燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)的探討

摘 要

摘要：對(duì)埋地燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)的規(guī)范依據(jù)進(jìn)行了梳理，結(jié)合國內(nèi)油氣管道與光纜硅芯管同溝敷設(shè)的工程實(shí)踐，提出了燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)的建議。關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿溃还饫|；同溝敷設(shè)
摘要：對(duì)埋地燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)的規(guī)范依據(jù)進(jìn)行了梳理，結(jié)合國內(nèi)油氣管道與光纜硅芯管同溝敷設(shè)的工程實(shí)踐，提出了燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)的建議。
關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿?；光纜；同溝敷設(shè)
Discussion on Installation of Gas Pipeline and Optical Cables in Same Ditch
LI Yongwei
Abstract：Codes for installation of buried gas pipeline and optical cables in the same trench are analyzed.Suggestions on installation of gas pipeline and optical cables in same ditch are made based on the engineering practice of installation of oil or gas pipeline and optical cables (silicon core tube)in the same trench in China.
Key words：gas pipeline；optical cable；installation in same trench
    自蘭成渝光纜硅芯管工程首次施工[1]，油氣管道與光纜硅芯管同溝敷設(shè)在我國已有10余年的歷史，并且在總結(jié)多年工程實(shí)踐和廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4108—2005《輸油(氣)管道同溝敷設(shè)光纜(硅芯管)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》。
   光纜與管道同溝敷設(shè)是指在同一管溝內(nèi)敷設(shè)管道和一定數(shù)量的光纜或高密度聚乙烯硅芯管[1]。其目的是為管道建成后的通信、數(shù)據(jù)化傳輸、管道自動(dòng)化提供可靠的傳輸通信和有利的保證，為今后管道自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在管道建設(shè)中，同時(shí)敷設(shè)多條光纜硅芯管，也是一種資源儲(chǔ)備[1]。
1 相關(guān)規(guī)范規(guī)定
1.1 GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》
   地下燃?xì)夤艿琅c通信電纜之間的水平凈距見表1。
表1 地下燃?xì)夤艿琅c通信電纜之間的水平凈距 m
項(xiàng)目
地下燃?xì)夤艿缐毫?MPa
＜0.O1
≤O.2
≤0.4
0.8
1.6
通信電纜
直埋
0.5
0.5
0.5
1.0
1.5
在導(dǎo)管內(nèi)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.5
    高壓地下燃?xì)夤艿琅c相鄰管道之間的水平凈距不應(yīng)小于表1中1.6MPa的規(guī)定。
    另外，鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖姆栏O(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)CJJ 95《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》和SY 0007《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。而CJJ 95未涉及管道間距問題。
1.2 GB 50251—003《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
    當(dāng)埋地輸氣管道與其他管道、通信電纜平行敷設(shè)時(shí)，其間距應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》SY 0007的有關(guān)規(guī)定。
