山东省天然气检测调度及抢险维护中心项目可行性研究报告111页.doc
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2024-09-13
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1、山东省天然气检测调度及抢险维护中心项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月山东省天然气检测调度及抢险维护中心项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月107可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录第一章 总 论- 3 -1、编制依据- 3 -2、研究目的- 3 -3、研究范围及主要研究内容- 3 -4、编制原2、则- 5 -5、遵循主要标准规范- 6 -6、工程概况及主要工程量- 9 -7、主要技术经济指标- 10 -8、说明及建议- 11 -第二章 供气区域概况- 11 -1、地理位置、行政区划分及人口- 11 -2、能源消耗状况- 12 -xx县能源结构表- 12 -第三章 气 源- 13 -1、山东省天然气气源- 13 -2、本项目的气源供应- 14 -3、天然气供气参数- 15 -第四章 市场预测及设计规模- 16 -1、用户类别划分及供气原则- 16 -2、供气区域规划人口规模- 19 -3、天然气市场需求预测- 19 -4、用气量预测结果- 21 -5、用气不均匀性研究- 24 -6、设计3、规模的确定- 28 -7、市场风险分析- 29 -第五章 输 气 线 路- 31 -1、线路走向选择原则- 31 -2、线路走向方案- 32 -3、线路走向情况介绍- 32 -4、管道穿跨越- 33 -5、管道敷设- 37 -6、线路附属设施- 39 -7、主要工程量- 44 -第六章 输 气 工 艺- 45 -1、主要工艺参数- 45 -2、计算公式- 46 -3、计算内容- 48 -4、调峰储气方案- 48 -5、输气工艺方案- 50 -第七章 线路用管- 51 -1、PE管选用原则- 51 -2、管道强度计算- 53 -3、管道强度和稳定性校核- 54 -4、线路用管计算结果- 57 -4、第八章 输气站场- 57 -1、概述- 57 -2、站场设置- 58 -3、站场工艺- 58 -4、主要工艺设备选型- 60 -5、站场用管- 61 -第九章 管道防腐- 62 -1、外防腐层选用原则- 62 -2、外防腐层选择- 62 -3、场站露空管道防腐- 67 -4、外防腐阴极保护方案的技术指标- 67 -5、技术要求- 68 -第十章自动控制与通信工程- 70 -1、监控管理系统结构- 70 -2、监控管理系统的主要功能- 71 -3、通讯系统- 74 -第十一章 后方工程- 74 -1、检测调度中心- 74 -2、抢险维护中心- 75 -第十二章 公用工程- 76 -1、总图运输-5、 76 -2、供配电- 76 -3、给水系统- 78 -4、建筑与结构- 80 -第十三章 节 能- 82 -1、能耗分析- 82 -2、节能措施- 83 -第十四章 环境保护- 83 -1、执行标准- 83 -2、主要污染源和污染物- 84 -3、污染控制措施- 85 -第十五章 安 全- 86 -1、危险、有害因素分析- 86 -2、危险有害因素防护措施- 88 -第十六章 职业卫生- 92 -1、职业病危害因素分析- 93 -2、职业病危害因素防护措施- 93 -3、预期效果- 94 -第十七章 机构和定员- 95 -1、机构- 95 -2、定员- 96 -第十八章 项目实施进度- 976、 -第十九章 投资估算与资金筹措- 97 -1、投资估算- 97 -2、投资估算- 98 -3、资金来源和融资方案- 99 -第二十章 工程经济分析- 100 -1、财务分析的范围、依据和方法- 100 -2、评价参数和基础数据- 100 -3、成本费用、销售收入及税金- 101 -4、财务分析- 101 -第一章 总 论1、编制依据 天然气产业政策,国家发改委,发改能源20072155号;山东省能源中长期发展规划纲要沿线用气企业的天然气用气意向;某燃气公司提供的其它相关资料及编制合同。