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文檔簡介

年4月19日輸氣管道建設(shè)工程可行性研究報(bào)告文檔僅供參考,不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章總論 41.1編制依據(jù) 41.2項(xiàng)目背景及建設(shè)目的 41.3編制原則 51.4遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 51.5總體技術(shù)水平 61.6主要研究結(jié)論 7第2章自然條件及社會條件 122.1地理位置 122.2自然條件 122.3社會條件 13第3章氣源及市場分析 153.1氣源概況 153.2市場分析 16第4章管道線路工程 174.1線路走向方案 174.2設(shè)計(jì)參數(shù) 184.3線路用管 194.4線路截?cái)嚅y室 234.5管道穿跨越 244.6管道敷設(shè) 254.7管道焊接及檢驗(yàn) 294.8管道清管、試壓 304.9線路附屬設(shè)施 32第5章防腐及陰極保護(hù) 325.1防腐 325.2陰極保護(hù) 355.3主要工程量表 36第6章分輸站 366.1設(shè)計(jì)原則 366.2站場工藝 366.3設(shè)備及閥門的選用 386.4非標(biāo)設(shè)備 406.5工藝部分主要工程量 446.6站場內(nèi)防腐 456.7自動控制及儀表 476.8供配電 506.9通信系統(tǒng) 536.10總圖 536.11建筑與結(jié)構(gòu) 576.12給排水及消防 616.13采暖通風(fēng) 65第7章節(jié)能 677.1主要消耗指標(biāo) 677.2節(jié)能措施 67第8章環(huán)境保護(hù) 688.1環(huán)境保護(hù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 688.2影響環(huán)境的危害分析 688.3環(huán)境保護(hù)措施 698.4環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu) 718.5環(huán)境監(jiān)測 718.6環(huán)境影響分析 72第9章勞動安全衛(wèi)生 729.1勞動安全執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 729.2勞動安全衛(wèi)生危害因素分析 739.3勞動安全衛(wèi)生措施 74第10章消防 7610.1工程的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析 7610.2安全管理對策與措施 7810.3消防安全 8110.4安全消防專用設(shè)施 82第11章安全設(shè)施設(shè)計(jì) 8311.1危險(xiǎn)有害因素分析 8311.2采取的主要防護(hù)技術(shù)措施 9011.3安全管理機(jī)構(gòu) 9211.4主要結(jié)論及建議 93第12章組織機(jī)構(gòu)及定員 9412.1機(jī)構(gòu) 9412.2定員 9412.3培訓(xùn) 94第13章維修與搶修 9513.1概述 9513.2原則 9513.3工作內(nèi)容 95第14章經(jīng)濟(jì)影響分析 9614.1投資估算結(jié)果 9614.2財(cái)務(wù)評價(jià) 10014.3不確定性分析 10114.4財(cái)務(wù)評價(jià)分析結(jié)論 101附件:附件1:《34#閥室-任丘北部門站輸氣管道建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告審查會會議紀(jì)要》中國石油華北油田公司規(guī)劃計(jì)劃處5月5日附圖:附圖1管道平面走向圖附圖2陰極保護(hù)平面布置圖附圖3分輸站工藝自控流程圖附圖4分輸站地理位置圖附圖5分輸站平面布置圖第1章總論1.1編制依據(jù)1)國家有關(guān)燃?xì)狻⑹吞烊粴庀嚓P(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)定;2)8月華北油田公司關(guān)于《34號閥室至任丘市北部門站高壓天然氣管道工程可行性研究報(bào)告》的委托。1.2項(xiàng)目背景及建設(shè)目的1.2.1項(xiàng)目背景“陜京二線”輸氣管道工程的建設(shè)是西部大開發(fā)十大重點(diǎn)工程之一。管道主要輸送長慶油田的天然氣,西起陜西省靖邊縣,途徑陜西省、山西省和河北省,東至北京市大興區(qū)采育鎮(zhèn),全長935.4公里,該管線于7月20日正式進(jìn)氣。11月,“陜京二線”任丘分輸天然氣站申請開口成功,任丘西部門站正式投入使用,為任丘市提供了天然氣保證。根據(jù)任丘市燃?xì)饪傮w發(fā)展要求,為了使任丘市“陜京三線”配套的任丘北部門站工程在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上合理可行,充分發(fā)揮其社會效益,受華北油田公司委托,河北華寧工程勘察設(shè)計(jì)有限公司進(jìn)行編制《34號閥室至任丘市北部門站高壓天然氣管道工程》可行性研究報(bào)告。1.2.2建設(shè)必要性1)為了滿足任丘市市政府要求雙回路、雙氣源安全穩(wěn)定供氣以及任丘市宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求;2)為保障華北石化1000萬噸天然氣制氫工程的原料供應(yīng);3)進(jìn)一步保證華港燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司對工業(yè)、民用天然氣供應(yīng)的持續(xù)與穩(wěn)定。1.2.2研究范圍本輸氣管道工程所涉及的內(nèi)容包括:線路路由、管道敷設(shè)、用管、管道防腐、陰極保護(hù)等內(nèi)容及經(jīng)濟(jì)評估。1.3編制原則1)嚴(yán)格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;2)根據(jù)任丘市天然氣供應(yīng)現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃,從實(shí)際出發(fā),遠(yuǎn)近期結(jié)合。3)線路走向布局合理,避開城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)及不良地質(zhì)地段,注重管道本質(zhì)安全,防止第三方破壞,確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行;4)選用先進(jìn)、成熟、可靠的工藝技術(shù),方案既要做到安全、穩(wěn)定、可靠,又要經(jīng)濟(jì)合理,以減少投資及拆遷補(bǔ)償費(fèi)用;5)注重消防、環(huán)保、節(jié)能、安全生產(chǎn)和勞動衛(wèi)生;1.4遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50251-《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50423-《關(guān)于處理石油管道和天然氣管道與公路相互關(guān)系的若干規(guī)定》(試行)((78)交公路字698號,(78)油化管道字452號)《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分:B級鋼管》GB/T9711.2-1999《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50369-《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》 GB50424-《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》GB50470-《管道下向焊工藝規(guī)程》SYJ4071-1991《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》 SY/T4109-《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》 SY/T4103-《管道地面標(biāo)識管理規(guī)范》Q/SYGD0190-《管道干線標(biāo)記設(shè)置技術(shù)規(guī)定》SY/T6064-1994《長距離輸油輸氣管道測量規(guī)范》SY0055-1993《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》GB/T21447-《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測量方法》GB/T21246-《埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》SY/T0019-97《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》GB/T23257-《輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(套)》SY/T4054-《中華人民共和國石油天然氣管道保護(hù)法》中華人民共和國主席令(第三十號)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》(全國人大常委會1989)《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》GBJ4-73;《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)條例》(國務(wù)院253號令)《建設(shè)項(xiàng)目(工程)勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》(原勞動部令第3號令)1.5總體技術(shù)水平1)輸氣管道依靠陜京二線提供的壓力作為動力,利用首末兩端的壓差進(jìn)行天然氣密閉輸送;2)采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐和犧牲陽極保護(hù)相結(jié)合的方式進(jìn)行防腐。1.6主要研究結(jié)論1.6.1資源概況“陜京二線”增輸工程于11月開工建設(shè),11月建成,擴(kuò)建了榆林壓氣站,新建了興縣、陽曲、石家莊3座壓氣站,陜京二線逐步達(dá)到年輸氣120×108m3的設(shè)計(jì)規(guī)模。正在建設(shè)中的“陜京三線”工程,是國家重點(diǎn)工程,該長輸管線起于陜西榆林,與“陜京二線”并行,該工程以輸送塔里木盆地天然氣為主,同時可輸送新增引進(jìn)的部分中亞天然氣,設(shè)計(jì)年輸氣量150×108m3。本工程氣源為陜京二線34號閥室,供氣壓力為7.6MPa,該氣源符合《天然氣》GB17820中一類氣的標(biāo)準(zhǔn),而且充分可靠,能夠保證任丘市近、遠(yuǎn)期工程用氣。