高壓天然氣管道工程項目建設(shè)的可行性研究報告

高壓天然氣管道工程項目建設(shè)可行性研究報告目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章總論 41.1編制依據(jù) 41.2項目背景及建設(shè)目的 41.3編制原則 51.4遵循的主要標準規(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)計參數(shù) 184.3線路用管 194.4線路截斷閥室 234.5管道穿跨越 244.6管道敷設(shè) 254.7管道焊接及檢驗 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 325.1防腐 325.2陰極保護 355.3主要工程量表 36第6章分輸站 366.1設(shè)計原則 366.2站場工藝 366.3設(shè)備及閥門的選用 386.4非標設(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 65第7章節(jié)能 677.1主要消耗指標 677.2節(jié)能措施 67第8章環(huán)境保護 688.1環(huán)境保護執(zhí)行標準 688.2影響環(huán)境的危害分析 688.3環(huán)境保護措施 698.4環(huán)境保護管理機構(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)行標準 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 8311.1危險有害因素分析 8311.2采取的主要防護技術(shù)措施 9011.3安全管理機構(gòu) 9211.4主要結(jié)論及建議 93第12章組織機構(gòu)及定員 9412.1機構(gòu) 9412.2定員 9412.3培訓 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)濟影響分析 9614.1投資估算結(jié)果 9614.2財務(wù)評價 10014.3不確定性分析 10114.4財務(wù)評價分析結(jié)論 101附件：附件1：《34#閥室-任丘北部門站輸氣管道建設(shè)項目可行性研究報告審查會會議紀要》中國石油華北油田公司規(guī)劃計劃處2011年5月5日附圖：附圖1管道平面走向圖附圖2陰極保護平面布置圖附圖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)燃氣、石油天然氣相關(guān)專業(yè)標準、規(guī)范、規(guī)定；2）2010年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告》的委托。1.2項目背景及建設(shè)目的1.2.1項目背景“陜京二線”輸氣管道工程的建設(shè)是2004年西部大開發(fā)十大重點工程之一。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、山西省和某某省，東至北京市大興區(qū)采育鎮(zhèn)，全長935.4公里，該管線于2005年7月20日正式進氣。2006年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)任丘市燃氣總體發(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)濟上合理可行，充分發(fā)揮其社會效益，受華北油田公司委托，某某華寧工程勘察設(shè)計有限公司進行編制《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）進一步保證某某燃氣集團有限公司對工業(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、陰極保護等內(nèi)容及經(jīng)濟評估。1.3編制原則1)嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)法規(guī)、政策、標準和規(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，從實際出發(fā)，遠近期結(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)運行；4)選用先進、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)濟合理，以減少投資及拆遷補償費用；5)注重消防、環(huán)保、節(jié)能、安全生產(chǎn)和勞動衛(wèi)生；1.4遵循的主要標準規(guī)范《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB50251-2003《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范》GB50423-2007《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收規(guī)范》GB50369-2006《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》 GB50424-2007《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》GB50470-2008《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/T4109-2005《鋼質(zhì)管道焊接及驗收》 SY/T4103-2006《管道地面標識管理規(guī)范》Q/SYGD0190-2008《管道干線標記設(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/T21447-2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法》GB/T21246-2007《埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護設(shè)計規(guī)范》SY/T0019-97《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》GB/T23257-2009《輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶（套）》SY/T4054-2003《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》中華人民共和國主席令(第三十號)《中華人民共和國環(huán)境保護法》（全國人大常委會1989）《工業(yè)“三廢”排放試行標準》GBJ4-73；《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096-2008《建設(shè)項目環(huán)境保護條例》（國務(wù)院253號令）《建設(shè)項目（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行天然氣密閉輸送；2）采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強級防腐和犧牲陽極保護相結(jié)合的方式進行防腐。