中缅油气管道境外段水土流失治理

中缅油气管道境外段在建设期间经历大量开挖和回填,地表植被和原土层被破坏殆尽,难以在短期内自然恢复,加之气候因素,造成管道上方大量水土流失,严重威胁管道安全。基于此,木姐管理处依据中缅油气管道(境外段)水土流失成因,在水工保护工程建设的基础上,采用多种植被恢复措施,因地制宜开展水土治理工作。结合具体案例,分析了水土流失的危害性及水土流失治理方法,最终形成了一种相对而言成本低、效果好的植被恢复措施。     

中缅油气管道怒江悬索跨越设计

怒江油气双管同桥跨越是中缅油气管道的控制性工程,跨越处河面宽270 m,主跨长320 m,边跨长60 m。为了解决单跨跨度大、柔性结构、桥身重、跨越国际性河流、油气管道同桥跨越等设计难点,创新性地采用公路桥梁的设计理念和方法,运用三维模型离散处理技术,研究柔性结构的力学特征,得出优化的荷载组合、适合工程实际的边界条件及求解方法。在对模型进行分析时,将塔顶与主索连接处全自由度耦合作为约束条件,在跨越结构的静力模拟和动力模拟分析方面提出了较为合理的设计思路,并在油气管道行业率先采用预应力锚碇设计技术,提高了锚体结构的抗开裂能力和锚固强度。     

中缅油气管道沿线地质灾害分析与防治

中缅油气管道(缅甸段)地质条件复杂,管道穿越若开山区和缅北高原,由于建设期大面积扰动地表,改变了原始地貌,铺设管道后重新回填的土体力学强度低、水敏感性强,受汛期强降雨和洪水的影响,管道沿线出现了大量滑坡、河沟道水毁、坡面水毁、已建水工失效等地质灾害,导致多处露管、悬管,严重威胁了管道的安全运营。重点分析了沿线地质灾害的类型、成因及结构特征,并分别对若开山区和缅北高原的地质灾害提出了防治措施,以期对类似工程提供参考和借鉴。     

油气管道施工爆破对周边环境的影响及防治

采用爆破技术实行管沟开挖,是长输油气管道通过石方段施工的主要方法之一,爆破对周边环境的影响主要源于爆炸产生的振动波和声波。因此,爆破施工前对爆破点周围环境因素进行识别和评价,结合岩性分布合理选择爆破方法,对影响爆破振动和声波的安全距离、炸药量以及药孔深度、间距、排距等参数进行科学分析,运用萨道夫斯基经验公式,结合实际情况,计算爆破振动速度、声波分贝、声压级等,有助于预防和减少爆破振动波和声波对周围建（构）筑物及环境的影响。同时,掌握距爆破点50m范围内建（构）筑物及环境情况,采取有效的安全保护措施,对实施安全爆破和减少环境影响十分重要。（图1,表3,参6）     

中缅油气管道国内段砂土液化处理措施

中缅油气管道国内段沿线存在不连续的长距离砂土液化地带,砂土液化是地下管道遭受地震破坏的主要原因之一.为增强管道抵抗土壤液化的能力,通过对砂土液化现象及其危害进行分析,结合油气管道沿线砂土液化特点,对管道敷设深度内有中等、严重砂土液化趋势的地段采取平衡压袋稳管方式进行液化处理.该处理措施具有经济、环保、便于施工、不影响管道主体工程安装和总体工期等特点,而且对于避免和减轻地震灾害,确保油气管道的安全运行具有重要意义,在类似管道工程建设中值得推广应用.(表2,图3,参4)     

天然气管道爆破对同沟敷设管道的影响试验

为了分析天然气管道爆破对同沟敷设管道性能的影响,利用管道断裂控制试验场开展了X90全尺寸气体爆破试验,分析管道爆破对同沟敷设管道变形行为、管材性能的影响。研究表明:天然气管道爆破会引起同沟敷设管道发生明显的弯曲、压扁变形,且变形管段中间部位的椭圆度较大;在热辐射作用下,钢管的性能发生了明显变化,裂纹的扩展抗力降低,且随着壁厚增大,显微硬度呈先升高再降低的趋势,受热层厚度约为700μm;热辐射能显著影响钢管的微观组织,受热部位表面组织晶粒发生一定的粗化,失去了原有生长取向,而深层组织的变化较小。     

