天然气管道地质灾害及其风险控制分析

天然气管道地质灾害及其风险控制分析

中石油北京天然气管道有限公司

摘要:天然气输气管道地质灾害不仅对管道造成巨大的破坏,还会引起火灾、爆炸等事故,造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡。为此,有必要明确天然气管道运行中常见地质灾害的危害形式和机理,为地质灾害风险防范提供依据。本文首先介绍了地质灾害对天然气管道的不利影响,然后对天然气管道地质灾害的对策和预防要点进行了详细的调查。

关键词:天然气管道;地质灾害

1天然气管道地质灾害概述

1.1岩土类灾害

岩土灾害是由于侵蚀、人为活动、地震、冻融等原因引起的岩土运动,包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷(包括采空区塌陷、岩溶塌陷)以及黄土湿陷等特殊类型的岩石。膨胀土的沉降、胀缩、冻融、盐渍土的盐胀、风蚀、沙埋等灾害频繁发生,危害极大,尤其是滑坡、崩塌、采空区塌陷等。管道长距离破坏是管道地质灾害的主要类型。

1.2水力类灾害

水力灾害是由水力因素引起的,包括坡面水害、河道水害、台田水害等河道水害,可将河道水害细分为部分河床侵蚀、河床倒挖、路堤塌陷、路堤侵蚀、引水。水工灾害发生频率高,但规模小,与岩土灾害和结构灾害相比,水工灾害的破坏相对较小。这往往会导致管道埋深不足和管道外露,不利于管道的保护。它是山区管道地质灾害中最常见的一类。

1.3地质构造类灾害

地质构造灾害主要由地壳构造运动等内力引起,主要指断层位移、地震(地震引起的砂土液化、地面运动、海啸等)、火山爆发等。这类灾害发生的频率很小,但其影响范围较大,可以直接破坏多条管道或多段管道,并引起地质或地质灾害或水力灾害,对管道造成间接破坏。地质构造灾害对管道的破坏不可低估。

目前,最常见的管道上的岩石和土壤类型的灾害灾害和液压灾害,包括滑坡、崩塌、泥石流、采空区坍塌,黄土湿陷、风蚀,埋葬,冻土,盐渍土和水三种类型的损伤(斜率水破坏,河道水损害和台田水损害)。地质结构灾害由于其特殊性,在管道运行过程中很少涉及到地质灾害的防治,一般认为管道在初期勘探、设计和后期施工中都是为了避开受灾地区。

2天然气管道地质灾害防范对策

2.1建立地质灾害监测网

管道企业在施工过程中应尽量避免发生地质灾害。企业应建立地质灾害监测预警系统,对油气管道沿线潜在地质灾害进行实时监测,加强监测队伍建设,及时发布防灾减灾预警信息。

2.2发展地质灾害风险评价技术

管道运营企业在监测识别地质灾害后,收集油气管道运营相关数据以及影响管道运营的各种地质灾害因素,建立管道安全运营数据模型,采用定性分析为主的数值模拟方法,辅以定量计算。对管道应力进行了评价,提高了评价的精度。

2.3构建管道地质灾害信息数据库

历史事故数据和其他信息进行了统计分析和分类根据要求,相应的数据库构造,地质评价的数学模型,建立了相关的指数特征集成,实时和高效的管道地质灾害信息管理平台构建提供数据支持管道地质灾害救援。

2.4形成风险评价标准

总结当前的管道地质灾害情况下数据,利用国际公认的专家评分指标体系的方法,并建立一个统一的风险评级标准适合所有地质灾害在中国根据中国管道的具体情况指导国内管道风险评估工作,确保地质风险评估结果准确、可靠。

2.5实现实时风险管理

油气管道在运行过程中,其运行参数是实时变化的,周围环境和人类活动也在不断变化。这些影响因素将导致管道风险状况发生质的变化。为了准确、及时地了解管道的实时风险水平,在实际管道安全维护工作中应尽快采用风险监测与评估技术和标准,实现从风险评估到风险管理的飞跃。

2.6建立健全地质灾害应急体系

管道企业完善和完善地质灾害应急管理机构和专业救援部门。加强地质灾害应急专业人才培训,定期开展应急演练,提高地质灾害应急响应能力。建立企业和土地应急响应机制,实现地质灾害应急平台资源和信息共享。提高应急救援能力。