2、研究目的通过对上游气源以及xx县周边地区天然气用气市场的分析,对供气区域未来天然气供需情况做出预测,确定7、合理的输气规模,并对管道线路走向方案、主要工艺参数、输送工艺方案进行优化,寻求一个既满足社会发展要求,又保证公司收益,近远期结合、技术成熟实用、经济合理的建设方案,为发展天然气用气市场提供建设方案和决策依据。3、研究范围及主要研究内容3.1研究范围3.1.1供气市场范围本项目的供气市场范围为xx县城区。3.1.2 时间范围本项目的时间研究年限界定如下:2015年2020;项目预计2020年2月建成。3.2工程范围本项目的工程建设范围如下:3.2.1附属管道设计为直径110mmPE燃气管道,xx边路和东方红路已进行管道预埋,xx边路燃气中压管道向西约70米至天然气检测调度及抢险维护中心。站场工程8、:本输气管线的配套站场,主要有各地天然气门站、加气站及截断阀室。3.2.2后方工程:后方工程主要包括检测调度中心和抢险维护中心,均设在公司基地内。3.3主要研究内容本项目上游天然气资源的供应能力分析。从利用天然气资源,保障输配系统安全可靠,满足用户调峰,发展周边市场用户等方面,研究项目建设的必要性。根据下游城市发展及天然气市场变化情况,xx县城区天然气市场需求进行预测,作为项目设计和建设的依据。根据xx县城区的功能定位,对管线路由进行比选论证,在进行技术经济比较的基础上,确定安全可靠,经济合理的路由和管径。合理布局和选择接收站、分输站的站址,并预留与周边城市输配系统连接的接口。根据管道沿线地形9、地貌、交通运输、工程地质、水文地质等条件,通过经济技术方案比较,合理选择穿越河流、湖泊和公路的穿越点,确定经济可行的穿越方案。分析沿线的地区等级,合理选择输气用管,提出管道敷设及特殊地段处理措施,确定管道防腐方案。合理设置高压管道上的各类阀室、固定墩、标志桩(牌)等附属设施,保证管道安全运行,初步确定线路阀室的位置。根据站场的功能和工艺要求,初步确定各站场的建设规模、工艺流程、主要设备参数和选型。根据各站场的地形地貌、交通运输和动力等建设条件,初步确定辅助和公用工程建设方案。根据本项目天然气接收、输气、储气、生产调度、安全维护和运行管理的需要,提出SCADA系统的建设方案。根据项目特点,对项目10、的节能、环保、安全、劳动职业卫生等进行初步论证。估算项目建设投资,对项目工程经济、社会和环保效益进行初步分析。提出项目研究结论和建议。4、编制原则在国家天然气利用政策、山东省能源中长期发展规划纲要、山东天然气发展利用规划的指导下进行编制。坚持把能源作为各地区经济发展的战略重点,以能源的可持续发展和有效利用支持社会可持续发展,项目的建设以提高人民生活水平、减少环境污染、改善投资环境、促进经济发展为目的。努力开拓天然气用气市场,积极扩大用气领域。在进行深入调查研究的基础上,根据天然气利用政策,合理地确定供气对象,客观地分析市场容量,预测各类用户的天然气需求量,确定本项目的设计规模。遵循前瞻性、适应11、性、持续性和可操作性的原则,确定输气管道的主要设计参数和配套站场的布局及规模。充分吸取国内外管道工程的建设及运行经验,积极采用国内外先进成熟的工艺、技术、设备和材料,建立一个适度超前的天然气高压输配系统。重视系统安全,采取有效措施提高系统的安全可靠性,确保长期连续、平稳安全地供气。重视管道沿线的环境保护和水土保持工作。5、遵循主要标准规范输气管道工程设计规范GB50251-2003石油天然气工程设计防火规范GB50183-2004油气输送管道穿越工程设计规范GB50423-2007钢制管道穿越铁路和公路推荐方法SY/T0325-2001油气输送管道线路工程抗震技术规范GB50470-2008室12、外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管GB/T9711.2-1999建筑抗震设防分类标准GB50223-2008建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)管道干线标记设置技术规定SY/T6064-94工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008污水综合排放标准GB8978-1996工业企业设计卫生标准GBZ1-2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T0413-2002钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范SY0007-1999埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极13、保