中缅油气管道跨越双管同桥的可行性分析

中缅油气管道工程为油气双管并行敷设,管道通过怒江、澜沧江等V形山间峡谷时,需要采用跨越方式通过。针对中缅油气管道双管并行敷设的特点,对跨越处油气管道双管是否同桥进行了论证。介绍了国内外标准对双管同桥布置的要求,列举了国内外双管跨越实例。从结构设计和运营角度对比分析了双管同桥布置与单管分桥布置方案的安全性、经济性、环保性及风险概率,并提出了中缅管道跨越同桥的设计方案,详细介绍了管桥基础、塔架、索系、应力分析、管材、防腐,以及阀室、避雷和预警监测设计。     

爆破对天然气长输管道振动影响的安全判据

关于爆破对在役天然气长输管道影响的评估,目前国内尚无统一的安全判据和可供参照的标准规范。选取的安全判据标准不一致,将导致同样的爆破而评审结果却不尽相同,因此无法真正保障天然气管道的安全运行。通过分析研究爆破地震波的产生机理、传播特征,以及影响爆破地震强度的主要因素,认为爆破对天然气管道的主要危害是爆破地震引起的管道振动破坏。通过对比分析法律法规、技术规范、工程实例、管道抗震能力等,推荐将一定频率下的质点峰值振动速度作为爆破对天然气长输管道的安全判据较为科学,并建议在国家相关标准规范中,明确规定爆破对天然气管道振动影响的安全判据和安全允许值,从而加强天然气长输管道的安全管理。     

中缅油气管道贵州段沿线滑坡变形特征及成因

中缅油气管道贵州段沿线地势起伏大、地貌形态复杂多样,复杂地质条件下发育了多种地质灾害,其中滑坡灾害对油气管道的安全危害极大。基于中缅油气管道贵州段沿线自然地理、地质环境、区域构造地貌以及降雨特征,对管道途经区域的滑坡变形及其成因进行了剖析,并对沿线低地层倾角典型坡体的演化过程进行了物理模拟。研究结果表明：中缅油气管道贵州段沿线发育的滑坡类别主要为土质滑坡与顺层岩质滑坡,地貌倾角变化较大,人类工程活动、强降雨作用等是触发滑坡事故的主要诱因;低地层倾角的坡体变形演化模式以蠕滑-拉裂与蠕滑-拉裂-崩塌模式为主。加强管道沿线的滑坡监测与预警,可为中缅油气管道贵州段的安全平稳运行提供重要的地质信息。（图12,表3,参29）     

油气管道沿线地质灾害风险评价——以中缅管道都凯支线为例

针对油气管道等线性工程,应综合考虑各类地质灾害叠加引发的区域性地质灾害风险,以达到有效的巡防和治理的目的。根据管道沿线地质灾害的孕灾环境、诱发条件和灾害类型及特征对影响管道地质灾害的易发性、易损性和管道失效后果三项指标进行定性分析,采用证据权法对管道沿线的地质灾害进行定量评价,运用GIS系统对地质灾害进行分级和制图,定量分析管道沿线的风险水平。结果表明：中缅管道都凯支线沿线存在中风险段3个区,较低风险段4个区,低风险段3个区。     

含凹陷管道全尺寸爆破试验

为了准确评定凹陷管道的承压能力,开展了含凹陷管道全尺寸爆破试验。试验得出凹陷管道的变形、凹陷区域应变及裂口特征等信息,从而分析凹陷管道失效行为与机理。结果表明:管道存在的凹陷,在提压后凹陷区域相比远场发生了较大应变,加剧了凹陷周围的应力集中。通过全尺寸爆破试验,确定了管道的屈服压力为10.1 MPa,爆破压力为10.5 MPa,结合相关标准与设计规范,确定试验用管段的许可承载压力为3.88 MPa,为保障管道的安全运行与工程决策提供了技术参考。     

全尺寸管道的爆破试验及转变温度

本文论述了带预制裂纹的全尺寸管在低温下的爆破试验可求得全尺寸管的韧性转变温度。试验过程中测定的裂纹开裂压力和爆破压力值与理论公式所计算值相近。全尺寸管道存在起裂和扩展两类韧脆转变温度,起裂转变温度可根据断裂韧性防爆破温度的变化规律来确定,扩展转变温度一般用剪断口百分数所对应的温度来确定。     

