输气管道建设项目可行性研究报告

1、输气管道建设项目可行性研究报告输气管道建设项目可行性研究报告（本文档为word格式，下载后可修改编辑！）目录 TOC o 1-5 h z 第1章总论 51.1编制依据 51.2项目背景及建设目的 51.3编制原则61.4遵循的主要标准规范 61.5总体技术水平 71.6主要研究结论 7第2章 自然条件及社会条件 132.1地理位置132.2自然条件132.3社会条件15第3章气源及市场分析 163.1气源概况163.2市场分析17第4章管道线路工程 194.1线路走向方案194.2设计参数204.3线路用管214.4线路截断阀室 254.5管道穿跨越264.6管道敷设274.7管道焊接及检验

2、314.8管道清管、试压 324.9线路附属设施34第5章防腐及阴极保护 345.1防腐345.2阴极保护375.3主要工程量表 37第6章分输站 386.1设计原则386.2站场工艺 386.3设备及阀门的选用 40非标设备 426.5工艺部分主要工程量 466.6站场内防腐476.7自动控制及仪表 496.8供配电526.9通信系统55总图55建筑与结构59给排水及消防 636.13采暖通风67第7章节能 687.1主要消耗指标 687.2节能措施69第8章环境保护 69环境保护执行标准 69影响环境的危害分析 70环境保护措施 718.4环境保护管理机构 728.5环境监测738.6环境

3、影响分析 73第9章劳动安全卫生 74劳动安全执行标准 749.2劳动安全卫生危害因素分析 749.3劳动安全卫生措施 75第10章消防 77工程的火灾危险性分析 77安全管理对策与措施 8010.3消防安全8210.4安全消防专用设施 84第11章安全设施设计 8411.1危险有害因素分析 84采取的主要防护技术措施 91安全管理机构 93主要结论及建议 94第12章组织机构及定员 95机构95定员96培训96第13章维修与抢修 97概述97原则97工作内容97第14章经济影响分析 9814.1投资估算结果 9814.2财务评价10214.3不确定性分析 102财务评价分析结论 103第1章

4、总论1.1编制依据1）国家有关燃气、石油天然气相关专业标准、规范、规定；2）2010年8月华北油田公司关于34号阀室至某某市北部门站 高压天然气管道工程可行性研究报告的委托。1.2项目背景及建设目的1.2.1项目背景“陕京二线”输气管道工程的建设是 2004年西部大开发十大重 点工程之一。管道主要输送长庆油田的天然气，西起陕西省靖边县， 途径陕西省、山西省和河北省，东至北京市大兴区采育镇，全长 935.4公里，该管线于2005年7月20日正式进气。2006年11月,“陕京二线”某某分输天然气站申请开口成功，某某西部门站正式 投入使用，为某某市提供了天然气保证。根据某某市燃气总体发展要求，为了使

5、某某市“陕京三线”配 套的某某北部门站工程在技术上、经济上合理可行，充分发挥其社 会效益，受华北油田公司委托，某某工程勘察设计有限公司进行编 制34号阀室至某某市北部门站高压天然气管道工程可行性研究报告。1.2.2建设必要性1）为了满足某某市市政府要求双回路、双气源安全稳定供气以 及某某市宏观经济发展的要求；2）为保障华北石化1000万吨天然气制氢工程的原料供应；3）进一步保证华港燃气集团有限公司对工业、民用天然气供 应的持续与稳定。122研究范围本输气管道工程所涉及的内容包括：线路路由、管道敷设、用 管、管道防腐、阴极保护等内容及经济评估。1.3编制原则1）严格执行国家、行业的有关法规、政策

6、、标准和规范；2）根据某某市天然气供应现状与发展规划，从实际出发，远近期结合。3）线路走向布局合理，避开城镇规划区及不良地质地段，注重管 道本质安全，防止第三方破坏，确保管道安全平稳运行；4）选用先进、成熟、可靠的工艺技术，方案既要做到安全、稳定、 可靠，又要经济合理，以减少投资及拆迁补偿费用；5）注重消防、环保、节能、安全生产和劳动卫生；1.4遵循的主要标准规范输气管道工程设计规范GB50251-2003油气输送管道穿越工程设计规范GB50423-2007关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定（试行）（78）交公路字698号，（78）油化管道字452号）石油天然气工业输送钢管交

7、货技术条件第2部分：B级钢管GB/T9711.2-1999油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007油气输送管道线路工程抗震技术规范GB50470-2008管道下向焊工艺规程SY J4071-1991石油天然气钢质管道无损检测SY/T4109-2005钢质管道焊接及验收管道地面标识管理规范管道干线标记设置技术规定长距离输油输气管道测量规范钢质管道外腐蚀控制规范SY/T4103-2006Q/SY GD0190-2008SY/T6064-1994SY0055-1993GB/T21447-2008埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T

8、21246-2007埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范SY/T0019-97埋地钢质管道聚乙烯防腐层GB/T23257-2009中华人民共和国石油天然气管道保护法中华人民共和国主席中华人民共和国环境保护法工业“三废”排放试行标准建设项目环境保护条例令（第三十号）（全国人大常委会1989）GBJ4-73；（国务院253号令）建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定（原劳动部令第3号令）1.5总体技术水平1）输气管道依靠陕京二线提供的压力作为动力，利用首末两端的 压差进行天然气密闭输送；2）采用三层结构挤压聚乙烯加强级防腐和牺牲阳极保护相结合的 方式进行防腐。1.6主要研究结论1.6.1资源概况“陕