任丘市城區(qū)天然氣消費(fèi)市場已落實(shí),需求旺盛,是比較理想的目標(biāo)市場。1.6.2市場概況1)華港燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司所擁有的任丘北部門站、任丘西部門站、河間門站都需要從陜京二線34#閥室下載天然氣,總年用氣量約為11.2×108Nm3,34#閥室站內(nèi)無法滿足工藝安裝要求,因此,華港燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司新建分輸站1座,直接連接34#閥室。2)任丘市天然氣供應(yīng)得到了快速發(fā)展,截止到年,任丘市鋪設(shè)約100km的城市燃?xì)夤芫W(wǎng),城市燃?xì)獾挠脩暨_(dá)到8.6萬戶,年商業(yè)用氣8000×104Nm3,基本實(shí)現(xiàn)了城市燃?xì)獾娜采w,初步具備了年供氣33000×104Nm3的能力,隨著國家對節(jié)能減排方面所采取的相關(guān)措施和任丘市城市規(guī)劃的逐一實(shí)施,工業(yè)用氣量在逐年迅猛的提高。根據(jù)任丘市未來用氣量的預(yù)測,-2020年任丘市區(qū)域用氣量預(yù)測見表1.6-1:表1.6-1任丘市用氣規(guī)模預(yù)測表年限年用氣量(108Nm3/a)年平均日用氣量(104Nm3/d)計(jì)算月平均日用氣量(104Nm3/d)計(jì)算月平均小時用氣量(104Nm3/h)不可中斷日用氣量(104Nm3/d)1.2033.3338.333.513.201.5643.3349.404.323.601.7247.6753.864.494.031.8952.4359.254.694.522.0857.6864.604.845.062.2863.4471.065.035.662.5169.7977.475.166.342.7676.7785.215.507.113.0484.4492.895.817.963.3492.89102.186.398.9120203.68102.18112.407.029.98由于年1月投入使用的任丘市西部門站最大能夠達(dá)到年供氣量3.3×108Nm3/a,當(dāng)前中國石油華北石化分公司作為任丘市最大的工業(yè)用戶,用氣量約為1.1×108Nm3/a,其氣源經(jīng)過任丘市西部門站經(jīng)城市中壓管道供應(yīng),增加了中壓管網(wǎng)的供氣壓力,影響居民生活用氣的穩(wěn)定,同時可靠性較低,隨著中國石油華北石化分公司規(guī)劃擴(kuò)建生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)其最大年用氣量將達(dá)到2.0×108Nm3/a,以及任丘市CNG車運(yùn)天然氣約為1.0×108Nm3/a,這就造成任丘市西部門站無法正常滿足城市用氣,因此華北油田公司新建了任丘市北部門站輸氣量為2.1×108Nm3/a,以保證對任丘市供氣的可靠性及穩(wěn)定性。本次管道工程即為任丘市市北部門站的氣源管線。1.6.3工程概況1)分輸站主要工藝為:天然氣在站內(nèi)調(diào)壓、計(jì)量后外輸至下游門站。工程配套的輔助專業(yè)有:建筑結(jié)構(gòu)、儀表自動化、給排水及消防、供配電、暖通、通信、防腐、總圖、機(jī)制等專業(yè)。2)輸氣線路管道起點(diǎn)位于任丘市青塔鄉(xiāng)境內(nèi)的陜京二線34號閥室;終點(diǎn)位于任丘市八里屯村的任丘市北部門站;長度約為9.1km左右;管道埋地敷設(shè),埋深為管頂距地面1.5m;防腐采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐和犧牲陽極保護(hù)相結(jié)合的防腐方式。管線穿越106國道1次。3)線路用管管道是做為任丘市北部門站的氣源線使用。管道具體規(guī)格見表1.6-2表1.6-2管道設(shè)計(jì)參數(shù)表設(shè)計(jì)規(guī)模(108Nm3/a)設(shè)計(jì)壓力(MPa)管徑(mm)壁厚(mm)管型鋼種等級2.16.3219.15.6直縫焊接鋼管L290MB2.16.32736.3直縫焊接鋼管L290MB2.16.3323.97.1直縫焊接鋼管L290MB經(jīng)過計(jì)算外徑D219.1管線基本能夠滿足輸送要求,但考慮到管線將來增容的可能,因此線路用管參數(shù)推薦用管見表1.6-3表1.6-3管道設(shè)計(jì)參數(shù)表設(shè)計(jì)規(guī)模(108Nm3/a)設(shè)計(jì)壓力(MPa)管徑(mm)壁厚(mm)管型鋼種等級2.16.32736.3直縫焊接鋼管L290MB根據(jù)沿線人文狀況,按照《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-)的有關(guān)規(guī)定,沿管道中心線兩側(cè)各200m范圍內(nèi),任意劃分成長度為2km并能包括最大聚居戶數(shù)的若干地段,按劃定地段內(nèi)的戶數(shù)劃分為四個等級。管道全線地區(qū)等級屬于二類地區(qū),管道穿越公路處頂管(加套管)穿越方式進(jìn)行穿越;河渠、機(jī)耕路采用大開挖穿越方式進(jìn)行穿越;當(dāng)采用大開挖方式穿越時,需對河渠兩側(cè)岸坡進(jìn)行砌石防護(hù)。1.6.4主要工程量1)線路及其配套工程主要工程量表1.6-4主要工程量表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注1線路1.1直縫焊接鋼管、D273×6.3mm、L290MBkm9.11.2三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐㎡93651.3穿越公路及河渠處151.5水工保護(hù)處71.6施工輔路㎞9.2寬6m2分輸站座12.1閥門個80DN≥1002.2超聲波流量計(jì)橇塊套6帶過濾器2.3調(diào)壓器橇塊套6每套3個2.4放空立管具12.5匯氣管具73儀表自控3.1PLC站控系統(tǒng)套12)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表1.6-5主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注一規(guī)模1設(shè)計(jì)規(guī)模108m3/a11320×104m3/d2設(shè)計(jì)壓力MPa6.3二水、電、氣消耗1水t/a10502電104kw.h/a28.53三總占地面積1永久性占地畝8.6其中:分輸站占地8.45畝2臨時性占地畝164站外管線按12m寬臨時占地考慮四建筑面積m2386.4五鋼材t六定員人15七工程總投資萬元9810.461工程費(fèi)萬元6410.092其它費(fèi)用萬元2709.33備費(fèi)用萬元539.34建設(shè)期貸款利息萬元151.781.6.6研究結(jié)論1)本項(xiàng)目的研究完全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定;2)本項(xiàng)目的氣源是安全可靠的,完全能夠滿足下游各門站對天然氣的需求;3)經(jīng)過對管道氣源、供氣規(guī)模的分析,本項(xiàng)目技術(shù)方案是合理可行的。第2章自然條件及社會條件2.1地理位置任丘市位于河北省中部,地處京津冀經(jīng)濟(jì)圈,屬環(huán)京津、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)開放帶,是國務(wù)院確定的對外開放市。市區(qū)北距北京151km,西南距石家莊201km,東南距滄州114km,東北距天津135km,西距保定66km。市境東與廊坊市文安、大城兩縣相連,南與河間市毗鄰,西與保定市高陽縣接壤,西北與安新縣隔白洋淀相望,北與雄縣相接。全市總面積1012平方公里,東西橫距42.5km,南北縱距41km???cè)丝跒?1.9萬人,其中任丘市68.2萬人,華北油田13.7萬人。2.2自然條件2.2.1氣候條件任丘市屬于東部季風(fēng)區(qū)暖溫帶半濕潤氣候,屬冀中平原暖溫半干旱復(fù)種亞區(qū)。大陸性氣候顯著。大陸度為65.2,干燥度1.33。四季分明,光照充分,夏暑冬寒,溫差較大。任丘市地域氣象資料見表2.1-1。表2.1-1任丘市地域氣象資料表地區(qū)任丘單位數(shù)量氣溫年平均℃12.1月平均最高℃32.1月平均最低℃-10極端最高℃42.7極端最低℃-23.8采暖總天數(shù)123.4盛行風(fēng)向SSW平均風(fēng)速全年m/s3.0最大m/s4.0年均降水量mm558.8最大凍土深度cm67.0極端地面溫度最高℃65.6最低℃-27.9年均氣壓mba1015.6年均日照時數(shù)2704.1年均蒸發(fā)量mm%2145.7相對濕度63地震基本烈度度7(0.15g)2.2.2水文地質(zhì)任丘市土壤田質(zhì)為河流沖積物和沉積物。耕層質(zhì)地多變,土體層次分明。全市土壤分為潮土和沼澤土兩大類型。沼澤土占總耕地的0.09%,其余為潮土。在潮土中,褐化潮土約占0.03%,典型潮土約占74%,鹽化潮土約占23.5%,沼澤化潮土約占0.25%。任丘市水資源主要為地表水和地下水。據(jù)多年平均量綜合計(jì)算,全市水資源為1.438×108m3。其中地表水約0.5×108m3,地下水約0.938×108m3。地表水資源主要靠白洋淀蓄水,占全市地表水資源的80%。2.2.3地震根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃分圖》GB18306的劃分,任丘市地震烈度為7度,地震加速度值為0.15g。2.3社會條件2.3.1行政區(qū)域劃分:任丘市共轄6個鄉(xiāng)(議論堡、青塔、北辛莊、七間房、北漢、于村)、9鎮(zhèn)(出岸、石門橋、鄚州、梁召、呂公堡、長豐、茍各莊、辛中驛、麻家塢)、2個省級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。(任丘經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和雁翎經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)即牛村開發(fā)區(qū)),共轄413個行政村。2.3.2經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè):任丘綜合實(shí)力不斷提升。年,全市生產(chǎn)總值完成406.7億元,固定資產(chǎn)投資70.1億元,全部財(cái)政收入35.3億元,農(nóng)民人均純收入5231元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入12303元。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營率達(dá)到46%,形成了“雞、鴨、魚、菜”四個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),培育了60個產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè),有12個農(nóng)產(chǎn)品被評為國家或省名優(yōu)產(chǎn)品。