中缅管道途经典型地质灾害影响区域的设计与建设

中缅油气管道是第一条敷设于滇西横断山脉地区的大口径、高压力长输油气管道,首次遭遇滇西复杂地形、复杂地质条件下的地灾群。介绍了该管道在地质灾害多发地段通过选用大变形钢管来提高管道本体抗应变破坏能力的做法,选取典型案例阐述了该管道在途经泥石流、滑坡、不稳定斜坡、危岩崩塌等各类典型地质灾害条件下时的敷设情形、地质灾害勘察结论、应对措施的选用和治理效果。以上设计建设方法与实践经验,对复杂地形和地质条件下的长输管道工程设计建设具有指导意义。（图4,参7）     

中缅天然气管道放空实践及思考

天然气放空对气源和用户均会造成显著影响,同时在工程实践中存在较大安全风险,因此放空是输气管道维修施工及应急处置中的重要环节之一。基于天然气管道实际情况及相关标准规范的要求,采用科学工具确定放空关键参数是确保放空安全经济性的关键。通过对中缅天然气管道进行深入分析,确定其放空初始压力、选择可行的放空方式、计算放空时间、评估其对环境的影响;并对中缅干线管道放空实践等进行论述,为合理组织输气管道维修施工、提高输气生产调度决策水平提供了实践依据与技术支持。     

流体压力对油气管道纵向稳定性的影响

建立了海洋立管的挠曲线微分方程，对两端固定约束的情况用无穷级数法求得其临界屈曲载荷计算式，并同时用能量法给出了其近似计算式。讨论了内外液压对管道纵向稳定性的影响，对平躺管道，外部液压的作用增加了管道的稳定性，内部液压的作用减小了其稳定性。计算结果可供管道设计时参考。     

电力杆塔接地对邻近油气管道的影响

为研究雷击电力杆塔时,杆塔对于邻近处天然气管道的影响及防护措施,采用专业防雷计算软件CDEGS建立电力线路与天然气管道模型,研究在不同电流幅值、土壤电阻率、距离等影响因素条件下,单根外延射线接地网迫近、背离、平行3种结构对管道电位的影响,进而提出基于迫向换流的管道过电压优化方案.结果表明:土壤电阻率、电流幅值的增加会导...     

油气管道试压水排放试验系统

介绍了自主新建油气管道现场试压排水工艺的原理,设计和建造了国内首套油气管道试压水排放试验系统。该系统可用于模拟新建油气管道水试压后的排水过程,能够选用不同缓冲罐储气压力、流量、试压水含气量、排水管口径进行试验,从而为研究试压排水过程中相关参数对排水压力的影响提供了试验手段。为了确保试验的准确性,对整个试验系统包括试验管道和相关设备进行调试,然后再进行试压排水试验。该试验系统的观测段采用高速摄像记录管内流体的流动状态及清管器的运动情况。试验结果表明:在进行注气推球排水的两相清管试验时,管道末端会出现压力脉冲现象。     

输油气管道结构振动声辐射仿真分析

针对输油气管道中流体与结构之间的耦合作用引发的管道疲劳破坏和辐射噪声问题,采用有限元法进行流固耦合振动特性分析,得到固有振动频率和振动模态,分析流固耦合作用对输油气管道固有振动频率的影响;采用ANSYS软件进行谐响应分析,得到简谐激励作用下管道振动的位移、速度和加速度等参数;将谐响应分析得到的位移数据导入声学软件LMS Virtual.Lab,基于间接边界元法模拟得到管道振动的辐射声场,从而建立管道振动声辐射模型。研究结果表明:径厚比、是否考虑流固耦合作用以及管道形态均对管道的固有频率有不同程度的影响;不同径厚比管道的壁厚越小,辐射声压越大。输油气管道结构振动声辐射仿真分析可为管道辐射噪声控制和管道结构优化提供借鉴。     

中缅管道原油罐区投产与运行的关键问题

缅甸西南部马德岛存在自然条件差、社会依托资源不足等问题,因而对中缅管道马德岛原油罐区的投产与运行提出了非常严苛的要求。对于原油罐区投产准备、投产过程中涉及的应急物资准备、罐区设备检查、安全投用方案等关键问题进行了总结。针对原油罐区运行中在工艺设备选择、材料选择、施工工艺等方面存在的不足进行了分析,并提出了相应的优化措施。其中的实践经验为后续同类项目的设计、施工及运行提供了参考和借鉴。