9、京二线”增输工程于 2008年11月开工建设，2009年11月建成，扩建了榆林压气站，新建了兴县、阳曲、石家庄3座压气站，陕京二线逐步达到年输气1203 108mS的设计规模。正在建设中的“陕京三线”工程，是国家重点工程，该长输管线起于陕西榆林，与“陕京二线”并行，该工程以输送塔里木盆地 天然气为主，同时可输送新增引进的部分中亚天然气，设计年输气量 1503 108n3o本工程气源为陕京二线 34号阀室，供气压力为7.6MPa,该气 源符合天然气GB17820中一类气的标准，并且充足可靠，能够 保证某某市近、远期工程用气。某某市城区天然气消费市场已落实， 需求旺盛，是比较理想的目标市场。1.6

10、.2市场概况1 ）华港燃气集团有限公司所拥有的某某北部门站、某某西部门 站、河间门站都需要从陕京二线34#阀室下载天然气，总年用气量约 为11.23 10卜帛，34#阀室站内无法满足工艺安装要求，所以，华港 燃气集团有限公司新建分输站1座，直接连接34#阀室。2）某某市天然气供应得到了快速发展，截止到 2010年，某某市铺 设约100k n的城市燃气管网，城市燃气的用户达到 8.6万户，年商 业用气8000 3 104Nrn，基本实现了城市燃气的全覆盖，初步具备了 年供气330003 10细帛的能力，随着国家对节能减排方面所采取的相 关措施和某某市城市规划的逐一实施，工业用气量在逐年迅猛的提

11、高。根据某某市未来用气量的预测，2010年-2020年某某市区域用 气量预测见表1.6-1 :表1.6-1某某市用气规模预测表年限年用气量（108Nn3/a）年平均日用气 量（104N计算月 平均日用气量计算月平均小时用气量不可中断日用气量m/d）41 （10N m/d）43（10Nm /h）4|（10N m/d）20101.2033.3338.333.513.2020111.5643.3349.404.323.6020121.7247.6753.864.494.0320131.8952.4359.254.694.5220142.0857.6864.604.845.0620152.2863.4

12、471.065.035.6620162.5169.7977.475.166.3420172.7676.7785.215.507.1120183.0484.4492.895.817.9620193.3492.89102.186.398.9120203.68102.18112.407.029.98由于2007年1月投入使用的某某市西部门站最大能够达 到年供气量3.33 108Nrr/a，目前中国石油华北石化分公司作为 某某市最大的工业用户，2010年用气量约为1.1 3 108Nrnfa， 其气源通过某某市西部门站经城市中压管道供应，增加了中压 管网的供气压力，影响居民生活用气的稳定，同时可靠性较

13、低， 随着中国石油华北石化分公司规划扩建生产线，预计其 2013 年最大年用气量将达到2.03 108NriVa，以及某某市CNG车运天 然气约为1.0 3 108Nm/a，这就造成某某市西部门站无法正常满 足城市用气，因此华北油田公司新建了某某市北部门站输气量 为2.13 108Nm/a，以保证对某某市供气的可靠性及稳定性。本 次管道工程即为某某市市北部门站的气源管线。163工程概况1）分输站主要工艺为：天然气在站内调压、计量后外输至下 游门站。工程配套的辅助专业有：建筑结构、仪表自动化、给 排水及消防、供配电、暖通、通信、防腐、总图、机制等专业。2）输气线路管道起点位于某某市青塔乡境内的陕

14、京二线34号阀室；终点位于某某市八里屯村的某某市北部门站；长度约为9.1km左右；管道埋地敷设，埋深为管顶距地面 1.5m；防腐采用三层结构挤压聚乙烯加强级防腐和牺牲阳极保护 相结合的防腐方式。管线穿越106国道1次。3）线路用管管道是做为某某市北部门站的气源线使用。管道具体规格见表1.6-2表1.6-2管道设计参数表设计规模（108Nm/a）设计压力（MPa）管径（m m壁厚（mr）i管型钢种 等级2.16.3219.15.6直缝焊接钢管L290MB2.16.32736.3直缝焊接钢管L290MB2.16.3323.97.1直缝焊接钢管L290MB通过计算外径D219.1管线基本可以满足输送

15、要求，但考虑到管线将来增容的可能，所以线路用管参数推荐用管见表1.6-3表1.6-3管道设计参数表设计规模（108Nma）设计压力（MPa）管壁厚管型钢种等级径m（m)(mm2.16.32736.3直缝焊接钢管L290MB根据沿线人文状况，按照输气管道工程设计规范 （GB50251-2003的有关规定，沿管道中心线两侧各 200m范围内， 任意划分成长度为2km并能包括最大聚居户数的若干地段，按划定 地段内的户数划分为四个等级。管道全线地区等级属于二类地区， 管道穿越公路处顶管（加套管）穿越方式进行穿越；河渠、机耕路 采用大开挖穿越方式进行穿越；当采用大开挖方式穿越时，需对河 渠两侧岸坡进行砌