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2008年11月開工建設(shè)，2009年11月建成，擴建了榆林壓氣站，新建了興縣、陽曲、石家莊3座壓氣站，陜京二線逐步達到年輸氣120×108m3的設(shè)計規(guī)模。正在建設(shè)中的“陜京三線”工程，是國家重點工程，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的部分中亞天然氣，設(shè)計年輸氣量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中一類氣的標準，并且充足可靠，能夠保證任丘市近、遠期工程用氣。任丘市城區(qū)天然氣消費市場已落實，需求旺盛，是比較理想的目標市場。1.6.2市場概況1）某某燃氣集團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，所以，某某燃氣集團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2010年，任丘市鋪設(shè)約100km的城市燃氣管網(wǎng)，城市燃氣的用戶達到8.6萬戶，年商業(yè)用氣8000×104Nm3，基本實現(xiàn)了城市燃氣的全覆蓋，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，2010年-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）計算月平均日用氣量（104Nm3/d）計算月平均小時用氣量（104Nm3/h）不可中斷日用氣量（104Nm3/d）20101.2033.3338.333.513.2020111.5643.3349.404.323.6020121.7247.6753.864.494.0320131.8952.4359.254.694.5220142.0857.6864.604.845.0620152.2863.4471.065.035.6620162.5169.7977.475.166.3420172.7676.7785.215.507.1120183.0484.4492.895.817.9620193.3492.89102.186.398.9120203.68102.18112.407.029.98由于2007年1月投入使用的任丘市西部門站最大能夠達到年供氣量3.3×108Nm3/a，目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，2010年用氣量約為1.1×108Nm3/a，其氣源通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)劃擴建生產(chǎn)線，預(yù)計其2013年最大年用氣量將達到2.0×108Nm3/a，以及任丘市CNG車運天然氣約為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、機制等專業(yè)。2）輸氣線路管道起點位于任丘市青塔鄉(xiāng)境內(nèi)的陜京二線34號閥室；終點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)擠壓聚乙烯加強級防腐和犧牲陽極保護相結(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)計參數(shù)表設(shè)計規(guī)模(108Nm3/a)設(shè)計壓力（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通過計算外徑D219.1管線基本可以滿足輸送要求，但考慮到管線將來增容的可能，所以線路用管參數(shù)推薦用管見表1.6-3表1.6-3管道設(shè)計參數(shù)表設(shè)計規(guī)模(108Nm3/a)設(shè)計壓力（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)計規(guī)范》（GB50251-2003）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）穿越方式進行穿越；河渠、機耕路采用大開挖穿越方式進行穿越；當采用大開挖方式穿越時，需對河渠兩側(cè)岸坡進行砌石防護。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)擠壓聚乙烯加強級防腐㎡93651.3穿越公路及河渠處151.5水工保護處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)濟指標表1.6-5主要技術(shù)經(jīng)濟指標表序號項目單位數(shù)量備注一規(guī)模1設(shè)計規(guī)模108m3/a11320×104m3/d2設(shè)計壓力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工程費萬元6410.092其他費用萬元2709.33備費用萬元539.34建設(shè)期貸款利息萬元151.781.6.6研究結(jié)論1）本項目的研究完全符合國家相關(guān)標準規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；2）本項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）通過對管道氣源、供氣規(guī)模的分析，本項目技術(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某某省中部，地處京津冀經(jīng)濟圈，屬環(huán)京津、環(huán)渤海經(jīng)濟開放帶，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區(qū)暖溫帶半濕潤氣候，屬冀中平原暖溫半干旱復種亞區(qū)。