[发明专利]一种基于充水运营的油气管道水域顶管隧道穿越工程设计方法

权利要求书

1.一种基于充水运营的油气管道水域顶管隧道穿越工程设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）针对水域顶管隧道管道安装的复杂性，对管道安装后运营的方法进行具体分类，并依据分类情况提出了符合实际的填充方法，所述填充方法为充水运营，在有效监测天然气泄漏的同时，固定管道，防止管道失稳，并保证能够再次进入隧道检修维护；

（b）充分考虑充水运营对管道运营的影响，并依据影响提出适应于充水运营工况的管道安装方法与支吊架设计方案；

（c）根据管道水下安全运营的要求，提出对应的管道安装、防腐的设计计算方法；

（d）依据远期可检修维护的要求，提出管道检修、维护方法。

2.根据权利要求1所述的油气管道水域顶管隧道穿越工程设计方法，其特征在于，步骤（b）中，所述管道安装方法与支吊架设计方案包括支墩、预埋件、支架、管卡、阴极保护；首先根据受力计算，油气管道完全浸入水中时，其受到的浮力大于自身重力，所以设置支墩对管道进行配重，以防止管道在运行期间失稳；将预埋件固定于支墩中，支座与预埋件通过焊接固定，管道放置于支座上，管卡将管道固定在预埋件上，管卡与预埋件通过焊接连接；管道通过外防腐涂层与预埋件、支座、管卡保持电绝缘，管道阴极保护纳入穿越工程两侧管道阴极保护系统；预埋件、支座、管卡通过单独设置牺牲阳极进行阴极保护，预埋件、支座、管卡采用同一类金属材质，在安装前应进行防腐处理。

3.根据权利要求1或2所述的油气管道水域顶管隧道穿越工程设计方法，其特征在于，步骤（c）中，所述的设计计算方法包括对隧道结构设计参数、油气管道设计参数、管道阴极保护参数的设计计算；所述隧道结构设计参数包括对混凝土套管规格、支墩尺寸、支墩自身重力、静水柱压力、管道下压力的受力分析；所述油气管道设计参数包括强度计算、稳定性计算、抗漂浮计算、管卡选型；所述管道阴极保护参数包括预埋件、支座、管卡与水的接触面积计算。

4.根据权利要求3所述的油气管道水域顶管隧道穿越工程设计方法，其特征在于，步骤（d）中，所述的管道检修、维护方法包括穿越工程两侧竖井回填与开挖、抽排水措施、检修维护管道、加强阴极保护措施；当穿越工程管道出现问题需要检修维护，运行人员通过开挖打开两侧井口与隧道入口，结合抽排水措施，将隧道内水抽干，进而进入隧道内实施检修作业；管道检修、维护方法要求在两端阀室截断情况下开展检修工作。