16、石防护。1.6.4主要工程量1）线路及其配套工程主要工程量号序项目单位数量备注1线路11.直缝焊接钢管、D2733 6.3mm L290MBkm9.121.三层结构挤压 聚乙烯加强级防腐m2936531.穿越公路及河渠处15表 1.6-4主要工程量表1.5水工保护处71.6施工辅路km9.2宽6m2分输站座12.1阀门个80DN 1002.2超声波流量计橇块套6带过滤器2.3调压器橇块套6每套3个2.4放空立管具/、12.5汇气管具/、73仪表自控3.1PLC站控系统套12）技术经济指标表1.6-5主要技术经济指标表序号项目单位数量备注-一-规模1设计规模8310 m /a1143320 XI

17、0 m /d2设计压力MPa6.3-二二水、电、气消耗1水t/a10502电410 kw.h/a28.53三总占地面积1永久性占地亩8.6其中：分输站占地8.45亩2临时性占地亩164站外管线按12m宽临时占地考虑四建筑面积m2386.4五钢材t六宀口 疋贝人15七工程总投资万元9810.461工程费万元6410.09序号项目单位数量备注2其他费用万元2709.33备费用万元539.34建设期贷款利息万元151.78166研究结论1）本项目的研究完全符合国家相关标准规范的有关规定；2）本项目的气源是安全可靠的，完全能够满足下游各门站对天 然气的需求；3）通过对管道气源、供气规模的分析，本项目技

18、术方案是合理 可行的。第2章自然条件及社会条件2.1地理位置某某市位于河北省中部，地处京津冀经济圈，属环京津、环渤 海经济开放带，是国务院确定的对外开放市。市区北距北京151km西南距石家庄201km东南距沧州114 km,东北距天津135 km,西 距保定66km。市境东与廊坊市文安、大城两县相连，南与河间市毗 邻，西与保定市高阳县接壤，西北与安新县隔白洋淀相望，北与雄 县相接。全市总面积1012平方公里，东西横距42.5 km南北纵距 41 km。总人口为81.9万人，其中某某市 68.2万人，华北油田 13.7万人。2.2自然条件2.2.1气候条件某某市属于东部季风区暖温带半湿润气候，属

19、冀中平原暖温半干旱复种亚区。大陆性气候显著。大陆度为65.2，干燥度1.33。四季分明，光照充足，夏暑冬寒，温差较大。某某 市地域气象资料见表2.1-1。表2.1-1某某市地域气象资料表地区某某单位数量气温年平均12.1月平均最、.C32.1高平均最C-10低端最咼C42.7极端最低C-23.8采暖总天数123.4盛行风向SSW平均风速全年m/s3.0最大m/s4.0年均降水量mm558.8最大冻土深度cm67.0极端地面 温度最咼C65.6最低C-27.9年均气压1015.6年均日照2704.1时数蒸发量%2145.7相对湿度63地震基本度7 (0.15g)烈度2.2.2水文地质某某市土壤田

20、质为河流冲积物和沉积物。耕层质地多变，土体层次分明。全市土壤分为潮土和沼泽土两大类型。沼泽土占总耕地的 0.09%，其余为潮土。在潮土中，褐化潮土约占 0.03%，典型潮土约占74%盐化潮土约占23.5%，沼泽化潮土 约占0.25%。某某市水资源主要为地表水和地下水。据多年平 均量综合计算，全市水资源为1.438 3 108m3。其中地表水约0.5 3 108m3，地下水约0.938 3 108m3。地表水资源主要靠白洋淀蓄水，占全市地表水资源的80%223地震根据中国地震动参数区划分图 GB18306的划分，某某市地震烈度为7度，地震加速度值为0.15g。2.3社会条件2.3.1行政区域划分

21、：某某市共辖6个乡（议论堡、青塔、北辛庄、七间房、北汉、 于村）、9镇（出岸、石门桥、鄚州、梁召、吕公堡、长丰、苟各庄、 辛中驿、麻家坞）、2个省级经济技术开发区。（某某经济开发区和 雁翎经济开发区即牛村开发区）,共辖413个行政村。2.3.2经济产业：某某综合实力不断提升。2007年，全市生产总值完成 406.7 亿元，固定资产投资70.1亿元，全部财政收入 35.3亿元，农 民人均纯收入5231元，城镇居民人均可支配收入12303元。农 业结构日趋合理，农业产业化经营率达到46%形成了 “鸡、鸭、 鱼、菜”四个主导产业，培育了 60个产业化龙头企业，有12个 农产品被评为国家或省名优产品。

22、项目建设进一步加强，新上投 资1000万元以上的项目160个，超亿元的14个，是近年来项目 最多、投资规模最大的一年。民营经济实力不断壮大，形成了石 化、铝型材、摩托车、石油钻采设备制造、电气机械及器材制造 等特色主导产业，民营企业总数 1.8万多家，通过ISO9000系 列质量认证的企业103家，3C认证企业52家，QS认证企业33 家，冠名 “河北”以上名称企业148家。目前，某某已成为中 国铝型材产业基地和中国三轮摩托车产业基地。第三产业发展较快，全市有各类规模市场49个，年成交额超亿元的10个；各类 宾馆、饭店2389家，其中五星级宾馆1个、四星级宾馆2个、 三星级宾馆1个、二星级宾馆