大陸性氣候顯著。大陸度為65.2，干燥度1.33。四季分明，光照充足，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盛行風向SSW平均風速全年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)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。(任丘經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和雁翎經(jīng)濟開發(fā)區(qū)即牛村開發(fā)區(qū)),共轄413個行政村。2.3.2經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)：任丘綜合實力不斷提升。2007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)營率達到46%，形成了“雞、鴨、魚、菜”四個主導產(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。項目建設(shè)進一步加強，新上投資1000萬元以上的項目160個，超億元的14個，是近年來項目最多、投資規(guī)模最大的一年。民營經(jīng)濟實力不斷壯大，形成了石化、鋁型材、摩托車、石油鉆采設(shè)備制造、電氣機械及器材制造等特色主導產(chǎn)業(yè)，民營企業(yè)總數(shù)1.8萬多家，通過ISO9000系列質(zhì)量認證的企業(yè)103家，3C認證企業(yè)52家，QS認證企業(yè)33家，冠名“某某”以上名稱企業(yè)148家。目前，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)點達1.7萬攤，餐飲網(wǎng)點2290個以上；全年社會消費品零售總額完成61.6億元；大小金融、保險機構(gòu)184家；全部金融機構(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市、“兩基”教育先進市、幼兒教育先進市、文化先進市、體育先進市、殘疾人工作先進市、廣播電視先進市、愛心獻功臣先進市。任丘的綜合實力從“九五”起一直位居某某“十強”和全國百強縣市。2006年，綜合實力列全國百強縣市第71位。2008年，縣域經(jīng)濟基本競爭力列全國百強縣市第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)交叉通過。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。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、某某省，東達北京市大興區(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)計壓力10MPa，設(shè)計年輸氣量120×108m3/a。陜京三線輸氣管道工程，西起陜西省長慶榆林首站，東至某某省永清縣永清分輸站。管線全長820km，管徑1016mm，設(shè)計壓力10MPa，設(shè)計年輸氣量150×108m3/a；目前陜京三線的閥室與陜京二線閥室已經(jīng)連通，統(tǒng)一通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目標市場的選擇2005年的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2006年11月，“陜京二線”任丘分輸站建成，到2007年1月，任丘西部門站正式投入使用，任丘市發(fā)展城市燃氣市場第一次有了可靠的氣源保證。任丘市天然氣供應(yīng)得到了快速發(fā)展，截止到2009年，任丘市鋪設(shè)形成了約有100km的城市燃氣管網(wǎng)，城市燃氣的用戶達到8.6萬戶，年商業(yè)用氣8000×104Nm3，基本實現(xiàn)了城市燃氣的全覆蓋，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2008年用氣量區(qū)域年用氣量（108Nm3/a）年平均日用氣量(108Nm3/d)計算月平均用氣量(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2009年用氣量區(qū)域年用氣量（108Nm3/a）年平均日用氣量（108Nm3/d）計算月平均用氣量(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：2010年-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）計算月平均日用氣量（104Nm3/d）計算月平均小時用氣量（104Nm3/h）不可中斷日用氣量（104Nm3/d）20101.2033.3338.333.513.2020111.5643.3349.404.323.6020121.7247.6753.864.494.0320131.8952.4359.254.694.5220142.0857.6864.604.845.0620152.2863.4471.065.035.6620162.5169.7977.475.166.3420172.7676.7785.215.507.1120183.0484.4492.895.817.9620193.3492.89102.186.398.9120203.68102.18112.407.029.98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處魚塘之間通過，穿過1處灌溉渠、1條磚路后到達任丘市新西環(huán)路，穿過任丘市新西環(huán)后，通過1片樹林到達任雁公路后，穿越趙店西公路后從路東側(cè)采油井場的西側(cè)通過，到達趙店東公路東側(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)擠壓聚乙烯加強級防腐和犧牲陽極防腐相結(jié)合的防腐方式進行管道的外防腐。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條磚路后到達任丘市新西環(huán)路，穿過任丘市新西環(huán)后，通過1片樹林到達任雁公路后，到達趙店東公路東側(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)擠壓聚乙烯加強級防腐和犧牲陽極防腐相結(jié)合的防腐方式進行管道的外防腐。