史航

中國石油管道公司副總工程師

管道線路走向?qū)�管道工程來說，是做好項(xiàng)目的重要基礎(chǔ)，它賦予管道整個(gè)壽命期最基礎(chǔ)的條件，確定了沿線經(jīng)過的區(qū)域自然條件、地形、地質(zhì)條件、高程及穿過河流、鐵路公路、敏感點(diǎn)等等，決定了管道工程量的大小、輸送條件的優(yōu)劣、施工難易程度及管理維護(hù)難易程度。因此，線路設(shè)計(jì)對(duì)管道的運(yùn)營保護(hù)至關(guān)重要。

1  引言

管道線路設(shè)計(jì)包括路由選線、管道敷設(shè)方案、選材計(jì)算、施工技術(shù)要求等，其中敷設(shè)方案包括穿越、跨越工程設(shè)計(jì)和防護(hù)工程設(shè)計(jì)，管道線路設(shè)計(jì)直接確定了施工條件和投產(chǎn)運(yùn)營條件。管道線路經(jīng)過各類自然和社會(huì)條件，其保護(hù)條件差異很大，因此管道線路設(shè)計(jì)不但要符合法規(guī)和規(guī)范要求，而且重點(diǎn)要使各段管道處于無干擾或干擾最小、可獲得良好保護(hù)的狀態(tài)。這個(gè)理念應(yīng)貫穿設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，直到施工、投產(chǎn)。

2  管道選線與周邊建構(gòu)筑物距離和管道保護(hù)的關(guān)系

2.1 線路工程的復(fù)雜性

長輸管道線路工程要適應(yīng)各種自然條件和社會(huì)條件：

自然條件：地理環(huán)境、地形、地質(zhì)、水文、氣象、生物等；

社會(huì)條件：法律、社會(huì)、風(fēng)俗、經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施（工業(yè)、交通、電力、水源、通信），

區(qū)域的限制條件（環(huán)境、軍事、城市方面的敏感區(qū)域）；

管道項(xiàng)目本身的條件：線路長度、管徑、壁厚、材料、工期和投資因素等。

不同的管道項(xiàng)目和上述所有不同因素的組合，構(gòu)成了線路工程的極端復(fù)雜性，與管道站場(chǎng)有很大不同。

2.2 管道選線的重要性

管道線路走向?qū)�管道工程來說，是做好項(xiàng)目的重要基礎(chǔ)，它賦予管道整個(gè)壽命期最基礎(chǔ)的條件，確定了沿線經(jīng)過的區(qū)域自然條件、地形、地質(zhì)條件、高程及穿過河流、鐵路公路、敏感點(diǎn)等等，決定了管道工程量的大小、輸送條件的優(yōu)劣、施工難易程度及管理維護(hù)難易程度。因此，線路設(shè)計(jì)對(duì)管道工程影響包括項(xiàng)目的安全、技術(shù)和建設(shè)條件的可行性、工程的經(jīng)濟(jì)性等，對(duì)管道的運(yùn)營保護(hù)至關(guān)重要。

2.3 設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)距離要求的規(guī)定

新版《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50253-2014）和新版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2015）關(guān)于管道與建筑物、居民區(qū)、工廠的距離要求，與舊版規(guī)范有所不同，成為各方關(guān)注的焦點(diǎn)。

新版《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.1.6條規(guī)定：埋地輸油管道同地面建（構(gòu)）筑物的最小間距應(yīng)符合下列規(guī)定：1  原油、成品油管道與城鎮(zhèn)居民點(diǎn)或重要公共建筑的距離不應(yīng)小于5m；2  原油、成品油管道臨近飛機(jī)場(chǎng)、海（河）港碼頭、大中型水庫和水工建（構(gòu)）筑物敷設(shè)時(shí)，間距不宜小于20m。

新版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.1.1條第10款規(guī)定：埋地管道與建（構(gòu)）筑物的間距應(yīng)滿足施工和運(yùn)行管理需求，且管道中心線與建筑物的最小距離不應(yīng)小于5m。

