深根植物对管道防腐层影响研究.docxVIP

专刊油号置葺安呈 173深根植物对管道防腐层影响研究罗锋王国丽单蕾杜畅(中国石油规划总院，北京100083)摘要：管道保护法规定，在管道保护核心区域内禁止种植可能损坏管道防腐层的深根植物。然 而随着我国管道建设规模的扩大，这一规定在实际执行中遇到了越来越多的矛盾。本文根据调研统 计、不同管道防腐层的性能结构特点及开展的材料性能测试的结果，分析了管道防腐层因植物根系 破坏失效的原因，指出3PE等管道防腐层耐植物根系破坏的材料性能结构特点。并进一斯从防腐层类 型、植物种类、自然环境以及提出建议。关键词：管道防腐层；深根植物；影响；试验评估随着我国管道建设规模的不断扩大，管道建设1深根植物对管道防腐层影响分析 占用和穿越农田、果园、林地的土地的数量也在增1．1防腐层类型的影响 加。根据石油天然气管道保护法的有关规定，在管根据查询的资料分析研究，发现植物根系对管 道中心线两侧各5米地域范围内，禁止种植乔木、 道防腐层的破坏多集中于早期采用石油沥青防腐层 灌木、藤类、芦苇、竹子或者其他根系深达管道埋 管道上。一方面防腐层本身含有羟基、羧基等等官 设部位可能损坏管道防腐层的深根植物。然而从实能团，易被微生物代谢利用，并在上面寄生和繁 际情况看，由于规定内容过于笼统，不仅执行有难 殖，从而引发微生物降解，老化或降解产生的低环度，而且和相关法律法规存在矛盾，由此带来的经化合物，容易被植物根系吸收并加重破坏；另一方 济影响和社会问题不可忽视。因此，开展深根植物 面材料结构不致密，属于溶一凝胶型胶体结构，产 对管道防腐层影响的研究，对于保障管道安全，生降解老化后，材料部分物理性能(如针人度)下 减轻管道建设和管护负担，保护土地资源和农民利 降较快，尤其抗外力挤压能力下降，造成石油沥青 益，具有重要意义。 管道防腐层易于被根系穿透能力较强的芦苇等植物作者简介：罗锋(1965一)，高级工程师，北京化工学院应用化学系毕业，主要从事油气储运项目前期规划、防腐专业设计及科研工作。174因蜀刍圈专刊根系破坏。过根状茎繁殖和种子随风传播繁殖，人为限制芦苇我国20世纪80年代中期以前建设的管道几乎全生长的方式恐怕无法实现。 部采用了石油沥青防腐层，由于管道使用年限较长 (已近40年)，防腐层老化性能衰变现象严重，加 之防腐层本身的缺陷，因而上世纪70年代、80年代 建设的采用石油沥青防腐层的部分管道腐蚀较为严 重，曾发生多起管道腐蚀穿孔泄漏事故。从20世纪90年代起，我国新建管道已很少采用 石油沥青防腐层，而且大部分采用石油沥青防腐层图1某管道上方芦苇生长情况 的管道已进行大修或更换。随着改性石油沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末、3PE等具备较好的抗根系穿葡萄属于藤本类植物，也是管道保护法第三十 透能力的防腐层在长输管道上的大面积使用，截止 条禁止种植的植物。根据对西气东输二线新疆段管 目前，尚未出现植物根系对这些管道防腐层破坏的 道沿线酿酒葡萄及鲜食葡萄葡萄种植区域的现场开 研究报道。 挖检测结果，葡萄根系水平分布范围一般为距主 3PE是由环氧粉末涂层(底层)、胶粘剂层 干管道两侧30cm以内，垂直方向分布一般深度为 (中间层)、聚乙烯层外层三层结构组成的防腐结60cm，若土壤质地较硬，60cm以下土壤基本无根 构体系，其外层聚乙烯层具有优异的抗渗透性、抗 系分布。由此基本可以确认西二线管道沿线种植的 生物降解、抗机械穿刺顶压等性能。根据国外相关 酿酒葡萄及鲜食葡萄的根系无论是垂直方向分布还 研究机构统计，到201 off3PE防腐层已占据了全球 是水平方向分布均在在100cm以内。国外学者研究 整个管道涂层市场的70％。 发现，根系分别与土壤质地密切相关，当葡萄根系 1．2植物种类及自然环境的影响生长产生的力大于其所遇土壤的机械阻力时，根系在所有植物对管道防腐层破坏影响的案例中， 才能继续生长，但当土壤硬度达N30 kg／cm2时， 芦苇、慈竹等高大禾本科植物因其根系的顶破、穿葡萄根系不能穿过土壤；葡萄根系生长的适宜温度 透能力很强，对管道防腐层破坏影响最为严重，国为15～25℃，超过25℃根系将迅速木栓化或死亡。 内发现多起芦苇其根系穿透对石油沥青防腐层且根 目前我国大部分新建管道的管顶埋深据地面均大于 系继续生长的现象，造成管道严重腐蚀。 1．0m，管道埋设的深度位置种植葡萄的根系一般1999～2003年西南油气田公司开展的不同植物很少分布。 根系对管道防腐层的影响调研的现场调查，四川农 业大学的石锦安对此次调研的24个树种109株植物2管道上方种植植物对策研究根系对防腐层的影响进行了归类统计及分析，认为 2．1 3PE管道防腐层抗顶压穿透能力植物根系对管道防腐层的破坏影响与植物品种有较 3PE是现阶段我国新建管道选用最多的管道外 大关系，调查中发现慈竹、