中俄水体穿越管道工程规范对比与应用 3页

OIL＆GASSTORAGEANDTRANSPORTATION圄l瞄茸J■■■文章编号：1000—8241(2011)09—0693·03中俄水体穿越管道工程规范对比与应用田宝恩’解立功张卿蕊。(1．中国石油天然气管道局，河北廊坊065000；2．中国石油天然气管道局第四工程分公司，河北廊坊0650003．中国石油工程建设公司华东设计分公司，北京100101)田宝恩等．中俄水体穿越管道工程规范对比与应用．油气储运，2011，30(9)：693—695．摘要：对比分析了俄罗斯CII108—34．97《水下穿越工程规定汇编》和中国GB50423-2007《油气输送管道穿越工程设计规范》。在适用范围上，前者是针对某一条管道水体穿越工程的企业标准；后者是国内油气管道穿越工程的通用标准。在安全理念上，前者以相对安全距离要求保障事故后的人员和财物安全；后者以管道强度要求保证管道运行安全、预防事故发生。在设计安全性方面，前者计算的钢管穿越壁厚不足后者计算壁厚的70，更强调以节省投资为前提的材料潜能的发挥。中亚天然气管道水体穿越工程，综合应用两国规范，有效保证了管道工程设计施工的科学性和安全性。关键词：油气管道；穿越工程；俄罗斯；规范；国家标准中图分类号：TE821文献标识码：ADOI：CNKI：13—1093／TE．20110607．1527．003在我国国际能源战略中，俄罗斯和中亚地区的油临建及现场清障等方面的内容；设计方面包括土方工气资源占据突出地位，己建成多条跨国天然气和原油程、安装工程、防腐工程、稳管压载、敷管、试压、河岸加管道，正在计划修建中亚、中俄输气等管道。目前，管固、定向钻穿越施工等内容；伴行穿越工程的电(光)缆道穿越工程的设计，中亚地区主要采用俄罗斯天然气设施施工要求；质量检测和工程验收要求。工业股份公司颁布的《建设项目标准文件系统天然气GB50423-2007是国内油气输送管道穿越工程干线管道工程规定汇编》中CFI108—34—97《水下穿越的通用标准，适用于水域穿越、山地和冲沟穿越、铁路工程规定汇编》⋯；我国一般采用GB50423-2007《油和公路穿越，但不适用于海底管道。其主要内容：基础气输送管道穿越工程设计规范》。前者虽然只是针资料与材料的相关要求；挖沟法穿越设计包括管道埋对某一条管道水体穿越工程的企业标准，但其中的诸设要求、管段稳定与强度计算、防护工程设计；隧道法多规定有别于俄罗斯现行国家标准，对项目管理和工穿越设计包括矿山法、盾构法、顶管法施工的隧道设计程施工提出了全面要求，与我国在中亚地区的项目运计算，竖井与斜井，防水与排水，通风与照明及管道安作方式基本一致。装等；铁路与公路穿越设计包括敷设要求、无套管穿越设计和有套管穿越设计；焊接检验要求、试压要求与防1适用范围腐要求。该规范主要针对穿越工程的设计计算提出技术要求，目的是确保管道在使用状态下强度和稳定的CH10834．97不适用于小河、小溪与海底管道，亦安全性，并从设计角度提出施工目标，不涉及施工组织不适用于铁路、公路、山体以及输油管道水体穿跨越工和管理方面的内容；对环保虽有要求，但未列专章。程，目前主要应用于亚马尔一欧罗巴天然气干线管道(简称亚欧管道)水体穿越工程。该规范很少涉及设计2安全理念计算的内容，其侧重点是施工管理、施工组织与施工要求，主要涉及：管道的设计文件，水体穿越的施工方法、天然气输送管道属于易燃易爆构筑物，各国规范工艺、施工组织及进度安排，沿线各地对环保与生态的均十分重视安全要求，但在安全理念上存在区别。安全要求；施工技术准备包括测量、水文、设计图交底、俄罗斯、中亚地区利用相对距离保障事故后人员旦堡鉴盟!：：!!兰!旦鱼堕!塑竺：!：!!!!：!!：!呈：!：!：：r—\n和财物安全，根据管道工作压力、直径及各区段构筑物CH108．34．97高，但未对泥浆提出详细要求。的相关距离划分管道等级(CHnH2．05．0685)，依此选3．2穿越方式取工作条件等系数核算强度、稳定性和刚度；根据划分CH108-34—97仅提及大开挖沟埋和定向钻两种敷的等级、管径、沿线民居及设施的相对重要性，确定管设穿越管段的方法；GB50423-2007除上述两种方法道中心线到居民点或企业建筑物的安全距离。