方案比選：方案一中部分管道通過路線附近有魚塘、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)報批周期無法預(yù)估，同時施工難度較大，項目工期無法保證。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雜程度要遠高于方案一，所以本次項目推薦方案一。本工程線路具體走向圖詳見附圖1。4.2設(shè)計參數(shù)1）設(shè)計規(guī)模某某燃氣公司的34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)計輸量為60×104Nm3/d，即為2.1×108Nm3/a。2）設(shè)計壓力管道運行壓力為4.0MPa，設(shè)計壓力為6.3MPa；3）壓力系統(tǒng)起點壓力4.2MPa，終點壓力3.6MPa。3）其他基礎(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)計壓力為6.3MPa，所需管徑為D273mm。從安全性和經(jīng)濟性考慮，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管徑壁厚計算根據(jù)本工程輸氣干線的管徑和設(shè)計壓力，采用過高強度的管材不但價格高，而且壁厚的有效利用率低，選用強度過低的管材，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行計算，綜合考慮工程造價、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)計規(guī)范》（GB50251-2003），管道壁厚計算公式為：=PD/(2sFt)式中：－鋼管計算壁厚，mm；P－設(shè)計內(nèi)壓力，MPa；D－鋼管外徑，mm；s－鋼管的最小屈服強度，MPa；－鋼管焊縫系數(shù)，按《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》選取1；F－設(shè)計系數(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彎頭強度計算δb=δ×m式中：δb－彎頭或彎管的管壁計算厚度，mm；δ－彎頭或彎管所連接的直管段管壁計算厚度，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、熱煨彎頭用管進行強度計算，為確保管道運行更加安全，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）計算壁厚4.9選擇壁厚6.3熱煨彎頭（mm）計算壁厚5.1選擇壁厚管道強度及穩(wěn)定性校核（1）當量應(yīng)力校核對于埋地管道必須進行當量應(yīng)力校核。校核條件為：受約束熱脹直管段，按最大剪切應(yīng)力強度理論計算的當量應(yīng)力必須滿足下式要求：式中：σe－當量應(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)定的最小屈服強度，MPa。對使用溫度較高的最不利條件進行強度校核：?。簍1=-10℃（管道施工最低溫度）t2=30℃（最高運行溫度）經(jīng)計算：對于材質(zhì)L290MB，管道直徑D273mm，運行壓力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度要求。（2）穩(wěn)定性校核根據(jù)國外的研究結(jié)果，一般認為只有當管子直徑與厚度比D/δ>140時，才會在管子正常運輸、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)計規(guī)范》（GB50251-2003）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)過計算，本工程線路用管的直徑與厚度之比分別為43.3，遠小于140，因此，鋼管不會出現(xiàn)圓截面失穩(wěn)問題。（3）徑向穩(wěn)定驗算驗算公式：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)驗算，在管道設(shè)計埋深及外載荷情況下，Δx=6.03×10-3<0.03D＝8.0×10-3，所以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)標準《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》（GB50470-2008）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的大中型穿越段進行抗震校核。本工程管線所經(jīng)區(qū)域的設(shè)計地震動峰值加速度值為0.15g，無大中型穿越，所以不會對管道造成破壞，無需校核。4.4線路截斷閥室根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB50251-2003），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，便于管道的維護搶修，應(yīng)在沿線每隔一定距離和特殊地段設(shè)置線路截斷閥室。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)，所以不設(shè)截斷閥室，只在管道進入北部門站后設(shè)截斷閥，管線發(fā)生故障時，通過34號閥室下載口和北部門站站內(nèi)截斷閥控制管線放空。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)岸坡進行防護，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)計規(guī)范》（GB50251-2003）和《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范》（GB50423-2007）中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，采用加保護套管的方式穿越。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、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)域為麥田，地勢平坦。采用機械開挖溝上組焊。按照《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB50251-2003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，為確保管道安全運行，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）。