23、2个；商业批发零售网点达1.7 万摊，餐饮网点2290个以上；全年社会消费品零售总额完成61.6 亿元；大小金融、保险机构184家；全部金融机构年末存款余额 202.5亿元，其中城乡居民储蓄余额134.1亿元。某某先后被国 家命名为全国平原绿化先进市、“两基”教育先进市、幼儿教育 先进市、文化先进市、体育先进市、残疾人工作先进市、广播电 视先进市、爱心献功臣先进市。某某的综合实力从“九五”起一直位居河北“十强”和全国百强县市。2006年，综合实力列全 国百强县市第71位。2008年，县域经济基本竞争力列全国百强 县市第42位。2.3.3交通状况某某交通十分便利。京九铁路自东北向西南纵穿全境，全

24、长 35.5km，沿途涉及8个乡镇28个行政村，在市区东侧建有车站， 现有51趟列车停站。年客流量约85万人次，运货量约 65万吨市境内公路总长1100km,居全省之冠。其中106国道南北纵贯市 境41km,津保公路南线东西横穿市境40km,两路在市区交叉通过。市长途汽车站现有发往京津等地的省际班车17条路线另有。发往北京、天津、石家庄、廊坊、沧州、和保定的班车。公路交 通十分发达。第3章气源及市场分析3.1气源概况陕京二线输气管道西起陕西省靖边县，途经陕西省、内蒙古自 治区、山西省、河北省，东达北京市大兴区采育镇。管线经过毛乌 素沙漠东南边缘、晋陕黄土高原、吕梁山、太行山脉和华北平原， 全线

25、总长935.4km,管径1016mm设计压力10MPa设计年输气量 1203 108m3/a。陕京三线输气管道工程，西起陕西省长庆榆林首站，东至河北 省永清县永清分输站。管线全长820km,管径1016mm设计压力10MPa设计年输气量1503 108m3/a ；目前陕京三线的阀室与陕京二线阀室已经连通，统一通过陕京 二线分输站给各地区输送天然气。3.2市场分析3.2.1目标市场的选择2005年的2月天然气引入华北油田矿区开始，某某市开始用 上了管输天然气，到2006年11月，“陕京二线”某某分输站 建成，到2007年1月，某某西部门站正式投入使用，某某市发 展城市燃气市场第一次有了可靠的气源

26、保证。某某市天然气供应 得到了快速发展，截止到2009年，某某市铺设形成了约有100 km的城市燃气管网，城市燃气的用户达到 8.6万户，年商业用 气8000 3 104Nrh，基本实现了城市燃气的全覆盖，初步具备了年 供气3.33 10卜昭的能力。某某市天然气用气量现状见下表：表3.2-1某某市2008年用气量区 域年用气量(108Nn3/a)年平均日 用气量(108NdVd)计算月平均 用气量(108Nri3/d)高峰小时 用气量(108NriVh)某 某0.6116.9520.331.99表3.2-2某某市2009年用气量区域年用气量年平均日计算月平均高峰小时(10Nm/a)用气量（10

27、8Nn3/d）用气量(108Nm/d)用气量（108Nn3Vh）某某0.8222.7827.332.62332天然气规模预测：2010年-2020年某某市区域用气量预测见表 3.2-3 :表3.2-3某某市用气规模预测表年平均计算月计算月不可中年年用气日用气平均平均断限量量日用气小时用日用气(108N(104Nm量气量量nVa)3/d)(104Nm(104Nm(104Nm3/d)3/h)3/d)21.2033.33:38.333.513.20:01021.5643.3349.404.323.6001121.7247.6753.864.494.0301221.8952.4359.254.694.

28、5201322.0857.6864.604.845.0601422.2863.4471.065.035.6601522.5169.7977.475.166.3401622.7676.7785.215.507.1101723.0484.4492.895.817.9601823.3492.89102.186.398.9101923.68102.18112.407.029.98020第4章管道线路工程4.1线路走向方案管道起点位于某某市青塔乡境内的陕京二线 34号阀室；管道终点位于某某市八里屯村的某某市北部门站；方案一：管线自34号阀室起沿着东北走向的陕京二线东侧 平行敷设穿过任青公路（南侧有水渠）

29、之后，从2处鱼塘之间通过，穿过1处灌溉渠、1条砖路后到达某某市新西环路，穿 过某某市新西环后，通过1片树林到达任雁公路后，穿越赵店 西公路后从路东侧采油井场的西侧通过，到达赵店东公路东侧 后，转向正东方向，在穿过邓河公路（路东侧有污水）之后一 直到达106国道，在国道东侧的八里屯和北五里铺村之间沿着 某某市的规划路（穿过2条水渠）敷设，敷设到某某市北部门 站的正南方，在转向某某市北部门站，穿过1条沥青路之后到达某某市北部门站，管道全长约为 9.1km;管道采用埋地敷设， 全线穿越小型河渠7次，小型公路7次，106国道1次，管道 全线均是平原耕地地段，地势平稳。管道采用三层结构挤压聚 乙烯加强级

30、防腐和牺牲阳极防腐相结合的防腐方式进行管道的 外防腐。方案二：管线自34号阀室起先向西穿过陕京三线后，沿着 东北走向的陕京三线西侧穿过任青公路（南侧有水渠）之后， 穿过1处灌溉渠、1条砖路后到达某某市新西环路，穿过某某 市新西环后，通过1片树林到达任雁公路后，至V达赵店东公路 东侧，转向正东方向，穿过陕京二线、三线后在穿过邓河公路 （路东侧有污水）之后一直到达 106国道，在国道东侧的八里 屯和北五里铺村之间沿着某某市的规划路（穿过 2条水渠）敷 设，敷设到某某市北部门站的正南方，在转向某某市北部门站， 穿过1条沥青路之后到达某某市北部门站，管道全长约为 9.8km;管道采用埋地敷设，全线穿越

