《输气管道完整性管理体系（第七分册）管道地质灾害识别与评估技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《输气管道完整性管理体系（第七分册）管道地质灾害识别与评估技术.doc（47页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、中国石油天然气股份有限公司输气管道完整性管理体系（第七分册）管道地质灾害识别与评估技术xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx施行中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司前言输气管道完整性管理体系适用于中国石油天然气股份有限公司输气管道运营过程中的完整性管理。石油天然气的管道运输是我国五大运输产业之一，对我国国民经济起着非常重要的作用，被誉为国民经济的动脉，随着国民经济的发展，国家对长输管道的依赖性逐渐提高，而管道对经济、环境和社会稳定的敏感度也越来越高，油气管道的安全问题已经是社会公众、政府和企业关注的焦点，政府对管道的监管力度也逐渐加大，因此对管道的运营者来说，管道的运行管理的核心
2、是“安全和经济”。由于当前中国石油所管理的油气管道多为上世纪70年代所建设和近年来新建管道，对老管道随着运行时间延长，管道事故时有发生，如何解决油气管道运行安全问题是当前解决老油气管道运行的首要问题。对新建管道，由于输送压力高，事故后果影响严重，如何保证管道在投入运行前期的事故多发期的运行安全，降低成本也是当前新建管道所面临的主要问题。世界各国都在探索管道安全管理的模式，最终得出一致结论：管道完整性管理是最好的方式，近几年，管道完整性评价与完整性管理逐渐成为世界各大管道公司普遍采取的一项重要管理内容。管道的完整性评价与完整性管理是指管道公司通过对天然气管道运营中面临的安全因素的识别和评价，制定
3、相应的安全风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的安全风险水平控制在合理的、可接受的范围内，达到减少管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行管理技术的目的。完整性评价与完整性管理的实质是，评价不断变化的管道系统的安全风险因素，并对相应的安全维护活动作出调整。世界各大管道公司采取的技术管理内容包括：管道风险管理，地质灾害与风险评估技术管理，管道安全运行的状态监测管理（腐蚀探头监测、管道气体泄露监测、超声探伤监测、气体成分监测、壁厚测量监测、粉尘组分监测、腐蚀性监测等），管道状况检测管理（智能内检测、防腐层检测，土壤腐蚀性检测等），结构损伤评估管理，土工与结构评估技术管理，腐蚀
4、缺陷分析和评定技术管理，先进的管道维护技术管理等。 国外油气管道安全评价与完整性管理始于20世纪70年代的美国，至90年代初期，美国的许多油气管道都已应用了完整性评价与完整性管理技术来指导管道的维护工作。随后加拿大、墨西哥等国家也先后于90年代加入了管道风险管理技术的开发和应用行列，至今为止均取得了丰硕的成果。综上,管道完整性管理已经成为全球管道技术发展的重要内容，我国在这方面起步较晚，但到目前为止，还没有一套完整的完全适用于油气管道的适用性评价体系。虽然天然气管道的适用性评价可参考现有标准、规范或推荐作法,但有许多地方需要结合天然气管道的实际情况,进行修改和完善。目前，国内尚无系统的管线完整
5、性管理体系。在国际上，最有代表性的标准是ASME B31.8S-2001输气管道系统完整性管理，主要针对国外输气管道。由于国内外管道设计标准和具体运行管理的实际不同，很难全部应用于国内管线。为了保证中油天然气管道的安全运行，提高中油天然气管道的整体管理水平和自身的竞争能力，实现与国际管道完整性管理水平的接轨，从指导国内天然气管道全局的高度出发，进行国际完整性管理体系的研究是一项重要的基础工作，对于提高我中油股份公司整体竞争实力意义重大。本管理体系的目的，是为输气管道的安全和完整性管理提供一套系统、综合的方法。管道公司采用该规范进行管道完整性管理，通过不断变化的管道因素，对天然气管道运营中面临的