2.4 管道周圍距離限制與安全的關(guān)系

舊版《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50253-2006）規(guī)定：原油、C5及C5以上成品油管道與城鎮(zhèn)居民點(diǎn)或重要公共建筑的距離不宜小于15m，因受條件限制采取有效措施后也不宜小于8m。

舊版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003）沒有規(guī)定輸氣管道與建筑物的距離。

對(duì)此，多年來的一個(gè)疑問是：為什么輸油管道有距離要求，輸氣管道反而沒有距離要求？

20 世紀(jì)70 年代中期，我國相關(guān)規(guī)范制定時(shí)參照了美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASME系列（ASEM B31.4、 ASME B31.8）規(guī)范 “以強(qiáng)度保證安全”的理念。其原則是：嚴(yán)格控制管道及其構(gòu)件的強(qiáng)度和嚴(yán)密性，并貫穿從管道設(shè)計(jì)、管材冶金、制管、設(shè)備材料選用、施工、檢驗(yàn)、運(yùn)行、維護(hù)到更新改造的全過程（即管道全生命周期的完整性管理），用控制管道的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)安全來確保管道系統(tǒng)的安全，從而為管道周圍公眾、建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施提供安全保證。目前歐美各國多采用這種設(shè)防原則。按照此原則，管道設(shè)計(jì)采取的主要安全措施，是隨著公共活動(dòng)的增加而降低管道應(yīng)力水平，即增加管道壁厚，以強(qiáng)度確保管道自身的安全。世界上只有俄羅斯和一些獨(dú)聯(lián)體國家采用“以距離保障安全”的原則，雖對(duì)管道系統(tǒng)強(qiáng)度有一定要求，但主要是控制管道與周圍建（構(gòu)）筑物的距離，以此對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物提供安全保證。

我國采用類同北美地區(qū)的“以強(qiáng)度保證安全”的理念是合理的，因?yàn)橛蜌夤艿朗且兹家妆�的油氣產(chǎn)品輸送設(shè)施，油氣介質(zhì)不像明火設(shè)備、高壓電線等本身對(duì)附近人群產(chǎn)生危險(xiǎn)，只要管道自身的安全能夠保證，既管道不受到破壞，它對(duì)管道周圍公眾、建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施是很安全的。如同鐵路列車和公路汽車運(yùn)載各類易燃易爆、有毒的危險(xiǎn)物品，只要運(yùn)載車輛和容器安全，就不會(huì)對(duì)道路上其他車輛和周圍設(shè)施形成威脅。但油氣管道和危險(xiǎn)品車輛都存在一定危險(xiǎn)性，需要從提高自身安全、防止外力破壞兩方面保障正常運(yùn)行。

基于我國人口眾多、各類設(shè)施密集的實(shí)際情況，油氣管道與周圍設(shè)施保持較遠(yuǎn)的距離是不現(xiàn)實(shí)的，如果要求的距離過大，許多地區(qū)管道將無法建設(shè)通過。但油氣管道作為能源通道必須建設(shè)。對(duì)于舊版規(guī)范規(guī)定輸油管道兩側(cè)15m的距離要求，在實(shí)際中是很難執(zhí)行的。例如原石油天然氣管道保護(hù)條例規(guī)定“管道兩側(cè)50m范圍內(nèi)不能修建大型建筑”，在執(zhí)行中遇到了很大阻力。管道保護(hù)法則僅限制了管道兩側(cè)5m之內(nèi)危害管道的活動(dòng)。

新版輸油、輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范在距離要求方面做了大量的分析研究工作。新版規(guī)范的修改，充分考慮了管道的安全，發(fā)揮了埋地管道對(duì)地面設(shè)施干擾小、受其影響小的優(yōu)點(diǎn)，又兼顧了管道安全保護(hù)的需要，將輸油、輸氣管道與周邊建筑物的距離嚴(yán)格限制在5m以外，這樣，輸油和輸氣管道與周圍距離要求不一致的問題也解決了，同時(shí)與管道保護(hù)法的規(guī)定也一致了。