31、小型河渠6次，小型公路 7次，106国道1次，穿越陕京二线1次，陕京三线2次管道全 线均是平原耕地地段，地势平稳，管道采用三层结构挤压聚乙 烯加强级防腐和牺牲阳极防腐相结合的防腐方式进行管道的外 防腐。方案比选：方案一中部分管道通过路线附近有鱼塘、 民房、井场等增加 管线施工和协调征地的难度；方案二中管线穿越陕京二线1次，陕京三线2次，其协调报 批周期无法预估，同时施工难度较大，项目工期无法保证。综上所述，二个方案路由长度相差不大，而方案二的施工难 度及复杂程度要远高于方案一，所以本次项目推荐方案一。本工程线路具体走向图详见附图1。4.2设计参数1）设计规模华港燃气公司的34号阀室至某某市北部

32、门站高压天然气管 道工程的管道设计输量为 603 104Nh3/d，即为2.1 3 108Nn3/a。2）设计压力管道运行压力为4.0MPa,设计压力为6.3MPa;3）压力系统起点压力4.2MPa,终点压力3.6MPS。3）其他基础数据管道埋深处月平均最低地温：-10 C;管道设计输送天数:350天。4.3线路用管本工程管道输送介质为天然气，设计压力为6.3 MPa所需管径为D273mm从安全性和经济性考虑，管线直管段用管采用直缝缝埋 弧焊钢管，冷弯弯管、热煨弯管用管采用直缝埋弧焊钢管。4.3.1管径壁厚计算根据本工程输气干线的管径和设计压力，采用过高强度的管材 不但价格高，而且壁厚的有效利

33、用率低，选用强度过低的管材，则 需要增大管道的壁厚。为合理选择管材等级，根据管道所在地区等 级，对管道不同钢级的钢管壁厚和钢材用量进行计算，综合考虑工 程造价、供货周期、供货方便程度等因素，推荐采用国内生产技术 成熟、产量稳定的L290钢级钢管。按照输气管道工程设计规范（GB50251-2003，管道壁厚 计算公式为：=PD/（2 6 Ft）式中：、钢管计算壁厚，mmp设计内压力，MPaD钢管外径，mm-s钢管的最小屈服强度，MPa-钢管焊缝系数，按输气管道工程设计规范选取1;F 设计系数，按二级地区为0.6 ;t钢管的温度折减系数，取1.0。432弯头强度计算S b = 5 3 m4R Dm

34、 = 4R -2D式中：5 b 弯头或弯管的管壁计算厚度，mm5 -弯头或弯管所连接的直管段管壁计算厚度，mmm-弯头或弯管的管壁厚度增大系数；R弯头或弯管的曲率半径，mmD弯头或弯管外直径，mm经对线路用管、热煨弯头用管进行强度计算，为确保管道运行 更加安全，提高管材壁厚等级，同时为减少钢管壁厚等级过多，生 产麻烦，考虑到管材采购和施工方便，不同地区等级的线路用管及 对应热煨弯头的选用结果见表 4.3-1。表4.3-1线路直管段及热煨弯头用管表地区等级二级地区DN250壁 厚直管段（mm）计算壁厚4.9选择壁厚6.3热煨弯头（mm）计算壁厚5.1选择壁厚7.14.3.3管道强度及稳定性校核（

35、1）当量应力校核对于埋地管道必须进行当量应力校核。校核条件为：受约束热 胀直管段，按最大剪切应力强度理论计算的当量应力必须满足下式 要求：二e-；L ：0.9二式中：（T e当量应力，MP（T h 管内压引起的环向应力，t h= Pd/（2 S ） , MPa其中：p管道设计内压力，MPad 管子内径，mmS 管子壁厚，mmt l内压和温度引起的轴向应力，-L-h e（t1-t2）, MP 其中：卩一泊桑比，卩=0.3 ;5E钢材弹性模量，E= 2.05310 MPa;_ca 一钢材线膨胀系数，a = 1.2310m/rriC;ti 管道下沟回填时温度，C；t 2管道的工作温度，C；t s 管

36、子规定的最小屈服强度，MPa对使用温度较高的最不利条件进行强度校核：取：t 1=-10 C （管道施工最低温度）t2=30C（最高运行温度）经计算：对于材质L290MB管道直径D273mm运行压力4.0 MPa最小壁厚 6.3mm的管道，t e=159.1MPa140时，才会在管子正常运输、铺设、埋管情况下出现圆截面 失稳。根据输气管道工程设计规范（GB50251-2003第5.1.3的规定，DN250输气管道的最小公称壁厚分别为 6.30mm经过计算,本工程线路用管的直径与厚度之比分别为43.3，远小于140,因此,钢管不会出现圆截面失稳问题。（3）径向稳定验算验算公式：其中：x W0.03

