油气管道输送水工保护技术研究

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摘要：油气输送管道的水工保护设计对油气输送管道正常的运行起着非常关键的作用，需要结合不同地区的不同特质因素进行不同的方案设计，只有这样才能充分保护油气输送管道运行的安全性，降低对生态环境带来的破坏。文章通过对于管道所受危害、水工保护设计具体措施、发展趋势等多个方面进行分析，完整论述了油气输送管道线路工程水工保护技术现状与发展趋势。

关键词：水工保护；设计；趋势

1油气输送管道受到的危害

1.1冲积平原危害

坡度小是冲积平原的一个重要特点。在进入暴雨季节之后，冲积平原所需要面临一个问题就是回填土会出现不同程度的下沉，同时在管道两侧形成排水沟，这将在很大程度上冲刷管道，同时剥蚀管道周围的土壤，极易造成管道悬空、出漏的情况，严重威胁到了管道附近地区的居民和工作人员安全。

1.2水网地区危害

若在管道铺设的区域中存在丰富的水网，在穿越该地区时，不得不经过农业用水设施和农田，在这种情况下，如果农民在进行日常劳作时没有注意到警示标识，很容易就出现刮伤管线的情况，使得管道表层暴露在空气中，极大地增大了管道腐蚀的速度，严重影响了管道运行的安全可靠。

1.3山地地区危害

山地地区的地形较为复杂。在山地地区可能会出现泥石流、滑坡以及崩塌等一系列自然灾害现象。若在这些地区进行油气输送管道的铺设，就必须要考虑采取适合该地区的水工保护措施，尽可能的避免出现安全事故。

1.4河道地段的危害

河段地区因为天气等因素也存在着巨大的不可预见性。如在长期有暴雨天气出现的河段，水流的速度会变得十分湍急，同时冲刷性极强，很容易形成各种冲沟。在丘陵地区，形成冲沟十分常见，同时也容易引起沟头逆流，沟底发生下切的现象，从而使得岸边的护堤崩塌，引起次生灾害，具有十分严重的安全隐患。

2管道水工保护设计

2.1河道周边输送管道施工设计

在油气输送管道的敷设过程中，会遇到各种各样的地质条件。遇到河道或者穿越河流，一般会采取开挖的方式进行架设。在此类情况敷设的过程中，应当设计合理的保护系统，维持水流的流通性质，保持原有的河流特征，在不破坏地形和地质条件的前提下，进行管道安全性能的实际考查，最终进行决策分析，挑选出最合适的护堤和护岸，在此基础上进行油气管道的排水铺设。

2.2水网地段水工保护设计

在油气输送管道经过水网地区时，应充分考虑该地段的地基承载能力和人员活动情况，在设计时针对地基承载能力做好稳管措施，可以设计为管沟细土进行同时回填的方式。在进行稳定管道结构设计时，可以采用混凝土加中石块的方式进行。同时在水网地段水工保护设计中，我们需要考虑保护该地区的水体，尽可能的不去污染水体，从而造成环境的破坏。

2.3山区地段水工保护设计

在山区地段设计油气输送管道的水工保护方案时，一般采取的设计标准是50年一遇洪水。但同时由于山区的地形十分复杂，我们也需要根据山区的地形地貌地质特征等实际情况采取不同的保护措施。在山地坡度小的地区，预制混凝土框格的方式是一种优选的施工方法，通过这种方法，我们可以对山坡进行完善合理的护坡处理。同时，针对山体坡度大的山区地段，重力式挡土墙结构的形式是我们进行坡体保护的首选方案，选用浆砌混凝土预制块等作为材料，可以在很大程度上加固坡体。若是山坡坡度极大，我们也可以在两侧设置排水沟，避免在雨季，因为坡体排水慢而形成积水，从而对管道造成损害。

2.4冲刷平原地区保护施工设计

在经过形成的平原地区时，油气输送管道需要考虑的水工措施主要集中在护岸保护方面。我们需要考察平原地区附近的环境，了解其特质，针对平原地区的环境特质进行设计。在施工的过程中，可以采取实时的夯实土壤，进一步扎实结构的整体规模形成，从而最终实现管道敷设过程中不影响周围环境的目标，达到良好的施工效果。

3油气输送管道水工保护具体措施

水工保护方案设计需要经过地形、地质，生态环境经济等多方面的考虑，在经过充分的考虑之后，选择合适的水工保护措施，能够给施工带来便利，同时也能节省费用。

3.1稳管措施

在管道经过农田或者河道时，为防止管道在水的冲击和浮力下管线产生漂移或者断裂，我们都会进行稳管操作。在冲刷剧烈的河段，我们首先要保证的就是固定措施的稳定，如果固定措施出现了因为冲刷失效，那么其不仅不会对管道起到固定的作用，还会给管道带来巨大的外载荷，增大扭应力，从而使管道发生变形，对于管道的安全产生巨大的影响。