护参数测试方法SY/T0023-97阴极保护管道的电绝缘标准SY/T0086-2003绝缘接头与绝缘法兰技术规范SY/T0516-2008供配电系统设计规范GB50052-95低压配电设计规范GB50054-95通用用电设备配电设计规范GB50055-93电力工程电缆设计规范GB50217-2007爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)建筑照明设计规范GB50034-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004自动化仪表选型设计规范HG/T20507-2000控制室设计规范HG/T20508-2000仪表14、供电设计规范HG/T20509-2000仪表系统接地设计规范HG/T20513-2000石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063-1999天然气计量系统技术要求GB/T18603-2001用气体超声流量计测量天然气流量GB/T18604-2001同步数字系列(SDH)长途光缆传输工程设计暂行规定YD5021-96市内通信全塑电缆线路工程设计规范YDJ9-90通信电源设备安装工程设计规范YD5040-2005工业企业程控用户交换机工程设计规范CECS 09-89数字同步网工程设计规范YD/T 5089-2000电子计算机房设计规范GB50174-93本地通信线路工程设计规范YD15、5137-2005通信工程建设环境保护技术规定YD5039-1997建筑设计防火规范GB50016-2006砌体结构设计规范GB50003-2001建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑结构载荷规范GB50009-2001(2006年版)混凝土结构设计规范GB50010-2002钢结构设计规范GB50017-2003室外给水设计规范GB50013-2006室外排水设计规范GB50014-2006建筑给水排水设计规范GB50015-2003建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005生活饮用水卫生标准GB5749-2006地表水环境质量标准GB3838-2002油气厂、站、库给水排水16、设计规范SY/T0089-2006采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20036、工程概况及主要工程量6.1工程概况本项目供气目标市场为。目标市场近期(2015年)年用气规模为1.08108m,远期年供气能力可达2.2108m。本工程建设地点为:xx路与xx边路交界处西北角,输气管道线路全长70米,沿xx边路中压管道向西至本工程预留口。检测调度及抢险维护中心内天然气工艺管道,采用中压PE管道,管径为D110,设计压力为0.4MPa,管道采用“三层PE”外防腐涂层,防腐等级为加强级。阴极保护采用外加强制电流与牺牲阳极相结合的方式。全线采用SCADA系统进行监控管理。6.2主要工程量主要工程17、量见表1-1。表1-1 主要工程量表主要工程内容单位数量备注一、线路工程D110m70主要穿跨越高速公路m00一、二级公路m三级及以下公路m0铁路m大型河流m中型河流m小型河流m50二、站场工程公司基地座1工艺站场座2阴极保护站座2三、配套工程站控系统套2SCADA系统套17、主要技术经济指标主要技术经济指标见表1-2。表1-2 主要技术经济指标序号项 目单位数量备注一输气规模1年输气量108Nm3/a22设计压力MPa0.4二定员人54三永久性征地面积m210000四工程报批总投资万元18001建设投资万元15662建设期借款利息万元03铺底流动资金万元237.8五财务评价指标1全部投资财务18、内部收益率(税后)%12.902投资回收期(税后)年68、说明及建议上游供气方对本项目的供气压力对管线输气、储气能力和项目经济性至关重要。因此,争取上游以尽可能高的压力(0.4MPa)进行供应,保证项目充足的气源供应,是本项目顺利推进的基础条件之一。建议进行项目地震安全性评价,为下一步的管道线路选线、确定穿越方案和抗震设防提供科学依据。线路穿越工程需尽快办理相关手续,并在详勘和地震安全性评价基础上进一步研究穿越方案。线路沿途地下矿产较多,下一步设计需要进一步调查矿产分布,优化线路走向。努力开拓下游天然气市场,尽快与上游供气方签订天然气供用气协议书。 