肖華平 郭存杰 章躍平 孫國(guó)強(qiáng)

北京天然氣管道有限公司

【摘要】管道伴行直埋光纜對(duì)保障管道安全運(yùn)行至關(guān)重要。然而，隨著社會(huì)的高速發(fā)展及城市擴(kuò)張，管道周邊各類建設(shè)項(xiàng)目大幅度增加，對(duì)管道光纜的安全性提出了挑戰(zhàn)，本文通過(guò)對(duì)管道光纜安全風(fēng)險(xiǎn)分析，制定相應(yīng)的防護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】管道伴行 直埋光纜 風(fēng)險(xiǎn)分析 防護(hù)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(yuǎn)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(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)字化管理的基石。管道伴行光纜實(shí)時(shí)傳送生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如壓力、流量、溫度等，也可進(jìn)行站場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、通訊等，是SCADA的重要組成部分。部分可作為預(yù)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(shè)的飛速發(fā)展，管道周邊道路修整、改擴(kuò)建以及其他開(kāi)挖工程逐年增多，大型機(jī)械施工損壞光纜線路的事故頻繁發(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(fù)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(cuò)誤的觀念，認(rèn)為斷纜不算什么大事，而實(shí)際造成的危害遠(yuǎn)非如此。光纜每損傷接續(xù)一次都會(huì)加速其功能的衰減，每接續(xù)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(xiǎn)的。

2 管道伴行直埋光纜的風(fēng)險(xiǎn)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(guī)定工序的施工過(guò)程。由于長(zhǎng)輸管道線路通過(guò)地形較為復(fù)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(xiǎn)較大。

2.1 挖掘施工的風(fēng)險(xiǎn)

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兩側(cè)各100米范圍內(nèi)進(jìn)行各種施工作業(yè)）過(guò)程中，工程施工范圍內(nèi)因管道無(wú)標(biāo)識(shí)或標(biāo)識(shí)不明確，施工人員不知管道光纜的具體位置，采用大型機(jī)械開(kāi)挖，管道巡護(hù)人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)明顯，但施工人員為加快施工進(jìn)度私自隱瞞采用大型機(jī)械開(kāi)挖或用錯(cuò)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)

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(wěn)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(xiǎn)

直埋光纜穿過(guò)鄉(xiāng)村土路或臨時(shí)便道，大型車(chē)輛從光纜上方通過(guò)，長(zhǎng)期的碾壓會(huì)對(duì)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(hù)措施

3.1 加強(qiáng)建設(shè)時(shí)期光纜埋設(shè)的監(jiān)管

管道建設(shè)一般設(shè)計(jì)要求光纜敷設(shè)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(shè)時(shí)期抓起。通常，管道敷設(shè)與光纜敷設(shè)由不同的兩家單位負(fù)責(zé)，如施工單位協(xié)調(diào)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(dǎo)致信號(hào)衰減，影響光纜傳輸質(zhì)量。因此，必須協(xié)調(diào)兩個(gè)單位協(xié)同作業(yè)。管道在焊接、防腐、檢測(cè)等幾道工序完成后進(jìn)入回填階段，第一個(gè)用細(xì)土回填的階段我們叫做小回填，用細(xì)土回填至管道5點(diǎn)鐘的位置，然后敷設(shè)光纜，在上面繼續(xù)回填細(xì)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(yùn)行管理帶來(lái)隱患。

在加強(qiáng)施工管理的同時(shí)，加強(qiáng)運(yùn)行人員的監(jiān)管。比如，陜京管道在施工過(guò)程中實(shí)行生產(chǎn)運(yùn)行人員提前介入項(xiàng)目建設(shè)，運(yùn)行人員對(duì)敷設(shè)、回填等關(guān)鍵工序進(jìn)行旁站監(jiān)護(hù)，對(duì)位置、埋深等主要參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)完畢進(jìn)行下一步工序。同時(shí)，收集相關(guān)技術(shù)資料、設(shè)計(jì)圖紙，留存施工期間隱蔽工程影像資料，現(xiàn)場(chǎng)記錄光纜的實(shí)際布設(shè)和走向，避免后期運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)光纜與管道不同溝敷設(shè)、多纜并存不能確認(rèn)在用光纜等隱患。

