丘壑縱橫，許多地方視線無法到達，除了采取管道巡護工與屬地巡護工交叉巡護等常規巡護外，還需定期集中組織巡護站管道巡護工進行徒步巡線。尤其是冬春大風季節，要及時組織人員對風口和視線不佳的地段進行徒步巡線，以防風沙害造成管道淺埋或裸露，引發凝管等次生嚴重事件。筆者所經歷的幾次管道裸露都是徒步巡線過程中發現的，由于處理及時，措施有效，未造成次生災害。

2.2 埋深測試對比預防

管道風沙害最直接的影響就是管道埋深發生變化，因此及時準確掌握管道埋深信息是預防管道風沙害的有效措施之一。冬春季節是風沙害最為嚴重的季節，在每年秋季和春末夏初季節分別使用管線探測儀對管道埋深進行測試與統計，通過埋深測試數據對比與分析，確定管道埋深不足位置，及時采取相應措施增加管道埋深，對預防風沙害極為有效。

2.3 管道地面標識預防

地面標識是沙漠中判斷管道走向及深淺的重要標識。由于沙漠地區溫度高，管道地面標識長時間暴曬后，標識面漆就會因為露出地面和埋入地下而產生色差，據此運營單位在徒步巡線時很容易判斷出該段地形變化，再輔以管線探測儀測量埋深確認，就能及時發現管道淺埋段并采取措施增加埋深。如果發現警示樁或警示牌傾倒，說明該處管段埋深變淺，需要根據情況采取相應措施確保管道埋深足夠深。沙漠段管道埋深一般在1.8～2.1 m為宜[1]。

3 風沙害治理措施

3.1 扎草方格固沙治理

扎草方格可以固定管道上方沙丘，減緩沙丘移動及地形變化，是沙漠段管道風沙害治理防護的重要措施。草方格由麥草、稻草制成，即將麥草或稻草橫鋪成1 m×1 m的方格，用鐵鍬將麥草或稻草攔腰踩入沙中150～200 mm，露出沙面上方高度150～200 mm，草方格每平方米用草1.5～2.0 kg[2,3]。經過試驗，管道上方草方格按照上風向15 m，下風向10 m扎設，固沙有效期為3～4年，風口地區為1～2年。通過實地調查，并與地方治沙部門溝通交流，對方建議扎設草方格施工以4～6月為宜。以管道中心線為基準，上風向扎設100 m，下風向扎設50～80 m，并且在草方格內栽設檸條或播撒沙蒿籽，通過夏秋雨水作用，草方格內容易長出綠色沙生植物，可以達到6～8年甚至更長的防風固沙效果。扎草方格固沙效果見圖 1。

圖 1  騰格里沙漠管道周邊扎草方格固沙治理3年效果

3.2 管道淺埋段治理

通常地面明顯下切、管道上方警示帶外露都是管道埋深不足的表現。這種情況下，一般先用管線探測儀確定管道埋深，然后采取措施增加管道埋深，如用草袋裝沙壓住裸露警示帶，或用草簾覆蓋裸露警示帶再壓沙敷土等。其好處是，一方面可以起到固沙的作用，另一方面如果該處草袋或草簾再次露出，可以提醒管道保護人員此處存在管道埋深不足的情況。

3.3 管道裸露或懸空治理

在冬季或地溫低于原油凝點以下時，管道出現裸露或懸空等情況，管道巡護人員要立即通知輸油站值班人員。調度根據具體情況及時采取啟運加熱爐升高輸送介質溫度等措施后，再組織搶險。現場搶險首先要確保管道無變形，再進行管道下方土壤夯實，人工增加埋深1.8 m以上，形成梯形雙坡面（公路形狀），在上方扎設草方格固沙，最后拉運礫石，人工覆蓋在坡面上，可以起到非常好的防沙害效果。經過多次實踐，證明這種方法固沙3～4年后，該地段不但地形變化小，而且固沙點上方長出較多沙生植物，防風固沙效果顯著（圖 2）。

圖2 采用礫石覆蓋護坡固沙4年效果

4 結語

沙漠地區管道運行的最大風險就是風沙害對管道造成的安全隱患。通過采取征兆識別、沙害預防、沙害治理等一系列防治措施，可以有效降低風沙害對長輸管道的影響和危害，確保管道運行安全，延長管道使用壽命。

參考文獻：

[1]梁金強, 趙曉梅, 孫松,等. 沙漠油田管道縱斷面的設計[J]. 新疆石油天然氣,2013,(2):97-98.

[2]張安. 大口徑長輸管道沙漠地區施工技術[J]. 油氣田地面工程,2013,(8):104.

[3]李凱,熊竹順,李雷,等. 淺談流動性沙漠油氣集輸管道保護措施[J]. 石油工業技術監督,2015,(2):43-45.

作者：王銀強，男， 1989年生，助理工程師，現主要從事長輸油氣管道保護工作。