第二章 供气区域概况1、地理位置、行政区划分19、及人口1.1xx县xx县隶属山东省德州市。xx县,古称厌次,平原等。地处鲁西北平原,隶属德州市,位于首都北京、港城天津、省会济南之间,素有“京津门户,九达天衢”之称。2、能源消耗状况 xx县城区是经山东省人民政府批准设立的省级开发区。成立于 2001年5月份,规划面积16平方公里,征地面积8.5平方公里,已开发面积6平方公里。开发区的地理位置非常优越,它位于县城西部,东接老城区,西临德州市,104国道贯穿东西,靠近京福高速公路,交通十分便利,自然条件优越。开发区建立在地广人稀、盐碱涝洼比较严重的xx西大洼,有效地保护了耕地资源。开发区位于县城西部,东接老城区,西临德州市,开发区高水平的实现了“20、七通一平”,学校、医院、商业网点、金融服务、住宅小区等设施全面配套。入区企业主要涉及,纺织、化工、农副产品加工、新材料等以四大行业,现有企业149家,全国知名企业11家,外来客商独资、合资企业76家,获省以上高新技术企业34家,获 ISO9000国际质量体系认证的企业45家。获得自营进出口权的企业32家,开发区企业总投入达到89亿元能源消耗状况。2.1能源结构现状xx县能源结构表xx县能源结构表指标项目单位2005年2006年2007年数量换成标煤量比例数量换成标煤量比例数量换成标煤量比例能源总量换算成标准煤单位106.91113.991119.781电亿千瓦.时7.7589.550.089321、8.9511.000.096510.1912.520.1045煤炭万吨133.4695.190.8905138.4799.780.8754142.71103.370.8630燃油万吨0.9761.520.01421.141.650.01451.281.850.0154液化气工商业吨1248.580.200.001913800.220.00191511.420.240.0020民用吨800.000.100.0009860.000.110.0010940.030.120.0010管道燃气工商业万方2560.320.00309601.200.010513141.640.0137民用万方150.02022、.000221.20.030.000232.850.040.0003随着城市经济的发展,预计到2010年,xx县总能耗将达到176万吨标煤。 第三章 气 源1、山东省天然气气源上世纪70年代开始,山东天然气一直是由中石化的中原油田供应,相继建设了中济线、中沧线、泰聊线等输气管道。自2000年起,中原油田进入开采后期,产量下降,中济线、中沧线供气日趋紧张,目前山东省天然气主要由四条管线供应。第一条气源管线从河北安平经衡水、山东德州输送到济南原中济线末站,全长约245公里,简称安济线,主要接受中国石油陕京二线转输的天然气,年设计输气量达30亿立方米,供气覆盖济南、青岛、淄博、潍坊、莱芜等多个省内城23、市。第二条管线始自河北沧州终至淄博,全长约210公里,简称沧淄线,主要接受陕甘宁气田的天然气。年设计输气量约7亿立方米。除了淄博、滨州外,济阳、商河等用的气也取自这条管线。第三条管线简称冀宁联络线,起于河北止于江苏,山东段长600多公里,途经德州、济南、泰安、济宁、枣庄等市。年设计输气量约20亿立方米。在胶东半岛地区,还有一条管线,气源来自中海油渤南油气田,从山东龙口登陆后,输往烟台、威海等地。年供气最高可达四五亿立方米。此外,中原油田每年还向山东输气不到1亿立方米,主要通过中原油田-济南-青岛管线,东营胜利油田每年还有4亿立方米的输气量,主要供给本地。从气源分布上看,山东省具有丰富的天然气来24、源渠道,天然气管线设计供给能力充裕,按照山东省能源中长期发展规划纲要,按照“稳定省内、争取西气、积极利用进口天然气”的原则,加强骨干天然气管线建设,增加必要的复线和重点联络线,是符合山东地区天然气发展的需要。2、本项目的气源供应按照气源管线的不同,本项目供气区域三个气源。中石油冀宁联络线作为西气东输管道工程的支干线和保安线,既是西气东输管道干线与陕京二线的联络线,也是苏北部分地区的输气线。该工程南起西气东输干线青山分输站,途经江苏的仪征市、扬州市、淮安市、宿迁市、徐州市和山东的枣庄市、济宁市、泰安市、济南市、德州市及河北省衡水市,最后到达河北省安平县,全长 912 公里。管线穿越黄河、京杭运河25、等大中型河流 54 处、干线公路 57 条、干线铁路 8 条,线路设分输站 12 个,阀室 40 座。在联络线上还初步规划了 6 条、总计 1000 公里长的支线管道。