項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)一步加強(qiáng),新上投資1000萬元以上的項(xiàng)目160個,超億元的14個,是近年來項(xiàng)目最多、投資規(guī)模最大的一年。民營經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷壯大,形成了石化、鋁型材、摩托車、石油鉆采設(shè)備制造、電氣機(jī)械及器材制造等特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),民營企業(yè)總數(shù)1.8萬多家,經(jīng)過ISO9000系列質(zhì)量認(rèn)證的企業(yè)103家,3C認(rèn)證企業(yè)52家,QS認(rèn)證企業(yè)33家,冠名“河北”以上名稱企業(yè)148家。當(dāng)前,任丘已成為中國鋁型材產(chǎn)業(yè)基地和中國三輪摩托車產(chǎn)業(yè)基地。第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,全市有各類規(guī)模市場49個,年成交額超億元的10個;各類賓館、飯店2389家,其中五星級賓館1個、四星級賓館2個、三星級賓館1個、二星級賓館2個;商業(yè)批發(fā)零售網(wǎng)點(diǎn)達(dá)1.7萬攤,餐飲網(wǎng)點(diǎn)2290個以上;全年社會消費(fèi)品零售總額完成61.6億元;大小金融、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)184家;全部金融機(jī)構(gòu)年末存款余額202.5億元,其中城鄉(xiāng)居民儲蓄余額134.1億元。任丘先后被國家命名為全國平原綠化先進(jìn)市、“兩基”教育先進(jìn)市、幼兒教育先進(jìn)市、文化先進(jìn)市、體育先進(jìn)市、殘疾人工作先進(jìn)市、廣播電視先進(jìn)市、愛心獻(xiàn)功臣先進(jìn)市。任丘的綜合實(shí)力從“九五”起一直位居河北“十強(qiáng)”和全國百強(qiáng)縣市。年,綜合實(shí)力列全國百強(qiáng)縣市第71位。年,縣域經(jīng)濟(jì)基本競爭力列全國百強(qiáng)縣市第42位。2.3.3交通狀況任丘交通十分便利。京九鐵路自東北向西南縱穿全境,全長35.5km,沿途涉及8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)28個行政村,在市區(qū)東側(cè)建有車站,現(xiàn)有51趟列車停站。年客流量約85萬人次,運(yùn)貨量約65萬噸。市境內(nèi)公路總長1100km,居全省之冠。其中106國道南北縱貫市境41km,津保公路南線東西橫穿市境40km,兩路在市區(qū)交叉經(jīng)過。市長途汽車站現(xiàn)有發(fā)往京津等地的省際班車17條路線另有。發(fā)往北京、天津、石家莊、廊坊、滄州、和保定的班車。公路交通十分發(fā)達(dá)。第3章氣源及市場分析3.1氣源概況陜京二線輸氣管道西起陜西省靖邊縣,途經(jīng)陜西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、河北省,東達(dá)北京市大興區(qū)采育鎮(zhèn)。管線經(jīng)過毛烏素沙漠東南邊緣、晉陜黃土高原、呂梁山、太行山脈和華北平原,全線總長935.4km,管徑1016mm,設(shè)計(jì)壓力10MPa,設(shè)計(jì)年輸氣量120×108m3/a。陜京三線輸氣管道工程,西起陜西省長慶榆林首站,東至河北省永清縣永清分輸站。管線全長820km,管徑1016mm,設(shè)計(jì)壓力10MPa,設(shè)計(jì)年輸氣量150×108m3/a;當(dāng)前陜京三線的閥室與陜京二線閥室已經(jīng)連通,統(tǒng)一經(jīng)過陜京二線分輸站給各地區(qū)輸送天然氣。3.2市場分析3.2.1目標(biāo)市場的選擇的2月天然氣引入華北油田礦區(qū)開始,任丘市開始用上了管輸天然氣,到年11月,“陜京二線”任丘分輸站建成,到年1月,任丘西部門站正式投入使用,任丘市發(fā)展城市燃?xì)馐袌龅谝淮斡辛丝煽康臍庠幢WC。任丘市天然氣供應(yīng)得到了快速發(fā)展,截止到年,任丘市鋪設(shè)形成了約有100km的城市燃?xì)夤芫W(wǎng),城市燃?xì)獾挠脩暨_(dá)到8.6萬戶,年商業(yè)用氣8000×104Nm3,基本實(shí)現(xiàn)了城市燃?xì)獾娜采w,初步具備了年供氣3.3×108Nm3的能力。任丘市天然氣用氣量現(xiàn)狀見下表:表3.2-1任丘市用氣量區(qū)域年用氣量(108Nm3/a)年平均日用氣量(108Nm3/d)計(jì)算月平均用氣量(108Nm3/d)高峰小時用氣量(108Nm3/h)任丘0.6116.9520.331.99表3.2-2任丘市用氣量區(qū)域年用氣量(108Nm3/a)年平均日用氣量(108Nm3/d)計(jì)算月平均用氣量(108Nm3/d)高峰小時用氣量(108Nm3/h)任丘0.8222.7827.332.623.3.2天然氣規(guī)模預(yù)測:-2020年任丘市區(qū)域用氣量預(yù)測見表3.2-3:表3.2-3任丘市用氣規(guī)模預(yù)測表年限年用氣量(108Nm3/a)年平均日用氣量(104Nm3/d)計(jì)算月平均日用氣量(104Nm3/d)計(jì)算月平均小時用氣量(104Nm3/h)不可中斷日用氣量(104Nm3/d)1.2033.3338.333.513.201.5643.3349.404.323.601.7247.6753.864.494.031.8952.4359.254.694.522.0857.6864.604.845.062.2863.4471.065.035.662.5169.7977.475.166.342.7676.7785.215.507.113.0484.4492.895.817.963.3492.89102.186.398.9120203.68102.18112.407.029.98第4章管道線路工程4.1線路走向方案管道起點(diǎn)位于任丘市青塔鄉(xiāng)境內(nèi)的陜京二線34號閥室;管道終點(diǎn)位于任丘市八里屯村的任丘市北部門站;方案一:管線自34號閥室起沿著東北走向的陜京二線東側(cè)平行敷設(shè)穿過任青公路(南側(cè)有水渠)之后,從2處魚塘之間經(jīng)過,穿過1處灌溉渠、1條磚路后到達(dá)任丘市新西環(huán)路,穿過任丘市新西環(huán)后,經(jīng)過1片樹林到達(dá)任雁公路后,穿越趙店西公路后從路東側(cè)采油井場的西側(cè)經(jīng)過,到達(dá)趙店東公路東側(cè)后,轉(zhuǎn)向正東方向,在穿過鄧河公路(路東側(cè)有污水)之后一直到達(dá)106國道,在國道東側(cè)的八里屯和北五里鋪村之間沿著任丘市的規(guī)劃路(穿過2條水渠)敷設(shè),敷設(shè)到任丘市北部門站的正南方,在轉(zhuǎn)向任丘市北部門站,穿過1條瀝青路之后到達(dá)任丘市北部門站,管道全長約為9.1km;管道采用埋地敷設(shè),全線穿越小型河渠7次,小型公路7次,106國道1次,管道全線均是平原耕地地段,地勢平穩(wěn)。管道采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐和犧牲陽極防腐相結(jié)合的防腐方式進(jìn)行管道的外防腐。方案二:管線自34號閥室起先向西穿過陜京三線后,沿著東北走向的陜京三線西側(cè)穿過任青公路(南側(cè)有水渠)之后,穿過1處灌溉渠、1條磚路后到達(dá)任丘市新西環(huán)路,穿過任丘市新西環(huán)后,經(jīng)過1片樹林到達(dá)任雁公路后,到達(dá)趙店東公路東側(cè),轉(zhuǎn)向正東方向,穿過陜京二線、三線后在穿過鄧河公路(路東側(cè)有污水)之后一直到達(dá)106國道,在國道東側(cè)的八里屯和北五里鋪村之間沿著任丘市的規(guī)劃路(穿過2條水渠)敷設(shè),敷設(shè)到任丘市北部門站的正南方,在轉(zhuǎn)向任丘市北部門站,穿過1條瀝青路之后到達(dá)任丘市北部門站,管道全長約為9.8km;管道采用埋地敷設(shè),全線穿越小型河渠6次,小型公路7次,106國道1次,穿越陜京二線1次,陜京三線2次管道全線均是平原耕地地段,地勢平穩(wěn),管道采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐和犧牲陽極防腐相結(jié)合的防腐方式進(jìn)行管道的外防腐。方案比選:方案一中部分管道經(jīng)過路線附近有魚塘、民房、井場等增加管線施工和協(xié)調(diào)征地的難度;方案二中管線穿越陜京二線1次,陜京三線2次,其協(xié)調(diào)報(bào)批周期無法預(yù)估,同時施工難度較大,項(xiàng)目工期無法保證。綜上所述,二個方案路由長度相差不大,而方案二的施工難度及復(fù)雜程度要遠(yuǎn)高于方案一,因此本次項(xiàng)目推薦方案一。本工程線路具體走向圖詳見附圖1。4.2設(shè)計(jì)參數(shù)1)設(shè)計(jì)規(guī)模華港燃?xì)夤镜?4號閥室至任丘市北部門站高壓天然氣管道工程的管道設(shè)計(jì)輸量為60×104Nm3/d,即為2.1×108Nm3/a。2)設(shè)計(jì)壓力管道運(yùn)行壓力為4.0MPa,設(shè)計(jì)壓力為6.3MPa;3)壓力系統(tǒng)起點(diǎn)壓力4.2MPa,終點(diǎn)壓力3.6MPa。3)其它基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管道埋深處月平均最低地溫:-10℃;管道設(shè)計(jì)輸送天數(shù):350天。4.3線路用管本工程管道輸送介質(zhì)為天然氣,設(shè)計(jì)壓力為6.3MPa,所需管徑為D273mm。從安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮,管線直管段用管采用直縫縫埋弧焊鋼管,冷彎彎管、熱煨彎管用管采用直縫埋弧焊鋼管。4.3.1管徑壁厚計(jì)算根據(jù)本工程輸氣干線的管徑和設(shè)計(jì)壓力,采用過高強(qiáng)度的管材不但價(jià)格高,而且壁厚的有效利用率低,選用強(qiáng)度過低的管材,則需要增大管道的壁厚。為合理選擇管材等級,根據(jù)管道所在地區(qū)等級,對管道不同鋼級的鋼管壁厚和鋼材用量進(jìn)行計(jì)算,綜合考慮工程造價(jià)、供貨周期、供貨方便程度等因素,推薦采用國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)成熟、產(chǎn)量穩(wěn)定的L290鋼級鋼管。按照《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-),管道壁厚計(jì)算公式為:=PD/(2sFt)式中:-鋼管計(jì)算壁厚,mm;P-設(shè)計(jì)內(nèi)壓力,MPa;D-鋼管外徑,mm;s-鋼管的最小屈服強(qiáng)度,MPa;-鋼管焊縫系數(shù),按《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》選取1;F-設(shè)計(jì)系數(shù),按二級地區(qū)為0.6;t-鋼管的溫度折減系數(shù),取1.0。