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管道抗震不容忽视

发布时间:2019-12-27 浏览量:49

管道抗震
管道抗震是指预防地震对管道工程设施的破坏而采取的技术措施。
地震对管道工程的危害
地震时产生较大相对位移的断层和滑坡地带中,埋地的油气管道可能拱出地面,发生扭曲、折皱和断裂,管道的设备和建筑物也遭受破坏,使输送中断、油品和天然气漏失。震害还常发生在管道本身刚度突变或与外界连接的部位(如接头处)、埋地管道与油罐等结构相连的部位,以及与软硬土交界处等。故管道通过地震区时,必须采取各种抗震措施。

管道抗震措施
70年代以来,运输管道抗震问题逐渐受到重视,并从整个管道系统考虑防止地震的危害。如在长输管道沿线建立管道系统的地震预报网点,监测地震前兆,在地震区设立线路截断阀等。美国纵贯阿拉斯加管道即在管道沿线建有地震预测站。
在管道设计和施工时应采取必要的措施,以提高管道抗震能力。例如,对泵站进行监视,对通信和控制系统要提出严格的抗震设计要求,以保证该系统在发生地震时能继续工作,使设在起点站和终点站的控制中心仍能监视和控制整个线路;对在关键部位上阀门的阀杆等动作部件要提出特殊的变形要求,以保证这些部件在发生地震时仍能操作。 对于不同地质条件的地震区域,如断层区、土壤液化区、滑坡地带必须采取不同的管道抗震措施。
(一)断层区的抗震措施  
在勘察选线时应首先查清断层所在位置。对于相对位移错动不大的断层,可采用下列方法克服震害:
①管道与断层不应平行,并尽可能只相交一次。
②薄壁钢管承受拉伸应变的能力比承受压缩应变的能力高数倍。利用薄壁钢管的这个特性,铺设管道时应尽可能使管道的走向同断层错动方向的夹角保持在30°~80°或100°~150°。这样,管道便能在断层错动的过程中承受拉伸应力。
③管子覆土厚度以不超过0.9米为宜,以减少断层错动时对管道的作用力,使管道能比较自由地变形,或拱出地面。浅埋在断层两侧的管道,其长度应不少于60米。
④增加管的壁厚以提高管道的抗变形能力。直径大于720毫米的管道,壁厚至少为11.5毫米。
⑤埋在断层地区的管道应有良好的延性和均匀性,要避免采用不同厚度的管子,还应提高管道焊接的质量要求。
⑥在断层两侧的有效锚固点(如固定管墩等)离断层中心应不少于 180米。在可能发生很大相对运动的断层区,除采取上述措施外,还可将埋地管道改为地面敷设或将管道浅埋在中等密度、无粘聚力的回填物(如砂砾石等)中,以减少管道所受的纵向摩擦力和土的侧向压力,以及向上的阻力。如要深埋,则应将管子套在大直径的套管内,并在套管与管道之间充塞可挤压的填充物。
(二)土壤液化区的抗震措施  
液化土壤类似一种稠密的粘性液体,对管道有很大的上浮力。一般可采取下列抗震措施:
①对沿线土壤进行致密化处理;
②把管道埋地敷设改为地上敷设,即把管道架设在支架上;
③如果液化土壤的深度不大,可把管道埋在液化层以下的稳定土壤中;
④如果管道不得不埋在液化土壤中,则覆盖层厚度应不超过0.9米,或在管道外覆混凝土层,以加重管道,或把管道锚固,以防升起;
⑤如果土壤表层稳定而下部有较深的液化层,埋在表层稳定土壤中的管道在地震时会受到严重的破坏,对通过这种地区的管道要采取与通过断层区相同的抗震措施。
(三)滑坡地带的抗震措施  
应使管道尽可能地避开滑坡地带。如果必须经过这类地带,可采取纵向挖方的方法,将坡度降低到稳定的坡度。