【摘要】管道伴行直埋光缆对保障管道安全运行至关重要。然而,随着社会的高速发展及城市扩张,管道周边各类建设项目大幅度增加,对管道光缆的安全性提出了挑战,本文通过对管道光缆安全风险分析,制定相应的防护措施。
【关键词】管道伴行直埋光缆风险分析防护措施
1前言
如今,光纤通信已逐步成为油气管道通信的主流,远程控制只有通过通信光缆这座“桥梁”的传输才能有效进行。因此,管道伴行通信光缆是新型油气管网实现远程控制和数字化管理的基石。管道伴行光缆实时传送生产数据,如压力、流量、温度等,也可进行站场设备的远程监控、通讯等,是SCADA的重要组成部分。部分可作为预警光缆。
通信光缆抵御外部冲击的能力较弱,容易受到外部力量的破坏。近年来,由于城市建设的飞速发展,管道周边道路修整、改扩建以及其他开挖工程逐年增多,大型机械施工损坏光缆线路的事故频繁发生。由于光缆挖断后不会造成环境污染等重大影响,及时修复后又能正常工作,所以不少企业管理人员和社会公众形成了一种错误的观念,认为断缆不算什么大事,而实际造成的危害远非如此。光缆每损伤接续一次都会加速其功能的衰减,每接续一次就积攒了一次新的隐患,而且这种隐患的潜在性是十分危险的。
2管道伴行直埋光缆的风险分析
直埋光缆就是按照一定要求,在选定的光缆路由上,直接将光缆埋入地下并完成规定工序的施工过程。由于长输管道线路通过地形较为复杂、跨越地域较广,直埋光缆易受到外界影响而被破坏,存在的安全风险较大。
2.1挖掘施工的风险
一是管道伴行光缆周边施工(一般指的是在管道光缆中心线两侧各100米范围内进行各种施工作业)过程中,工程施工范围内因管道无标识或标识不明确,施工人员不知管道光缆的具体位置,采用大型机械开挖,管道巡护人员未及时发现,造成光缆的断裂。管道企业已告知施工方管道光缆的具体位置,且现场标识明显,但施工人员为加快施工进度私自隐瞒采用大型机械开挖或用错误的工具及方法人工开挖,造成光缆断裂。
二是因管道保护或者其他原因需要将管道伴行光缆开挖暴露,在暴露期间,因未按照实际的土质情况进行放坡或者放坡标准不符合要求造成管沟坍塌,光缆上方的土层坍落,造成光缆损坏甚至断裂。
2.2地质灾害的风险
因自然或人为原因,改变光缆周边环境及地形地貌,土体失去稳定,发生坍塌、塌陷等地质作用造成光缆断裂。
2.3大型车辆碾压的风险
直埋光缆穿过乡村土路或临时便道,大型车辆从光缆上方通过,长期的碾压会对光缆形成向下的冲切力,造成光缆光纤断裂。
3管道伴行直埋光缆的防护措施
3.1加强建设时期光缆埋设的监管
管道建设一般设计要求光缆敷设于管道5点钟方向,如何能确保光缆位于管道右下方必须从建设时期抓起。通常,管道敷设与光缆敷设由不同的两家单位负责,如施工单位协调不好,造成在穿路、穿挡墙时没有套管,或者二次开挖造成光缆损伤,导致信号衰减,影响光缆传输质量。因此,必须协调两个单位协同作业。管道在焊接、防腐、检测等几道工序完成后进入回填阶段,第一个用细土回填的阶段我们叫做小回填,用细土回填至管道5点钟的位置,然后敷设光缆,在上面继续回填细土至管顶,再覆盖警示带,最后进行大回填。这样可以确保光缆位置、埋深一次性到位,避免二次开挖而造成光缆浅埋、偏移,给后期运行管理带来隐患。
3.2做好管道沿线的宣传走访工作
3.3防范管道周边各类挖掘施工风险
3.3.1提前了解各类施工信息,进行预控管理。
3.3.2做好施工过程管理,采取措施进行防护。
总结长期实际工作经验得出“评价、告知、标识、监护、防护”十字法,在实际应用中效果显著。
评价:得到周边施工信息后,立即与施工方接洽,了解施工具体步骤,积极组织建设、设计、监理、施工方共同对工程进行风险识别评价,针对风险制定具体管控措施,为后期施工提供安全屏障。
告知:结合风险评价结果,告知施工方管道位置、埋深及施工注意事项,对所有参与施工人员,尤其是对现场大型机械操作手着重进行教育、培训、跟踪。
标识:在管道及伴行光缆两侧设置警戒带,在大型机械醒目位置粘贴管道保护宣传贴纸;同时,为增加宣传效果,应制作轻便易带、色彩醒目的警示牌,配发给临时看护人员安置在施工段管道及伴行光缆上方显眼位置,向周边施工人员标明管道位置及保护要求,以提高施工人员安全防范意识。
防护:在工程施工前,根据现场情况采用钢管、彩钢板设置硬隔离,禁止施工人员、机械进入安全区域。
3.3.3严格执行开挖放坡支护,防止塌方。
注意根据土质情况,确定开挖时的放坡系数。边坡坡度=h/b=1:M(如下图)
挖土深度在lm以内,不考虑放坡;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,按土体稳定理论计算后的边坡进行放坡。
如果开挖深度过大,也可根据现场实际情况采用二次放坡的方式(如下图),放坡要符合现场土质要求。
(注:因占地等其他原因,无法按照要求进行放坡时,可采用挡板、脚手架支护等方式对边坡进行防塌方防护。)
3.4提前识别防范地质灾害风险
改变光缆周边地形地貌的人为活动通常主要是取土。如何预防取土对光缆造成威胁,一是要提前对光缆周边群众进行光缆保护知识宣传,提高其保护意识;二是要加强巡检,提前发现取土迹象,及时制止,并向取土人宣讲管道保护法,与其协商在管道伴行光缆安全距离范围外取土;三是要对取土深度进行控制,不可对管道伴行光缆造成威胁。对因取土过深造成的陡坡,可采取修建挡墙或采用素土夯填等方式进行防护,防止陡坡土体失去稳定而坍塌对光缆造成伤害。
3.5大型车辆碾压防护
定期对管道埋深、重车通过的最大吨位、频率等数据进行收集,汇总分析各种数据,对高风险点进行防护。
对穿路的伴行光缆进行硬性防护,根据车辆的最大载重量确定防护形式。只通过20吨以下的车辆,可在伴行光缆上方垫土或者可以防止地面下沉的硬物(如枕木、钢板等)。需要通过20吨以上的车辆,则需要在伴行光缆上方采用预制或者现浇的方式进行钢筋混凝土盖板保护来抵抗重车的下切冲力。◢