4.3.2彎頭強(qiáng)度計(jì)算δb=δ×m式中:δb-彎頭或彎管的管壁計(jì)算厚度,mm;δ-彎頭或彎管所連接的直管段管壁計(jì)算厚度,mm;m-彎頭或彎管的管壁厚度增大系數(shù);R-彎頭或彎管的曲率半徑,mm;D-彎頭或彎管外直徑,mm。經(jīng)對線路用管、熱煨彎頭用管進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,為確保管道運(yùn)行更加安全,提高管材壁厚等級,同時為減少鋼管壁厚等級過多,生產(chǎn)麻煩,考慮到管材采購和施工方便,不同地區(qū)等級的線路用管及對應(yīng)熱煨彎頭的選用結(jié)果見表4.3-1。表4.3-1線路直管段及熱煨彎頭用管表地區(qū)等級二級地區(qū)DN250壁厚直管段(mm)計(jì)算壁厚4.9選擇壁厚6.3熱煨彎頭(mm)計(jì)算壁厚5.1選擇壁厚7.14.3.3管道強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核(1)當(dāng)量應(yīng)力校核對于埋地管道必須進(jìn)行當(dāng)量應(yīng)力校核。校核條件為:受約束熱脹直管段,按最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度理論計(jì)算的當(dāng)量應(yīng)力必須滿足下式要求:式中:σe-當(dāng)量應(yīng)力,MPa;σh-管內(nèi)壓引起的環(huán)向應(yīng)力,σh=Pd/(2δ),MPa;其中:P-管道設(shè)計(jì)內(nèi)壓力,MPa;d-管子內(nèi)徑,mm;δ-管子壁厚,mm;σL-內(nèi)壓和溫度引起的軸向應(yīng)力,,MPa;其中:μ-泊桑比,μ=0.3;E-鋼材彈性模量,E=2.05×105MPa;α-鋼材線膨脹系數(shù),α=1.2×10-5m/m℃;t1-管道下溝回填時溫度,℃;t2-管道的工作溫度,℃;σs-管子規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度,MPa。對使用溫度較高的最不利條件進(jìn)行強(qiáng)度校核:取:t1=-10℃(管道施工最低溫度)t2=30℃(最高運(yùn)行溫度)經(jīng)計(jì)算:對于材質(zhì)L290MB,管道直徑D273mm,運(yùn)行壓力4.0MPa,最小壁厚6.3mm的管道,σe=159.1MPa<0.9σs=261MPa。因此,本工程經(jīng)過不同地區(qū)等級所采用的鋼管均能滿足強(qiáng)度要求。(2)穩(wěn)定性校核根據(jù)國外的研究結(jié)果,一般認(rèn)為只有當(dāng)管子直徑與厚度比D/δ>140時,才會在管子正常運(yùn)輸、鋪設(shè)、埋管情況下出現(xiàn)圓截面失穩(wěn)。根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-)第5.1.3的規(guī)定,DN250輸氣管道的最小公稱壁厚分別為6.30mm。經(jīng)過計(jì)算,本工程線路用管的直徑與厚度之比分別為43.3,遠(yuǎn)小于140,因此,鋼管不會出現(xiàn)圓截面失穩(wěn)問題。(3)徑向穩(wěn)定驗(yàn)算驗(yàn)算公式:其中:Δx—鋼管水平方向最大變形量(m);Dm—鋼管平均直徑(m),0.273m;W—作用在單位管長上的總豎向載荷(N/m);g—土壤容重(MN/m3),取0.017;D—鋼管外徑(m);H—管頂回填土高度(m);Z—鋼管變形滯后系數(shù),取1.5;K—基床系數(shù),按規(guī)范取0.103;E—鋼材彈性模量(N/m2),2.06×1011N/m2;I—單位管長截面慣性矩(δ3n/12),m4/m;δn—鋼管公稱壁厚(m),0.0063m;Es—土壤變形模量(N/m2),取2.8×106N/m2。經(jīng)驗(yàn)算,在管道設(shè)計(jì)埋深及外載荷情況下,Δx=6.03×10-3<0.03D=8.0×10-3,因此本工程管線用管均滿足徑向穩(wěn)定要求。(4)抗震校核根據(jù)中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》(GB50470-)的規(guī)定,應(yīng)對位于地震動峰值加速度大于或等于0.2g的一般段管道和地震動峰值加速度大于或等于0.10g的大中型穿越段進(jìn)行抗震校核。本工程管線所經(jīng)區(qū)域的設(shè)計(jì)地震動峰值加速度值為0.15g,無大中型穿越,因此不會對管道造成破壞,無需校核。4.4線路截?cái)嚅y室根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-),為了在管道發(fā)生事故時減少天然氣的泄漏量、減輕管道事故可能造成的次生災(zāi)害,便于管道的維護(hù)搶修,應(yīng)在沿線每隔一定距離和特殊地段設(shè)置線路截?cái)嚅y室。其最大間距值符合下列要求:以一級地區(qū)為主的管段不宜大于32km;以二級地區(qū)為主的管段不大于24km;以三級地區(qū)為主的管段不大于16km;以四級地區(qū)為主的管段不大于8km。本次管道工程全長約為9.1km,全線屬于二級地區(qū),因此不設(shè)截?cái)嚅y室,只在管道進(jìn)入北部門站后設(shè)截?cái)嚅y,管線發(fā)生故障時,經(jīng)過34號閥室下載口和北部門站站內(nèi)截?cái)嚅y控制管線放空。4.5管道穿跨越1)河渠小型穿越本工程全線無河流大、中型穿越,輸氣管道穿越灌溉河渠共7處。其中:輸氣管線穿越有水河渠2次。當(dāng)穿越水渠采用大開挖方式穿越時,回填后需對河流兩側(cè)岸坡進(jìn)行防護(hù),必要時要在管道上方增加穩(wěn)管措施。2)公路穿越本工程共穿越村鎮(zhèn)公路、國道共8次,需頂管穿越公路約5次。各段線路等級公路穿越情況詳見表4.1-2。高速公路、國道、省道的穿越應(yīng)按《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-)和《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50423-)中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,采用加保護(hù)套管的方式穿越。對于縣級及其以下等級的瀝青、水泥公路采用頂管方式穿越,土路、砂石路及碎石路采用開挖加鋼套管方式穿越。套管長度應(yīng)伸出路堤坡腳護(hù)、路邊溝外邊緣不小于2m,套管頂至公路頂面路面以下不小于1.2m,至公路邊溝底面以下不小于1.0m,且埋深應(yīng)大于該地區(qū)最大凍土層深度。具體見表4.5-1。表4.5-1等級公路穿越情況統(tǒng)計(jì)表穿越公路名稱穿越次數(shù)(次)套管長度(m)穿越方式備注任青公路120定向鉆路邊有水渠新西環(huán)130頂管任雁公路125頂管20m內(nèi)有平房趙店西公路115頂管趙店東公路110頂管鄧河公路130定向鉆路邊有水106國道180定向鉆八里屯公路110頂管4.6管道敷設(shè)管道所經(jīng)區(qū)域?yàn)辂溙铮貏萜教埂2捎脵C(jī)械開挖溝上組焊。按照《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50251-的要求,結(jié)合本工程線路沿途地形地貌、工程地質(zhì)、水文及氣象等自然條件,管道全線采用溝埋敷設(shè)的方式。本段線路沿線最大凍土深度為0.67m,但考慮本段線路沿線地區(qū)距離市區(qū)較近,人類活動頻繁,并根據(jù)工程特點(diǎn),為確保管道安全運(yùn)行,不受外力破壞,管道最小埋設(shè)深度(管頂距地面)要求:不小于1.2m(有套管時,以套管頂部計(jì))。4.6.1管溝開挖與回填1)管溝開挖管溝開挖前,應(yīng)進(jìn)行移樁。轉(zhuǎn)角樁按轉(zhuǎn)角的角平分線方向移動,其余軸線樁應(yīng)平移至堆土一側(cè)施工作業(yè)帶邊界線內(nèi)不大于200mm處。對于移樁困難的地段可采用增加引導(dǎo)樁、參照物標(biāo)記等方法來確定原位置。有地下障礙物時,障礙物兩側(cè)各5m范圍內(nèi),應(yīng)采用人工開挖。對于重要設(shè)施,開挖前應(yīng)征得其管理方的同意,并應(yīng)在其監(jiān)督下開挖管溝。對不同的土質(zhì),在開挖時應(yīng)考慮施工機(jī)械的側(cè)壓、震動、管溝暴露時間等因素。深度在5m以內(nèi)(不加支撐)的一般地段,管溝最陡邊坡的坡度和管溝溝底加寬裕量應(yīng)分別符合表4.1-3的規(guī)定。深度在5m以內(nèi)的管溝溝底寬度應(yīng)按下式確定。B=D+K式中:B—溝底寬度,單位為m;D—鋼管的結(jié)構(gòu)外徑,單位為m;K—溝底加寬裕量,單位為m;按表4.6-1取值。表4.6-1溝底加寬裕量K值表(單位:m)條件因素溝上焊接溝下手工電弧焊接巖石爆破管溝溝下焊接彎管及碰口處管溝土質(zhì)管溝熱煨、冷彎處管溝土質(zhì)管溝溝中有水溝中無水溝中有水溝中無水K值溝深3m0.70.51.51.00.80.92.0溝深3~5m0.90.71.51.21.01.12.0依據(jù)表4.6-1的規(guī)定,平原段管溝溝底寬度為1.0m。本線路管溝開挖一般按溝上機(jī)械開挖考慮。線路沿線土壤類別多為粘性土,粉土和砂土,根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-),建議管溝邊坡坡度為1:0.67。管溝開挖時,應(yīng)將挖出的土方堆放在與施工便道相反的一側(cè),距溝邊不小于1m。在耕作區(qū)開挖管溝時,表層耕作土應(yīng)靠作業(yè)帶邊界線堆放,下層土應(yīng)靠近管溝堆放。對于地勢平坦、土質(zhì)松軟且能連續(xù)施工的地段,應(yīng)盡量采用輪斗挖掘機(jī),除此之外則用單斗挖掘機(jī)。有地下設(shè)施時宜人工開挖管溝。施工機(jī)械在縱坡上挖溝,必須根據(jù)坡度的大小、土壤的類別、性質(zhì)及狀態(tài)計(jì)算施工機(jī)械的穩(wěn)定性,并采取相應(yīng)的措施,確保安全操作。2)管溝回填管溝回填應(yīng)留有沉降余量,應(yīng)高出地面0.3m;管道出土端、彎管(頭)兩側(cè)非嵌固段及固定墩處,回填土?xí)r應(yīng)分層夯實(shí),分層厚度不大于0.3m。線路地下天然氣管道的正上方0.5m處應(yīng)敷設(shè)天然氣管道警示帶。管溝回填后應(yīng)及時恢復(fù)原地貌,并保護(hù)耕植層,防止水土流失和積水。3)施工作業(yè)帶施工作業(yè)帶占地寬度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況,綜合考慮管道覆蓋土層厚度、土壤的可松性系數(shù)、土壤的休止角、溝底加寬裕量等條件確定。本工程管道施工作業(yè)帶一般按12m寬計(jì)。施工前應(yīng)組織對施工作業(yè)帶內(nèi)地上、地下各種建(構(gòu))筑物和植(作)物、林木等進(jìn)行清點(diǎn)造冊。施工作業(yè)帶清理應(yīng)在放線并辦理好征(占)地手續(xù)后進(jìn)行。施工作業(yè)帶清理、平整應(yīng)遵循保護(hù)農(nóng)田及配套設(shè)施,減少或防止產(chǎn)生水土流失的原則。