浅谈油气管道同沟敷设设计

摘 要：国内油气管道建设过程中经常遇到设计同沟敷设管道情况。本文以同期建设的某油气、气气并行管道中同沟敷设管道的设计为案例，通过介绍线路相关设计、施工技术要求及运行维护建议的整体设计，来阐述同沟敷设管道的设计理念、设计思路及安全原则。

关键词：油气管道；同沟敷设；线路设计；施工要求；运行建议；

中图分类号：TE83 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-04-00257-01

一、前言

我国土地资源紧张，考虑到节约利用土地，避免冲突规划，地方规划部门一般要求路由方向大致的管道在同一廊道内并行敷设，局部困难地段尽量同沟敷设。同沟敷设管道间距过近，易出事故，且近距离也不利于施工和运行操作，为此应尽量减少同沟敷设管段。

二、线路设计

同一家建设单位的并行管道应是一家设计院设计，不同建设单位的并行管道可由不同设计院设计，但其中的同沟敷设管道应以一家设计院设计为主，同时相关设计院在技术方案上达成一致。

（一）同沟管段的确定。本案例工程在局部特殊地带，如规划密集区，采用同沟敷设方式。沿线同沟敷设管段长度为几十米至几公里不等，间隔设置并行敷设管段或穿越管段。

（二）线路用管。油气管道对钢管质量有专门规范要求，同沟敷设管段用钢管质量要求更高。一般钢管技术规格书中会着重提出下列要求：1、制管用钢板需用热机械控轧工艺（TMCP）生产；2、严格控制板材中碳含量、降低硫磷含量，严格控制钢管晶粒度及金属夹杂物等级；3、严格控制管材屈服强度；4、保证管道断裂韧性指标，成品油管道应不起裂，天燃气管道在两根钢管长度内能止裂；5、钢管应具有抗SCC（硫化物应力开裂）和HIC（氢致开裂）性能；6、制管用板材采用超声波进行全面探伤，以防止存在夹层和缺陷；7、钢管全焊缝进行X射线检查，同时要求在水压试验前后分别进行焊缝全长全焊缝区域纵横向缺陷超声波检查；8、工厂内水压压力要求达到0.95σs，施压时间不小于15S，稳压全过程不允许渗漏；

整体或局部并行敷设管道的材质、壁厚往往按单条管道情况，结合《输油管道工程设计规范》[1]GB50253-2003（2006年版）或《输气管道工程设计规范》[2]GB50251-2003相关规定进行设计；对其中一小部分同沟敷设管段的壁厚可以在一般单独敷设管道壁厚基础上进行适当提高，一般不改变管道材质。

（三）间距选取。同沟敷设管道间距应综合考虑施工和维抢修的需要、避免阴极保护相互干扰及降低一条管道失效对相邻管道的安全影响等因素后确定。当油气管道并行时，以输气管道相关参数确定间距并按其管径大小进行区分。按照《油气管道并行敷设设计规定》[3]第6.2.5条规定，同沟敷设段管道最小并行间距应符合表1要求。

表1同沟敷设段管道最小并行间距

（四）管沟设计。1、沟底宽度。管沟深度小于或等于5m时，同沟敷设管段沟底宽度应按B=D1+D2+E+K计算。

式中B―，沟底宽度，m；

D1―一条管道用钢管的结构外径，m；

D2―另一条管道用钢管的结构外径，m；

E―同沟敷设管道净距，m；

K―沟底加宽裕量，按GB50251或GB50253相关规定取值，m。

当管沟深度超过5m时，沟底宽度应根据土壤类别及物理力学性质确定。2、管沟深度。管沟深度由管顶埋深、管径及管底超挖量组成。同沟敷设管道的管沟深度还要综合比较各管道顶部对应地面高程大小、管道管径差异、不同管道管顶埋深要求等因素得出。3、管沟边坡坡度。根据土壤类别及物理力学性质，按照GB50251或GB50253相关规定并结合现场试挖情况确定。

三、防腐设计

1、外防腐。同沟敷设管道宜选择同类型和级别最高的外防腐层。管道外防腐层的设计符合《钢质管道外腐蚀控制规范》GB21447的要求。2、阴极保护。本案例工程并行敷设地段管道的阴极保护执行《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448的相关规定。由于均为部分管段同沟敷设，对各条管道单独实施阴极保护。

四、施工技术要求

不论建设单位是否为同一家，均应根据同沟敷设管道的特点，合理划分施工标段，从而确定同沟敷设段管道由同一家施工单位同步开展施工。

（一）管沟开挖。结合施工工具、焊接方式、设计参数制定管沟开挖施工方案。热煨弯管、冷弯管及沟下碰死口处沟底宽度较一般地段大。特殊地段、管沟挖深超过5m时，根据实际倩况采取边坡适当放缓、加支撑或采取阶梯式开挖措施。

（二）管道组装。同沟敷设段管道的组装方式应根据实际情况综合选定。施工中应采取措施保证管沟稳定性，通过采取隔离、限位措施保证管道间距。同沟敷设管道的管径相近时，应采用不同颜色外防腐层或采取永久性标记措施。

（三）焊接检验。本案例工程所处地区经济发达，人口密集，为安全起见，同沟敷设管道所有环向焊缝采用100%X射线照相检验，还应进行100%超声波探伤复验。

（四）管沟回填。管沟回填前，使用电火花检漏仪检查管道防腐层；管沟回填时应注意对两条管道均埋设警示带；管沟回填土自然沉降密实后，应对管道防腐层进行地面检漏。

五、运行维护建议

（一）注重防腐蚀控制，设置光缆预警系统，提高管道自身安全，避免对邻近管道造成破坏。此外，运营单位要有针对性的制定可行有效地事故应急预案并注重加强演练。加强现场巡检。巡检员应每天定期检查负责管段，积极监督或预判可能在管道附近的施工作业，要阻止在管道保护范围内动火、动土等作业。

（二）注重防腐蚀控制。1、加强对同沟敷。设管段测试桩电位的检查记录，关注阴极保护恒电位仪及阴保站控制台电流变化。针对变化情况，及时排查处理问题。2、定期对同沟敷设管道附近杂散电流进行干扰测试并采取相应的处理措施。

六、小结

本文结合案例工程设计情况，阐述了同沟敷设管道的设计思路，并提出了自己的看法，希望能对今后同类工程的设计提供借鉴和参考。

参考文献：

【1】《输油管道工程设计规范》GB50253-2003（2006年版）

【2】《输气管道工程设计规范》GB50251-2003

【3】《油气管道并行敷设设计规定》，中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司，2010