3天然气管道地质灾害治理措施

3.1滑坡灾害治理

(1)部分覆盖。由于体积巨大,滑坡体将产生巨大的重力。滑坡体底部应力分布最为明显。滑坡现象逐渐加剧,滑坡体的重力和应力荷载将逐渐增大。特别是在降雨条件下,雨水渗入滑坡。在体内,滑坡体的重力会增大,滑坡体底部的应力会越来越明显。在滑坡体缺乏综合治理的情况下,应对滑坡体采取覆盖措施,避免雨水渗入,从而避免更大滑坡的危险。(2)工程治理。土壤水分管理方法能有效降低管道通过不稳定边坡土层时的损伤,降低事故发生率。具体方法包括:滑动面加固、支护抗滑桩、滑动挡土墙、卸荷护坡等稳定边坡的方法。在边坡治理中,常用的方法是排水,它通过导流的方式直接侵入地表水体。

3.2危岩崩塌灾害治理

(1)危险岩石清理。对于危险岩体和边坡塌陷堆积物,可以采用爆破的方法对孤立的危险岩体进行清理,人工去除分布在整个边坡上的不稳定危险岩体。危险岩石清理分为两部分。对稳定性差、悬于边坡顶部的危岩,采用爆破方法拆除;人为地清除除防护部分外,整个边坡上分散的不稳定堆积物和危险岩石。为避免在危险的清岩过程中掉落,危及周围居民的安全,施工前应在道路内侧用钢脚手架和竹胶板安装安全防护挡板。(2)主动防护网。SNS主动防护系统由各种柔性网覆盖,主要由高强钢丝网组成,或包裹在边坡或危岩上进行防护,以限制边坡岩土的风化、剥落或破坏,防止危岩坍塌而不破坏。改变原有的地貌形态和植被生长条件。3拦截沟里。为防止上游水流冲刷现有边坡,在边坡边缘设置砌体截水沟。根据流域面积,准确地计算了水流的截面积。(3)植被的保护。滑坡体清除后,应在附近地区采取必要的植被保护措施,并根据当地的实际情况选择适宜种植的植被。植物根系之间的连接应通过自然作用加强土壤结构,避免降雨。它对边坡产生较强的冲刷作用,降低了滑坡发生的可能性。

3.3水毁治理

(1)冲刷保护。洪水冲刷是造成水害的主要原因之一。为此目的,可以在斜坡、斜坡和沿河段部署防护措施。设计参数是基于河床泥沙流量、河流曲率和水流特性等因素确定的。结合冲刷变形的具体情况,明确水害类型,预测冲刷范围,制定针对性的防护措施。(2)防治水害灾害。针对不同类型的水害灾害,制定相应的防灾措施,主要包括护坡和护坡。边坡防护分为植物防护和砂浆防护。植物保护的方法可以是种草、植树、铺草坪等。砂浆防护可采用抹灰、喷涂、灌浆、接缝等方法。冲刷防护中的直接防护包括挡土墙施工、砌石护坡、抛石、土工布等。间接防护包括河道整治和导流结构。(3)完善保护工程。在防护工程的施工过程中,应根据不同的水害类型制定相应的防护措施,确保防护策略的有效性。由于河床的地理环境不同,有必要因地制宜地采取防护措施。定期检查河床断面的损坏情况,并采取相应的防护措施。需要刚性保护还是柔性保护取决于河流的特性。管道穿越大河时,应采取刚性防护措施。当管线容易发生在被压碎的土壤中时,应使用。灵活的保护措施。此外,对不稳定河床应采取管桩加固的防护措施。

总之,地质灾害的防治是一项长期而艰巨的任务。为了避免地质灾害的发生,在早期管线的勘察设计中应提前考虑稳定地质区域的选择。可能发生的灾害类型及其规模,从而提高工程管道对地质灾害的抗力和适应性。

参考文献:

[1]李岩岩.天然气管道滑坡地质灾害监测预警技术研究[D].西南石油大学,2017.

[2]马剑林,陈利琼,韩军伟.长距离天然气管道地质灾害风险区划[J].管道技术与设备,2011(01):14-16.

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