外，还论及矿山法、盾构法和顶管法3种隧道敷设穿越我国规范参照美国ASMEB31．8制定，安全理念管段的方法，较全面地反映了当前世界管道穿越工程是以管道强度保障安全。我国规范规定：沿管道中心的设计和施工水平。CH108．34．97仅对水体穿越工线两侧各2001TI范围内，任意划分成长度为2km并能程提出要求；GB50423-2007不仅提出水域穿越的要包括最大聚居户数的若十地段，按规定地段内的户数求，而且提出山体、冲沟、铁路和公路等障碍物的穿越划分为4个等级，同时结合该地区的发展规划确定地要求，更全面地体现了陆上油气管道穿越这些障碍物区等级。地区等级确定后，选取强度设计系数，按许用的相关关系，保障相互的使用功能和安全要求。应力法确定钢管壁厚。我国规范之所以不以安全距离3．3施工要求确定钢管壁厚，是因为强度安全是以预防事故为CH108—34—97主要针对旋工管理、施工组织、施主、距离安全是以降低事故后果为主。工工艺、施工质量检测、工程验收等方面提出具体要求。GB50423-2007基于安全角度规定了设计阶段3主要内容需遵循的施工焊接、试压和防腐等要求，未对施工管理、施工组织、施工工艺进行规定。这是因为我国的设3．1设计计规范和施工规范相互独立，分别隶属不同的专业标CH108—34．97虽然未规定管道强度和稳定性的计准化管理委员会，规范内容更加专业化。在施工和质算要求，但提出依据设计文件完成亚欧输气管道的水量验收领域，我国制定有GB50369-2006、SY4207—体障碍物穿越工程，设计过程执行前苏联标准OHTFI2006、G／CNPC—GD0278—2005等规范。。51-1．85和CHHH2．05．06．85]。GB50423-2007专用于油气输送管道的穿越工4设计安全性程设计，包括穿越位置选择、各种穿越形式的设计计算、穿越工程等级的划分及洪水频率设计的相关规定，对于水体穿越，俄罗斯CH108—34．97未对工程按以及基础资料与材料选用的要求，是目前国际上较完重要性、规模、施工的难易程度及工程维抢修的困难程整的穿越设计规范，可以从源头保证穿越管段在服役度进行等级划分和提出设计要求。GB50423-2007期间安全平稳运行、满足油气输送的功能要求。则将工程分为大、中、小型3个等级，并提出相应的洪以定向钻穿越为例，CH108．34—97规定了施工对水设防标准。在设计计算方面，GB50423-2007的内河流河势、地质条件、测量勘察的要求；规定管道埋深容也比CII108—34—97多，因此使工程的安全性更有保保证不冒浆，不小于管道直径的1200倍，最大应力之证。例如：西气东输管道工程采用X70级管材，其屈和等于0．9as(O"s为钢管的屈服强度)，并符合防腐要求；服强度O"s=485MPa，标准抗拉强度R=570MPa，规定扩孔直径超过工作管径的25％；规定70％~75设计压力P一10MPa，工作压力P=9．85MPa，管径设备回拖力需满足管道回拖的牵引力要求，但未给出D一1016mm，按四类地区计算位于穿越地段铡管的牵引力的汁算公式。GB50423-2007不但涵盖了上壁厚(相当于俄罗斯、中亚按I类地区考虑)。述要求，而且给出了回拖力的计算公式，要求进行回拖根据GB50423-2007：取压力P一10MPa，强度时泥浆压力F管道的径向稳定核算，规定管道埋深不设计系数F一0．4，温度系数t=1．0，钢管焊缝系数低下相应等级设计的洪水冲刷线以下6m，提出了生=1．0，屈服强度盯一485MPa，通过计算求得壁厚x态环保要求。可见，GB50423-2007的设计安全性比=pD／(2)=26．18mlTl，实际选用壁厚26．2mIn。41www．yqcy,net\nContrastoftheengineeringcodesforSino-Russiapipelinecrossingl_根据CH108．34—97：取设计压力P=10MPa，工计，采用盾构法、钻爆法、顶管法等进行施工作业，质量作压力P：9．85MPa，管道工作条件系数m：0．