肖華平 郭存杰 章躍平 孫國強

北京天然氣管道有限公司

【摘要】管道伴行直埋光纜對保障管道安全運行至關(guān)重要。然而，隨著(zhù)社會(huì )的高速發(fā)展及城市擴張，管道周邊各類(lèi)建設項目大幅度增加，對管道光纜的安全性提出了挑戰，本文通過(guò)對管道光纜安全風(fēng)險分析，制定相應的防護措施。

【關(guān)鍵詞】管道伴行 直埋光纜 風(fēng)險分析 防護措施

1 前言

如今，光纖通信已逐步成為油氣管道通信的主流，遠程控制只有通過(guò)通信光纜這座“橋梁”的傳輸才能有效進(jìn)行。因此，管道伴行通信光纜是新型油氣管網(wǎng)實(shí)現遠程控制和數字化管理的基石。管道伴行光纜實(shí)時(shí)傳送生產(chǎn)數據，如壓力、流量、溫度等，也可進(jìn)行站場(chǎng)設備的遠程監控、通訊等，是SCADA的重要組成部分。部分可作為預警光纜。

通信光纜抵御外部沖擊的能力較弱，容易受到外部力量的破壞。近年來(lái)，由于城市建設的飛速發(fā)展，管道周邊道路修整、改擴建以及其他開(kāi)挖工程逐年增多，大型機械施工損壞光纜線(xiàn)路的事故頻繁發(fā)生。由于光纜挖斷后不會(huì )造成環(huán)境污染等重大影響，及時(shí)修復后又能正常工作，所以不少企業(yè)管理人員和社會(huì )公眾形成了一種錯誤的觀(guān)念，認為斷纜不算什么大事，而實(shí)際造成的危害遠非如此。光纜每損傷接續一次都會(huì )加速其功能的衰減，每接續一次就積攢了一次新的隱患，而且這種隱患的潛在性是十分危險的。

2 管道伴行直埋光纜的風(fēng)險分析

直埋光纜就是按照一定要求，在選定的光纜路由上，直接將光纜埋入地下并完成規定工序的施工過(guò)程。由于長(cháng)輸管道線(xiàn)路通過(guò)地形較為復雜、跨越地域較廣，直埋光纜易受到外界影響而被破壞， 存在的安全風(fēng)險較大。

2.1 挖掘施工的風(fēng)險

一是管道伴行光纜周邊施工（一般指的是在管道光纜中心線(xiàn)兩側各100米范圍內進(jìn)行各種施工作業(yè)）過(guò)程中，工程施工范圍內因管道無(wú)標識或標識不明確，施工人員不知管道光纜的具體位置，采用大型機械開(kāi)挖，管道巡護人員未及時(shí)發(fā)現，造成光纜的斷裂。管道企業(yè)已告知施工方管道光纜的具體位置，且現場(chǎng)標識明顯，但施工人員為加快施工進(jìn)度私自隱瞞采用大型機械開(kāi)挖或用錯誤的工具及方法人工開(kāi)挖，造成光纜斷裂。

二是因管道保護或者其他原因需要將管道伴行光纜開(kāi)挖暴露，在暴露期間，因未按照實(shí)際的土質(zhì)情況進(jìn)行放坡或者放坡標準不符合要求造成管溝坍塌，光纜上方的土層坍落，造成光纜損壞甚至斷裂。

2.2 地質(zhì)災害的風(fēng)險

因自然或人為原因，改變光纜周邊環(huán)境及地形地貌，土體失去穩定，發(fā)生坍塌、塌陷等地質(zhì)作用造成光纜斷裂。

2.3 大型車(chē)輛碾壓的風(fēng)險

直埋光纜穿過(guò)鄉村土路或臨時(shí)便道，大型車(chē)輛從光纜上方通過(guò)，長(cháng)期的碾壓會(huì )對光纜形成向下的沖切力，造成光纜光纖斷裂。

3 管道伴行直埋光纜的防護措施

3.1 加強建設時(shí)期光纜埋設的監管

管道建設一般設計要求光纜敷設于管道5點(diǎn)鐘方向，如何能確保光纜位于管道右下方必須從建設時(shí)期抓起。通常，管道敷設與光纜敷設由不同的兩家單位負責，如施工單位協(xié)調不好,造成在穿路、穿擋墻時(shí)沒(méi)有套管，或者二次開(kāi)挖造成光纜損傷， 導致信號衰減，影響光纜傳輸質(zhì)量。因此，必須協(xié)調兩個(gè)單位協(xié)同作業(yè)。管道在焊接、防腐、檢測等幾道工序完成后進(jìn)入回填階段，第一個(gè)用細土回填的階段我們叫做小回填，用細土回填至管道5點(diǎn)鐘的位置，然后敷設光纜，在上面繼續回填細土至管頂，再覆蓋警示帶，最后進(jìn)行大回填。這樣可以確保光纜位置、埋深一次性到位，避免二次開(kāi)挖而造成光纜淺埋、偏移，給后期運行管理帶來(lái)隱患。