3.2 做好管道沿線的宣傳走訪工作

提高政府及百姓的管道保護(hù)意識(shí)是做好管道伴行光纜防護(hù)工作的基礎(chǔ)，要加強(qiáng)對(duì)管道沿線地方政府及群眾的宣傳。定期對(duì)管道沿線縣、鄉(xiāng)政府及規(guī)劃等主管部門(mén)進(jìn)行走訪，采取發(fā)放宣傳品、宣講管道保護(hù)法等手段，使其認(rèn)識(shí)到管道伴行光纜屬于管道的重要附屬設(shè)施，同樣受到《石油天然氣管道保護(hù)法》的保護(hù)；向他們了解近期管道周邊新建工程項(xiàng)目、新增建設(shè)規(guī)劃情況，記錄有關(guān)責(zé)任人和聯(lián)系人的姓名、聯(lián)系方式，建立電話聯(lián)系。同時(shí)，組織管道巡護(hù)人員對(duì)管道附近的居民、大型機(jī)械手、村委會(huì)等進(jìn)行走訪，到居民家中或田間地頭進(jìn)行宣傳，也可以盡早發(fā)現(xiàn)各種鄉(xiāng)村級(jí)的小型開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、養(yǎng)殖場(chǎng)、鄉(xiāng)村級(jí)道路、供水管道、水渠等工程，做到早發(fā)現(xiàn)和早聯(lián)系，進(jìn)而采取措施提前控制。

3.3 防范管道周邊各類挖掘施工風(fēng)險(xiǎn)

3.3.1 提前了解各類施工信息，進(jìn)行預(yù)控管理。

通過(guò)對(duì)沿線政府、村民的走訪，提前得知管道周邊的各類施工信息；加強(qiáng)地面標(biāo)識(shí)的加密及管理工作，保持管道光纜標(biāo)識(shí)完好，報(bào)警電話等字跡清晰，位置正確。同時(shí)，要求巡護(hù)人員每日進(jìn)行巡檢，提前發(fā)現(xiàn)各類施工，并對(duì)管道周邊的大型機(jī)械及操作手進(jìn)行登記造冊(cè)，定期對(duì)大型機(jī)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(jī)械機(jī)主、操作手溝通感情，加深了解，有效掌握管道周邊大型機(jī)械的施工動(dòng)向。

同時(shí)，得知各類管道施工信息后，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(yàn)證管道（光纜）走向、埋深等情況，按照相關(guān)規(guī)定，提出保護(hù)具體要求，商定并編制光纜保護(hù)方案。對(duì)于施工周期短且快的小型工程（如鄉(xiāng)村埋設(shè)水管、架設(shè)農(nóng)電等），一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，則應(yīng)立即制止施工，雇傭臨時(shí)看護(hù)人員監(jiān)護(hù)施工。

另外，還要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全教育， 向大型機(jī)械手宣講“在管道中心線兩側(cè)各5米范圍內(nèi)禁止使用機(jī)械工具進(jìn)行挖掘施工”等管道保護(hù)法的相關(guān)規(guī)定；向其他人員講明開(kāi)挖的各類注意事項(xiàng)，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(jiān)護(hù)施工，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)保護(hù)要求。

3.3.2 做好施工過(guò)程管理，采取措施進(jìn)行防護(hù)。

總結(jié)長(zhǎng)期實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)得出“評(píng)價(jià)、告知、標(biāo)識(shí)、監(jiān)護(hù)、防護(hù)”十字法，在實(shí)際應(yīng)用中效果顯著。