3.2打桩加固

油气输送管道穿越的地区的土质构造各不相同。如在不稳定的灌溉区。水土可能会发生沉降现象，面对这种情况，我们就需要采取沉管的措施。如果在深谷穿越和石方段，不存在上述现象，我们就需要采取打桩固定法，将管道固定在混凝土预制桩上，增强整体抗冲击能力，从而提高管道的稳定性，这种方法可以很大程度上保证管道的合理埋深和稳定运行。

3.3锚筋加固

在有基岩层的山区河道时，管沟开挖会破坏其原有的结构。如果此时我们采取混凝土护面保护固定管沟的回填土，可想而知，在高速水流的冲刷下也会被冲走，而不产生拦水面。此时我们就需要采取锚筋加固的措施与混凝土护面保护相结合的方式，保证山体结构的完整性，也避免其在不平处产生气蚀现象，充分保证管道运行安全。

3.4过水堤

为了阻止沟谷河道的继续下切，我们一般采取过水堤的方式进行管道的水工保护。这种方式可以淤积上游河道挟夹下来的沙土，提高原有河床面，充分保证了管道的埋深。但同时也会对下游形成冲刷，所以此时我们也需要去其根部进行消能防护。如果在地质基础比较松软的地区，为了防止侧蚀和塌陷等情况产生，我们也需要对两侧的边坡进行防护处理。必要时可以采取深埋措施，保障管道安全的运行。

3.5丁坝、顺坝

管道在变道穿越河流时,穿越处的冲刷情况十分严重，管道极易产生裸露现象。针对这一情况进行水工保护，我们需要做好防护墙防止水流冲刷，同时也可以在上游一定距离内作顺坝改变水流方向。根据河流的走向和河床的结构，确定丁坝、顺坝。平面布置也是十分关键的因素，控制好方向就可以起到改变水流方向的作用。若控制不得当，反而会加强水流的冲刷作用，对岸堤的破坏更加严重。

3.6排堵结合的方法

在进行水工保护设计时，我们也可以采取排堵结合的方式，有效地控制水流方向，在减少水流冲刷对于管道的影响。但是排堵结合方法需要结合地形情况，如果在上游存在排水通道，那我们可以采取切断上游来水，将水引流。也可以采取水泥浆砌筑石护臂，利用护坡将整个管线包围住，同时间隔一定的距离，就修筑排水沟，达到水工保护的安全目的。

4输送管道水工保护注意要点

在对于油气输送管道进行水工保护施工时，我们需要注意保护该施工地段的生态环境，在施工结束后也应尽量采取生态保护措施，还原该地区原有的地形地貌，同时做好水土保持工作。在进行管道水工保护的设计中，需要注意保护周边农田、建筑物，严禁将其直接排入水源地及养殖池中，不可因为施工排放的水体对其正常生产生活造成影响。结合河道的具体形式、水流的性、地形地貌的特点，以及该地的人文情况等，与施工地区的河道管理部门进行沟通交流，递交设计方案，并与相关部门进行磋商，不断改进和完善施工的具体方案，并获得相关部门的批准，获准后再开始进行施工。

5发展趋势

随着社会的不断发展。在我国的管道运输业中，特别是在大型长距离油气管道中，管道的水工保护显得尤为重要，在未来，管道的水工保护也必然会引起人们更多的关注。油气管道输送发生事故，带来巨大的环境污染以及极其严重的社会问题。在着两方面。重视管道的水工保护，不仅具有非常重要的工业意义，也具有重要的社会影响力。同时，加强管道水工保护施工管理，对于保护施工地的生态环境也具有极其重要的影响。工业领域的其他管道输送事业也在逐步发展，如煤浆管道已明显成为运输煤炭的重要手段。当其他管道运输在工业体系中也占据重要地位，规模逐渐扩大时，管道的水工保护设计也必然会引起关注，这在很大程度上必然会规范管道施工的水工保护技术，这种规范也必然会贯彻到前期的施工准备、中期的施工以及后期的管理等管道施工的全生命周期中去。如何将理论与实际相结合，如何将基础理论与特殊问题相结合都是在水工保护工程发展方面存在的问题，大自然地形地貌时刻变化、自然气候不确定等自然因素也限制着水工保护设计的发展。所以在今后的水工保护设计发展中需要进行理论的进一步探讨，充实理论，为深化油气管道输送的水工保护提供坚实的基础。

6结语

为了保障油气输送管道的安全，我们不得不对水工保护给予足够的重视。同时需要结合不同地区的不同特质因素进行不同的方案设计。在水工保护的设计施工以及维护等多个阶段，认真执行规范，严把质量关，切实做好油气管道输送的水工保护工作，才能真正意义上的保证油气管道输送的安全，保障附近居民的安全，真正实现促进人民生活水平不断提高的根本目的。

参考文献：

[1]李瑞鑫.油气输送管道水工保护设计方法研究[J].化工管理，2017(4):115.

[2]李晓明.油气输送管道线路设计与施工技术探究[J].居舍，2020(12):90.

作者：邰天翔 单位：西南石油大学