6、风险因素进行识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。具体通过科学的设计、监测、检测、检验、检查、信息化系统应用等方式和各种技术的实施，获取与专业管理相结合的管道完整性信息，对可能造成管道失效的威胁因素进行管道的完整性评价，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的目的。完整性管理体系的目的还在于建立和提出一套专门适用于股份公司需求的技术文件，这些体系文件和系统将保证管道安全运行，并为股份公司建立最有效的管道安全经济效益战略发展服务，这些体系文件将有利于管道管理者发现和识别管道危险区域
7、，对各种事故作到事前预控。完整性管理与QHSE体系的关系可以表述为，QHSE是管道完整性管理的基本条件，而管道完整性管理又是管道公司QHSE体系的核心内容，完整性管理保障了人员的健康、安全、环境。世界各大管道公司按法律必须实行HSE管理，但同时又将管道完整性管理作为核心内容。完整性管理体系文件由管理总册、管理分册、程序文件、作业文件组成，在文件的编写过程中参考了国际API、ASME等国际标准并根据国内完整性管理的最新成果提出了输气管道完整性管理的程序、内容和要求。完整性管理体系的文件构成：1. 输气管道完整性管理体系管理总册2. 输气管道完整性管理体系管理分册：1）第一分册：数据的收集和整合2
8、）第二分册：管道风险评价技术指南3）第三分册：检测技术4）第四分册：监测技术5）第五分册：完整性评价技术6）第六分册：管道维护维修技术7）第七分册：管道地质灾害识别与评估技术8）第八分册：防止第三方破坏及事故统计分析技术9）第九分册：输气管道完整性管理信息系统3. 输气管道完整性管理体系程序控制文件4. 输气管道完整性管理体系作业文件各部分的具体内容介绍如下：1. 输气管道完整性管理体系管理总册输气管道完整性管理体系管理总册是中国石油天然气股份有限公司实施长输管道完整性管理的纲要性文件，全面地阐述了中国石油天然气股份有限公司实施管道完整性管理体系的内容。2. 输气管道完整性管理体系管理分册输气
9、管道完整性管理体系的分册是对管理总册中规定的某一特定流程的实施细则，论述了中国石油天然气股份有限公司完整性管理实施过程中某一特定流程的具体要求。它包括了九个分册，每一分册分别对相应的完整性管理程序的内容、要求提出了明确的规定，分别涉及的内容如下：1）数据的收集和整合；2）管道风险评价技术；3）检测技术；4）完整性监测技术；5）完整性评价技术；6）管道维护维修技术；7）线路地质灾害识别与评价技术；8）防止第三方破坏及事故统计分析技术；9）输气管道完整性管理信息系统3. 输气管道完整性管理体系程序控制文件程序控制文件是输气管道完整性管理的质量控制文件，是公司内部管理的具体运作程序，规定公司内部对完
10、整性管理的具体管理程序和控制要求，是为进行完整性管理的某项活动或过程所规定的方法和途径，以文件的形式规定了完整性管理体系实施过程中各业务部门工作交叉关系的处理流程和各部门人员管理行为的规范。4.输气管道完整性管理体系作业文件作业文件包括作业指导书（操作规程）和记录文件。完整性管理的作业文件由各管道运营公司根据管道完整性管理过程的需要产生，在总册和分册文件中已经规定了要求的应当依照其要求和格式制定相应的作业文件。作业文件是程序文件的补充和支持，是管理和操作者行为的指南，是围绕管理手册和程序文件的要求，描述具体的工作岗位和工作现场如何完成某项工作任务的具体做法，是一个详细的工作文件，主要供个人或班
11、组使用。该文件有些是在体系运行中根据需要不断产生的。完整性管理是一个动态的过程，各个部分是一个有机的统一整体，为了表述和管理的需要，往往将其人为的分开进行论述，但在完整性管理具体实施过程中，应当将其作为一个完整的有机过程进行全面的理解。管理总册管理分册：1. 数据的收集和整合分册2. 管道风险评价技术指南3. 检测技术4. 完整性监测技术5. 完整性评价技术6. 管道维护维修技术7. 管道维护维修技术8. 防止第三方破坏及事故统计分析技术9. 管道完整性管理信息系统完整性管理程序控制文件1.2.3.4.5.6.7.8.9.作业文件作业指导书（操作规程）记录文件完整性管理的作业文件由各管道运营公