評(píng)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(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工方共同對(duì)工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)價(jià)，針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)制定具體管控措施，為后期施工提供安全屏障。

告知：結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，告知施工方管道位置、埋深及施工注意事項(xiàng)，對(duì)所有參與施工人員，尤其是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大型機(jī)械操作手著重進(jìn)行教育、培訓(xùn)、跟蹤。

標(biāo)識(shí)：在管道及伴行光纜兩側(cè)設(shè)置警戒帶， 在大型機(jī)械醒目位置粘貼管道保護(hù)宣傳貼紙；同時(shí)，為增加宣傳效果，應(yīng)制作輕便易帶、色彩醒目的警示牌，配發(fā)給臨時(shí)看護(hù)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(biāo)明管道位置及保護(hù)要求，以提高施工人員安全防范意識(shí)。

監(jiān)護(hù)：雇傭臨時(shí)看護(hù)人員24小時(shí)對(duì)管道及伴行光纜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)看護(hù)，密切關(guān)注管道周邊大型機(jī)械動(dòng)向。

防護(hù)：在工程施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用鋼管、彩鋼板設(shè)置硬隔離，禁止施工人員、機(jī)械進(jìn)入安全區(qū)域。

3.3.3 嚴(yán)格執(zhí)行開(kāi)挖放坡支護(hù)，防止塌方。

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

挖土深度在lm以內(nèi)，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(wěn)定理論計(jì)算后的邊坡進(jìn)行放坡。

如果開(kāi)挖深度過(guò)大，也可根據(jù)現(xiàn)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(xiàn)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(hù)等方式對(duì)邊坡進(jìn)行防塌方防護(hù)。）

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(hù)方案，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，選用硅芯管保護(hù)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(nèi)光纖的風(fēng)險(xiǎn)）；如果光纜距離管道較遠(yuǎn)，不能在管道上固定，可在管溝兩側(cè)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(hù)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(shí)別防范地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

本文前面已闡述過(guò)，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)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(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，就要提前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，然后制定措施進(jìn)行防護(hù)。

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(yù)防取土對(duì)光纜造成威脅，一是要提前對(duì)光纜周邊群眾進(jìn)行光纜保護(hù)知識(shí)宣傳，提高其保護(hù)意識(shí)；二是要加強(qiáng)巡檢，提前發(fā)現(xiàn)取土跡象，及時(shí)制止，并向取土人宣講管道保護(hù)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(duì)取土深度進(jìn)行控制，不可對(duì)管道伴行光纜造成威脅。對(duì)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(hù)，防止陡坡土體失去穩(wěn)定而坍塌對(duì)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(zāi)害造成的破壞是人類無(wú)法抵擋的，要消除此類風(fēng)險(xiǎn)，只能在設(shè)計(jì)選線階段對(duì)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(yù)防風(fēng)、水流侵蝕對(duì)光纜造成威脅， 一是要提前進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)要實(shí)施保護(hù)工程進(jìn)行防護(hù)，減少水流的侵蝕； 二是要在雨季或大風(fēng)季節(jié)密切關(guān)注天氣情況，雨后或風(fēng)暴過(guò)后加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)光纜上方土體塌陷、光纜裸露等情況立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。如發(fā)現(xiàn)重大險(xiǎn)情，要立即進(jìn)行搶險(xiǎn)，防止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大，造成光纜斷裂。

3.5 大型車(chē)輛碾壓防護(hù)

定期對(duì)管道埋深、重車(chē)通過(guò)的最大噸位、頻率等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，匯總分析各種數(shù)據(jù)，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行防護(hù)。

對(duì)穿路的伴行光纜進(jìn)行硬性防護(hù)，根據(jù)車(chē)輛的最大載重量確定防護(hù)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(yù)制或者現(xiàn)澆的方式進(jìn)行鋼筋混凝土蓋板保護(hù)來(lái)抵抗重車(chē)的下切沖力。◢