油氣管道地質災害危險性評價范文

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1典型地質災害對油氣管道的危害

地質災害對管道工程的危害表現在建設施工期間導致施工人員受到傷害和機具損壞，以及運營期間導致管道本體及對伴行路、閥室、站場和其他地面設施的破壞等方面，其中，對管道本體的危害形式多，危害機理較為復雜。

1.1崩塌崩塌對線路管道危害的主要表現為砸壞管道。崩塌體的規模、強度、與管道的相對高度、運動方式以及管道上覆土層的厚度等均會對管道風險的高低產生影響。當管道位于崩塌體正下方時，受垂直沖擊作用，管道受破壞的風險最高。計算表明：1m3的塊石，從高度7m處垂直落下沖擊管道，可使埋深1.5m的管體應力達到最小屈服強度。

1.2滑坡滑坡對線路管道的危害主要表現為：管道在滑坡下部通過時，對管道加載；在滑坡中部通過時，管道因承受運動物質的巨大拖拽力而發生彎曲變形、拉裂甚至整體斷裂等失效形式；在滑坡上部通過時，管道懸空或被拉斷。

1.3泥石流泥石流對管道的危害，根據管道通過泥石流區域的不同，一般分兩種：①管道在流通區通過，泥石流對管道的危害表現為下切侵蝕，造成管道暴露，使管道遭受泥石流的沖擊，泥石流對岸坡的侵蝕可造成坍岸，使管道暴露或臨空；②在堆積區通過，這種通過方式對管道的主要危害是泥石流淤埋管道并有輕微的下切侵蝕和側蝕作用。

2地質災害危險性評價方法

對地質災害危險性進行分析、評價時，首先采用專家調查法和層次分析法分析，辨識出影響其危險性的各個因素，并建立地質災害危險性評價指標體系，對各個因素進行比較分析后，將各個因素對地質災害危險性影響的重要程度進行半定量化，確定各因素的相對權重，然后將各因素對地質災害危險性的影響程度分級，并給予一定的分值，確定評分標準，最后根據各因素權重值和各因素實際狀況對應的分值，綜合計算被評估對象的易發性、易損性系數，按一定的標準進行危險性評價。

2.1影響因素辨識地質災害危險性的概念包含兩層含義：災害發生的頻率或可能性、災害造成的后果。管道地質災害危險性評價問題的提出，應綜合考慮管道沿線災害發生的可能性和災害后果等因素。

2.1.1易發性影響因素潛在地質災害易發性的影響因素主要包括地質、地形地貌、氣候、水文、植被和人類活動等各種基礎條件與誘發條件等。

2.1.2易損性影響因素管道地質災害易損性評價包括社會經濟易損性評價和管道易損性評價。前者主要分析和評價地質災害誘發管道事故給人民生命和財產造成的可能損失；后者通過分析管道位置、管道的保護措施來評價管道遭受損壞的可能性。在此重點考慮地質災害對管道的影響，不考慮對社會經濟的影響，因此，僅對管道易損性進行評價。管道易損性是指管道本身遭受破壞的可能性，其易損性條件包括管道的最小埋深、管道位置、管道敷設方式以及管道工程保護措施等。

2.2指標體系建立在辨識出影響因素后，運用層次分析法，將辨識出的影響因素進行分類整理，建立油氣管道典型地質災害危險性評價指標體系（圖1）。

2.3指標權重計算采用“1~9標度法”，對同一層各指標相對于上一層指標的重要程度進行兩兩比較，得到判斷矩陣A；計算出判斷矩陣A的最大特征根λmax，對應的特征向量為W，將W歸一化后即為同一層次相應指標對于上一層次某一指標相對重要性的權重wi。

2.4各因素評分標準確定將各因素對地質災害易發性、管道易損性的影響程度分為3個級別：大、中等、小，并分配分值（分別為30分、20分、10分），確定評分標準（表1～表6）。

2.5模糊綜合評判據實際調查的各因素發育狀況，對照評分標準，將各因素的分值綜合其權重值進行加權相加，計算易發性、易損性系數K，根據確定的分級標準（K<15易發性或易損性小、15≤K≤24易發性或易損性中等、K>24易發性或易損性大），進行易發性、易損性評判。

2.6危險性評價標準得出地質災害易發性和管道易損性評價結果后，采用矩陣法（表7、表8），綜合確定油氣管道典型地質災害危險性等級，將危險性劃分為4個等級。

3應用與驗證

以蘭成管道火燒溝段某崩塌（圖2、表9）為例，進行危險性評價，根據各指標的重要性構造判斷矩陣。經計算得出，易發性各評價指標權重集Wf=（0.38，0.04，0.16，0.10，0.07，0.25），易損性各評價指標權重集Ws=（0.16，0.54，0.30）。根據該崩塌各影響因素分值及權重進行加權相加，可以得到Kf=28.5，Ks=28.4。因此，該崩塌點的易發性等級為“大”，易損性等級為“大”，根據表7的矩陣法綜合判定該災點的危險性等級為四級。評價結果表明：該災點危險性極高，應避繞，在不能避繞的情況下，應立即治理，并采取監控措施。2013年1月該災點在未治理、管道未繞避的情況下發生崩塌，砸壞管道，球形清管器被卡在此位置，施工單位被迫進行了換管施工，可見評價結果與現場實際情況吻合。

4結論

明確了典型地質災害對管道危害各影響因素的影響程度分級標準，綜合考慮地質災害的易發性、管道易損性，選取簡單、易于操作的指標體系法進行危險性評價，從合理與實用的角度出發，建立了油氣管道典型地質災害危險性評價指標體系，使得地質災害危險性等級評定更加合理有效，為油氣管道典型地質災害的安全防護提供了理論依據。

作者：鐘威 高劍鋒 單位：中國石油天然氣管道工程有限公司