1.3 SY 0007—1999《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
    長輸管道和油氣田外輸管道必須采用陰極保護(hù)。
    外加電流陰極保護(hù)管道與其他地下管道的敷設(shè)，應(yīng)符合以下原則：
    聯(lián)合保護(hù)的平行管道可同溝敷設(shè)。非聯(lián)合保護(hù)的平行管道，二者間的距離不宜小于10m。
    外加電流陰極保護(hù)管道與埋地通信電纜相遇時(shí)，應(yīng)符合以下設(shè)計(jì)原則：
    管道與電纜平行敷設(shè)時(shí)，二者間的距離不宜小于10m。
    GB/T 21447《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》已開始弱化間距的概念，強(qiáng)制電流陰極保護(hù)管道與其他埋地管道的敷設(shè)原則確定為：
    聯(lián)合保護(hù)的平行管道可同溝敷設(shè)。非聯(lián)合保護(hù)的平行管道，應(yīng)防止干擾腐蝕。
1.4 GB 50373—2006《通信管道與通道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
    通信管道與通道應(yīng)避免與燃?xì)夤艿涝诘缆吠瑐?cè)建設(shè)，不可避免時(shí)，之間的最小凈距見表2。
表2 通信管道、通道和地下燃?xì)夤艿乐g的最小凈距
地下管線名稱
平行凈距
燃?xì)夤?/span>
壓力≤300kPa
1.0
300kPa＜?jí)毫?le;800kPa
2.0
1.5 YD 5102—2010《通信線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
    直埋光纜與燃?xì)夤荛g的最小凈距見表3。
表3 直埋光纜與燃?xì)夤荛g的最小凈距 m
名稱
平行時(shí)
高壓油管、天然氣管
10.0
燃?xì)夤?壓力小于300kPa)
1.0
燃?xì)夤?壓力300～1000kPa)
2.0
    在市區(qū)新建光纜管道時(shí)，應(yīng)符合GB 50373—2006《通信管道與通道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。
    在不納入城市建設(shè)規(guī)劃的野外地區(qū)新建長途光纜管道時(shí)，光纜管道和地下燃?xì)夤艿乐g的最小凈距見表4。
表4 光纜管道與燃?xì)夤荛g的最小凈距    m
名稱
平行時(shí)
燃?xì)夤?壓力小于300kPa)
1.0
燃?xì)夤?壓力300～800kPa)
2.0
1.6 SY/T 4108—2005《輸油(氣)管道同溝敷設(shè)光纜(硅芯管)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》
    光纜(硅芯管)同溝敷設(shè)時(shí)，光纜(硅芯管)敷設(shè)位置根據(jù)實(shí)際情況可選擇在管溝底部或與管頂平齊位置。光纜(硅芯管)與管道間最小凈距(指兩斷面垂直投影的凈距)不應(yīng)小于0.3 m。
    光纜(硅芯管)與已有地下燃?xì)夤艿乐g的最小凈距見表5。
表5 光纜(硅芯管)與已有燃?xì)夤苤g的最小凈距 m
名稱
平行時(shí)
燃?xì)夤?/span>
壓力小于300kPa
1.0
壓力300～800kPa
2.0
高壓油管、天然氣管
10.O
    編制SY/T 4108—2005《輸油(氣)管道同溝敷設(shè)光纜(硅芯管)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》的參考文獻(xiàn)包括GB 50251《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50253《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、YD 5007《通信管道與通道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(已升為GB 50373)、YD 5102《長途通信干線光纜傳輸系統(tǒng)線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(已被YD 5102—2005《長途通信光纜線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》替代，并又被YD 5102—2010《通信線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》替代)。
1.7 規(guī)范中確定間距的原則
    從以上規(guī)范的條文及條文說明中可以看出，確定燃?xì)夤艿琅c通信電纜之間水平凈距的原則包括以下內(nèi)容：
    已有經(jīng)驗(yàn)(工程實(shí)踐)，經(jīng)濟(jì)性，施工方便(含施工順序)，運(yùn)行維護(hù)方便，安全可靠，檢修時(shí)互不影響或影響小，不產(chǎn)生相互干擾，燃?xì)廨斔蛪毫τ绊?，兩種管線是同時(shí)新建還是不同期建設(shè)。