4.6.1管溝開挖與回填1）管溝開挖管溝開挖前，應(yīng)進行移樁。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樁、參照物標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3m1.0溝深3～5m1.21.01.12.0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)計規(guī)范》（GB50251-2003），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，除此之外則用單斗挖掘機。有地下設(shè)施時宜人工開挖管溝。施工機械在縱坡上挖溝，必須根據(jù)坡度的大小、土壤的類別、性質(zhì)及狀態(tài)計算施工機械的穩(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，回填土時應(yīng)分層夯實，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)及時恢復原地貌，并保護耕植層，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。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、林木等進行清點造冊。施工作業(yè)帶清理應(yīng)在放線并辦理好征（占）地手續(xù)后進行。施工作業(yè)帶清理、平整應(yīng)遵循保護農(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)注意保護線路控制樁，如有損壞應(yīng)立即補樁恢復。施工作業(yè)帶范圍內(nèi)，對于影響施工機具通行或施工作業(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)帶的復耕工作，使土地回到有用狀態(tài)。4.6.2轉(zhuǎn)角處理當管道水平轉(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）當管線與其它各種地下管道交叉時，輸氣管線走其他管線的下方，并保證凈距不小于0.3m；當小于0.3m時兩管間設(shè)置堅固的絕緣隔離物。2）當管線與埋地電力、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，當小于0.5m時，采取絕緣隔離保護措施，保護好電力、通信電纜。當管線與其它管線、電纜、或其它各種地下管道平行敷設(shè)時，其間距為10m。當根據(jù)現(xiàn)場情況確實無法滿足10m間距要求時，采取絕緣隔離保護措施。4.6.4沿線文物保護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，保護好現(xiàn)場，并快速報告當?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)掘計劃，報國家文物行政管理部門批準。發(fā)掘工作完成后，方可施工。建設(shè)單位應(yīng)采取措施進行保護，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)要求管道焊接及驗收按照《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50369-2006）進行。施工單位應(yīng)在工程開工前進行焊接工藝試驗，提出焊接工藝評定報告。當環(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收規(guī)范》（GB50369-2006）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。當外觀檢查合格后，方可進行下一步探傷檢驗。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收規(guī)范》(GB50369-2006)、《鋼質(zhì)管道焊接及驗收》（SY/T4103-2006）的要求。所有環(huán)向焊縫均應(yīng)進行100%射線探傷檢驗，穿越河渠、道路地段管道進行100%超聲波檢查，100%射線探傷檢驗。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》GB3323-2005執(zhí)行，Ⅱ級為合格；超聲波檢應(yīng)達到《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收規(guī)范》（GB50369-2006）進行。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)對該段進行安全檢查，彎管等各連頭點全部連通并經(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，壁厚滿足實驗壓力要求。水壓試驗供水水源應(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)，嚴禁非試壓人員進入。嚴密性實驗時可巡檢。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。修補合格后應(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)理簽字確認合格。4.8.3管道試壓管道試壓應(yīng)在管溝回填后立即進行，試壓前應(yīng)對所有機具、設(shè)備、管件等進行檢查和校驗，合格后方準使用。根據(jù)《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50369-2006）中的規(guī)定，試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25倍，即7.875MPa；持續(xù)穩(wěn)壓時間不得小于4h；當無泄漏時，可降到嚴密性試驗壓力，嚴密性試驗壓力為6.3MPa；持續(xù)穩(wěn)壓時間不得小于24h；當因溫度變化或其它因素影響試壓的準確性時，應(yīng)延長穩(wěn)壓時間。允許壓降值為1％試驗壓力，且不大于0.1MPa為合格嚴密性試驗合格后，用壓縮空氣推動泡沫清管器進行排水吹掃，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，水壓試驗應(yīng)采取防凍措施，試壓完成后應(yīng)立即對被試管段進行清管，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)置標志樁和警示牌，以便于今后的維修和管理。