37、D3AZKWD mx38EI 0.061EsDmW = DHI = -/12 x钢管水平方向最大变形量（m）;Dn钢管平均直径（m）, 0.273m;W作用在单位管长上的总竖向载荷（N/m）;Y土壤容重（MN/用,取0.017 ;D钢管外径（m）;H管顶回填土高度（m）;Z钢管变形滞后系数，取1.5 ;K基床系数，按规范取0.103 ;E钢材弹性模量（N/m2） , 2.06310 11 N/m2;I 单位管长截面惯性矩（8 3n/12 ） , vm/m;8 n钢管公称壁厚（m）, 0.0063m;Es土壤变形模量（N/m2），取 2.8310 6 N/m2。经验算，在管道设计埋深及外载荷情况

38、下， x=6.033 10-310年约20年适用温度-15 70C-30110C除锈要求Sa2.5Sa2.5涂层厚度1.8 3.7mm0.3 0.5mm环境污染很小很小补口工艺热收缩套（带）喷涂或热收缩套（带）主要优点综合性能优异,既有FBE的 强粘结，良好的耐阴极剥离和防 腐性能，又有PE良好的机械性 能,抗透湿性和绝缘性粘结力强，使用温度范围 宽,涂敷管可冷弯，具有极好的 耐土壤应力和耐阴极剥离性能缺点涂敷工艺较复杂易被尖锐物冲击破坏，对吸 水敏感，涂装过程要求十分严 格,耐光老化性能差适用地区各类环境，特别适用于对涂 层机械性能，耐土壤应力及阻水 屏障性能要求较高的苛刻环境，如碎石土壤，

39、石方段,土壤含水量 高,生物活动频繁，植物根系发达 地区大部分土壤环境，特别适用粘质土壤（4）本工程推荐使用的防腐层本工程沿线地形、地貌主要为平原，管道附近人文活动频繁， 推荐本工程管道全部采用聚乙烯三层复合结构防腐。防腐等级推荐 为：管线的穿越段相邻比较近，而且附近有高压电力线，所以管道 外防腐采用三层结构挤压聚乙烯加强级防腐。（5）本工程为34号阀室至某某市北部门站高压天然气管道工程， 管道管径为D273mm采用L290MB螺旋缝焊接钢管，设计压力6.3MPa 常温输送，全长约9.1km。管线防腐层采用三层结构挤压聚乙烯加强 级防腐。聚乙烯加强级防腐层预制严格执行埋地钢质管道聚乙烯 防腐层

40、（GB/T23257-2009）的要求。防腐层在工厂预制，管端预 留长度为100 110mm管道除锈等级达到涂装前钢材表面锈蚀等 级和除锈等级GB/T8923规定的Sa2.5级。弯管外防腐采用高固体分环氧树脂涂料（湿膜厚度 120血+辐 射交联聚乙烯热收缩带（胶带厚度2.3mm带宽100mm搭接宽度 为 50% 55%）。补口采用辐射交联三层结构热收缩带防腐，补伤采用高固体分 环氧树脂涂料进行修补。5.2阴极保护由于管道起点是陕京二线阀室，无法安装阴极保护设备，而终 点位于某某市北部门站也没有安装位置，因此管线采取牺牲阳极阴 极保护。牺牲阳极选用镁合金牺牲阳极。镁合金牺牲阳极具有开路电位 高，

41、发生电量大，环境适应性好，使用寿命长等优点。也无须外加 设备，维护工作量小。5.3主要工程量表防腐工程主要工程量见表5.3-1。表5.3-1防腐及阴极保护主要工程量名称单位数量备注D273钢管环氧粉末加强级防腐个910高固体分环氧树脂涂料+辐射交管补口联聚乙烯热收缩带补口电位（电流）测试桩支n 10为防盗，采用混凝土测试桩 2003 2032500镁合金牺牲阳极22.86kg支63组，每组2支镁合金牺牲阳极4.0kg支8过路套管用，高压电线下用便携式阴极保护电位只能测量仪AMP-1台2维护用第6章分输站设计原则主要遵循以下原则：1）满足分输系统工艺设计的要求，实现天然气接收、分输功能 的需要；

42、2）社会依托条件好，供电、给排水、通信、生活及交通便利；3）与附近厂矿企业及其它公用设施的安全距离应符合国家标准 石油天然气工程设计防火规范 GB 50183-2004;4）站场有足够的生产操作和设备检修用的作业通道及行车通 道，有车行道与外界公路相通；5）节约用地，尽量减小土方工程量、降低工程投资和管理费用站场工艺6.2.1分输站概述由于陕京二线34#阀室目前只剩余一个预留口，并且其站内现已 无法满足下载口的工艺安装要求，所以在34#阀室东侧约100m处某某市青塔乡境内农田中新建1座分输站，将华港燃气集团有限公司 的北部门站、西部门站、任河管线的下载口均移到分数站内。分输 站平面及工艺流程详

43、见附图。622分输站工艺设计参数进站压力：7.6MPa;出站压力：4.2MPa;设计压力：10MPa设计气量 320310 4Nrr/d。站场功能（1）接收上游管线天然气；（2）对进站天然气进行、调压、过滤、计量；（3）向下游门站分输天然气；（4）进、出分输站天然气紧急截断和放空；（5）事故状态及维修时的天然气截断放空。工艺流程说明自陕京二线天然气输气管道输送的天然气以7.6MPa进入分输站，首先经总汇气管分配，分别进入北部门站分输橇、西部门站分 输橇、任河线分输橇以及预留口，每座分输橇（预留除外）均先经 2 套调压装置橇块（开1备1）进行调压，然后进入2套超声波流量计 橇块（开1备1）进行计