3  線路設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的管道保護(hù)問題

3.1 管道設(shè)計(jì)與管道安全保護(hù)的關(guān)系

管道設(shè)計(jì)與管道安全保護(hù)的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）設(shè)計(jì)中，管道安全是最重要的原則，要保證所設(shè)計(jì)管道的安全，就要使管道在正常工況下能夠得到保護(hù)、正常運(yùn)行；對(duì)特殊工況有應(yīng)急預(yù)案，特殊工況下能夠檢測(cè)、發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，并預(yù)計(jì)危害程度，有預(yù)防災(zāi)害、風(fēng)險(xiǎn)的措施。

（2）工程設(shè)計(jì)，能保證工程達(dá)到完善而良好的運(yùn)行功能，能對(duì)建設(shè)活動(dòng)起到良好的指導(dǎo)，從而提高施工、投運(yùn)的質(zhì)量，以保證管道的本質(zhì)安全。另一方面，應(yīng)對(duì)管道在各種條件下的保護(hù)有充分的考慮，對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)因素有應(yīng)對(duì)和避險(xiǎn)措施，從而對(duì)運(yùn)營維護(hù)起到良好的保障作用。

（3）管道工程運(yùn)營期一般在30年或更長的時(shí)間，時(shí)刻都需要進(jìn)行管道保護(hù)，設(shè)計(jì)人員對(duì)管道保護(hù)的重要性和長期性要有概念上的理解。

（4）設(shè)計(jì)偏重于對(duì)新建工程、改擴(kuò)建工程的考慮，對(duì)運(yùn)營中的各種工況掌握不夠清楚。管道保護(hù)含有對(duì)于自然影響因素的保護(hù)，但重點(diǎn)還是對(duì)人為因素造成影響的保護(hù)，管道設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)與運(yùn)營單位合作，通過對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)案例分析，在設(shè)計(jì)中采取針對(duì)性技術(shù)措施，使管道具有抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，具備保護(hù)的條件。

3.2 管道選線

在設(shè)計(jì)前期盡量選擇優(yōu)良線路、選好站場(chǎng)和閥室位置，對(duì)提升管道保護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)管道安全、平穩(wěn)運(yùn)行極為重要。

3.2.1 選線的要點(diǎn)

設(shè)計(jì)文件中列出的選線原則大多為規(guī)范要求，歸納起來主要是：

（1）滿足合規(guī)性；

（2）使線路位于安全穩(wěn)定、容易保護(hù)的位置；

（3）人為因素方面；

（4）與公路、鐵路、高壓線、河堤、水渠等保持合理距離；

（5）盡量避開礦區(qū)；

（6）不同管道項(xiàng)目特點(diǎn)選線方式不同；

（7）選線設(shè)計(jì)的方法。

選線設(shè)計(jì)主要靠經(jīng)驗(yàn)和資料掌握的多少及詳細(xì)程度，要認(rèn)真調(diào)研、踏勘，從多方案中優(yōu)選。關(guān)鍵要考慮管道的長期運(yùn)營安全，注重管道保護(hù)的實(shí)際需要。

3.2.2 設(shè)計(jì)與各項(xiàng)評(píng)價(jià)充分結(jié)合

做好工程項(xiàng)目的各項(xiàng)評(píng)價(jià)和土地預(yù)審工作，滿足建設(shè)程序要求。做好了各項(xiàng)評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)方案中落實(shí)評(píng)價(jià)結(jié)論，不遺留問題，才能給今后的管道保護(hù)提供良好條件。

需要注意的是，評(píng)價(jià)由專門的、有資質(zhì)的單位進(jìn)行，評(píng)價(jià)單位對(duì)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和運(yùn)營不一定精通，因此要求設(shè)計(jì)單位與評(píng)價(jià)單位充分溝通、結(jié)合，及時(shí)通知因勘察資料變化、地方要求變化、設(shè)計(jì)輸入條件調(diào)整等造成的設(shè)計(jì)方案變化，使評(píng)價(jià)的線路、站場(chǎng)、穿跨越等與管道的實(shí)際條件相符。應(yīng)堅(jiān)決避免等到評(píng)價(jià)結(jié)束、評(píng)審?fù)ㄟ^后才發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)無法解決的問題。