線路標志包括線路轉(zhuǎn)角樁、標志樁和警示牌，其設(shè)置按《管道地面標識管理規(guī)范》Q/SYGD0190-2008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（與陰極保護測試樁合用）；凡與地下構(gòu)筑物交叉處等均設(shè)置標志樁。管道靠近人口集中居住區(qū)、工業(yè)建設(shè)地段等需加強管道安全保護的地方設(shè)警示牌。第5章防腐及陰極保護5.1防腐1）根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，輸氣管道采用防腐層和陰極保護聯(lián)合保護的方式是最有效的防腐蝕措施。本設(shè)計推薦埋地管道采用管線防腐層加陰極保護（采用犧牲陽極保護）的保護方案。（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/T23257-2009）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)；有足夠的機械強度；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，價格低廉；能機械化連續(xù)生產(chǎn)，滿足工程建設(shè)需要；易于現(xiàn)場補口、補傷；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，其評價標準應(yīng)包括：原材料、涂敷工藝、管道施工及運輸、工作壽命、費用等項內(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)不能因為腐蝕而中斷管道的正常運行；同時必須滿足管道施工、運行的要求，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目前國內(nèi)長輸管線常用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、耐化學介質(zhì)浸泡、硬度高、摩擦系數(shù)小，不產(chǎn)生陰極保護屏蔽，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致，現(xiàn)場補傷量很大，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。此涂層是目前我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作簡單評述，見表5.1-1.表5.1－1管道常用防腐涂層性能綜合比較項目聚乙烯復合結(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>10年約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)境污染很小很小補口工藝熱收縮套（帶）噴涂或熱收縮套（帶）主要優(yōu)點綜合性能優(yōu)異,既有FBE的強粘結(jié),良好的耐陰極剝離和防腐性能，又有PE良好的機械性能,抗透濕性和絕緣性粘結(jié)力強,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涂敷工藝較復雜易被尖銳物沖擊破壞,對吸水敏感,涂裝過程要求十分嚴格,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，所以管道外防腐采用三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯加強級防腐。（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)擠壓聚乙烯加強級防腐。聚乙烯加強級防腐層預(yù)制嚴格執(zhí)行《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》（GB/T23257-2009）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％）。補口采用輻射交聯(lián)三層結(jié)構(gòu)熱收縮帶防腐，補傷采用高固體分環(huán)氧樹脂涂料進行修補。5.2陰極保護由于管道起點是陜京二線閥室，無法安裝陰極保護設(shè)備，而終點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。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。也無須外加設(shè)備，維護工作量小。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防腐及陰極保護主要工程量名稱單位數(shù)量備注D273鋼管環(huán)氧粉末加強級防腐管補口個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電位只能測量儀AMP-1臺2維護用第6章分輸站6.1設(shè)計原則主要遵循以下原則：1）滿足分輸系統(tǒng)工藝設(shè)計的要求，實現(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)符合國家標準《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》GB50183-2004；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用。6.2站場工藝6.2.1分輸站概述由于陜京二線34#閥室目前只剩余一個預(yù)留口，并且其站內(nèi)現(xiàn)已無法滿足下載口的工藝安裝要求，所以在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，將某某燃氣集團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數(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)計參數(shù)進站壓力：7.6MPa；出站壓力：4.2MPa；設(shè)計壓力：10MPa；設(shè)計氣量320×104Nm3/d。㈡站場功能（1）接收上游管線天然氣；（2）對進站天然氣進行、調(diào)壓、過濾、計量；（3）向下游門站分輸天然氣；（4）進、出分輸站天然氣緊急截斷和放空；（5）事故狀態(tài)及維修時的天然氣截斷放空。