清理和平整施工作業(yè)帶時,應(yīng)注意保護(hù)線路控制樁,如有損壞應(yīng)立即補(bǔ)樁恢復(fù)。施工作業(yè)帶范圍內(nèi),對于影響施工機(jī)具通行或施工作業(yè)的石塊、雜草、樹木、構(gòu)筑物等應(yīng)適當(dāng)清理,溝、坎應(yīng)予平整,有積水的地勢低洼地段應(yīng)排水填平。施工完畢之后,要注意施工作業(yè)帶的復(fù)耕工作,使土地回到有用狀態(tài)。4.6.2轉(zhuǎn)角處理當(dāng)管道水平轉(zhuǎn)角或豎向轉(zhuǎn)角較小時,優(yōu)先采用彈性敷設(shè),彈性敷設(shè)曲率半徑大于1000D;彈性敷設(shè)無法滿足時優(yōu)先采用冷彎彎管,曲率半徑為Rc=50D;冷彎管無法滿足時采用熱煨彎管,熱煨彎管曲率半徑為Rh=6D。彈性敷設(shè)管道的曲率半徑應(yīng)滿足管子強(qiáng)度要求,且不得小于鋼管外徑的1000倍。垂直面上彈性敷設(shè)管道的曲率半徑應(yīng)大于管子在自重作用下產(chǎn)生的撓度曲線的曲率半徑,其曲率半徑按下式計(jì)算: 式中:R—管道彈性彎曲曲率半徑(m);D—管道的外徑(cm);α—管道的轉(zhuǎn)角(°)。管道平面和豎向同時發(fā)生轉(zhuǎn)角時,不宜采用彈性敷設(shè)。熱煨彎管兩端各帶不小于0.5m長直管段。4.6.3管線與其它埋地管道及電(光)纜交叉的處理1)當(dāng)管線與其它各種地下管道交叉時,輸氣管線走其它管線的下方,并保證凈距不小于0.3m;當(dāng)小于0.3m時兩管間設(shè)置堅(jiān)固的絕緣隔離物。2)當(dāng)管線與埋地電力、通訊電纜交叉時,輸氣管線走其它管線的下方,并保證凈距不小于0.5m,當(dāng)小于0.5m時,采取絕緣隔離保護(hù)措施,保護(hù)好電力、通信電纜。當(dāng)管線與其它管線、電纜、或其它各種地下管道平行敷設(shè)時,其間距為10m。當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場情況確實(shí)無法滿足10m間距要求時,采取絕緣隔離保護(hù)措施。4.6.4沿線文物保護(hù)措施本管道為防范在施工期間對未探明的古跡造成損失,在施工中應(yīng)遵循以下措施:1)在施工過程中,如新發(fā)現(xiàn)地下埋藏有文物,應(yīng)立即停工,保護(hù)好現(xiàn)場,并快速報(bào)告當(dāng)?shù)匚奈锕芾聿块T。2)若管道穿越區(qū)的文物需要發(fā)掘,發(fā)掘工作應(yīng)由省文物行政管理部門在調(diào)查或勘探工作的基礎(chǔ)上提出發(fā)掘計(jì)劃,報(bào)國家文物行政管理部門批準(zhǔn)。發(fā)掘工作完成后,方可施工。建設(shè)單位應(yīng)采取措施進(jìn)行保護(hù),防止哄搶事件發(fā)生,造成文物流失。3)對施工中無法避開而必須遷移或拆除的,其方案按照該文物保護(hù)單位級別,征求同級人民政府和上級文物行政管理部門同意。4.7管道焊接及檢驗(yàn)4.7.1管道焊接方式本工程管道推薦采用以氬弧焊為主,手工下向焊為輔的焊接方式。推薦采用溝上對接組焊方式。4.7.2焊接技術(shù)要求管道焊接及驗(yàn)收按照《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50369-)進(jìn)行。施工單位應(yīng)在工程開工前進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn),提出焊接工藝評定報(bào)告。當(dāng)環(huán)境條件不能滿足焊接工藝評定所規(guī)定的條件時,必須按要求采取措施后才能進(jìn)行焊接。4.7.3焊接材料選擇管線焊口焊接材料的選用及焊前預(yù)熱,應(yīng)符合現(xiàn)行《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50369-)的規(guī)定。焊接方法采用氬電聯(lián)焊,氬弧焊打底,填充和蓋面采用低氫鈉型E8018焊條。手工焊條的性能應(yīng)符合AWSA5.1《低碳鋼焊條》、AWSA5.5《低合金鋼焊條》的要求,藥芯焊絲應(yīng)符合AWSA5.29《低合金鋼用藥芯焊絲》的要求。焊條(絲)應(yīng)有產(chǎn)品合格證和同批量的質(zhì)量證書、產(chǎn)品說明書。4.7.4焊接中的檢查和環(huán)向焊口外觀檢查從根焊開始的每一遍焊接,焊工及監(jiān)理人員都要注意檢查焊道的情況,看是否有異常情況,如氣孔、裂紋、夾渣等。一道完整的焊口焊完之后,對外觀質(zhì)量做全面檢查。當(dāng)外觀檢查合格后,方可進(jìn)行下一步探傷檢驗(yàn)。2.7.5焊口的探傷方式及比例確定管道焊接應(yīng)符合《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50369-)、《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》(SY/T4103-)的要求。所有環(huán)向焊縫均應(yīng)進(jìn)行100%射線探傷檢驗(yàn),穿越河渠、道路地段管道進(jìn)行100%超聲波檢查,100%射線探傷檢驗(yàn)。射線檢查應(yīng)符合《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323-執(zhí)行,Ⅱ級為合格;超聲波檢應(yīng)達(dá)到《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345-1989執(zhí)行,中的Ⅰ級為合格。4.8管道清管、試壓4.8.1一般要求管道的清管與試壓按照《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50369-)進(jìn)行。本工程采用中性潔凈水作試壓介質(zhì)。管道試壓的起止位置,宜設(shè)在管道兩端。管道清管及試壓前,應(yīng)對該段進(jìn)行安全檢查,彎管等各連頭點(diǎn)全部連通并經(jīng)質(zhì)量檢查合格且已埋設(shè)。清管、試壓應(yīng)使用橢圓封頭,材質(zhì)應(yīng)與管道材質(zhì)相當(dāng),壁厚滿足實(shí)驗(yàn)壓力要求。水壓試驗(yàn)供水水源應(yīng)潔凈、無腐蝕性。清管排放口不得設(shè)在人口居住稠密區(qū)、公共設(shè)施集中區(qū)。清管排放應(yīng)符合環(huán)保要求。試壓設(shè)備和試壓管線50m范圍內(nèi)在升壓過程中為試壓禁區(qū),嚴(yán)禁非試壓人員進(jìn)入。嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)時可巡檢。試壓禁區(qū)要設(shè)專人把守。試壓中如有泄漏,應(yīng)泄壓后修補(bǔ)。修補(bǔ)合格后應(yīng)重新試壓。4.8.2管道清管輸氣管線試壓前采用清管器進(jìn)行清管,并不應(yīng)少于2次。清管掃線應(yīng)設(shè)臨時清管收發(fā)設(shè)施和放空口。放空口應(yīng)設(shè)置在地勢開闊的安全地帶放空口應(yīng)錨固并有可靠的接地裝置。清管過程中,開口端不再排出雜物為清管合格,停止清管。清管合格后,按規(guī)定做好記錄,業(yè)主或監(jiān)理簽字確認(rèn)合格。4.8.3管道試壓管道試壓應(yīng)在管溝回填后立即進(jìn)行,試壓前應(yīng)對所有機(jī)具、設(shè)備、管件等進(jìn)行檢查和校驗(yàn),合格后方準(zhǔn)使用。根據(jù)《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50369-)中的規(guī)定,試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍,即7.875MPa;持續(xù)穩(wěn)壓時間不得小于4h;當(dāng)無泄漏時,可降到嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力,嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為6.3MPa;持續(xù)穩(wěn)壓時間不得小于24h;當(dāng)因溫度變化或其它因素影響試壓的準(zhǔn)確性時,應(yīng)延長穩(wěn)壓時間。允許壓降值為1%試驗(yàn)壓力,且不大于0.1MPa為合格嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后,用壓縮空氣推動泡沫清管器進(jìn)行排水吹掃,以連續(xù)兩個管線泡沫球增重均不超過0.375kg視為合格。在環(huán)境溫度低于5℃時,水壓試驗(yàn)應(yīng)采取防凍措施,試壓完成后應(yīng)立即對被試管段進(jìn)行清管,并將試壓設(shè)備及閥門內(nèi)的水排盡。4.9線路附屬設(shè)施管道每公里要設(shè)置一個里程樁。在管線轉(zhuǎn)角處要設(shè)置轉(zhuǎn)角樁。全線設(shè)置警示帶。與地下構(gòu)筑物交叉處,行政區(qū)分界處,穿越大、中型河流兩岸,穿越公路、鐵路兩側(cè),要設(shè)置標(biāo)志樁和警示牌,以便于今后的維修和管理。線路標(biāo)志包括線路轉(zhuǎn)角樁、標(biāo)志樁和警示牌,其設(shè)置按《管道地面標(biāo)識管理規(guī)范》Q/SYGD0190-執(zhí)行。每處水平轉(zhuǎn)角(線路控制樁)設(shè)轉(zhuǎn)角樁一個;管道每公里設(shè)一個里程樁(與陰極保護(hù)測試樁合用);凡與地下構(gòu)筑物交叉處等均設(shè)置標(biāo)志樁。管道靠近人口集中居住區(qū)、工業(yè)建設(shè)地段等需加強(qiáng)管道安全保護(hù)的地方設(shè)警示牌。第5章防腐及陰極保護(hù)5.1防腐1)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),輸氣管道采用防腐層和陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)的方式是最有效的防腐蝕措施。本設(shè)計(jì)推薦埋地管道采用管線防腐層加陰極保護(hù)(采用犧牲陽極保護(hù))的保護(hù)方案。(1)管道外防腐層的特性要求按照《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》(GB/T23257-)的要求,長輸埋地管道外防腐層一般應(yīng)具備:有良好的絕緣性,有良好的穩(wěn)定性;有較好的陰極剝離強(qiáng)度,使防腐層在有效期內(nèi)與管體保持緊密粘結(jié);有足夠的機(jī)械強(qiáng)度;與管道有良好的粘結(jié)性;抗植物根系穿透;涂料來源廣泛,質(zhì)量可靠,價(jià)格低廉;能機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn),滿足工程建設(shè)需要;易于現(xiàn)場補(bǔ)口、補(bǔ)傷;外觀光滑平整與土壤摩擦系數(shù)小,可減少外部阻力。