12、司根据管道完整性管理过程的需要产生，在总册和分册文件中已经规定了要求的应当依照其要求和格式制定相应的作业文件。管理总册管理分册作业文件程序控制文件完整性管理文件体系结构图目录前言i0 总则11 目的22 适用范围23 引用标准24 定义25 地质灾害完整性管理45.1 地质灾害完整性管理的内容45.2 管道地质灾害识别55.3 地质灾害识别的要求135.4 地质灾害识别的管理146 地质灾害完整性评价技术176.5 目的与任务176.6 地质灾害评价工作特点176.7 管道沿线调查的主要内容186.8 方法与程序186.9 存在的问题186.10 管道悬管飘管评价技术196.11 采空区评价2
13、56.12 地质灾害风险性评估307 地质灾害监测与防治327.1 基本原则327.2 崩塌防治措施327.3 滑坡防治措施337.4 泥石流防治措施337.5 煤矿采空区347.6 断层347.7 黄土失陷或冲沟347.8 地表冲蚀357.9 地震358 基于GIS系统的管道地质灾害完整性管理系统368.1 系统的流程图368.2 系统的功能结构388.3 GIS 支持下的管道地质灾害分析评价与预警预报模型390 总则油气管道运输是我国五大运输网络之一，现有油气长输管道3万余公里，油田集输管网10万余公里。随着社会的发展，油气需求量与日俱增，必然要求铺设更多的油气管道。众所周知，油气输送管道
14、造价很高、穿越地域广阔、涉及的地域类型复杂，一旦发生爆裂破坏，就会造成人员伤亡、环境污染和油气输送中断等恶性事故。全球每年都会发生大量的油气管道爆破和泄漏事故。造成油气管道爆裂损坏的因素很多，其中地质灾害是主要因素之一。地质灾害是指由于自然因素或者人为活动而引发的山体崩塌、滑坡、泥流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。对油气管道有影响的主要地质灾害有：地质断层、地裂缝、山体崩塌、滑坡、泥石流、黄土湿陷、冲沟、地震、河流冲蚀、采空区等。如何对地质灾害进行监测、评估和防治，直接关系到油气管线的安全运营，是一个重要的研究课题。本体系文件重点从地质灾害识别、地质灾害灾害评价、线路地质灾
15、害统计、地质灾害监测等几个方面入手，对中国石油所属管道公司经营的天然气管道途径地质复杂地带的完整性管理具体实施提出了详细指导规程。本体系文件包括以下内容：管道地质灾害识别管道地质灾害灾害评价管道地质灾害预防与治理管道地质灾害预警基于地质灾害完整性管理的GIS系统本体系文件是完整性管理体系第七分册1 目的完整性管理是实施管道维护科学化、管理科学化的重要内容，管道地质灾害的完整性是完整性管理的重要内容，建立和提出管道地质灾害完整性管理的体系文件，是保证管道安全运行的重要内容，可为实施完整性管理的有效性打下坚实的基础，该文件分册将有利于中国石油管道管理者发现和识别管道地质灾害危险区域，有助于实现完整
16、性管理程序所规定的内容，通过地质灾害预警技术将各种事故发现在萌芽之中。2 适用范围本文件分册适合于天然气管道公司的完整性管理，适用于中国石油各管道公司运行管理者和维护工程师或其他相关人员，应用范围为输气管道干线和地质条件复杂的站场、压气站、储气库。3 引用标准l SY/T0450-97 输油气埋地钢制管道抗震设计规范l 美国国家工程师学会 ACSE 油气管线地震设计导则l 地质灾害防治条例 4 定义管道地质灾害：管道地质灾害是由于地质土壤变化因素引起的灾难和损害。包括条件地质灾害和人为地质灾害，条件地质灾害包括地震引起的海啸、地震引起的土壤液化、沙漠移动、滑坡、泥石流、火山爆发、地层错断、管道
17、地基下边山坡失稳塌落、管道侧边斜坡失稳塌落、泥石流、地基失陷等；人为地质灾害包括：煤矿采空区、开矿引起地质塌陷等。断层：由于地层错动，导致地质断带产生，断层在地震情况下，会引起地质位移加大，形成断层错裂带，断层和地裂缝是在地质形成过程中由于地壳的相互挤压、造山运动、火山、地震和人类活动等而引起地层断裂和错动而形成的。 地裂缝：外力原因，导致地质土壤之间形成的结合力减弱，土壤与土壤、岩石与土壤分离现象，形成的裂缝。滑坡：即山体的大面积下滑，滑坡是由于山体或土体的不稳定造成的。黄土湿陷及冲沟：黄土塬地区，由于黄土本身具有溶水性的特点，黄土本身松软，承重或自然灾害变化后，造成失陷，另外，由于黄土塬洪