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進入分輸站，首先經(jīng)總匯氣管分配，分別進入北部門站分輸橇、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）進行調(diào)壓，然后進入2套超聲波流量計橇塊（開1備1）進行計量，計量后天然氣以4.2MPa出站，輸至下游用戶門站。在計量前匯氣管可單接一路氣進自用氣調(diào)壓箱，經(jīng)計量、調(diào)壓后滿足站內(nèi)采暖和生活用氣需求。在進、出分輸站總管道上設(shè)置有電動緊急切斷閥，當分輸站內(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，定期拉運至安全地點處理。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)計壓力為10MPa和6.3MPa。6.3.1計量、調(diào)壓系統(tǒng)為實現(xiàn)本工程與下游門站供氣的交接計量，設(shè)置交接計量儀表超聲波流量計。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)、壓力安全保護系統(tǒng)及相關(guān)的監(jiān)視報警系統(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大，在分輸站的進、出站管線上設(shè)置緊急截斷閥，緊急截斷閥采用鋼球閥，配置電動執(zhí)行設(shè)備。當站場發(fā)生事故及檢修時，可關(guān)閉進、出站緊急截斷閥，保證站場的安全。2）球閥根據(jù)輸氣管道的特點，工藝管線上的閥門均采用鋼制球閥，其特點是密封性能好，操作靈便。具有遠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。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。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式兩種類型，先導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位，關(guān)閉不嚴的問題。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，得以將相連接于其兩端的管道可以在導電上斷開，即不導電，從而防止陰極保護電流的流失和對其它系統(tǒng)的不良影響。6.4非標設(shè)備6.4.1概述非標設(shè)備設(shè)計內(nèi)容有匯氣管、放空立管、清管三通。本次設(shè)計不得用于其它工程項目。6.4.2設(shè)計范圍設(shè)計范圍為非標設(shè)備的主體及部分附件，截止到設(shè)備接管的第一片法蘭，包括對非標設(shè)備進行選材及設(shè)計，并提出制造、檢驗及驗收的要求。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)計內(nèi)容，詳見相關(guān)專業(yè)內(nèi)容。6.4.3設(shè)計原則1）嚴格執(zhí)行國家和行業(yè)最新版本的法規(guī)、標準、規(guī)范和規(guī)程,確保所設(shè)計的非標設(shè)備符合國家及行業(yè)的各項現(xiàn)行規(guī)定。2）嚴格按照工藝及甲方所提供的各有關(guān)參數(shù)進行設(shè)計，滿足工藝過程的需要。設(shè)計應(yīng)充分考慮站場的生產(chǎn)操作特點，與生產(chǎn)、管理和維修相適應(yīng)。3）在設(shè)計中積極采用經(jīng)實踐考驗的新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)和新材料，力求做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、操作方便、運行平穩(wěn)、安全可靠。4）設(shè)計制造立足國內(nèi)，并消化吸收國外先進技術(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)計使用壽命按10～15年考慮。6.4.4遵循的標準規(guī)范《鋼制壓力容器》GB150-1998《鋼制臥式容器》JB/T4731-2005；《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》GB6479-2000；《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB/T4709-2000；《承壓設(shè)備無損檢測》JB/T4730-2005；《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口》GB/T985.1-2008；《埋弧焊的推薦坡口》GB/T985.2-2008；《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》HG/T20592～20635-2009；《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB713-2008；《鋼制臥式容器》JB/T4731-2005；《壓力容器涂敷與運輸包裝》JB/T4711-2003。6.4.5主要設(shè)備設(shè)計方案本工程主要非標設(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、防雨、防寒、防雷、抗干擾能力強；能承受地震、風載等各種載荷；應(yīng)滿足安全、環(huán)保及健康的要求；噪音?。贿\行維護簡單、使用壽命長。（2）匯氣管按照我國標準GB50251《輸氣管道設(shè)計規(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)計應(yīng)遵循壓力管道的有關(guān)標準規(guī)范。其設(shè)計壓力與管道的設(shè)計壓力一致，這種規(guī)定與國際上其它國家如美國標準ASMEB31.8的規(guī)定是一致的。匯氣管的筒體壁厚計算和開孔補強計算，GB50251《輸氣管道設(shè)計規(guī)范》中均有明確規(guī)定，其制造、檢驗及驗收應(yīng)按GB150《鋼制壓力容器》的有關(guān)規(guī)定進行，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，主管壁厚不僅要滿足高壓下的強度要求，還要為支管提供所有材質(zhì)并滿足開孔補強，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