油气长输管道并行敷设间距设计

对比分析了国内外油气管道设计规范对并行管道敷设间距的相关规定,介绍了中亚天然气管道以及西部原油、成品油管道和西气东输管道关于并行管道的设计间距和施工维修间距的实际情况,从设计角度分析了油气长输管道并行敷设间距的确定原则.     

埋地油气管道并行敷设技术发展现状

国内几个大型管道工程项目相继采用并行敷设技术施工。介绍了中亚天然气管道、西部原油成品油管道、大连新港-大连石化原油管道的工程概况。一些学者基于现有标准和规范,分别从工程、经济、安全、设计等角度探讨了油气管道并行敷设管间距的确定原则;一些学者则借助数值模拟计算方法,分析了成品油管道对与其同沟敷设的加热输送原油管道的热力影响规律;另有工程技术人员针对并行敷设技术在具体实施和运用过程中存在的施工、防腐、维修等难题,对施工工艺进行了有益的探索。而综合考虑多种因素对管间距的影响,输气管道与输油管道、输气管道的同沟敷设,以及同沟敷设管道工艺系统和站场设置的优化,将成为油气管道同沟敷设技术领域的新课题。     

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。     

油气管道斜拉索跨越设计

油气管道斜拉索跨越常用于峡谷地区的河流穿跨越工程中,为了解决中缅油气管道北盘江斜拉索跨越工程风振稳定、清管振动、索力平衡以及桥塔刚度等问题,开展了斜拉索全桥和节段模型风洞试验,并进行了有限元数值模拟分析。通过分步迭代获取了不等跨斜拉索结构的合理成桥索力,并采取边跨配重和拉压支座结合的方式平衡索力;通过全桥模型和节段模型风洞试验,获得了结构抗风需要的风振参数,并对跨越结构抗风稳定性进行了验证,同时基于走道板对抗风安全的影响,选取了透风率高的走道板型号;通过综合比选,桥塔结构形式采用了钢管混凝土桥塔,3根管道采取了上下布置方案。由此,有效保证了结构抗风安全,并解决了不同工况下结构振动和索力平衡问题。     

天然气管道与原油管道并行敷设的安全间距

随着我国长输油气管道建设里程的不断增长,管道并行敷设的情况日渐增多,合理确定管道的并行敷设间距,不仅可以节约土地资源,而且可以确保管道的运行安全。以中贵天然气管道和兰成原油管道为例,分析了并行敷设管道安全间距的主要影响因素,包括:热油输送管道与常温输气管道间的热传导效应、带压封堵的操作空间、输气管道破裂失效、管道施工与维护等。考虑各种影响因素,结合中贵管道和兰成管道并行敷设段沿线地形特点,确定了3种情况下两条管道并行敷设的间距要求。针对因输气管道失效造成邻近敷设的输油管道的失效概率进行分析,论证了天然气管道与原油管道近距离并行敷设的可行性。     

油气管道共用隧道敷设施工要点

国内在建的兰成-中贵油气管道工程第三标段多处管道采用双管同隧道敷设。基于保证施工安全和缩短工期的需要,探讨了油气管道共用隧道敷设施工中需要注意的问题和解决措施,提出了主要工序的技术难点和施工建议。施工措施包括:采用轨道和龙门架辅助运布管,保证双管同步焊接,合理规划较大坡度隧道内管道的焊接和回填次序,协调各道工序的连续进行,确保作业人员安全等;主要工序包括:隧道内运管和布管,焊接,检测与返修,管道就位与回填,管道试压与洞口封堵。     

油气管道规范中弹性敷设弯曲应力公式的改进

为了推导出简单、实用、准确的油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式，研究了国内外油气管道规范中弯曲应力的计算公式，分析了原有公式的适用性和在计算中存在的不足。在此基础上，根据结构力学理论，从平断面假定出发，采用微积分方法重新推导了油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式，并用ANSYS有限元软件对公式的准确性进行了验证。研究结果表明：推导公式理论充分、简单易用、适用性好，能够准确计算油气管道垂直弹性敷设的弯曲应力。研究结果为油气管道垂直弹性敷设弯曲应力的计算提供了可靠依据，弥补了国内外油气管道规范中垂直弹性敷设弯曲应力计算公式的不足。（图4，表1，参9）     

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）     

油气管道隧道喷锚衬砌支护技术的应用

管道通过山区需修建大量隧道,因地质和施工条件等因素,时常出现因工期滞后而制约管道按期投产的问题。介绍了喷锚衬砌技术的国内外发展现状,讨论了油气管道隧道工程引入喷锚衬砌技术的必要性,并依托中缅油气管道隧道工程,通过岩鹰山隧道不同围岩级别的试验段,提出了油气管道隧道采用喷锚衬砌结构的设计、施工方法和相关支护参数,同时分析了其经济优势和工期优势,以供设计和施工参考。     

油气管道并行敷设风险分析

针对中国计划并行敷设的某油气管道进行失效概率分析,以欧洲石油公司CONCAWE针对原油管道的失效统计结果和EGIG发布的欧洲天然气管道事故数据为基础失效概率数据,对其进行修正和调整,确定并行敷设的原油与天然气管道的失效概率修正值.根据天然气管道失效引起原油管道失效的事件树及概率,得到原油管道并行敷设时的失效概率为6.66×10-5 km/a,比单独敷设时的失效概率增大不超过0.9％.结合管道失效后果,计算管道并行敷设带来的附加风险,将计算风险与可接受风险进行对比,指出两条管道并行敷设是可行的.