2 光纜和電纜的區(qū)別
2.1 光纖通信技術(shù)
    光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)是一種柔軟、能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)，玻璃和塑料可以用來制造光纖，其中使用超高純度石英玻璃纖維制作的光纖可以實(shí)現(xiàn)最低的傳輸損耗。光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即被稱為“光纜”。
   光導(dǎo)纖維通信就是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。光導(dǎo)纖維通信簡稱光纖通信，可以把光纖通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。
   光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒介將信息從一處傳至另一處的通信方式。
2.2 光纜和電纜的區(qū)別
    電纜由一空心金屬圓管(外導(dǎo)體)和一根硬銅導(dǎo)線(內(nèi)導(dǎo)體)組成。內(nèi)導(dǎo)體位于金屬圓管中心，內(nèi)外導(dǎo)體間用聚乙烯塑料墊片絕緣。
   光纜是傳送光信號(hào)的介質(zhì)，它由纖芯、包層和外部一層增強(qiáng)強(qiáng)度的保護(hù)層構(gòu)成。纖芯是采用二氧化硅摻以鍺、磷等制成，呈圓柱形。包層用純二氧化硅制成，它將光信號(hào)折射到纖芯中。光纖分單模和多模兩種，單模只提供一條光通路，多模有多條光通路。
   簡單地說電纜和光纜最大區(qū)別就在于傳輸速度，光纜比電纜快很多，光纜是目前傳輸速度最快的一種介質(zhì)。
   光纜和電纜的其他區(qū)別如下：
   線材不同，光纜使用光纖；電纜一般使用銅芯線。信號(hào)不同，光纜傳遞的是光信號(hào)，需要在光纜兩端加上光電轉(zhuǎn)換模塊；電纜傳輸分?jǐn)?shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩種電信號(hào)。通信帶寬及速度，光纜的通信帶寬及速度都要強(qiáng)于電纜。抗干擾能力，光纜傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，不受電磁干擾，對(duì)外無電磁干擾；而電纜則不同，在傳輸過程中，既受外界電磁干擾，也會(huì)因線材本身的傳輸介質(zhì)而產(chǎn)生部分損耗。光纜分為窄纜和寬纜，價(jià)格比電纜高得多。光纜安裝架構(gòu)比較復(fù)雜。光纜維護(hù)較復(fù)雜，比較脆弱。
3 工程實(shí)踐
   ① 蘭成渝光纜硅芯管工程[1]
   蘭州-成都-重慶輸油管道工程是當(dāng)時(shí)我國建成的最長成品油管道，是備受世人關(guān)注的國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目，是我國實(shí)施西部大開發(fā)的重大舉措，是一項(xiàng)里程碑式的工程。蘭成渝光纜硅芯管工程于2000年12月30日開工，2002年9月1日竣工，全長1247km，三根光纜硅芯管并排與成品油管道同溝敷設(shè)，在我國管道通信史上尚屬首次。自此開始，隨管道同溝敷設(shè)光纜成為我國油氣管道建設(shè)中的一項(xiàng)通行做法。
    ② 北京懷密光纜硅芯管工程
    北京市懷柔、密云天然氣供氣管道工程是2010年為解決懷柔、密云地區(qū)天然氣供應(yīng)的主干管道工程，起點(diǎn)位于北京市北六環(huán)路酸棗嶺立交，終點(diǎn)至密云十里堡鎮(zhèn)。天然氣管道沿高速公路、國道、區(qū)內(nèi)主干道敷設(shè)，長度近40km。基于已有經(jīng)驗(yàn)(工程實(shí)踐)、經(jīng)濟(jì)性、施工方便和不產(chǎn)生相互干擾，在保證運(yùn)行維護(hù)方便、安全可靠和檢修時(shí)互不影響的基礎(chǔ)上，為了滿足管道建成后的通信需求，實(shí)現(xiàn)管道的自動(dòng)化及監(jiān)控功能，并且作為一種儲(chǔ)備資源，在專家論證的前提下，該工程同溝敷設(shè)實(shí)施了光纜硅芯管工程。
4 結(jié)語
    光纜和電纜的信號(hào)傳輸存在本質(zhì)的差別。兩種通信媒介在干擾與被干擾方面也存在很大差別，這就為燃?xì)夤艿琅c光纜同溝敷設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。規(guī)范中在確定管道之間的水平凈距時(shí)應(yīng)區(qū)分光纜和電纜，以充分利用地下空間資源，降低工程造價(jià)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張鳳祿，馬君茹.光纜硅管與管道同溝敷設(shè)的實(shí)踐[J].光纖通信，2003(1)：53-55.
 
(本文作者：李永威 北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)研究院 北京 100011)