近年來,我國油氣管道建設(shè)面臨著有史以來的最佳時(shí)期。繼蘭成渝成品油管道、西氣東輸氣管道、陜京二線輸氣管道相繼投產(chǎn)之后,西部原油管道即將投產(chǎn)。目前,蘭州--鄭州--長沙成品油管道正在緊鑼密鼓地開展勘察工作。與此同時(shí),又有兩項(xiàng)宏偉工程將要面世,即是干線加支線長度達(dá)7372km的西氣東輸二線和全長2372km的中緬原油管道正在啟動(dòng)。此外,還有中俄原油管道、中俄天然氣管道、哈薩克斯坦--中國原油管道(二期)和沿海天然氣管道也在醞釀建設(shè)之中??磥砉艿澜ㄔO(shè)方興未艾??梢灶A(yù)計(jì),我國輸油氣管道橫貫東西、縱穿南北、交織成網(wǎng)呈現(xiàn)在神州大地上將指日可待。面對(duì)如此大好形勢,欣喜之余,不免有些擔(dān)心,即如何確保油氣管道的安全,是一個(gè)重大問題。筆者在中石油管道局工作30余年來,深感地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于管道安全的威脅,親身經(jīng)歷過滑坡、泥石流、危巖、采空區(qū)和濕陷性黃土等地質(zhì)災(zāi)害,多次造成管道重大事故或危及管道安全,試舉幾例以引起重視。
??????? 一、幾起地質(zhì)災(zāi)害事故
??????? 1、蘭州--成都--重慶輸油管道響河溝泥石流災(zāi)害
??????? 蘭成渝管道響河溝段線路位于甘肅省武山縣境內(nèi),本段線路沿響河溝敷設(shè),經(jīng)過極為狹窄的溝谷地段約3km。河溝兩側(cè)山體陡峻,洪水沖刷強(qiáng)烈。暴雨時(shí)各支溝匯流集中,洪水來勢兇猛。2006年8月13日發(fā)生一場為近70年來的最大暴雨,形成巨大的泥石流,造成本段管道及伴行路有13處被沖毀,沖毀長度從幾十米到幾百米不等,出現(xiàn)了多處管道懸空、裸露現(xiàn)象,部分管段的防腐層被損傷,危及管道安全。中國石油管道公司高度重視,及時(shí)組織搶修治理,幸未出現(xiàn)斷管、漏油事故。下步擬徹底治理響河溝泥石流災(zāi)害。
??????? 2、馬家灘--惠安堡--中寧輸油管道沿線濕陷性黃土地質(zhì)災(zāi)害
??????? 馬惠寧輸油管道,全線經(jīng)過黃土高原,是我國濕陷性黃土分布最廣、濕陷性最強(qiáng)烈、對(duì)工程建設(shè)危害性最大的地區(qū)。該條管道自上一世紀(jì)七十年代末期投產(chǎn)以來,多次出現(xiàn)洪水沖斷管道和泵站地基濕陷下沉、房屋墻體開裂事故,每年都要投入巨資用于地質(zhì)災(zāi)害治理。造成事故的原因是當(dāng)時(shí)對(duì)濕陷性黃土的危害性認(rèn)識(shí)不足,在管溝、站房基礎(chǔ)施工中,未嚴(yán)格采取地基處理措施。黃土在雨季受水浸泡后極易流失、沉陷,管道上覆土層流失即裸露、懸空,洪水一來,即將管道沖斷。
??????? 3、澀北--西寧--蘭州輸氣管道管溝施工中滑坡事故
??????? 澀寧蘭輸氣管道工程施工中,2001年7月1日下午17時(shí),在蘭州市西固區(qū)吊嶺溝,管線樁號(hào)D362~D363段管溝內(nèi),突然發(fā)生山體滑坡,滑坡體規(guī)模約在2000m3左右,滑坡體把管溝幾乎全堵塞了。由于當(dāng)時(shí)正降小雨,人員、機(jī)械已撤離現(xiàn)場,所幸未造成人員傷亡和設(shè)備損壞事故,但滑坡所造成的危害和損失是嚴(yán)重的。經(jīng)過勘查,滑坡的形成原因有三點(diǎn):
??????? (1)管溝開挖地層以砂頁巖為主,砂頁巖下部存在一層厚約30㎝的泥巖層,泥巖被雨水滲透、軟化后形成了一個(gè)軟弱滑動(dòng)面;
??????? (2)滑坡發(fā)生前一天,下了一整天的雨,雨水通過巖石裂隙進(jìn)入泥巖層,巖層是向管溝傾斜的,就產(chǎn)生了滑動(dòng);
??????? (3)管溝開挖深度一般都在3m以上,局部達(dá)到6m,管溝形成了臨空面,破壞了巖體自身應(yīng)力和穩(wěn)定性,在重力作用下,巖體向管溝滑動(dòng)。
??????? 4、鄯善--烏魯木齊輸氣管道煤層采空區(qū)事故
??????? 鄯烏輸氣管道于1997年建成。該管道穿過蘆草溝和柴窩鋪兩個(gè)煤礦。當(dāng)時(shí)選線之所以選在礦區(qū)通過,主要考慮因素是:蘆草溝煤礦分布范圍達(dá)70km,線路難以避開,考慮到蘆草溝河床下部留有保安煤柱,管線沿河床邊緣鋪設(shè),可以保證安全;柴窩鋪段管道在距煤礦開采豎井350m以外通過,不會(huì)影響管道安全。但近年來當(dāng)?shù)厮饺诵∶旱V很活躍,非法、無序開采難以控制。煤礦開采形成的采空區(qū)越來越擴(kuò)大,導(dǎo)致地面塌陷、裂縫范圍越來越廣,蘆草溝塌陷坑距管道最近距離僅7m,柴窩輔段由于采空區(qū)的影響,管道附近已出現(xiàn)多處裂縫。以上兩處煤礦采空區(qū)均已嚴(yán)重威脅管道的安全。管道公司烏魯木齊分公司及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,得到當(dāng)?shù)卣拇罅χС?,已?duì)非法開采小煤礦全部予以查封。下步擬組織專家研討穩(wěn)妥的防治方案。
??????? 5、西氣東輸高邊坡和滑坡地質(zhì)災(zāi)害
