深根植物根系對管道防腐層和運維影響研究案例
來源:《管道保護》2021年第2期 作者:姜長壽 時間:2021-5-12 閱讀:
背景
西部管道在甘肅境內管轄西氣東輸一、二、三線,鄯蘭原油管道,烏蘭成品油管道,總長度6000 km。受西部管道公司委托,甘肅省管道保護協會開展了深根植物根系對管道防腐層和運維影響研究,目的是為了準確掌握甘肅境內管道上方的樹種、根系分布規律以及對管道防腐層的影響,并對管道上方種植和占壓清理提出指導意見。
做法
確定調查范圍。針對甘肅省境內油氣管道主要采用3PE防腐層情況,課題組先后赴全省12個市州,累計調查樣木85株,樣木分屬18科、29屬、43種(含變種),其中喬木或亞喬木類樹種40種、灌木類樹種3種。通過不同樹種開挖,測量取樣,對其根系生長狀況、根系分泌物pH值、土壤含水量、容重等進行檢測。
(1)垂直分布,F場開挖樣木根系垂直分布深度超過1.5 m的樣木14株,占總開挖樣木的17.07%;深度超過2.0 m的1株,占1.22%;深度小于1.5 m的樣木70株,占82.93%。管道普遍埋深在1.5 m左右,大多數樣木根系沒有觸及管道防腐層。
(2)水平分布。根系水平分布長度達到2.0 m的樣木占總調查樣木的45.12%;達到3.0 m的樣木1株。樹齡15年以上的樣木根系,水平分布長度均可達到2.0 m。其中,水平分布長度達到2.0 m的根徑小于1.0 cm的占總根數的63.53%;1.0~2.0 cm的占24.70%; 大于2.0 cm的僅占11.76%,對維搶修作業不構成障礙。
(3)土壤含水量和容重對植物根系分布的影響。甘肅境內管道通過區域大多為干旱、半干旱地區。自然狀態下土壤容重隨土層加深不斷增大,樹木和根系的生長分布較深。
(4)防腐層主要類型及相關性能測試。目前管道均采用3PE防腐層。根據國內模擬防腐層外層PE材料在土壤環境中可能遭受的植物根系生長頂壓狀況壓痕試驗測試,10 MPa壓深比僅為5%。植物根系生長適宜溫度通常在35℃以下,生長發育產生的擴展力最大為3 MPa,因此采用3PE管道外防腐層時可不必過多考慮植物根系及分泌物對防腐層的影響。
本次研究中,用pH試紙檢測了大部分樣木根系分泌物的pH值在6.0~7.0之間,認為其不會對管道3PE防腐層表面產生侵蝕危害。
啟示
本課題研究為準確執行管道保護法第三十條,保障管道安全運行和土地權益人的合法利益提供了依據。研究未發現開挖樹種的根系對管道防腐層及本體有刺破、侵蝕、擠壓、纏繞等現象,對管道防腐層無影響。樹木種植在管道邊緣外側水平距離2.0 m外,水平分布超過2.0 m的根系不會對地面開挖、管道檢測和搶險作業構成障礙。建議適當放寬管道上方深根植物的距離限制。
(撰稿人:甘肅省管道保護協會姜長壽)
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