文档介绍：试论天然气长输管道特殊地段的设计
试论天然气长输管道特殊地段的设计
摘要:本文以工程实例探讨了天然气长输管道特殊地段的设计,包括在地震断裂带和黄土塬冲沟采取的措施等方面的内容,供相关工作人员参考和借鉴。
关键词:天然气,长输管道,特殊地段,设计。
中图分类号:TE64文献标识码: A 文章编号:
一、工程概况
榆林—济南输气管道工程是国家“十一五”重点工程,也是中国石化继川气东送管道工程之后建设的又一条重要输气管道。榆林—济南输气管道西起陕西省榆林市,东至山东省济南市,途经陕西、山西、河南、山东四省8个地(市)、22个县(区),穿越毛乌素沙漠、黄土高原、吕梁山脉、太岳山脉、太行山脉,线路全长1045公里,设计年输气量30亿立方米。
榆林—济南输气管道工程建成后,将成为国家天然气干线管网重要的组成部分,对于落实中国石化“天然气大发展”战略,确保向管道沿线各地稳定供气,推动地方经济发展,提高人民生活质量,改善沿线生态环境,都具有十分重要的意义。
本工程自西向东经过黄河、海河两大流域,有风沙区、黄土丘陵区、土石山区、平原区四大地貌单元,其中管道沿线经过地震断裂带、黄土塬冲沟、大型河流、山体等特殊地段。本文就地震断裂带、黄土塬冲沟这两个特殊地段在管道运营过程中可能产生的危害及在设计上采用的一些措施进行简介。
二、黄土塬冲沟
1 危害
黄土的矿物成因有别于其他一般土体的电子吸附胶结,黄土颗粒之间是盐粒胶结,这种胶结方式一旦遇水其土颗粒之间会快速散开,使土的力学强度显著减弱,这种特性即是黄土的湿陷性,它极易产生滑坡、塌方等灾害。黄土的另一特点是垂直节理较为发达,如果地面植被不好,或者地面散土防护层被水冲刷,雨水往往会沿着垂直节理面渗透,形成地下潜流,导致新的冲沟形成。这种冲沟坡陡沟深,不仅对埋地管道有极大地破坏力,而且也会对地面建筑物形成很大威胁。黄土的第三个特性是渗透系数极低,,这种极低的渗透系数如果在植被较好地带,或者地面散土薄层未被雨水冲掉的陡立地带,即使是小雨也可形成灾害。从湿陷性黄土的几大特性可以看出其对管道的危害主要有以下几种:(1)在雨水作用下,埋设后的管沟湿陷,形成汇水,导致管沟被掏空,管线裸露,危及管道及周围群众的安全;(2)在雨水作用下,埋设后的管沟湿陷,使管线经过的地段塌陷,严重影响了管道的安全运营和人们的日常生产、生活和交通;(3)湿陷性黄土地表植被一旦破坏,恢复和生长周期较长,使生态造成破坏,沙漠化加重,危及管线的安全;(4)湿陷性黄土地区,自然地貌在雨水作用下,变化较大,容易形成冲沟、崾岘,危及管线安全。
2 设计上采取的措施
设计要坚持因害设防的原则:管沟开挖后, 尤其是在陡坡段和山区段, 对原有地形地貌造成破坏, 同时, 回填土的密实度达不到原状土那样密实, 自然形成沟道; 其次, 对原有的田埂、护坡设施和原有的河岸均可能造成不同程度的破坏, 如不治理, 必然会形成灾害。因此, 必须采取必要的水工保护措施。
针对湿陷性黄土的特性和对管道产生的危害,本次设计采取了以下几点措施:(1)对于管线通过由梁(峁)到谷或由谷到梁(峁)的斜坡(坡度大于15%)地段、黄土窄梁(宽度小于15m)地段,以及陡坎、陡崖地段,,将沟底黄土翻松