18、水的冲刷，造成水土流失，形成大冲沟。泥石流：经常发生在峡谷地区，在暴雨期具有群发性，它是一股泥石洪流，瞬间爆发，是山区最严重的自然灾害。地表冲蚀：由于山区洪水径流，导致地表水土流失严重，造成地表成沟槽状，严重时形成冲沟。地震：即地动，是地球表面的振动，引起地震的原因分为五类，构造地震、火山地震、水库地震、陷落地震、人工地震。采空区：由于地下煤矿开采过程中，开采率不合理，造成预留煤柱不足以支撑地表岩层，造成塌陷，或过度开采，形成大面积采空现象，这类区域称采空区。地质稳定性：指地质土壤相对位移较小，同时受外界自然条件变化的影响较小。土壤地质相对稳固。易损性评价：指物质受外界作用，评价其容易破坏的程
19、度。地质危险性评估：办法所称地质灾害危险性评估，是指在地质灾害易发区内进行工程建设和编制城市总体规划、村庄和集镇规划时，对建设工程和规划区遭受山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害的可能性和工程建设中、建设后引发地质灾害的可能性做出评估，提出具体预防治理措施的活动。地质灾害数值模拟：用于岩土和地质类工程的主要数值方法有：有限元、离散元、快速拉格朗日元、边界元、无限元、流形元和颗粒流等多种。针对管道所遇到的主要地质灾害，通过数值方法来分析不同地质灾害对管道的危害性。管道悬空稳定性：悬空稳定性即指管道悬空状态下稳定性。管道两端支撑的距离加大，可能造成管道由于自重下垂形成悬空附
20、加拉应力，稳定性进一步减弱。有限元分析：使用有限单元法进行结构应力、应变的数值模拟分析方法，具有广泛的适用性。岩石崩落：岩石受到高温、风化影响后，从母体脱落后出现的滚落现象，岩石崩落现象非常普遍。飘管：由于洪水冲击，将管道底部土壤等支撑物冲走，管道受浮力作用上浮后，由于存在洪水冲击的角度与管道，则管道沿冲击方向形成侧向和垂直位移，引起管道的漂移。5 地质灾害完整性管理5.1 地质灾害完整性管理的内容1） 根据中国管道地质灾害发生的特点和调研的基础，以及国内地质灾害防治原则和特点，提出建立天然气管道地质灾害完整性管理的目标和内容。2） 天然气管道地质灾害完整性管理内容为地质灾害识别、监测、评估、
21、治理3） 目标为：预防为主，标本兼治。4） 主要内容包括：1. 地质灾害识别与探讨：包括地质灾害发生的机理、描述参数、主要影响因素、分析模型、监测方法（监测项目、仪器和数据整理分析）、对管道危害性分析、预防和治理方法。2. 管线地质灾害完整性评价：通过现场地质调查，按照不同类型地质灾害（滑坡、泥石流、崩塌、黄土湿陷、煤矿采空区和地震等）的发生频率、规模，评价管道地质灾害完整性。3. 地质灾害预测预警：根据地质灾害的区域规律以及与控制因素(工程地质岩组、水文地质条件、地质构造、地形地貌、植被等) 和主要影响因素(降雨、人类工程活动等) 的关系，采用信息量模型、专家评分模型、人工神经网络模型、层次
22、分析模型等, 预测地质灾害易发生的空间范围, 圈定地质灾害易发区(敏感区) ，为实时预警预报提供明确的位置和灾害规模, 同时为管道地质灾害的管理和规划提供科学依据4. 建立地质灾害数据库：在大量地质灾害调查、地质土工分析和研究的基础上，建立地质灾害数据库。5. 管道地质灾害的防治：主要针对识别到的风险，提前进行水工保护防治，作到预防性维护。6. 管道地质灾害研究：研究不同种类地质灾害之间的关联作用和相互作用。5.2 管道地质灾害识别5.2.1 断层、地裂缝断层和地裂缝是在地质形成过程中由于地壳的相互挤压、造山运动、火山、地震和人类活动等而引起地层断裂和错动而形成的。断层描述包括：断层类型（正断
23、层、逆断层和平移断层）、断层走向和倾向、断距。断层对管道的危害：断层滑动导致管道变形（包括拉伸变形和挤压变形）和剪切破坏；断层容易引发山体崩塌和滑坡。5.2.2 滑坡斜坡上的岩体或土体，由于地下水和地表水的影响，在重力作用下，沿着滑动面所作的整体下滑运动。滑坡分类： 根据物质可分为黄土、粘土、碎屑和基岩滑坡。 根据岩性和构造可分为顺层面、构造面和不整合面滑坡等。 根据滑坡体厚度可分为浅层（数米）、中层（数米至20米）和深层（数十米以上）滑坡。 根据触发原因可分为人工切滑、冲刷、超载、饱水、潜蚀和地震滑坡等。 按年代可分为新、老、古滑坡。 按运动形式可分为牵引和推动滑坡。滑坡的形成主要包括两方面