3.3 線路定線及敷設(shè)方案

3.3.1 線路定線關(guān)注管道的保護(hù)

定線是選線方案的細(xì)化，具體線路走線落實(shí)在沿線的樁位上，一般在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)如下：

（1）總體線路要順暢，地形和地質(zhì)條件較好，能夠避開主要地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域；

（2）線路避開關(guān)鍵的敏感點(diǎn)，一般敏感點(diǎn)通過得到評(píng)價(jià)認(rèn)可且獲得地方主管部門批復(fù)，不留疑點(diǎn)；

（3）管道沿線道路條件較好，便于保護(hù)；

(4）沿線的三穿工程位置較好，便于施工和維護(hù)。比如在平坦的低路基地段穿越高速公路，在鐵路的陸地橋梁下穿越鐵路，在順直的河段大角度穿越河流等；

(5）管道與村莊、建筑物保持一定距離，尤其是遠(yuǎn)離學(xué)校、醫(yī)院、人群密集場(chǎng)所；

(6）盡量不拆遷房屋，不經(jīng)過墳地、林地、大棚、魚塘、水庫等；減少“插縫”穿過村莊和居民區(qū)；山區(qū)大口徑管道可采用隧道避開高山、繞行的山谷、大型地質(zhì)災(zāi)害地段；河岸邊管線不能順岸邊敷設(shè)；

(7）地形復(fù)雜地段管道可選擇穩(wěn)定的山梁、溝谷，平面上可多轉(zhuǎn)彎，繞開一些深谷、山梁；

(8）黃土地區(qū)線路盡量順著穩(wěn)定的塬、寬闊的梁或谷地，找準(zhǔn)穩(wěn)定的沖溝穿越位置，并處理好腰峴穿越；

(9）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)一般是按著城市規(guī)劃部門同意的線路，遠(yuǎn)離地下管涵，地形起伏的丘陵區(qū)將來可能做規(guī)劃區(qū)的，需要注意深挖、高填對(duì)管道的不利影響，盡量避開；

(10）管線可沿著一些管廊、道路兩側(cè)保護(hù)區(qū)等敷設(shè)；

(11）沿線其他應(yīng)注意的問題，應(yīng)注意上述所講的區(qū)域、介質(zhì)、管徑、并行或管網(wǎng)等各種因素。

3.3.2 線路敷設(shè)方案關(guān)注管道的保護(hù)

(1）管線埋深不能太淺，一般不應(yīng)小于1.2米，除非臺(tái)階地的根部，管道盡量不按規(guī)范上的“最小埋深”；

(2）原油、成品油管道更要考慮深埋一些，深埋一是受地面載荷影響小，另外主要是防止打孔盜油；

(3）減少跨越，多做穿越；穿越段埋深盡量加大；

(4）非障礙物下方，能一般埋設(shè)的就不用定向鉆。定向鉆用于確實(shí)不能開挖埋設(shè)通過的地段；

(5）車輛通過管道上方的小路應(yīng)加混凝土蓋板；

(6）埋設(shè)警示帶；

(7）人口密集區(qū)加密地面標(biāo)識(shí)，多設(shè)警示牌等。

3.4 閥室定位

在相鄰站場(chǎng)之間，根據(jù)地區(qū)等級(jí)、穿跨越等因素確定閥室數(shù)量；閥室間距不要緊卡規(guī)范邊緣，但也不推薦多設(shè)閥室。