44、量，计量后天然气以4.2MPa出站，输至下 游用户门站。在计量前汇气管可单接一路气进自用气调压箱，经计量、调压 后满足站内采暖和生活用气需求。在进、出分输站总管道上设置有电动紧急切断阀，当分输站内 或下游用户发生重大事故时，迅速关断紧急切断阀，将站内设备与 上、下游隔断。汇气管、过滤器等设备排出的含油污水，集中排放 至排污池，定期拉运至安全地点处理。同时，在管线和设备上设置 有安全泄放系统，管线及站场超压放空气引至站外放空立管。工艺流程图详见DWG-000气01。设备及阀门的选用本工程设备及阀门的设计压力为 10MPa和6.3MP&631计量、调压系统为实现本工程与下游门站供气的交接计量，设置

45、交接计量仪表超 声波流量计。本工程调压装置主要包括压力检测系统、压力调节系统、压力 安全保护系统及相关的监视报警系统。调压装置将保证维持系统下 游压力在工艺所需的范围之内，确保系统下游压力不超过允许的压 力，还可完成限制系统下游的流量不超过设定值的功能。本工程每座分输橇设两路调压、计量系统，一开一备。6.3.2阀门1）紧急切断阀为便于维修，以及发生事故，尽可能减少损失和防止事故扩大, 在分输站的进、出站管线上设置紧急截断阀，紧急截断阀采用钢球 阀，配置电动执行设备。当站场发生事故及检修时，可关闭进、出 站紧急截断阀，保证站场的安全。2）球阀根据输气管道的特点，工艺管线上的阀门均采用钢制球阀，其

46、 特点是密封性能好，操作灵便。具有远控要求的阀门采用电动球阀。 电动球阀操作维修简便，开闭时间短。3）节流截止放空阀节流截止放空阀具有密封可靠、耐冲刷、使用寿命长、操作轻 便等特点。该阀门采用双质（硬质及软质）密圭寸，节流面与密圭寸面 分开结构，使阀门的密封性和使用寿命大大提高。放空管线采用双 阀结构，节流截止放空阀下游设置球阀，以保证密封性，便于维修 与更换。4）阀套式排污阀排污阀也采用硬软双质密封面，并采用阀座浮动连接，设有平 衡孔可调节软密封面变形量，保证了密封的可靠性，具有耐冲蚀、 排污性能好、使用寿命长等优点。5）止回阀止回阀选用无冲击、压降小、流通能力大、密圭寸性能好的轴流 式止回

47、阀。6）安全阀安全阀有弹簧式和先导式两种类型，先导式安全阀与弹簧式安 全阀相比，改粗弹簧直接感应压力为压力传感器（先导器）感测压 力，大大提高了压力感测的灵敏度。同时克服了传统弹簧式安全阀 动作后阀芯不易复位，关闭不严的问题。本工程站内气体超高压泄 放选用动作灵敏，泄放能力大的先导式安全阀。633放空管分输站新建1具DN250 h=25m的放空立管。站内工艺装置在事 故状态和检修时天然气集中排放。6.3.4绝缘接头绝缘接头安装于管线上，由于其结构上的特点，得以将相连接 于其两端的管道可以在导电上断开，即不导电，从而防止阴极保护 电流的流失和对其它系统的不良影响。非标设备641概述非标设备设计内

48、容有汇气管、放空立管、清管三通。本次设计 不得用于其它工程项目。6.4.2设计范围设计范围为非标设备的主体及部分附件，截止到设备接管的第 一片法兰，包括对非标设备进行选材及设计，并提出制造、检验及 验收的要求。不包括土建基础、消防设施、防雷接地、防腐保温、仪表安装 等设计内容，详见相关专业内容。6.4.3设计原则1）严格执行国家和行业最新版本的法规、标准、规范和规程 确保所设计的非标设备符合国家及行业的各项现行规定。2）严格按照工艺及甲方所提供的各有关参数进行设计，满足工 艺过程的需要。设计应充分考虑站场的生产操作特点，与生产、管 理和维修相适应。3）在设计中积极采用经实践考验的新结构、新技术

49、和新材料， 力求做到技术先进、经济合理、操作方便、运行平稳、安全可靠。4）设计制造立足国内，并消化吸收国外先进技术。5）根据设备的工作压力、工作温度、介质特性等工艺条件以及 材料的机械性能、耐腐蚀性能、制造工艺性能，结合市场材料供货 状况进行合理的材料及设备防腐涂层的选择，确保使用安全、经济 合理。6）根据设备的工作状况及其重要程度，确定设备的设计使用寿命按1015年考虑。644遵循的标准规范钢制压力容器GB150-1998钢制卧式容器JB/T 4731-2005 ；化肥设备用高压无缝钢管 GB 6479-2000；钢制压力容器焊接规程JB/T 4709-2000 ；承压设备无损检测JB/T

