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输气管道工程可行性研究设计要点

摘要:在输气管道设计的可行性研究阶段,设计工作主要围绕工艺方案的确定、线路初步路由的确定、河流大中型穿越等控制性工程穿越位置和穿越方式的确定展开。本文从这三个重点方面入手论述了输气管道工程可行性研究阶段的设计要点。

关键词:输气管道工程;可行性研究阶段;设计要点;工艺;线路

1设计过程要点

1.1工艺部分

(1)基础资料和数据。首先要保证基础数据的准确性,基础数据主要包括气源供气量、气象地理自然条件调研资料(温度,线路长度、高差等)、气体组分和气质分析数据资料。(2)市场分析和供配气方案。应对目标用气市场需求做细致调研,取得地方管网规划、当地输气系统发展现状和规模、与输气系统有关的已建的各类管道系统状况(包括电、通信、水)等资料,取得地方政府有关人口、社会经济发展的中长期规划资料,并取得下游用户尤其是工业大户的用气协议。在此充分调研基础上,根据该地目前的人口、社会经济状况及中长期发展规划,对居民用气、商业用气、工业用气、汽车用气等不同领域的用气需求进行逐年的、合理的预测,预测跨度不小于10年,以保证工艺计算的合理性和可行性。(3)输气工艺方案比选。设计工作中应根据设计输量,气象地理自然条件调研资料,考虑管道管材市场价格因素,用气区域长期用气发展情况,进行压力、管径的技术经济比选,从而推荐合理的输气方案。(4)适应性分析。工艺方案确定后,应对工艺系统进行适应性分析,主要包括计算管道末段储气能力,管道最大输送能力分析,管道调峰分析和事故工况适应性分析。

1.2线路部分

(1)线路走向方案的确定。设计在遵守线路选线原则的基础上,要提出2-3个可能的线路走向方案,进行技术经济方案对比,并结合地方政府和建设单位的意见,确定推荐路由方案。(2)地区等级和设计系数的确定。严格按照《输气管道工程设计规范》(GB50251-2015)4.2节确定管道沿线地区等级和设计系数,当经过重要人口密集区、商业区、工业区、规划发展区等地区时,适当提高地区等级和设计系数。(3)线路用管。目前国内输送天然气管道采用的钢管类型有无缝钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝埋弧焊钢管、直缝电阻焊钢管等,应根据各种类型钢材的钢管性能、质量、供货周期、使用量、建设方需求、工程情况和投资等因素,提出推荐选用的钢管类型,并说明理由。管道用管类型确定后,进行线路用管钢级比选,列出不同钢级下对应的不同的管材壁厚和管材投资进行技术经济比选,推荐合理的钢级。(4)管道校核。按《输气管道工程设计规范》(GB50251-2015)5.1节进行钢管强度校核、稳定性校核。按照《油气输送管道线路工程抗震技术规范》(GB50470-2008)进行抗震校核。

1.3穿越部分

穿越设计包括线路小型穿越、河流大中型穿越和隧道穿越设计。(1)线路小型穿越。线路小型穿越主要包括公路、铁路穿越以及小河鱼塘穿越。公路、铁路穿越方案主要考虑施工条件,技术、经济、工期等因素,确定公路、铁路的穿越位置和穿越方式,需得到政府有关部门和路权单位的许可。小型河流穿越位置和方式需得到河道管理部门的许可。(2)河流大中型穿越。河流大中型穿越位置应符合线路总体走向,局部范围内线路走向可根据河流穿越位置调整。由于设计过程需要地质资料和防洪评价资料,评审也需要一定的时间,河流大中型穿越位置和方式的确定往往成为制约工程进度的重要因素,应予以充分重视。设计过程中,应按规范要求深度进行地质勘察工作,委托有资质的单位进行防洪评价,根据地形、地质条件、河流冲刷深度和环境因素等资料提出穿越比选方案,从工程地质、施工技术难度、工期影响、安全环保、投资、风险等方面进行综合技术经济比较,推荐合理的方案,并上报河流主管部门和其他相关部门审查通过。(3)隧道穿越。管道穿越山岭地段,由于局部地段管道受地形地物影响沿陡坡敷设,交通条件和施工难度很大,对生态环境破坏较大,这种情况下可以提出隧道穿越方案,应将爬坡方案和隧道方案进行综合技术经济比较后,确定合理的推荐方案。合理的隧道穿越位置,应根据线路总体走向以及自然地理和地质条件确定,且应符合环保、林业等相关法规的规定和主管部门的意见和要求。

2设计需考虑的外部因素

(1)充分的资料收集

设计初期,各专业应尽量收集所需资料,尤其是工艺专业,应进行充分的资料收集,对地区管网规划,当地输气系统发展现状和规模,与本系统有关的已建的各类管道系统状况(包括电、通信、水等),地方政府有关人口、社会经济发展的中长期规划,用户用气量预测数据等资料进行充分调研,以保证工艺方案的准确性和合理性。

(2)地方主管部门的意见

设计过程中要注重与地方政府的结合,确保线路路由方案和站场、阀室规划选址获得政府相关部门的许可。这些许可文件主要包括:①线路路由的意向性文件。a.县级政府部门的路由意向性文件;b.管道穿越公路、铁路、河流大中型穿越意向性文件;c.管道通过自然保护区、水源地、矿区、文物保护区等的意向性文件。②用地意向性文件。站场及阀室永久用地意向性文件。

3结语

本文总结了输气管道工程可行性研究阶段设计的要点,包括设计过程的要点和与设计有关的需考虑的外部因素,在输气管道工程可行性研究阶段设计工作考虑以上各要点,有利于可行性研究工作的准确性和合理性,也有利于后续初步设计阶段的顺利开展。

作者:牛元镇 单位:中油辽河工程有限公司

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