(2)管道外防腐層的選用原則合理選擇管道涂層,其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括:原材料、涂敷工藝、管道施工及運(yùn)輸、工作壽命、費(fèi)用等項(xiàng)內(nèi)容。首先,必須保證所選的涂層應(yīng)具有預(yù)期的功能,即必須保證管道在所要求的壽命期內(nèi)不能因?yàn)楦g而中斷管道的正常運(yùn)行;同時必須滿足管道施工、運(yùn)行的要求,并盡可能降低工程成本。(3)主要防腐涂層的介紹及性能對比當(dāng)前國內(nèi)長輸管線常見的管道防腐層主要有環(huán)氧粉末、三層PE。環(huán)氧粉末使用溫度范圍寬、耐土壤應(yīng)力好、耐化學(xué)介質(zhì)浸泡、硬度高、摩擦系數(shù)小,不產(chǎn)生陰極保護(hù)屏蔽,是一種性能優(yōu)良的外防腐涂層,但由于是薄涂層,其耐沖擊性能有限,管線從防腐預(yù)制廠到施工現(xiàn)場距離長,長途運(yùn)輸、堆放、布管、下溝及回填等施工各環(huán)節(jié)中防腐層易損傷;同時現(xiàn)場的人為損傷也是不能忽視的因素。因而,單層熔結(jié)環(huán)氧從涂敷預(yù)制到施工均需格外細(xì)致,現(xiàn)場補(bǔ)傷量很大,對管線施工環(huán)境和施工技術(shù)要求高。三層PE結(jié)構(gòu)防腐層具有抗沖擊性好、水汽滲透率低、絕緣電阻率高等優(yōu)良性能,是一種比較完善的長輸管道外防腐涂層。此涂層是當(dāng)前中國長輸管道工程上首選的涂層。兩種防腐層在國內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用,材料均國產(chǎn)化,且國內(nèi)均具備多個生產(chǎn)廠家,雖然價(jià)格方面三層PE較環(huán)氧粉末高,但綜合性能更優(yōu)。下面將兩種涂層的特點(diǎn)作簡單評述,見表5.1-1.表5.1-1管道常見防腐涂層性能綜合比較項(xiàng)目聚乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)熔結(jié)環(huán)氧粉末結(jié)構(gòu)三層厚涂單層薄膜材料環(huán)氧粉末+共聚物+聚乙烯環(huán)氧樹脂粉末涂敷工藝靜電噴涂+擠出或纏繞靜電噴涂國外應(yīng)用約20年約35年國內(nèi)應(yīng)用>約20年適用溫度-15~70℃-30~110℃除銹要求Sa2.5Sa2.5涂層厚度1.8~3.7mm0.3~0.5mm環(huán)境污染很小很小補(bǔ)口工藝熱收縮套(帶)噴涂或熱收縮套(帶)主要優(yōu)點(diǎn)綜合性能優(yōu)異,既有FBE的強(qiáng)粘結(jié),良好的耐陰極剝離和防腐性能,又有PE良好的機(jī)械性能,抗透濕性和絕緣性粘結(jié)力強(qiáng),使用溫度范圍寬,涂敷管可冷彎,具有極好的耐土壤應(yīng)力和耐陰極剝離性能缺點(diǎn)涂敷工藝較復(fù)雜易被尖銳物沖擊破壞,對吸水敏感,涂裝過程要求十分嚴(yán)格,耐光老化性能差適用地區(qū)各類環(huán)境,特別適用于對涂層機(jī)械性能,耐土壤應(yīng)力及阻水屏障性能要求較高的苛刻環(huán)境,如碎石土壤,石方段,土壤含水量高,生物活動頻繁,植物根系發(fā)達(dá)地區(qū)大部分土壤環(huán)境,特別適用粘質(zhì)土壤(4)本工程推薦使用的防腐層本工程沿線地形、地貌主要為平原,管道附近人文活動頻繁,推薦本工程管道全部采用聚乙烯三層復(fù)合結(jié)構(gòu)防腐。防腐等級推薦為:管線的穿越段相鄰比較近,而且附近有高壓電力線,因此管道外防腐采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐。(5)本工程為34號閥室至任丘市北部門站高壓天然氣管道工程,管道管徑為D273mm,采用L290MB螺旋縫焊接鋼管,設(shè)計(jì)壓力6.3MPa,常溫輸送,全長約9.1km。管線防腐層采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強(qiáng)級防腐。聚乙烯加強(qiáng)級防腐層預(yù)制嚴(yán)格執(zhí)行《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》(GB/T23257-)的要求。防腐層在工廠預(yù)制,管端預(yù)留長度為100~110mm,管道除銹等級達(dá)到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB/T8923規(guī)定的Sa2.5級。彎管外防腐采用高固體分環(huán)氧樹脂涂料(濕膜厚度120μm)+輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(膠帶厚度≥2.3mm,帶寬100mm,搭接寬度為50%~55%)。補(bǔ)口采用輻射交聯(lián)三層結(jié)構(gòu)熱收縮帶防腐,補(bǔ)傷采用高固體分環(huán)氧樹脂涂料進(jìn)行修補(bǔ)。5.2陰極保護(hù)由于管道起點(diǎn)是陜京二線閥室,無法安裝陰極保護(hù)設(shè)備,而終點(diǎn)位于任丘市北部門站也沒有安裝位置,因此管線采取犧牲陽極陰極保護(hù)。犧牲陽極選用鎂合金犧牲陽極。鎂合金犧牲陽極具有開路電位高,發(fā)生電量大,環(huán)境適應(yīng)性好,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。也無須外加設(shè)備,維護(hù)工作量小。5.3主要工程量表防腐工程主要工程量見表5.3-1。表5.3-1防腐及陰極保護(hù)主要工程量名稱單位數(shù)量備注D273鋼管環(huán)氧粉末加強(qiáng)級防腐管補(bǔ)口個910高固體分環(huán)氧樹脂涂料+輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶補(bǔ)口電位(電流)測試樁φ200×20×2500支10為防盜,采用混凝土測試樁鎂合金犧牲陽極22.86kg支63組,每組2支鎂合金犧牲陽極4.0kg支8過路套管用,高壓電線下用便攜式陰極保護(hù)電位只能測量儀AMP-1臺2維護(hù)用第6章分輸站6.1設(shè)計(jì)原則主要遵循以下原則:1)滿足分輸系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的要求,實(shí)現(xiàn)天然氣接收、分輸功能的需要;2)社會依托條件好,供電、給排水、通信、生活及交通便利;3)與附近廠礦企業(yè)及其它公用設(shè)施的安全距離應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-;4)站場有足夠的生產(chǎn)操作和設(shè)備檢修用的作業(yè)通道及行車通道,有車行道與外界公路相通;5)節(jié)約用地,盡量減小土方工程量、降低工程投資和管理費(fèi)用。6.2站場工藝6.2.1分輸站概述由于陜京二線34#閥室當(dāng)前只剩余一個預(yù)留口,而且其站內(nèi)現(xiàn)已無法滿足下載口的工藝安裝要求,因此在34#閥室東側(cè)約100m處任丘市青塔鄉(xiāng)境內(nèi)農(nóng)田中新建1座分輸站,將華港燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司的北部門站、西部門站、任河管線的下載口均移到分?jǐn)?shù)站內(nèi)。分輸站平面及工藝流程詳見附圖。6.2.2分輸站工藝㈠設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)站壓力:7.6MPa;出站壓力:4.2MPa;設(shè)計(jì)壓力:10MPa;設(shè)計(jì)氣量320×104Nm3/d。㈡站場功能(1)接收上游管線天然氣;(2)對進(jìn)站天然氣進(jìn)行、調(diào)壓、過濾、計(jì)量;(3)向下游門站分輸天然氣;(4)進(jìn)、出分輸站天然氣緊急截?cái)嗪头趴?;?)事故狀態(tài)及維修時的天然氣截?cái)喾趴?。㈢工藝流程說明自陜京二線天然氣輸氣管道輸送的天然氣以7.6MPa進(jìn)入分輸站,首先經(jīng)總匯氣管分配,分別進(jìn)入北部門站分輸橇、西部門站分輸橇、任河線分輸橇以及預(yù)留口,每座分輸橇(預(yù)留除外)均先經(jīng)2套調(diào)壓裝置橇塊(開1備1)進(jìn)行調(diào)壓,然后進(jìn)入2套超聲波流量計(jì)橇塊(開1備1)進(jìn)行計(jì)量,計(jì)量后天然氣以4.2MPa出站,輸至下游用戶門站。在計(jì)量前匯氣管可單接一路氣進(jìn)自用氣調(diào)壓箱,經(jīng)計(jì)量、調(diào)壓后滿足站內(nèi)采暖和生活用氣需求。在進(jìn)、出分輸站總管道上設(shè)置有電動緊急切斷閥,當(dāng)分輸站內(nèi)或下游用戶發(fā)生重大事故時,迅速關(guān)斷緊急切斷閥,將站內(nèi)設(shè)備與上、下游隔斷。匯氣管、過濾器等設(shè)備排出的含油污水,集中排放至排污池,定期拉運(yùn)至安全地點(diǎn)處理。同時,在管線和設(shè)備上設(shè)置有安全泄放系統(tǒng),管線及站場超壓放空氣引至站外放空立管。工藝流程圖詳見DWG-0001氣01。6.3設(shè)備及閥門的選用本工程設(shè)備及閥門的設(shè)計(jì)壓力為10MPa和6.3MPa。6.3.1計(jì)量、調(diào)壓系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)本工程與下游門站供氣的交接計(jì)量,設(shè)置交接計(jì)量儀表超聲波流量計(jì)。本工程調(diào)壓裝置主要包括壓力檢測系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓力安全保護(hù)系統(tǒng)及相關(guān)的監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)。調(diào)壓裝置將保證維持系統(tǒng)下游壓力在工藝所需的范圍之內(nèi),確保系統(tǒng)下游壓力不超過允許的壓力,還可完成限制系統(tǒng)下游的流量不超過設(shè)定值的功能。本工程每座分輸橇設(shè)兩路調(diào)壓、計(jì)量系統(tǒng),一開一備。6.3.2閥門1)緊急切斷閥為便于維修,以及發(fā)生事故,盡可能減少損失和防止事故擴(kuò)大,在分輸站的進(jìn)、出站管線上設(shè)置緊急截?cái)嚅y,緊急截?cái)嚅y采用鋼球閥,配置電動執(zhí)行設(shè)備。當(dāng)站場發(fā)生事故及檢修時,可關(guān)閉進(jìn)、出站緊急截?cái)嚅y,保證站場的安全。2)球閥根據(jù)輸氣管道的特點(diǎn),工藝管線上的閥門均采用鋼制球閥,其特點(diǎn)是密封性能好,操作靈便。具有遠(yuǎn)控要求的閥門采用電動球閥。電動球閥操作維修簡便,開閉時間短。3)節(jié)流截止放空閥節(jié)流截止放空閥具有密封可靠、耐沖刷、使用壽命長、操作輕便等特點(diǎn)。該閥門采用雙質(zhì)(硬質(zhì)及軟質(zhì))密封,節(jié)流面與密封面分開結(jié)構(gòu),使閥門的密封性和使用壽命大大提高。放空管線采用雙閥結(jié)構(gòu),節(jié)流截止放空閥下游設(shè)置球閥,以保證密封性,便于維修與更換。