天然气长输管道河流穿越设计要点
闫飞
摘要：为了能够有效缓解不同地域的能源需求压力，并提高管道河流穿越中的可靠安全性，本文就针对天然气长输管道河流穿越中存在的问题进行了深入分析和研究，并在穿越设计施工中提出了相关的注意事项，因而需结合施工工程的各方面因素，选择最为科学合理的穿越方式，以便能够提升管道运输的整体效果。
关键词：天然气;长输管道;河流穿越
前言：
天然气长输管道河流穿越施工过程中需要经过复杂的地形环境，并沿途穿越不同的河流，这就要求了需要在施工运输中充分保障管道河流穿越的稳固可靠性以及安全性。因而在施工设计中需要结合河流周围的土质环境以及人文资料，并注重河流穿越施工的设计事项，以便发挥管道运输的最优效果。
一、天然气长输管道河流穿越存在的问题
（一）长输管道稳定性失效
天然气长输管道在竣工完成之后，常常会受到周围土壤的影响又或是管道外部环境的变化，出现温度变化以及土质下沉的现象，从而造成管道弯曲变形、失稳。当管道周围的河流发生泄洪时，由于洪水具有较强的冲刷作用，因而极易导致长输管道内暴露出来，长此以往，河水的长时间冲刷会导致管道出现破损问题。通常情况下，河流周围的土壤大部分都是砂石土质，这些土质没有较强的稳定性，且土质硬度不够，若是河流的流向发生改变，那么管道将会受到很大的应力影响，运输管道受到这些应力极易出现受损问题。
（二）长输管道强度受损
天然气长输管道若是受到外部负荷或者外部环境改变的作用，导致管道承受的应力超过自身所能承受的应力，那么这时运输管道的内部结构就会受到破坏或者发生改变。对于穿越河流的长输管道而言，若是河流发生变化底层部分存在裸露时段时，那么管道就会受到河水水流的推力作用，最终出现管道强度受到破坏的问题。与此同时，当河流的流速过快的话，就会出现涡激振动，若是长输管道自身的频率和涡激振动的频率相为一致，那么就会在一定程度上加剧涡激振动产生的影响，从而影响长输管道的强度性。
二、天然气长输管道河流穿越设计注意事项
天然气长输管道有着多种的穿越方式，因而在实际的设计方案中，应从其中选在最为科学合理的穿越方式，以便最终的穿越效果能够实现最大优化作用，这就要求了在选择河流穿越方式中应注意考虑以下事项，一是在河流流速響度已较小的时候，可以使用小型定向钻或者直接开挖的方式来完成穿越工作，在实际工作中可以结合经济可行方面来选择具体的穿越方式;二是穿越方式中的定向穿越有着诸多优点，像是成本低、施工速度快以及河床破坏小等等优势，因而可以将定向穿越作为有效考虑穿越方式之一;三是在设计河流穿越方式时，应该综合考虑穿越河流的实际通航情况、河流流量以及河流的长宽度等等方面，与此同时还需结合工程的地质环境、水文情况等等，在这些方面符合设计的基本要求之后，可以主要使用非开挖穿越方式[1]。
三、天然气长输管道河流穿越的具体施工设计
（一）定向水平穿越法
天然气长输管道河流穿越施工设计中多会采用定向穿越方式，在施工设计中，应具体考虑管道合理穿越的施工位置、地质环境以及穿越距离等等方面，并确保这些条件能够符合施工设计的基本要求，除此之外，还需要依据经济合理、切实可行以及安全可靠的施工准则来完成管道合理穿越。在施工设计过程中需做好以下要点，首先，应提前做好最大穿越深度的物探以及勘察工作，并充分了解和掌握管道河流穿越地区土层的分布情况，同时还需对于施工区域的水文数据以及地质资源有一个清楚明确的了解，以便能够科学合理的评估河床的稳定程度，并以此为基础来确定长输管道的最大穿越深度。其次，对于河流穿越中一些稳定的地层因素，像是泡泉、土壤液化等等土质环境，这些土质环境极易会导致产生管涌或者土层塌陷问题，这就要求了施工单位应该树立高度的安全意识，从而减少安全事故的发生;最后，在设计管道河流穿越施工过程中需要做好相关的防腐工作，长输管道运输着较为重要的天然气能源，因而这就要求了管道需要具备较强的防腐韧度，还需保障管道拥有较好的耐磨性，同时防腐层还需充分和长输管道融合一起，以便能够最大发挥防腐层的效果[2]。
（二）隧道式穿越法和顶层式穿越法
管道河流穿越中的隧道穿越施工设计，这项穿越设计方式中包括后构式穿越以及钻爆式穿越方式，后沟式的穿越方式主要是采用后沟设备来进行施工，并在尾部中的环衬砌注入水泥来稳固设备的使用，这样的施工方式较为方便快捷，因而在很多区域被广泛使用;对于地层构造较小、极易渗水以及内埋度较浅的区域多会使用隧道穿越方式来完成施工，钻爆式穿越在施工过程中会使用人工钻来进行爆破，但由于受到地层出水的严重影响作用，因而这就要求了需要在施工过程中严格规定防水标准，以此来避免出现施工工程失效或者产生安全事故的现象。
对于管道河流穿越方式中的顶管施工而言，这种穿越方式现阶段已然取得了一定的应用成效，顶管施工中比较常用就是管道内部出土方法、外部压力挤压方法以及管道挤压出土方法，在实际的施工过程中，应结合管道运输压力的大小来选择相应的施工设备。顶层施工的投入成本不高，施工速度较快，因而常常被应用在隧道距离较短的河流穿越区域内[3]。
结语：
综上所述，随着我们国家社会的飞速发展，人们越来越注重天然气资源的使用发展，因而加速了天然气长输管道功能过程的建设发展。由于管道河流穿越中存在着稳固性不强、难度高的问题，这就需要在具体的施工设计中，需要合理应用穿越方式，以便能够促进管道的稳固安全建设。
参考文献：
[1]于洪伟. 长输管道的河流穿越设计和施工探析[J]. 全面腐蚀控制，2021，35（02）：42-43.
[2]孔朝金，白晓航，李贵荣等. 长输管道埋深安全隐患防治和保障措施[J]. 全面腐蚀控制，2020，34（08）：82-84.
[3]郝晓飞. 浅谈长输管道施工中的常见问题与解决策略[J]. 中国石油和化工标准与质量，2019，39（13）：21-22.
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