??????? 西氣東輸干線全長近4000km,沿線地形地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,穿越400km鹽漬土地區(qū)、600 km濕陷性黃土地區(qū)和200 km煤礦采空區(qū),翻越呂梁、太行、太岳三座大山,工程相當(dāng)艱巨。由于精心設(shè)計(jì) 、施工,采用了國際先進(jìn)的安全標(biāo)準(zhǔn),建立了完善的安全保障體系,選用了安全可靠的設(shè)備和材料,自2004年10月全線投產(chǎn)以來,尚未出現(xiàn)工程事故,實(shí)現(xiàn)了安全輸氣,年前被評(píng)為首批“國家環(huán)境友好工程”。中國石油西氣東輸管道(銷售)公司以此為契機(jī),充分認(rèn)識(shí)到安全和環(huán)保對(duì)于中國石油的重要性,多次派專家進(jìn)行沿線考察,開展了西氣東輸完整性管理地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)工作,對(duì)沿線的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估。第一批即評(píng)出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)3處,即:山西段EH113+400滑坡、寧陜段DE284和DE287黃土崾峴高邊坡。滑坡位于山西省陽城縣潤城鎮(zhèn)水泉溝村,屬于丘陵區(qū),兩丘夾一溝,地形陡峻,易形成滑坡。該滑坡為牽引式堆積滑坡,滑坡體積1.8×104m3。目前滑坡變形明顯,管道附近可見拉張裂縫,一旦下滑,管道可能被拉斷,危害性極大。
??????? 寧陜段兩處黃土崾峴高邊坡,由于崾峴高度達(dá)30m,填土厚18m,填土邊坡1:1,形成高邊坡。填土底部為濕陷性黃土,填土頂部及坡面均為漿砌石。在施工時(shí)填土未曾夯實(shí),頂面及兩側(cè)未做好防水措施。雨季時(shí)地表水滲入填土,填土在自重作用下沉降,與上覆漿砌石脫離,中間形成空洞,漿砌石出現(xiàn)裂縫,填土與下部黃土接觸處出現(xiàn)滑動(dòng)面,形成填土高邊坡滑坡,目前仍在發(fā)展,管堤已見裂縫,嚴(yán)重危及輸氣管道的安全,下步擬徹底治理。
??????? 各類地質(zhì)災(zāi)害不勝枚舉,應(yīng)予高度重視,認(rèn)真對(duì)待,把防治地質(zhì)災(zāi)害作為安全生產(chǎn)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。貫徹預(yù)防為主、綜合治理、標(biāo)本兼治、重在治本的方針,加強(qiáng)事故隱患治理,確保油氣管道運(yùn)營安全。
??????? 二、關(guān)于確保油氣管道安全的幾點(diǎn)建議
??????? 1、認(rèn)真優(yōu)選線路和優(yōu)化線位,把管道放在最安全的地方
??????? 管道建大地,安危在地基。地質(zhì)條件的好壞與管道安全密切相關(guān),所以,必須十分重視線路路由的選擇工作。有人形象地指出:線路選得好,功德無量;選得不好,后患無窮。如果管道鋪設(shè)在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的危險(xiǎn)地段,依靠后期的防護(hù)治理就很難了。所謂“先天不足,后天難補(bǔ)”。因此,一條管道建設(shè)伊始,必須投入精干的技術(shù)力量進(jìn)行選線工作。首先利用航空影象和航天遙感圖片,在室內(nèi)進(jìn)行比選。復(fù)雜地段可以制定幾個(gè)方案到現(xiàn)場重點(diǎn)踏勘調(diào)查落實(shí)。盡管有的地段十分復(fù)雜,但決不是鐵板一塊,經(jīng)過精心比選,總可以在無數(shù)的沖溝、峽谷和山地間找到相對(duì)安全、適宜管道擺放的最佳位置,避開最危險(xiǎn)地段。蘭州--成都--重慶成品油管道建設(shè)的選線工作,就是一個(gè)成功的范例。該管道通過黃土高原和秦嶺、巴山,工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),歷來是工程災(zāi)害防范和治理的重點(diǎn)。為了確保安全,管道建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位從1999年春天到2000年春天,他們用了整整一年多時(shí)間先后20多次翻越秦嶺,進(jìn)行了線路優(yōu)選和線位優(yōu)化工作。線路優(yōu)選是在管道路由上的比選,是對(duì)線路走向方案的優(yōu)選;線位優(yōu)化是在管道總體的路由確定以后,對(duì)管道敷設(shè)位置和具體敷設(shè)方案的優(yōu)化。由于工作十分認(rèn)真,終于選擇出一條相對(duì)安全的線路來。該管道于2002年9月投產(chǎn),已經(jīng)過近五年的考驗(yàn),除個(gè)別地段因遭遇百年一遇的洪水,出現(xiàn)過滑坡和泥石流險(xiǎn)情,尚未出現(xiàn)斷管事故,總體上保證了安全運(yùn)營。該管道獲中石油集團(tuán)公司2004年優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng),2005年度國家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng)。