多年冻土区天然气管道建设关键技术

李欣泽， 金会军

（1.中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室，甘肃兰州730000； 2.中国科学院大学资源环境学院，北京 100049；3.中石化石油工程设计有限公司，山东 东营 257026； 4.东北林业大学土木工程学院/东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站/寒区科学与工程研究院，黑龙江 哈尔滨 150040）

0 引言

北极地区油气资源丰富，为实现资源可持续开发利用，多年冻土区的油气管道建设正引起广泛重视［1］。2017 年11 月中国石化、中投海外、中国银行和阿拉斯加州政府、阿拉斯加天然气开发公司共同签署了中美联合开发阿拉斯加LNG 项目意向性文件。项目包括天然气处理装置，一条长1 287 km 的管线，以及一套年产2 000×104t LNG 的天然气液化装置。2018 年1 月中国国务院发布《中国的北极政策》，明确提出支持企业通过各种合作形式，在保护北极生态环境的前提下，积极参与北极油气和矿产资源开发。

多年冻土区特殊的地质和岩土条件决定着管道设计、建设和管理等许多方面都有别于温带地区的管道。已建多年冻土区管道工程中，最为经典的是美国的阿拉斯加（Alaska）原油管道［2-3］、加拿大的罗曼井（Norman Wells）原油管道［4］。格尔木-拉萨成品油管线是我国在多年冻土区建设的第一条管道，基本沿青藏公路铺设，于1974—1977 年建设并投入运行，全长1 076 km，有900 km 多的管线处在海拔4 000 m以上严寒地区，560 km多管线铺设在多年冻土区；埋深1.2～1.4 m，管道干线直径159 mm，壁厚6 mm。工程修建十分艰巨、复杂，管道自运行以来，由于局部管道管基土冻胀，导致管道破裂，出现过几次泄漏事故［5-6］。……