在加強施工管理的同時(shí)，加強運行人員的監管。比如，陜京管道在施工過(guò)程中實(shí)行生產(chǎn)運行人員提前介入項目建設，運行人員對敷設、回填等關(guān)鍵工序進(jìn)行旁站監護，對位置、埋深等主要參數是否符合設計要求進(jìn)行確認，確認完畢進(jìn)行下一步工序。同時(shí)，收集相關(guān)技術(shù)資料、設計圖紙，留存施工期間隱蔽工程影像資料，現場(chǎng)記錄光纜的實(shí)際布設和走向，避免后期運行過(guò)程中，出現光纜與管道不同溝敷設、多纜并存不能確認在用光纜等隱患。

3.2 做好管道沿線(xiàn)的宣傳走訪(fǎng)工作

提高政府及百姓的管道保護意識是做好管道伴行光纜防護工作的基礎，要加強對管道沿線(xiàn)地方政府及群眾的宣傳。定期對管道沿線(xiàn)縣、鄉政府及規劃等主管部門(mén)進(jìn)行走訪(fǎng)，采取發(fā)放宣傳品、宣講管道保護法等手段，使其認識到管道伴行光纜屬于管道的重要附屬設施，同樣受到《石油天然氣管道保護法》的保護；向他們了解近期管道周邊新建工程項目、新增建設規劃情況，記錄有關(guān)責任人和聯(lián)系人的姓名、聯(lián)系方式，建立電話(huà)聯(lián)系。同時(shí)，組織管道巡護人員對管道附近的居民、大型機械手、村委會(huì )等進(jìn)行走訪(fǎng)，到居民家中或田間地頭進(jìn)行宣傳，也可以盡早發(fā)現各種鄉村級的小型開(kāi)發(fā)建設項目，如鄉鎮企業(yè)、養殖場(chǎng)、鄉村級道路、供水管道、水渠等工程，做到早發(fā)現和早聯(lián)系，進(jìn)而采取措施提前控制。

3.3 防范管道周邊各類(lèi)挖掘施工風(fēng)險

3.3.1 提前了解各類(lèi)施工信息，進(jìn)行預控管理。

通過(guò)對沿線(xiàn)政府、村民的走訪(fǎng)，提前得知管道周邊的各類(lèi)施工信息；加強地面標識的加密及管理工作，保持管道光纜標識完好，報警電話(huà)等字跡清晰，位置正確。同時(shí)，要求巡護人員每日進(jìn)行巡檢，提前發(fā)現各類(lèi)施工，并對管道周邊的大型機械及操作手進(jìn)行登記造冊，定期對大型機械手進(jìn)行安全提示及宣傳，樹(shù)立交朋友的思想，與大型機械機主、操作手溝通感情，加深了解，有效掌握管道周邊大型機械的施工動(dòng)向。

同時(shí)，得知各類(lèi)管道施工信息后，要積極與施工方進(jìn)行聯(lián)系，及時(shí)組織施工方開(kāi)挖驗證管道（光纜）走向、埋深等情況，按照相關(guān)規定，提出保護具體要求，商定并編制光纜保護方案。對于施工周期短且快的小型工程（如鄉村埋設水管、架設農電等），一經(jīng)發(fā)現，則應立即制止施工，雇傭臨時(shí)看護人員監護施工。

另外，還要對現場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全教育， 向大型機械手宣講“在管道中心線(xiàn)兩側各5米范圍內禁止使用機械工具進(jìn)行挖掘施工”等管道保護法的相關(guān)規定；向其他人員講明開(kāi)挖的各類(lèi)注意事項，如挖掘工具一律采用平鍬及平鏟，且開(kāi)挖時(shí)由管道方人員旁站監護施工，嚴格執行各項保護要求。

3.3.2 做好施工過(guò)程管理，采取措施進(jìn)行防護。

總結長(cháng)期實(shí)際工作經(jīng)驗得出“評價(jià)、告知、標識、監護、防護”十字法，在實(shí)際應用中效果顯著(zhù)。

評價(jià)：得到周邊施工信息后，立即與施工方接洽，了解施工具體步驟，積極組織建設、設計、監理、施工方共同對工程進(jìn)行風(fēng)險識別評價(jià)，針對風(fēng)險制定具體管控措施，為后期施工提供安全屏障。

告知：結合風(fēng)險評價(jià)結果，告知施工方管道位置、埋深及施工注意事項，對所有參與施工人員，尤其是對現場(chǎng)大型機械操作手著(zhù)重進(jìn)行教育、培訓、跟蹤。

標識：在管道及伴行光纜兩側設置警戒帶， 在大型機械醒目位置粘貼管道保護宣傳貼紙；同時(shí)，為增加宣傳效果，應制作輕便易帶、色彩醒目的警示牌，配發(fā)給臨時(shí)看護人員安置在施工段管道及伴行光纜上方顯眼位置，向周邊施工人員標明管道位置及保護要求，以提高施工人員安全防范意識。