4)閥套式排污閥排污閥也采用硬軟雙質(zhì)密封面,并采用閥座浮動連接,設(shè)有平衡孔可調(diào)節(jié)軟密封面變形量,保證了密封的可靠性,具有耐沖蝕、排污性能好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。5)止回閥止回閥選用無沖擊、壓降小、流通能力大、密封性能好的軸流式止回閥。6)安全閥安全閥有彈簧式和先導(dǎo)式兩種類型,先導(dǎo)式安全閥與彈簧式安全閥相比,改粗彈簧直接感應(yīng)壓力為壓力傳感器(先導(dǎo)器)感測壓力,大大提高了壓力感測的靈敏度。同時克服了傳統(tǒng)彈簧式安全閥動作后閥芯不易復(fù)位,關(guān)閉不嚴(yán)的問題。本工程站內(nèi)氣體超高壓泄放選用動作靈敏,泄放能力大的先導(dǎo)式安全閥。6.3.3放空管分輸站新建1具DN250,h=25m的放空立管。站內(nèi)工藝裝置在事故狀態(tài)和檢修時天然氣集中排放。6.3.4絕緣接頭絕緣接頭安裝于管線上,由于其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),得以將相連接于其兩端的管道能夠在導(dǎo)電上斷開,即不導(dǎo)電,從而防止陰極保護(hù)電流的流失和對其它系統(tǒng)的不良影響。6.4非標(biāo)設(shè)備6.4.1概述非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)內(nèi)容有匯氣管、放空立管、清管三通。本次設(shè)計(jì)不得用于其它工程項(xiàng)目。6.4.2設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍為非標(biāo)設(shè)備的主體及部分附件,截止到設(shè)備接管的第一片法蘭,包括對非標(biāo)設(shè)備進(jìn)行選材及設(shè)計(jì),并提出制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收的要求。不包括土建基礎(chǔ)、消防設(shè)施、防雷接地、防腐保溫、儀表安裝等設(shè)計(jì)內(nèi)容,詳見相關(guān)專業(yè)內(nèi)容。6.4.3設(shè)計(jì)原則1)嚴(yán)格執(zhí)行國家和行業(yè)最新版本的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程,確保所設(shè)計(jì)的非標(biāo)設(shè)備符合國家及行業(yè)的各項(xiàng)現(xiàn)行規(guī)定。2)嚴(yán)格按照工藝及甲方所提供的各有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足工藝過程的需要。設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮站場的生產(chǎn)操作特點(diǎn),與生產(chǎn)、管理和維修相適應(yīng)。3)在設(shè)計(jì)中積極采用經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)和新材料,力求做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠。4)設(shè)計(jì)制造立足國內(nèi),并消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)。5)根據(jù)設(shè)備的工作壓力、工作溫度、介質(zhì)特性等工藝條件以及材料的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、制造工藝性能,結(jié)合市場材料供貨狀況進(jìn)行合理的材料及設(shè)備防腐涂層的選擇,確保使用安全、經(jīng)濟(jì)合理。6)根據(jù)設(shè)備的工作狀況及其重要程度,確定設(shè)備的設(shè)計(jì)使用壽命按10~考慮。6.4.4遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《鋼制壓力容器》GB150-1998《鋼制臥式容器》JB/T4731-;《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》GB6479-;《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB/T4709-;《承壓設(shè)備無損檢測》JB/T4730-;《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口》GB/T985.1-;《埋弧焊的推薦坡口》GB/T985.2-;《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》HG/T20592~20635-;《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB713-;《鋼制臥式容器》JB/T4731-;《壓力容器涂敷與運(yùn)輸包裝》JB/T4711-。6.4.5主要設(shè)備設(shè)計(jì)方案本工程主要非標(biāo)設(shè)備有匯氣管、放空立管和清管三通。(1)放空立管放空立管應(yīng)能承受放空背壓的影響。具有高可靠性、高安全性,要求防爆、防風(fēng)、防雨、防寒、防雷、抗干擾能力強(qiáng);能承受地震、風(fēng)載等各種載荷;應(yīng)滿足安全、環(huán)保及健康的要求;噪音??;運(yùn)行維護(hù)簡單、使用壽命長。(2)匯氣管按照中國標(biāo)準(zhǔn)GB50251《輸氣管道設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,匯氣管屬于壓力管道管轄范圍,為管道附件,不屬于壓力容器,因此設(shè)計(jì)應(yīng)遵循壓力管道的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。其設(shè)計(jì)壓力與管道的設(shè)計(jì)壓力一致,這種規(guī)定與國際上其它國家如美國標(biāo)準(zhǔn)ASMEB31.8的規(guī)定是一致的。匯氣管的筒體壁厚計(jì)算和開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算,GB50251《輸氣管道設(shè)計(jì)規(guī)范》中均有明確規(guī)定,其制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收應(yīng)按GB150《鋼制壓力容器》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,同時匯氣管應(yīng)由具有壓力容器制造資格的工廠制造。管道附件和管件的水壓試驗(yàn)與工藝系統(tǒng)的試壓壓力相同。匯管在筒體上開口的結(jié)構(gòu)有兩種型式,一類是傳統(tǒng)的焊接結(jié)構(gòu),另一類是開口模壓拔制結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)即匯管上的開口接管采用無縫鋼管或鍛制加厚接管與筒體焊接,其特點(diǎn)是制造工藝比較成熟、簡單,適用于壓力比較低的匯管。拔制結(jié)構(gòu)即對筒體上開口位置以加熱方式用模具在壓力下拔出一個開口接管,接管與筒體是一個整體,其過渡區(qū)是圓弧過渡形式。對于高壓匯管,開口模壓拔制結(jié)構(gòu)不論在外觀上,結(jié)構(gòu)受力上和焊接接頭缺陷的避免上均優(yōu)于開口焊接結(jié)構(gòu)。對于拔制工藝,主管壁厚不但要滿足高壓下的強(qiáng)度要求,還要為支管提供所有材質(zhì)并滿足開孔補(bǔ)強(qiáng),因此,拔制工藝主管的筒體壁厚相對較厚。另外,受拔制水平的影響,開口接管的拔制高度不會太高。匯氣管結(jié)構(gòu)型式采用焊接結(jié)構(gòu)還是拔制結(jié)構(gòu)取決于以下幾點(diǎn):1)設(shè)計(jì)壓力,從以上分析對比中能夠看出,拔制匯管從性能上優(yōu)于焊接結(jié)構(gòu)匯管,但同時主管壁厚較厚,當(dāng)主管長度較大時,相對于焊接結(jié)構(gòu)必將更多地消耗大量鋼材,增加成本;另外拔制工藝相對復(fù)雜,制造費(fèi)用高于焊接結(jié)構(gòu),這也不利于成本的控制。2)開口大小,當(dāng)支管直徑相對于主管直徑較大時,如在DN400的主管開DN300的孔,此時的管口條件超出了所有計(jì)算方法的適用范圍,無法采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法或者壓力面積補(bǔ)強(qiáng)法對開孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。對于此類大開口情況,自然不能采用開口焊接支管的型式,而只能選擇拔制結(jié)構(gòu);3)生產(chǎn)能力及運(yùn)輸要求,從以上分析對比中能夠看出,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝比較成熟、簡單,具有生產(chǎn)能力的制造廠很多,使用比較普遍。而拔制結(jié)構(gòu)匯管正好與之相反,當(dāng)前,國內(nèi)還有許多制造廠不具備拔制匯管的生產(chǎn)能力。因此,當(dāng)工程所在省市周邊沒有具備拔制匯管生產(chǎn)能力的制造廠時,應(yīng)盡量考慮采用焊接結(jié)構(gòu)匯管,否則將會增加運(yùn)輸困難和相關(guān)費(fèi)用,特別是工程量較大時,更應(yīng)考慮運(yùn)輸問題。本工程的最高設(shè)計(jì)壓力為10MPa,焊接結(jié)構(gòu)匯管完全能滿足功能要求,并能確保設(shè)備安全可靠;工程所有匯管開口均在開孔補(bǔ)強(qiáng)的適用范圍內(nèi),完全能夠采用焊接結(jié)構(gòu)匯管;另外,該工程位于華北平原,在確保設(shè)備安全可靠的前提下,從減小投資、保證生產(chǎn)能力以及降低運(yùn)輸費(fèi)用等多方面考慮均可采用焊接結(jié)構(gòu)匯管。綜上,本工程中所有匯管采用開口焊接結(jié)構(gòu)。(3)清管三通本工程中所有清管三通均采用拔制或擠壓結(jié)構(gòu),三通的主管長度均應(yīng)大于有效補(bǔ)強(qiáng)寬度的兩倍,支管的高度均應(yīng)大于過渡圓弧的半徑,并滿足最小補(bǔ)強(qiáng)高度的要求。6.4.6主要工程量本工程非標(biāo)設(shè)備主要工程量見下表。表6.4-1非標(biāo)設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格尺寸設(shè)計(jì)條件主體材料溫度℃壓力MPa1匯氣管110MPaDN450×280006010Q345R2匯氣管310MPaDN350×48006010Q345R3匯氣管36.3MPaDN350×4800606.3Q345R4放空立管1DN250h=2500060常壓205清管三通96.3MPaDN250×250606.316Mn6.5工藝部分主要工程量主要工程量見表6.5-1。