24、的因素：滑坡岩体结构和外部诱因，岩体结构包括岩性组成和构造裂隙；外部诱因包括降雨、雪和人类活动等。滑坡的形成、发展，大致可分为蠕动变形阶段、滑动阶段和停息阶段，掌握其形态特征、发生发展和分布规律，滑坡是可以判别、预报和防治的。对管道的危害：滑坡引起管道变形，甚至导致管道破坏。5.2.3 黄土湿陷及冲沟1) 黄土湿陷性是黄土遇水浸湿后,突然发生沉陷的性质。2) 黄土的化学成分以SiO2为主，其次为Al2O3、CaO和Fe2O3等。黄土的物理性质表现为疏松、多孔隙，垂直节理发育，极易渗水，且有许多可溶性物质，很容易被流水侵蚀形成沟谷，也易造成沉陷和崩塌。3) 黄土颗粒之间结合不紧，孔隙度一般在40
25、%50%。黄土湿陷及冲沟的发生，主要是在水力作用下黄土失去自承力，并在重力作用下形成陷落洞，在水力冲刷作用下形成冲沟。对管道的危害性：黄土湿陷容易造成管道悬空，当悬空长度超过允许量后可造成管道断裂破坏；黄土冲沟可造成管道暴露、悬空和外力损伤。5.2.4 泥石流1) 产生于山区沟谷中或山坡地上的，含有大量松散固体碎屑的、不均质的特殊洪流。2) 具有突然暴发、历时短暂、来势凶猛、破坏力大等特点，是山区常见的一种地质灾害。3) 根据固体物质成分的不同可分为泥流、泥石流和水石流三种。4) 泥石流的形成必须同时具备3个条件： 流域内有丰富的、松散的固体物质。 流域内谷坡陡、沟床比降大。 沟谷的中、上游区
26、有暴雨洪水或冰雪融水和湖泊、水库决溃等提供充分的水源。5) 在断裂构造发育、地震频发、降水集中、水土流失严重的山区，以及古冰川发育、现代冰川活跃的高山地区易形成泥石流。在时间上，泥石流多产生于数年干旱后，或人类不合理开发山地后的多雨暴雨年份，或气候转暖、冰川衰退、积雪消融、冻土解冻的年份。泥石流是高浓度的固、液两相流。固体物质含30%80%，流体容重1.52.3吨米3。固体物质的多少、成分、补给方式决定了泥石流的性质、类型和规模。6） 泥石流有多种分类： 按形成特点可分为冰川型、降雨型泥石流。 按沟谷形态分为沟谷型、山坡型泥石流。 按物质组成分为泥石流、泥流、水石流。 按结构-流变分类，可分为
27、：稀性泥石流（容重1.51.8吨/米3，含沙量8001200千克/米3），紊动强；粘性泥石流（容重2.0吨/米3，含沙量1600千克/米3），以层流为主；过渡性泥石流，介于以上二者之间。 按规模可分为：小型（一次物质总方量10万立方米）中型（一次物质总方量1050万立方米）大型（一次物质总方量为50100万立方米）特大型（一次物质总方量100万立方米）7) 对管道危害：泥石流对管道具有很大的破坏性，可以冲刷覆盖层而使管道暴露，对管道产生很大的冲击力，造成管道变形破损。5.2.5 地表冲蚀由于洪水导致河流暴涨，或山区河水汇集径流而下，造成包括侧向和垂向的河床冲刷，以及管道通过带地表冲蚀和塌陷，引
28、起管道露管、悬管或漂移，往往夹带巨石等重物，在洪水的冲击、涡击振动影响下导致疲劳断裂，这是中国石油管道典型的失效模式。5.2.6 地震1) 地震对管道的影响主要是造成地层断裂和土壤液化（引起地层塌陷和大滑坡）。地震造成地层错动而导致管道断裂失效。2) 地震造成土壤液化是由于在振动状态下，孔隙水压力不断上升，有效应力下降，直至为零，土壤表现为完全的液体行为所造成的。3) 地层液化判别：A、确定地下水位和地层岩性B、采用标准贯入法对地下水位以下的地层进行液化判别。当饱和土标贯实测值N63.5小于标贯临界值Ncr时可判为液化，反之为不液化。其判别式如下：Ncr=No0.9+0.1(ds-dw) 式中
29、：Ncr液化判别标贯锤击临界值；N63.5饱和土标贯锤击实测值；No液化判别标贯击数基准值；ds饱和土标贯点深度(m)；dw地下水位(m)；c粘粒含量，当小于3或为砂土时，均采用3。震陷是地震引起的土地竖向残余变形。因形成的机制不同，可以分为构造震陷、液化震陷、软土震陷、黄土及其它震陷。震动作用下的主要效果是使土层变软，模量降低，因而产生震陷。5.2.7 采空区1) 采空区形成采煤后,采空区上覆岩层发生跨落、裂隙和沉降,当采厚大采深小时,波及到地表使地表产生移动、下沉、裂缝和塌陷。一般来说采深与煤层总采厚之比或时,地表将可能发生塌陷或裂缝。2) 采空区的影响临界条件根据国内外采矿经验，一般情况