監護：雇傭臨時(shí)看護人員24小時(shí)對管道及伴行光纜進(jìn)行現場(chǎng)看護，密切關(guān)注管道周邊大型機械動(dòng)向。

防護：在工程施工前，根據現場(chǎng)情況采用鋼管、彩鋼板設置硬隔離，禁止施工人員、機械進(jìn)入安全區域。

3.3.3 嚴格執行開(kāi)挖放坡支護，防止塌方。

注意根據土質(zhì)情況，確定開(kāi)挖時(shí)的放坡系數。邊坡坡度＝h/b＝1：M (如下圖)

挖土深度在lm以?xún)�，不考慮放坡； 挖土深度在1.0m～2.0m，按l：0.5放坡； 挖土深度在2.0m～4.0m，按l：0.75放坡； 挖土深度在4.0m～5.0m，按1：1放坡； 挖土深度大于5m，按土體穩定理論計算后的邊坡進(jìn)行放坡。

如果開(kāi)挖深度過(guò)大，也可根據現場(chǎng)實(shí)際情況采用二次放坡的方式（如下圖），放坡要符合現場(chǎng)土質(zhì)要求。

（注：因占地等其他原因，無(wú)法按照要求進(jìn)行放坡時(shí)，可采用擋板、腳手架支護等方式對邊坡進(jìn)行防塌方防護。）

另外，要合理安排施工工序，盡量縮短管道伴行光纜的暴露時(shí)間。管道伴行光纜開(kāi)挖裸露時(shí)，選擇合適的光纜保護方案，根據以往的施工經(jīng)驗，選用硅芯管保護方式比較合理。如果光纜距離管道較近，可用硅芯管包裹、捆扎后，盡量用有一定寬度的布帶直接固定在管道上（用鐵絲固定，有折斷纜內光纖的風(fēng)險）；如果光纜距離管道較遠，不能在管道上固定，可在管溝兩側各釘一個(gè)木楔，拉上一根鐵絲固定在木楔上，然后每隔50厘米用鐵絲或布帶將保護好的光纜吊在鐵絲上，再在光纜和鐵絲上分別纏上醒目的警戒帶或彩條旗，以起到警示作用。

3.4 提前識別防范地質(zhì)災害風(fēng)險

本文前面已闡述過(guò)，地質(zhì)災害的風(fēng)險主要來(lái)源于自然或人為原因改變了光纜周邊環(huán)境以及地形地貌。要防范地質(zhì)災害風(fēng)險，就要提前進(jìn)行風(fēng)險識別，然后制定措施進(jìn)行防護。

改變光纜周邊地形地貌的人為活動(dòng)通常主要是取土。如何預防取土對光纜造成威脅，一是要提前對光纜周邊群眾進(jìn)行光纜保護知識宣傳，提高其保護意識；二是要加強巡檢，提前發(fā)現取土跡象，及時(shí)制止，并向取土人宣講管道保護法， 與其協(xié)商在管道伴行光纜安全距離范圍外取土； 三是要對取土深度進(jìn)行控制，不可對管道伴行光纜造成威脅。對因取土過(guò)深造成的陡坡，可采取修建擋墻或采用素土夯填等方式進(jìn)行防護，防止陡坡土體失去穩定而坍塌對光纜造成傷害。

改變光纜周邊地形地貌的自然原因有地震、風(fēng)沙侵蝕、水土流失等。因地震等重大自然災害造成的破壞是人類(lèi)無(wú)法抵擋的，要消除此類(lèi)風(fēng)險，只能在設計選線(xiàn)階段對地震斷裂帶進(jìn)行避讓。故改變光纜周邊地形地貌的可控自然原因主要是風(fēng)、水流的侵蝕。如何預防風(fēng)、水流侵蝕對光纜造成威脅， 一是要提前進(jìn)行地質(zhì)災害風(fēng)險識別分析，對于高風(fēng)險點(diǎn)要實(shí)施保護工程進(jìn)行防護，減少水流的侵蝕； 二是要在雨季或大風(fēng)季節密切關(guān)注天氣情況，雨后或風(fēng)暴過(guò)后加強巡檢，發(fā)現光纜上方土體塌陷、光纜裸露等情況立即進(jìn)行現場(chǎng)處理。如發(fā)現重大險情，要立即進(jìn)行搶險，防止事態(tài)進(jìn)一步擴大，造成光纜斷裂。

3.5 大型車(chē)輛碾壓防護

定期對管道埋深、重車(chē)通過(guò)的最大噸位、頻率等數據進(jìn)行收集，匯總分析各種數據，對高風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行防護。

對穿路的伴行光纜進(jìn)行硬性防護，根據車(chē)輛的最大載重量確定防護形式。只通過(guò)20噸以下的車(chē)輛，可在伴行光纜上方墊土或者可以防止地面下沉的硬物（如枕木、鋼板等）。需要通過(guò)20噸以上的車(chē)輛，則需要在伴行光纜上方采用預制或者現澆的方式進(jìn)行鋼筋混凝土蓋板保護來(lái)抵抗重車(chē)的下切沖力。◢