于懷濤

（河北省南水北調工程建設管理局，石家莊050035）

1 概述

石家莊至邯鄲成品油管道工程，起點為石家莊煉廠輸油站，終點為邯鄲分輸站，全線總長210km。本管道在邯鄲市邯鄲縣郭河村西北（G309國道北側）與南水北調干渠交叉，交叉位置在南水北調總干渠河北段累計里程52＋067，交叉角為51°。此段管道規(guī)格準323.9×7.9L415 3PE防腐，輸送油品為汽油和柴油，已投產運行。

由于該段干渠上方有高壓線經過，導向信號偏差，導致此處成品油管道第一次埋深較淺（見圖1），為防止成品油管道影響南水北調干渠施工和運行，在原有管道兩側重新選線定向鉆穿越南水北調干渠，深度在渠底10m以下。

干渠范圍內的原有管道進行拆除。

圖1 原有石油管道埋設深度示意圖

2 輸油管道線路改線方案優(yōu)選

為使石油管道與南水北調總干渠交叉角度盡可能垂直和滿足管道工程設計規(guī)范要求，在保證干渠施工和運行安全及管道運行安全的前提下進行線路選擇。

方案1：在原有管道介質流向（由北向南）右側穿越干渠。經現場勘察，此處已有一新建廠房，根據GB/50253—2003《輸油管道工程設計規(guī)范》，不能滿足石油管道運行安全要求，同時與南水北調干渠交叉角度較小，因此，該路方案不可取。

方案2：在原有管道介質流向（由北向南）左側穿越干渠。此處沒有地面附著物，滿足石油管道運行安全。管道埋設深度在渠底以下10m，管道穿越部位地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于上更新統(tǒng)砂層中，地下水位埋深13m左右，對工程施工無影響，滿足渠道施工和運行安全。所以優(yōu)選方案2，穿越位置選擇南水北調干渠河北段累計里程52＋037，交叉角為56°。

3 交叉位置工程地質條件

該區(qū)域地質結構類型為土、弱膨脹土（巖）雙層結構，上覆松散層為粘性土，下部基巖主要為N1粘土巖和砂巖。N1和Q1粘土、粘土巖部分具有弱～強膨脹潛勢，應采取必要的保護措施。

地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于上更新砂層中。地下水埋深對工程施工無影響。

4 交叉施工技術參數

管道采用埋地敷設的方式，根據管道穩(wěn)定要求，為避免南水北調干渠過水對管道安全運行的影響和管道泄露故障對渠道水質的影響，管線埋設深度不低于渠底高程以下10m。

對于與南水北調干渠交叉工程，綜合考慮管道埋設深度和寬度要求，均采用國內外技術成熟的水平定向鉆方式穿越。定向鉆穿越干渠時，穿越管道的入土點和出土點設置在南水北調工程管理范圍以外，即入土點和出土點距離南水北調管理范圍邊線不小于80m。定向鉆的主要設計參數如下：入土角為13°，出土角為17°，曲率半徑Re＝480m，參數選擇均滿足SY/T0015.1—98《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設計規(guī)范》中相關要求。

5 管道采取的安全措施

5.1 管道材料的選擇

本工程采用高強度管線鋼，以達到壓力和管材的匹配，滿足工藝計算和節(jié)約投資的要求，選用L415等級的鋼材。

輸油管道一般地段采用準323.9×6.4直縫電阻焊鋼管，本穿越渠段采用準323.9×7.9直縫電阻焊鋼管，提高了管道的安全系數，確保了管道安全。

施工過程中加強質量控制和焊接檢驗，采用獨立試壓和雙百探傷檢驗，保證管道的整體施工質量。

5.2 管道防腐

該穿越管道采用近年廣泛應用的3層PE防腐，其防腐效果是傳統(tǒng)環(huán)氧煤瀝青的2～3倍，能充分保證管道的防腐效果和壽命。管道的PE保護層具有很高的強度，確保管道在施工過程中防腐層不被破壞。

同時，管道全線采用外加電流陰極保護方式對管道實施聯(lián)合保護，保護管線不受腐蝕影響。

5.3 管道穿越

采用定向鉆穿越方式，管道出、入土點均在南水北調干渠管理范圍80m以外，穿越干渠處管頂高程距渠底10m以下。出、入土點附近管道周圍采取三七灰土密實回填等防滲漏措施，回填長度大于2m。

5.4 管道監(jiān)控系統(tǒng)

該管道采用全線密閉輸送工藝，并采用目前世界上先進的SCADA自控系統(tǒng)對輸油管道和全線站場系統(tǒng)的生產過程進行數據采集、監(jiān)視、控制、聯(lián)鎖保護等任務。在SCADA自控系統(tǒng)中已融入國際上先進的控制軟件，利用管道運行實時采集的數據，測定流量和壓力的變化情況，對管道泄露進行準確報警和定位，可以確保管道和渠道交叉位置的安全運行。

5.5 原管道處理

管道內廢油回收完成后，為保證南水北調施工和運行安全及消除原管道安全隱患，將渠底范圍內的原管道開挖切斷取出。

為保證盡量不破壞渠底原狀土層結構，嚴格控制管線開挖切除范圍，在渠底范圍內由東向西管線埋深逐漸加深，埋深最淺處管溝開挖深度1.7m，埋深最深處管溝開挖深度2.8m，邊坡1∶2，底寬1.0m.

渠底范圍內的原管線開挖切除后，其余兩端管線用盲板封堵，并灌漿密閉處理。同時注意管道內廢油的處理，避免廢油對渠底土造成污染。

渠底范圍內的原管線開挖切除后，清理管溝建基面內殘留垃圾等雜物?；A清理完成后進行初次夯實，把回填用粘性土的含水量控制在設計最優(yōu)含水率17%±3%以內，對渠底分層進行夯實回填。回填土的土層厚度滿足設計要求，壓實度不低于渠道換填標準。

6 干渠施工采取的安全措施

本段渠道屬深挖方渠段，挖深約12m，管道穿越完成后距離渠底高程10m，所以，渠道開挖不會影響管道安全。

根據渠道施工設計要求，本段渠道過水斷面的弱膨脹土需要進行換填處理，換填厚度1.0m，換填施工過程中適當調整振動碾等施工設備的震動頻次，利用埋深10m土層，可有效地減弱或消除震動對管道造成的影響。

7 管道穿越對環(huán)境的影響分析

（1）管道采用非開挖的定向鉆方式穿越南水北調干渠，且穿越位置在渠底10m以下的土層中，滿足專家論證會確定的埋深要求。該方法既不會破壞周圍土層的自然結構，也不會對干渠結構產生不利影響。

（2）管道伴行干渠敷設段基本避開了南水北調干渠保護范圍，不會影響干渠的正常運行。

（3）管道采用密閉輸送工藝進行油品輸送，不會對干渠水質產生影響。

（4）一旦管道由于外界不可抗力因素造成事故漏油，根據全線管道自控系統(tǒng)的監(jiān)控和調動指令，及時關閉截斷閥室，搶修隊伍可及時趕到現場進行搶修，將事故對周圍環(huán)境和南水北調干渠的影響降到最低。

8 結語

輸油管道及其他各類管道穿越南水北調干渠的情況較多，采用定向鉆深層穿越的埋設方式既不影響干渠施工及運行，確保管道安全運行，也避免了可能給干渠水質帶來的危害。

［1］SY/T0015.1—98，原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設計規(guī)范［S］.

［2］SL 18—91，渠道防滲工程技術規(guī)范［S］.

［3］SDJ212—83，水工建筑物地下開挖工程施工技術規(guī)范［S］.