30、，地层中没有较大的地质破坏情况下，煤采出一定面积后，会引起岩层移动并波及到地表，其地表沉陷和变形在空间上和时间上都有明显的连续特征和一定的分布规律，常表现为地表移动盆地。在的情况下，煤采出一定面积后，会引起岩层移动并波及到地表，其地表沉陷和变形在空间和时间上都有明显的不连续特征，常表现为地面裂缝和塌陷。3) 塌陷体积和面积与开采的关系统计资料表明,地面塌陷面积与井下煤层开采面积之比平均值为1.2 ,塌陷容积与开采体积之比平均值为 ,缓倾斜和倾斜煤层,地表最大塌陷深度一般为煤层开采总厚度的。4) 采空区对管道的危害煤矿采空后，地表变形是一个比较复杂的过程，它与采深、采厚、构造、顶板岩性、采煤方法
31、、机械化程度、回采率大小有密切关系。采空区对管道的危害主要是引起地面沉降后，导致管道弯曲下沉或悬空，造成管道一些部位应力集中，当应力超过管道强度极限后，管道就会发生破裂。另外，采空区还可能导致地裂缝和滑坡等灾害，影响管道的安全。5.3 地质灾害识别的要求(1) 中国石油所属管道每年汛期前，应进行管道地质灾害的识别工作，并将识别到的管道地质灾害进行分类，地区公司备案。(2) 每年汛期前，将预防性维护水工保护工程全面检查，并将当年水工工程严格限制工期在汛期前完成。(3) 各管道公司应提出具体的灾害识别的方案和标准。(4) 线路维护巡线人员应进行培训，并将地质灾害识别作为重要内容之一。(5) 每年汛
32、期结束后，地区公司应组织专家对全线进行管道地质调查，形成调查报告，并以此作为地区公司第二年地质灾害防护的重点工作。5.4 地质灾害识别的管理5.4.1风沙露管A、沙漠段管道秋、冬、春季，由于风暴或沙丘流动易造成管道裸露，管道维护工在日常巡线过程中应检查是否发生管道裸露情况，一旦发现应立即回填，并在24小时之内向地区公司汇报。B、10米以上的露管，地区公司应采取固沙措施，在管道两侧5米用草袋垒砌挡沙墙，就近取沙土回填，并在回填区域及两侧10米区域设置草方格沙障固沙。C、草方格沙障设置的基本规定：草方格沙障可采用麦草、芦苇、农作物秸杆和灌木枝条扎制。对于流动、半流动沙丘按照1.0m*1.0m规格扎
33、制，固定沙丘、沙地按照1.5m*1.5m规格扎制。流动沙丘地带沙障扎制材料沙埋深度要达到15cm地表出露高度要达到20cm，固定沙丘、沙地沙障扎制材料沙埋深度要达到10cm地表出露高度要达到15cm。沙障设置过程中草方格要有一个边与当地主风向垂直，以便最大限度发挥固沙效果。D、风沙露管整治工程应列入公司更改大修理计划按照有关规定实施。5.4.2水土流失A、应采取水工保护和植被恢复的办法防止管道所处环境的水土流失。B、植被恢复的技术、要求见Q/SY-长输气（油）工程管线建设施工干扰区域生态恢复技术规范C、各地区公司在5月下旬汛期到来之前应与当地气象部门联系取得当年汛期天气预报，在6月15日到9月
34、15日期间取得每周（或旬）、每月天气预报。根据预报有针对性地做好防汛准备和部署，减少水土流失对管道的影响。D、水工保护一般做法：沙漠地带管道应埋入沙丘移动层以下的土层中，在管道下风侧设立沙障并采取适当的种草植树等治沙措施。黄土高原地区梁峁起伏，岩土体类型复杂，地质灾害类型多样。尤其是位于湿陷性黄土区和黄土冲沟附近的管道，由于黄土遇水塌陷、陡坡崩滑、冲沟沟头发育而极易发生管道露管、悬空甚至断裂的险情。应采取导（将汇水导出危险区）、堵（堵塞出水口）、填（夯实填塞）、护（护坡）、阻（阻水 消能就地下渗）、埋（埋入相对稳定地层）的方法治理。顺冲沟、河床管道应合理确保管道埋深并应做好沟内淤土坝、排水沟以
35、及管道的稳管措施。北方地区河流多为季节性河流，管道穿越常采用大开挖方式，穿基岩性河床时，宜采用现浇混凝土稳管；穿越沙卵石河床宜采用混凝土加重块连续安装的稳管形式，为避免河流冲刷防止动水作用对管道安全的影响，应将管道沟埋敷设于河床稳定层下一定深度，确保安全。山地管道应采取护坡、挡土墙等措施保护管道，管道下沟前后应对管沟进行细土回填，防止破坏涂层。E、各单位应建立所辖管线的水工保护工程档案，记录工程及其维护情况。F、管道维护工应掌握责任管段水工保护工程的分布情况和完好情况，在每日巡线过程中进行检查，汛期重点检查。G、管道维护工在巡线过程中发现水工保护工程轻微损坏应就地取材进行维修，严重损坏应在24
