輸氣管道工程可行性研究設(shè)計要點
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摘要：在輸氣管道設(shè)計的可行性研究階段，設(shè)計工作主要圍繞工藝方案的確定、線路初步路由的確定、河流大中型穿越等控制性工程穿越位置和穿越方式的確定展開。本文從這三個重點方面入手論述了輸氣管道工程可行性研究階段的設(shè)計要點。
關(guān)鍵詞：輸氣管道工程；可行性研究階段；設(shè)計要點；工藝；線路
1設(shè)計過程要點
1.1工藝部分
(1)基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)。首先要保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括氣源供氣量、氣象地理自然條件調(diào)研資料(溫度，線路長度、高差等)、氣體組分和氣質(zhì)分析數(shù)據(jù)資料。(2)市場分析和供配氣方案。應(yīng)對目標用氣市場需求做細致調(diào)研，取得地方管網(wǎng)規(guī)劃、當?shù)剌敋庀到y(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)模、與輸氣系統(tǒng)有關(guān)的已建的各類管道系統(tǒng)狀況(包括電、通信、水)等資料，取得地方政府有關(guān)人口、社會經(jīng)濟發(fā)展的中長期規(guī)劃資料，并取得下游用戶尤其是工業(yè)大戶的用氣協(xié)議。在此充分調(diào)研基礎(chǔ)上，根據(jù)該地目前的人口、社會經(jīng)濟狀況及中長期發(fā)展規(guī)劃，對居民用氣、商業(yè)用氣、工業(yè)用氣、汽車用氣等不同領(lǐng)域的用氣需求進行逐年的、合理的預(yù)測，預(yù)測跨度不小于10年，以保證工藝計算的合理性和可行性。(3)輸氣工藝方案比選。設(shè)計工作中應(yīng)根據(jù)設(shè)計輸量，氣象地理自然條件調(diào)研資料，考慮管道管材市場價格因素，用氣區(qū)域長期用氣發(fā)展情況，進行壓力、管徑的技術(shù)經(jīng)濟比選，從而推薦合理的輸氣方案。(4)適應(yīng)性分析。工藝方案確定后，應(yīng)對工藝系統(tǒng)進行適應(yīng)性分析，主要包括計算管道末段儲氣能力，管道最大輸送能力分析，管道調(diào)峰分析和事故工況適應(yīng)性分析。
1.2線路部分
(1)線路走向方案的確定。設(shè)計在遵守線路選線原則的基礎(chǔ)上，要提出2-3個可能的線路走向方案，進行技術(shù)經(jīng)濟方案對比，并結(jié)合地方政府和建設(shè)單位的意見，確定推薦路由方案。(2)地區(qū)等級和設(shè)計系數(shù)的確定。嚴格按照《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》(GB50251-2015)4.2節(jié)確定管道沿線地區(qū)等級和設(shè)計系數(shù)，當經(jīng)過重要人口密集區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、規(guī)劃發(fā)展區(qū)等地區(qū)時，適當提高地區(qū)等級和設(shè)計系數(shù)。(3)線路用管。目前國內(nèi)輸送天然氣管道采用的鋼管類型有無縫鋼管、螺旋縫埋弧焊鋼管、直縫埋弧焊鋼管、直縫電阻焊鋼管等，應(yīng)根據(jù)各種類型鋼材的鋼管性能、質(zhì)量、供貨周期、使用量、建設(shè)方需求、工程情況和投資等因素，提出推薦選用的鋼管類型，并說明理由。管道用管類型確定后，進行線路用管鋼級比選，列出不同鋼級下對應(yīng)的不同的管材壁厚和管材投資進行技術(shù)經(jīng)濟比選，推薦合理的鋼級。(4)管道校核。按《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》(GB50251-2015)5.1節(jié)進行鋼管強度校核、穩(wěn)定性校核。按照《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》(GB50470-2008)進行抗震校核。
1.3穿越部分
穿越設(shè)計包括線路小型穿越、河流大中型穿越和隧道穿越設(shè)計。(1)線路小型穿越。線路小型穿越主要包括公路、鐵路穿越以及小河魚塘穿越。公路、鐵路穿越方案主要考慮施工條件，技術(shù)、經(jīng)濟、工期等因素，確定公路、鐵路的穿越位置和穿越方式，需得到政府有關(guān)部門和路權(quán)單位的許可。小型河流穿越位置和方式需得到河道管理部門的許可。(2)河流大中型穿越。河流大中型穿越位置應(yīng)符合線路總體走向，局部范圍內(nèi)線路走向可根據(jù)河流穿越位置調(diào)整。由于設(shè)計過程需要地質(zhì)資料和防洪評價資料，評審也需要一定的時間，河流大中型穿越位置和方式的確定往往成為制約工程進度的重要因素，應(yīng)予以充分重視。設(shè)計過程中，應(yīng)按規(guī)范要求深度進行地質(zhì)勘察工作，委托有資質(zhì)的單位進行防洪評價，根據(jù)地形、地質(zhì)條件、河流沖刷深度和環(huán)境因素等資料提出穿越比選方案，從工程地質(zhì)、施工技術(shù)難度、工期影響、安全環(huán)保、投資、風險等方面進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，推薦合理的方案，并上報河流主管部門和其他相關(guān)部門審查通過。(3)隧道穿越。管道穿越山嶺地段，由于局部地段管道受地形地物影響沿陡坡敷設(shè)，交通條件和施工難度很大，對生態(tài)環(huán)境破壞較大，這種情況下可以提出隧道穿越方案，應(yīng)將爬坡方案和隧道方案進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后，確定合理的推薦方案。合理的隧道穿越位置，應(yīng)根據(jù)線路總體走向以及自然地理和地質(zhì)條件確定，且應(yīng)符合環(huán)保、林業(yè)等相關(guān)法規(guī)的規(guī)定和主管部門的意見和要求。
2設(shè)計需考慮的外部因素
(1)充分的資料收集
設(shè)計初期，各專業(yè)應(yīng)盡量收集所需資料，尤其是工藝專業(yè)，應(yīng)進行充分的資料收集，對地區(qū)管網(wǎng)規(guī)劃，當?shù)剌敋庀到y(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)模，與本系統(tǒng)有關(guān)的已建的各類管道系統(tǒng)狀況(包括電、通信、水等)，地方政府有關(guān)人口、社會經(jīng)濟發(fā)展的中長期規(guī)劃，用戶用氣量預(yù)測數(shù)據(jù)等資料進行充分調(diào)研，以保證工藝方案的準確性和合理性。
(2)地方主管部門的意見
設(shè)計過程中要注重與地方政府的結(jié)合，確保線路路由方案和站場、閥室規(guī)劃選址獲得政府相關(guān)部門的許可。這些許可文件主要包括：①線路路由的意向性文件。a.縣級政府部門的路由意向性文件；b.管道穿越公路、鐵路、河流大中型穿越意向性文件；c.管道通過自然保護區(qū)、水源地、礦區(qū)、文物保護區(qū)等的意向性文件。②用地意向性文件。站場及閥室永久用地意向性文件。
3結(jié)語
本文總結(jié)了輸氣管道工程可行性研究階段設(shè)計的要點，包括設(shè)計過程的要點和與設(shè)計有關(guān)的需考慮的外部因素，在輸氣管道工程可行性研究階段設(shè)計工作考慮以上各要點，有利于可行性研究工作的準確性和合理性，也有利于后續(xù)初步設(shè)計階段的順利開展。
作者:牛元鎮(zhèn) 單位:中油遼河工程有限公司