表6.5-1主要工程量表序號名稱及規(guī)格單位數(shù)量備注一設(shè)備1放空立管DN500/DN250h=25m具12流量計(jì)橇塊套64調(diào)壓裝置橇塊(每套3個調(diào)壓器)套65自用氣調(diào)壓箱臺1二閥門1電動球閥PN10MPaDN200個62電動球閥PN6.3MPaDN250個63電動球閥(焊接)PN10MPaDN200個14手動球閥(焊接)PN6.3MPaDN250個25手動球閥(焊接)PN6.3MPaDN200個16手動球閥PN10MPaDN200個67手動球閥PN6.3MPaDN250個158手動球閥PN10MPaDN80個49手動球閥PN6.3MPaDN80個610手動球閥PN10MPaDN50個711手動球閥PN6.3MPaDN50個1012手動球閥PN6.3MPaDN25個1213節(jié)流截止放空閥PN10MPaDN200個114節(jié)流截止放空閥PN10MPaDN80個115節(jié)流截止放空閥PN6.3MPaDN200個316節(jié)流截止放空閥PN6.3MPaDN80個617節(jié)流截止放空閥PN6.3MPaDN25個1218閥套式排污閥PN10MPaDN50個419閥套式排污閥PN6.3MPaDN50個320止回閥PN6.3MPaDN200個321止回閥PN6.3MPaDN80個322安全閥PN10MPaDN80個423安全閥PN6.3MPaDN80個624管道發(fā)球閥PN6.3MPaDN250個1清管用三管件設(shè)備1絕緣接頭PN10MPaDN200個12絕緣接頭PN6.3MPaDN250個13匯氣管PN10MPaDN450L=28m具14匯氣管PN10MPaDN350L=4.8m具35匯氣管PN6.3MPaDN350L=4.8m具36清管三通PN6.3MPaDN250×250×250個96.6站場內(nèi)防腐6.6.1站場內(nèi)埋地管道防腐1)性能要求站場內(nèi)埋地管道的防腐層除具有一般防腐層所應(yīng)當(dāng)具有的性能外,還應(yīng)當(dāng)具有以下幾個顯著特點(diǎn):(1)能適應(yīng)現(xiàn)場的施工環(huán)境(如溫度、濕度等);(2)易于現(xiàn)場涂覆作業(yè),質(zhì)量易于控制;(3)對環(huán)境的污染小。2)埋地管道防腐層方案比選站場內(nèi)埋地管道較為復(fù)雜,一般工程實(shí)踐中均采用現(xiàn)場涂敷的工藝。當(dāng)前工藝站場內(nèi)埋地管道常見的外防腐層主要包括:高固體分環(huán)氧涂料和聚烯烴冷纏膠帶,兩種防腐層優(yōu)缺點(diǎn)比較見表6.6-1。表6.6-1站場內(nèi)埋地管道防腐層方案比選表項(xiàng)目優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高固體分環(huán)氧涂料防腐層1.防腐性能好;2.具有良好的耐陰極剝離性能;3.現(xiàn)場施工方便。1.抗沖擊性能差,易在管道下溝回填過程中破壞防腐層;2.吸水率較高;3.耐土壤應(yīng)力差。聚烯烴冷纏膠帶防腐層1.施工方便;2.機(jī)械強(qiáng)度相對較高,抗沖擊性能優(yōu)異;3.成本低。1.綜合防腐性能一般;2.耐土壤應(yīng)力性能一般。3)本工程推薦的站場內(nèi)埋地管道防腐層本工程推薦使用高固體分環(huán)氧涂料和增強(qiáng)纖維聚丙烯膠帶做為站場內(nèi)埋地管道的外防腐層(管道露出地面200±10mm范圍外表面與埋地管道做相同防腐),即在管道表面先涂覆高固體分環(huán)氧涂料,再包覆一層增強(qiáng)纖維聚丙烯膠帶。增強(qiáng)纖維聚丙烯膠帶的基材為獨(dú)特的改性聚丙烯編織纖維布,采用丁基橡膠改性瀝青做防腐膠層。其基材是纖維結(jié)構(gòu)可有效地抵抗由于土壤應(yīng)力而產(chǎn)生的蠕變破壞,還具有抗沖擊、耐老化、耐拉伸、粘結(jié)強(qiáng)度高等特性,與高固體分環(huán)氧涂料結(jié)合使用,可有效利用高固體分環(huán)氧涂料的防腐性能,同時利用冷纏膠帶可提高涂層體系的綜合機(jī)械性能。因此埋地管道采用高固體分環(huán)氧涂料(3~4道,干膜厚300μm)+丁基橡膠改性瀝青底漆(厚30~40μm)+增強(qiáng)纖維聚丙烯膠帶(膠帶厚1.1mm,搭接寬度50%~55%)的防腐形式。埋地閥門、三通等異形件采用礦脂帶配套底漆(厚30~40μm)+礦脂帶(厚1.4mm)一層(搭接寬度不小于膠帶寬度的50%~55%)的防腐形式。6.6.2地上管道及地上附屬設(shè)施的防腐層地上管道外防腐層選用抗紫外線、耐候性能優(yōu)異,價(jià)格適中的丙烯酸聚氨酯防腐蝕涂料。涂層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見表6.6-2。除銹質(zhì)量達(dá)到Sa2.5級。表6.6-2地上管道外防腐涂層結(jié)構(gòu)涂料名稱最小干膜厚度(μm)道數(shù)無氣噴涂刷涂底層環(huán)氧富鋅底漆(普通鋼表面)7012蝕刻底漆(鍍鋅鋼表面)1012中間層環(huán)氧云鐵中間漆10012面層丙烯酸聚氨酯漆8022注:出地面管道地上200±10mm范圍內(nèi)采用增強(qiáng)纖維聚丙烯膠帶。6.7自動控制及儀表6.7.1設(shè)計(jì)內(nèi)容:1)天然氣進(jìn)出站就地溫度指示及自用氣調(diào)壓前就地壓力指示。2)天然氣進(jìn)出站遠(yuǎn)程壓力指示報(bào)警及溫度指示。3)天然氣進(jìn)站壓力超高遠(yuǎn)程緊急切斷及天然氣出站壓力超高緊急切斷。4)天然氣出站流量計(jì)量限流及天然氣計(jì)量需要的溫度、壓力補(bǔ)償。5)天然氣出站壓力調(diào)節(jié)與流量調(diào)節(jié)。(采用電控、自力式相結(jié)合的方式,加自力式切斷閥。電控閥為主調(diào)節(jié)閥,自力式為監(jiān)控調(diào)節(jié)閥。)6)裝置區(qū)的天然氣泄漏檢測指示報(bào)警。7)站場自用氣調(diào)壓加流量計(jì)量(調(diào)壓箱,就地壓力指示,流量就地累積、指示)。6.7.2設(shè)計(jì)原則:1)嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方有關(guān)工程建設(shè)的各項(xiàng)方針、政策、規(guī)范和規(guī)定。2)提高生產(chǎn)和管理自動化水平,改進(jìn)工作條件,保證安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn),便于操作和維護(hù),減輕勞動強(qiáng)度。3)充分利用現(xiàn)有設(shè)施,優(yōu)化設(shè)計(jì),盡可能利用原有設(shè)備,減少投資。6.7.3儀表選型和控制方案6.7.3.1儀表選型:·現(xiàn)場壓力指示采用壓力表,溫度指示采用溫度計(jì)。遠(yuǎn)傳壓力采用智能壓力變送器,溫度采用一體化溫度變送器。·進(jìn)出站緊急關(guān)斷閥配電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),在現(xiàn)場采用手動控制的方式和在控制室遠(yuǎn)程控制的方式。電源供電:380VACUPS電源,斷電保護(hù)時間2小時?!ふ{(diào)節(jié)閥采用電控(主控)閥加自力式(監(jiān)控)閥,自用氣調(diào)壓采用自力式閥?!こ稣玖髁坑?jì)量采用氣體超聲流量計(jì)(成套設(shè)備),自用氣流量計(jì)量采用就地渦輪流量計(jì)?!た扇?xì)怏w泄漏檢測指示報(bào)警采用催化燃燒式探測器加報(bào)警器。6.7.3.2控制方案·為保證上、下游管道及輸氣站場的安全,當(dāng)進(jìn)出站壓力不在所設(shè)定壓力范圍內(nèi),進(jìn)出站緊急關(guān)斷閥將經(jīng)過站控制系統(tǒng)輸出緊急關(guān)斷命令,實(shí)施關(guān)閥?!楸WC下游管道及輸氣站場的安全,當(dāng)出站壓力不在所設(shè)定壓力范圍內(nèi),調(diào)節(jié)閥前的自力式切斷閥閥將自動切斷氣源。并輸出接點(diǎn)信號給站控制系統(tǒng)。·為保證向下游不間斷供氣,本設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)由一個自力式切斷閥,一個自力式監(jiān)控閥和一個電控調(diào)節(jié)閥組成,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控調(diào)壓和在下游管道壓力過低的情況下,實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)功能,保證向下游不間斷供氣。6.7.4施工要求及相關(guān)說明:1)儀表施工應(yīng)嚴(yán)格按照GB50093-《自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。2)爆炸危險(xiǎn)場所的施工應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)防爆規(guī)范執(zhí)行。3)本設(shè)計(jì)站內(nèi)儀表信號電纜全部采用鎧裝電纜經(jīng)過直埋或穿管方式敷設(shè)至控制室。儀表電纜穿過防爆撓性軟管連接時應(yīng)使儀表接口完全密封,所有保護(hù)管開口處用密封膠泥封死。進(jìn)出控制室的電纜敷設(shè)完畢后須用沙土將進(jìn)出洞口封嚴(yán)。4)儀表信號電纜敷設(shè)時,盡量遠(yuǎn)離工藝管線和電力電纜。與其平行時相距1.0m,交叉時相距0.5m,穿越道路時穿鋼管保護(hù)并根據(jù)需要可做升高或降低處理。5)儀表信號電纜經(jīng)穿墻保護(hù)管敷設(shè)至控制室沿活動地板下,敷設(shè)至控制柜的接線端子處并固定,剝?nèi)ケWo(hù)層,將儀表信號電纜屏蔽層纏繞后連接到工作接地端子上,儀表信號電纜備用芯線在機(jī)柜內(nèi)接至接線端子,再與電涌保護(hù)器接地系統(tǒng)相連(1Ω),控制室內(nèi)的儀表接地均接到電專業(yè)的等電位接地系統(tǒng)。6)現(xiàn)場所有電氣儀表設(shè)備均應(yīng)接地,如:變送器、電動閥等,所有接地線應(yīng)以最短的距離進(jìn)行敷設(shè),盡量減少長度。7)現(xiàn)場電動閥的動力電纜、供電由電專業(yè)完成。8)儀表及控制系統(tǒng)接線須按其產(chǎn)品說明書要求接線。9)控制系統(tǒng)由系統(tǒng)集成商負(fù)責(zé)整個站控制系統(tǒng)的內(nèi)部安裝、調(diào)試、編程組態(tài)以及投產(chǎn)工作。與現(xiàn)場儀表相連接的電涌保護(hù)器由站控系統(tǒng)集成商負(fù)責(zé)統(tǒng)一安裝在系統(tǒng)機(jī)柜中,并做好電涌保護(hù)器的接地。流量計(jì)算機(jī)需要采用的電涌保護(hù)器由供貨商負(fù)責(zé)安裝在流量計(jì)算機(jī)的機(jī)柜中,并完成內(nèi)部接線工作。10)站控系統(tǒng)集成商應(yīng)負(fù)責(zé)整個站控制系統(tǒng)的硬件集成、軟件組態(tài)、接線、安裝、調(diào)試以及投產(chǎn)等工作。并負(fù)責(zé)與現(xiàn)場儀表的信號連接、通訊、編程及現(xiàn)

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