36、小时内汇报地区公司；汛期发现水保工程损坏要在发现后4小时汇报地区公司（站），各单位接到汇报后要在24小时内制定整治方案报批，对于已经威胁管道安全运行的情况，应作为汛期应急水工保护工程处理。H、汛期应急水工保护工程由地区公司(站)负责制定方案并组织实施，实施前应将方案及施工图报公司主管部门备案，施工队伍原则上为公司确定的汛期保驾队伍。各地区公司要做好质量、工期和投资控制；遇特殊情况需要对原审批方案变更时，地区公司(站)应重新向公司主管部门申报并备案；如无特殊原因，同一地点维护、整改的项目，三年内出现损坏(毁)的，均由地区公司(站)自行返工，费用自理。凡未得到公司主管部门审批的变更方案或项目，公司
37、主管部门不予认可。5.4.3煤矿采空区A、煤矿采空区有可能引起地表沉降、塌陷变形、地表开裂等，威胁管道的安全。各地区公司应建立管道两侧各1公里范围内,地面及地下矿井的档案。内容包括：矿井法人名称和经营性质矿井类型地理位置规划规模开采年限目前开采状况井口距管道的垂直距离采空区距管道的垂直距离等。B、管理措施：对于采空区距管道100米之内的情况，应请有资质的部门对其对管道安全的影响进行评估，并根据评估结果，制定管道保护方案，列入更改大修理计划后实施。C 、各单位应每年对沿线矿井进行一次排查，及时更新、补充档案内容，并对新增煤矿开展评估。D、管道维护工在日常巡线过程中应留意管道附近的矿山开采动向，及
38、时向地区公司汇报。5.4.4河流穿跨越A、各地区公司应建立管道三穿档案，详细记录所辖管道的河流穿、跨越情况。B、各地区公司应在汛期过后结合水害调查和埋深测量工作对所辖管道河流穿越进行年检，并填写河流穿越年检表。对于年检发现穿河管道护岸破损、埋深不足或稳管措施不充分等问题，要制定水工保护整治方案，于次年汛期到来之前整改完毕。C、各地区公司在5月下旬汛期到来之前，应与当地气象部门联系取得当年汛期天气预报，在6月15日到9月15日期间取得每周（或旬）、每月天气预报。根据预报有针对性地做好防汛准备和部署。D、各地区公司在5月上旬汛期到来之前，应与沿线有关水利部门联系，掌握河流行洪能力及上游水源、水库情
39、况，如发现对管道安全渡汛存在不利影响应及时与有关部门沟通并对穿河管道采取加固保护。E、管道维护工在汛期巡线时，应重点检查穿河段管道，发现管道裸露、漂浮、位移要立即汇报地区公司。地区公司接到汇报后要立即启动相应应急预案。F、各地区公司、站应在线路完整性管理报告中汇报当月河流穿越管道调查、维护等管理情况。5.4.5地震断裂带A、地震断裂带所在区域的管道维护工日常巡线应重点检查，管道沿线地形地貌有无变化，发现问题立即汇报。B、各地区公司应注意收集沿线地震信息，一旦发生地震要立即汇报调控中心，并安排管道维护工对地震断裂带所在区域管道实行加密巡检。C、各地区公司应制定因地震造成管道破坏的应急预案。6 地
40、质灾害完整性评价技术6.1 目的与任务1) 地质灾害评估的目的查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、管道建设可能诱发的地质灾害和管道本身可能遭受地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为管道建设提供防灾、减灾依据，实现管道完整性管理。2) 地质灾害评估的基本任务 查明地质灾害体的类型、规模、分布特征及其形成的地质环境条件和诱发因素,评价其稳定性与危险性，即地质灾害的现状评估; 管道建设可能遭受的地质灾害的危险性，即地质灾害的预测评估; 划分地质灾害危险区，提出地质灾害防治建议，即地质灾害的综合评估。6.2 地质灾害评价工作特点 责任重大，直接关系到管道的经济、安全运营； 具有风险
41、性评价特征，主要受地质资料、评估方法和手段、未知影响因素的变化等影响； 地质灾害实例具有重要意义 重视典型地质灾害点的研究，包括灾害点的结构、规模、变形迹象与发展趋势的研究,为预测工作提供保障； 对从事评估工作的工作者具有很高的要求，必须具有良好的职业素质和强烈的责任心，管道地质灾害评估的结果往往具有不确定性，具备一定工程知识和经验的地质人员在地学方面的造诣和丰富的勘察经验可使得出的结论更为可靠，提高从业者的技能和经验是保证评估结果可靠而有效途径。6.3 管道沿线调查的主要内容 地质灾害资料收集，踏勘和当地水文、水保情况； 地质灾害体调查，采用简易测量手段确定地质灾害体的形态、规模和主要影响因