75，验收遵照SY4207-2006执行。环境保护按照管道所材料安全系数k=1．34，管输介质系数=1．05，荷在国政府的法规执行，宜专门制定施工环保措施。载安全系数n=1．10，k~kHR一R，壁厚的计算式：中亚天然气管道在哈萨克斯坦境内采用定向钻穿越锡尔河和伊犁河等大型河流，采用大开挖方式穿越一nplDnplD_17_48一楚河和卡斯凯琳河等中型河流。定向钻穿越主河道钢klkH／J管壁厚28．6mm，岸边300in管道钢管壁厚19．1mm：依俄罗斯、中亚地区规范计算的钢管穿越壁厚不大开挖穿越钢管壁厚19．1mm。整个施工段管道两侧足依我国规范计算壁厚的70％。依我国规范选用的200m内无构筑物。钢管安全裕量大，故不强调安全距离的要求；俄罗斯、总之，GB50423-2007与CH10834。97各有侧中亚地区规范则以减小钢管安全裕量发挥材料潜能，重、各持所长。中亚天然气管道水体穿越工程，基于管节省投资，故以安全距离要求减小重大事故灾害后果。道安全服役的要求，国情差异，以及管道所处环境、地形地貌、地质水文等因素，综合应用两国规范，而不是5中哑输气管道工程实例简单地使用某国规范，从而有效保证了管道工程设计施工的科学性和安全性。中亚天然气管道工程西起土库曼斯坦，途经乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦，东达我国境内的霍尔果斯，与参考文献：西气东输二线相连。采用X70管材，口径1067rnlTl，[1]俄罗斯天然气工业股份公司．CH108．34．97水下穿越工程规定设计压力10MPa，干线钢管壁厚15．9mm，一般穿越汇编[s]．北京：中国国家标准馆，2001．段钢管壁厚19．1mm，钢管外表面采用3PE防腐。各[2]刘嵬辉，张怀发，赵炳刚．GB50423—2o07油气输送管道穿越工国国情不同，管道工程需基于工程实际以及安全、经程设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2008．济、环保与节能等方面的综合需求选用规范，该管道水[3]苏联天然气工业部．OHTH51．1—85干线输气管道工艺设计规体穿越工程综合应用俄罗斯和中国的相关规范。范[s]．北京：中国国家标准馆，1988．5．1设计[4]苏联天然气工业部．CHnH2．05．06—85干线输送管道[s]．北进行工程等级划分和洪水设防，依据GB50423—京：中国国家标准馆，1988．2007执行，根据所穿河流(水域)的实际水文资料，将[5]魏国昌，续理，胡孝江，等．GB50369-2006油气长输管道工程工程划分为大、中、小型3个等级。穿越工程特别是大施工及验收规范[S]．北京：中国计划出版社，2007．型工程的穿越方式，依据GB50423-2007进行技术经[6]刘嵬辉，张怀发，程梦鹏，等．SY4207-2006石油天然气建设济比选并确定。依据GB50423-2007进行穿越管段工程施工质量验收规范：管道穿跨越工程[S]．北京：中国计划的结构计算，依据C17108．34．97核算。水域穿越的布出版社，2007．设，执行OHTH2．05．06—85。穿越工程的水工保护，依[7]石忠，李颜民，吴益全，等．G／CNPCGD0278-2005管道穿越据GB50423-2007的要求进行设置，同时根据当地环工程采用水平定向钻机施工及验收规范[s]．廊坊：中国石油天保和水土保持的要求确定其形式，施工加固措施参照然气管道局，2005．Cn108．34．97执行。(收稿日期：2011-02—17)5．2施工如果管道穿越水体采用大开挖或定向钻方式敷作者简介：田宝恩，高级工程师，1955年生，1983年毕业于管道职管，工程施工执行CH108．34．97，其质量验收同时参照工学院通信专业，现主要从事涩宁兰复线、西气东输二线广南支干SY4207-2006，以严格控制尺寸误差。如果管道穿越线EPC项目的管理工作。水体采用隧道方式敷管，依据GB50423-2007进行设电话：0316—2172765；Emaih278121001@qq．tom