50、4730-2005 ；气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T 985.1-2008 ；埋弧焊的推荐坡口GB/T 985.2-2008 ;钢制管法兰、垫片、紧固件 HG/T2059A 20635-2009;锅炉和压力容器用钢板GB 713-2008;钢制卧式容器JB/T 4731-2005 ;压力容器涂敷与运输包装JB/T 4711-2003。6.4.5主要设备设计方案本工程主要非标设备有汇气管、放空立管和清管三通。放空立管放空立管应能承受放空背压的影响。具有高可靠性、高安全性， 要求防爆、防风、防雨、防寒、防雷、抗干扰能力强；能承受地震、 风载等各种载荷；应满足安全、环保及健

51、康的要求；噪音小；运行 维护简单、使用寿命长。汇气管按照我国标准GB50251输气管道设计规范的规定，汇气管属 于压力管道管辖范围，为管道附件，不属于压力容器，因此设计应 遵循压力管道的有关标准规范。其设计压力与管道的设计压力一致， 这种规定与国际上其它国家如美国标准ASME B31.8的规定是一致的。汇气管的筒体壁厚计算和开孔补强计算，GB5025输气管道设计规范中均有明确规定，其制造、检验及验收应按 GB150钢制压 力容器的有关规定进行，同时汇气管应由具有压力容器制造资格 的工厂制造。管道附件和管件的水压试验与工艺系统的试压压力相 同。汇管在筒体上开口的结构有两种型式， 一类是传统的焊接

52、结构， 另一类是开口模压拔制结构。焊接结构即汇管上的开口接管采用无 缝钢管或锻制加厚接管与筒体焊接，其特点是制造工艺比较成熟、 简单，适用于压力比较低的汇管。拔制结构即对筒体上开口位置以 加热方式用模具在压力下拔出一个开口接管，接管与筒体是一个整 体，其过渡区是圆弧过渡形式。对于高压汇管，开口模压拔制结构 不论在外观上，结构受力上和焊接接头缺陷的避免上均优于开口焊 接结构。对于拔制工艺，主管壁厚不仅要满足高压下的强度要求， 还要为支管提供所有材质并满足开孔补强，因此，拔制工艺主管的 筒体壁厚相对较厚。另外，受拔制水平的影响，开口接管的拔制高 度不会太咼。汇气管结构型式采用焊接结构还是拔制结构取

53、决于以下几点：1）设计压力，从以上分析对比中可以看出，拔制汇管从性能上 优于焊接结构汇管，但同时主管壁厚较厚，当主管长度较大时，相 对于焊接结构必将更多地消耗大量钢材，增加成本；另外拔制工艺 相对复杂，制造费用高于焊接结构，这也不利于成本的控制。2） 开口大小，当支管直径相对于主管直径较大时，如在DN400 的主管开DN300的孔，此时的管口条件超出了所有计算方法的适用 范围，无法采用等面积补强法或者压力面积补强法对开孔进行补强。对于此类大开口情况，自然不能采用开口焊接支管的型式，而只能 选择拔制结构；3）生产能力及运输要求，从以上分析对比中可以看出，焊接结 构制造工艺比较成熟、简单，具有生产

54、能力的制造厂很多，使用比 较普遍。而拔制结构汇管正好与之相反，目前，国内还有许多制造 厂不具备拔制汇管的生产能力。因此，当工程所在省市周边没有具 备拔制汇管生产能力的制造厂时，应尽量考虑采用焊接结构汇管， 否则将会增加运输困难和相关费用，尤其是工程量较大时，更应考 虑运输问题。本工程的最高设计压力为lOMPa焊接结构汇管完全能满足功能 要求，并能确保设备安全可靠；工程所有汇管开口均在开孔补强的 适用范围内，完全能够采用焊接结构汇管；另外，该工程位于华北 平原，在确保设备安全可靠的前提下，从减小投资、保证生产能力 以及降低运输费用等多方面考虑均可采用焊接结构汇管。综上，本 工程中所有汇管采用开口

55、焊接结构。（3）清管三通本工程中所有清管三通均采用拔制或挤压结构，三通的主管长 度均应大于有效补强宽度的两倍，支管的高度均应大于过渡圆弧的 半径，并满足最小补强高度的要求。646主要工程量本工程非标设备主要工程量见下表。表6.4-1非标设备一览表序 号设备名称数量规格尺寸设计条件主体材 料温度压力MPa1汇气管110MPa DN450 280006010Q345R2汇气管310MPa DN350 48006010Q345R3汇气管36.3MPa DN353 4800606.3Q345R4放空立管1DN250 h=2500060常压205清管三通96.3MPaDN250 250606.316Mn

56、6.5工艺部分主要工程量主要工程量见表6.5 1表6.5 1主要工程量表序号名称及规格单位数量备注-一-设备1放空立管 DN500/DN250h=25m具/、12流量计橇块套64调压装置橇块（每套3个调压器）套65自用气调压箱台1-二二阀门1电动球阀PN10MPaDN200个62电动球阀PN6.3MPaDN250个63电动球阀（焊接）PN10MPaDN200个14手动球阀（焊接）PN6.3MPaDN250个25手动球阀（焊接）PN6.3MPaDN200个16手动球阀PN10MPaDN200个67手动球阀PN6.3MPaDN250个158手动球阀PN10MPaDN80个49手动球阀PN6.3MPaDN80个610手动球阀PN10MPaDN50个711手动球阀PN6.3MPaDN50个1012手动球阀PN6.3MPaDN25个1213节流截止放空阀PN10MPaDN200个114