輸氣管道靠近潛在用戶的，考慮改設(shè)分輸站的可能。

4  運(yùn)營管理單位應(yīng)關(guān)注設(shè)計(jì)中的管道保護(hù)問題

目前國內(nèi)建設(shè)模式主要實(shí)行工程項(xiàng)目建管分離，地區(qū)公司負(fù)責(zé)前期核準(zhǔn)、地方批復(fù)的溝通協(xié)調(diào)，工程核準(zhǔn)之后的實(shí)施階段，也有建設(shè)業(yè)主和運(yùn)營業(yè)主不同的模式。運(yùn)營業(yè)主才是管道保護(hù)的主要承擔(dān)者。所以，從管道設(shè)計(jì)階段開始，運(yùn)營業(yè)主就要關(guān)注設(shè)計(jì)方案是否有利于管道的保護(hù)，對(duì)設(shè)計(jì)中管道保護(hù)內(nèi)容予以審查，提出意見建議，并與建設(shè)方一起完善設(shè)計(jì)，達(dá)到各方滿意。審查的重點(diǎn)如下：

4.1 可研階段的審查要點(diǎn)

(1）總體線路走向，使之有利于管道的維護(hù)管理；

(2）站場(chǎng)位置，有人值守的站場(chǎng)既不能在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)（與地方燃?xì)夂辖ㄕ境�外），也不要離開城市太遠(yuǎn)，應(yīng)靠近道路、交通方便，地形、地質(zhì)、土地類別、周圍環(huán)境都要有利于站場(chǎng)的保護(hù)；站場(chǎng)面積、可擴(kuò)展性也要關(guān)注；

(3）協(xié)調(diào)、做好可研階段的各項(xiàng)評(píng)價(jià)、土地預(yù)審工作；

(4）關(guān)注重要的難點(diǎn)段、大型穿跨越方案，設(shè)計(jì)方案要有利于管道安全，避開敏感位置、難以施工和維護(hù)的區(qū)段，便于后期管道維護(hù)和保護(hù)；

(5）關(guān)注設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、核準(zhǔn)的進(jìn)展，定期組織各方會(huì)議，詳細(xì)匯報(bào)，良好溝通。

運(yùn)營管理單位的責(zé)任不僅僅是協(xié)調(diào)地方關(guān)系，等待竣工驗(yàn)收，還應(yīng)密切關(guān)注各種與管道運(yùn)營、保護(hù)有關(guān)的設(shè)計(jì)方案，關(guān)注項(xiàng)目環(huán)境的變化。

4.2 初步階段的審查要點(diǎn)

(1）線路各段走向合理，敏感區(qū)處理合理，保護(hù)措施落實(shí)；

(2）站場(chǎng)選址及保護(hù)方案合理；

(3）建設(shè)程序、設(shè)計(jì)方案依法合規(guī)，各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)論得到落實(shí)；

(4）敷設(shè)方案風(fēng)險(xiǎn)因素考慮全面，各段管道均能獲得保護(hù)；

(5）閥室、陰保站布置合理，保護(hù)方案合適；

(6）穿跨越方案合理，施工無風(fēng)險(xiǎn)，質(zhì)量能保證；

(7）水工保護(hù)、水土保持、地質(zhì)災(zāi)害處理措施合理，工程量足夠；

(8）工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)合理，概算滿足，管道保護(hù)投資落實(shí)；

(9）設(shè)計(jì)文件齊全、質(zhì)量符合集團(tuán)公司規(guī)定要求。

5  結(jié)語

(1）現(xiàn)行的國家、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）中主要是對(duì)設(shè)計(jì)提出要求，為的是保證工程安全、保證質(zhì)量、達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行、環(huán)保、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的目的。

(2）管道在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中和建成后，都要以“設(shè)計(jì)方案能夠使管道獲得良好保護(hù)條件”為原則；同時(shí)，設(shè)計(jì)還需對(duì)施工、建設(shè)和運(yùn)營單位提出管道保護(hù)的要求，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖、保證工程建設(shè)質(zhì)量。

(3）負(fù)責(zé)運(yùn)行的上級(jí)機(jī)關(guān)、各運(yùn)營公司切實(shí)關(guān)注設(shè)計(jì)，及時(shí)溝通，反饋意見，共同做好設(shè)計(jì)中的管道保護(hù)工作。