42、素，对崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等应重视现今变形迹象和其演变过程的调查，对泥石流应重视沟口堆积物的变化及流域内崩、滑体的发育状况的调查。6.4 方法与程序 管道沿线调查的方法资料搜集、地面测绘、地面变化迹象、特殊地段的洪水径流情况等，地质灾害现状评估质量的优劣取决于资料的掌握程度 室内研究在管道沿线调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。地质灾害的现状评估主要采用历史分析法、工程类比法、环境条件综合判别法等。管道地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有历史分析法、工程类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,而且评估工作的性质是指出问题而不是解决问题，所以评
43、估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主，而较少采用定量计算的方法。管道地质灾害综合评估方法，采用信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。需要指出的是由于地质灾害评估工作开展的时间较短，因此地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区，即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小，而不具备不同区域的对比性。6.5 存在的问题 地质灾害评估技术粗糙，没有明确的技术标准，可操作性较差。 地质灾害评估中的一些概念尚需澄清 地质灾害成果具有局限性 地质灾害评估工作从业者素质参差不齐 地质灾害评估多为定性结果，给管理和决策带来不确定性6.6 管道悬管飘管评价技术6.6.1 管道悬管悬空
44、长度评价1) 在重新修订的埋地钢制管道防腐层大修技术规定 （代替SY/T 5018-94，SY/T 6063-94标准）中：2) 对于输油管道最大允许悬空长度为:管径（mm）720 8529 7426 7377 7377 7材质16Mn16Mn16Mn16Mn20允许悬空长度(m) 2018151593) 天然气管道与液体管道相比，由于没有自重的影响，直径为720mm以下的管道，目前的管道最大悬空距离可按该标准实施。4) 数值模拟悬空长度计算 根据现场具体情况，现有标准可能存在较大误差，可以应用管道数值模拟的方法，计算管道轴向应力是否满足应力要求，典型的有ABQUS、ANSYS数值模拟。 对地
45、质灾害、河流沟渠和地理沉陷导致的天然气管道局部悬空，该模型应考虑管道与岩土的共同工作以及自重载荷和接触面的摩擦。计算结果按悬空段管道上有覆盖土层和完全裸露两种情况，最终给出截面上的应力和位移分布,以及挠度、MISES 应力和轴向应力随埋深、跨度、壁厚、外径和内压等参数变化的数据和曲线。 对于埋地管线,不同管径、壁厚、内压以及不同的材料条件下,允许的最大悬空长度是不同的。例如,悬空长度为10m 时,给出的各种方案均是安全的，悬空长度为20 m 时，给出的各种方案大部分是安全的。适当地增加壁厚有利于改善管道的力学性能。6.6.2 管道飘管评价6.6.2.1 一般要求:1） 推荐使用ANSYS、AB
46、QUS、NASTRAN等固体力学数值模拟软件，实施管道飘管评价2） 管道飘管评价建议专业安全评价师、注册安全工程师实施3） 管道飘管抢险同时要求飘管评价分析，如果时间许可，依据评价结果，提出抢险措施。4） 飘管评价内容 A、评价管道最大漂移量 B、评价管道屈曲变形情况 C、评价不同压力下，管道最大许可位移量 D、评价飘管对管道材料的影响6.6.2.2 飘管评价内容1） 现场数据收集，收集的数据包括： A、飘管距离（以管道两端入地点之间的距离为测量距离） B、管道直径、压力、气体流量、温度、防腐层 C、管道原有埋深 D、管道所穿越河流的设计标准 E、管道所经河流至河床底部距离 F、管道与河流的夹角 G、河水的流速 H、飘管的垂直位移 I、 飘管的水平位移 J、管道距河岸最短的距离 K、管道距最河岸长的距离