安平济南天然气管道是中国石化占领开发山东天然气市场的重大举措,对“气化山东”战略目标意义非同寻常。该天然气管道是接受中国石油陕京二线转输的中国石化鄂尔多斯天然气,全长245公里,年设计输气量为30亿立方米,投资8.2亿元。管线起点为河北安平,经衡水、山东德州输送到济南原中济线末站,全线共设5个分输站,13个阀室。xx县天然气检测调度及抢险维护中心的供气从冀宁联络线德临支线,接入天然气门站的新建管道同xx县中邑燃气城区管网连接。326、天然气供气参数天然气成分、热值等气质参数如下:(1) 天然气组份组份体积百分比(%)组份体积百分比(%)CH494.455C2H62.816C3H80.406i-C4H100.086n-C4H100.074i-C5H120.036n-C5H120.020C6+ 0.060N20.622CO21.427(2)天然气热值低热值: QL=36.46MJ/Nm3(8708.5Kcal/Nm3)高热值: Qh=40.41MJ/Nm3(9650.7Kcal/Nm3)(3)天然气物理性质分 子 量: 17.1密 度: 0.7682kg/Nm3运动粘度: 14.510-6m2/s(计算值)(4)互换性指标华27、白数: W52.42MJ/Nm3燃烧势: Cp39.49(5)爆炸极限(20)爆炸上限: 14.60%爆炸下限: 4.82% 第四章 市场预测及设计规模1、用户类别划分及供气原则1.1用户类别根据国家发改委2007年8月颁布的天然气利用政策对天然气利用顺序和利用领域的划分。将天然气用户划分为20个用户(项目)类别,详见表41。表4-1 天然气用户(项目)类别划分表天然气利用顺序类别天然气利用领域分类用户(项目)类别代号用户(项目)类别名称用户类别说明优先类城镇燃气(1)居民用户城镇(尤其是大中城市)居民炊事、生活热水等用气(2)公福用户公共服务设施(机场、政府机关、职工食堂、幼儿园、学校、宾馆28、酒店、餐饮业、商场、写字楼等)用气(3)天然气汽车用户天然气汽车(尤其是双燃料汽车)用气,包括CNG汽车和LNG汽车用户(4)分布式热电联产用户分布式热电联产用气允许类城镇燃气(5)集中采暖用户集中式采暖用气(指中心城区的中心地带)(6)分户式采暖用户分户式采暖用气(7)中央空调用户中央空调用气工业燃料(8)替代燃油液化气工业项目建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中以天然气代燃油、液化石油气项目(9)替代煤气工业项目建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中环境效益和经济效益较好的以天然气代煤气项目(10)可中断供气工业项目建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中可中断供气的用户天然气发电29、(11)用电负荷中心调峰发电项目重要用电负荷中心且天然气供应充足的地区,建设利用天然气调峰发电项目天然气化工(12)制氢项目用气量不大、经济效益较好的天然气制氢项目(13)无法消纳的天然气制氮项目以优先类、允许类用户无法消纳或不宜外输的天然气生产氮肥的项目限制类天然气发电(14)非用电负荷中心发电项目非重要用电负荷中心建设利用天然气发电项目天然气化工(15)合成氨扩建、煤改气项目已建的合成氨厂以天然气为原料的扩建项目或煤改气项目(16)碳一化工项目以甲烷为原料,一次产品包括乙炔、氯甲烷等的碳一化工项目(17)合成氨项目除第13项以外的新建以天然气为原料的合成氨项目禁止类天然气发电(18)煤炭基30、地基荷发电项目陕、蒙、晋、皖等十三个大型煤炭基地所在地区建设基荷燃气发电项目天然气化工(19)天然气制甲醇项目新建或扩建天然气制甲醇项目(20)天然气代煤制甲醇项目以天然气代煤制甲醇项目本项目用户主要包括优先类的居民、公福及天然气汽车用户,目前山东地区尚不具备热电联产发展条件,此外,项目沿线具有深厚的工业基础,工业燃料用户也是本项目主要的用户类别。1.2需求量预测原则1.2.1供气区域划分根据本项目管道路由和站场设置,将目标市场定为xx县城区进行用气需求预测。1.2.2确定用气对象的原则贯彻国家天然气利用政策,坚持以人为本(提高居民生活质量)、环保优先、节约和合理利用能源优先、经济效益优先的原31、则。充分考虑利用天然气对山东省优化能源结构、减少环境污染、提高城区人民生活水平和促进经济发展的积极作用。优先类用户发展原则:优先发展居民用户和公福用户;积极发展天然气汽车用户。在天然气汽车用户中,鼓励发展双燃料汽车用户。工业燃料用户发展原则:考虑到管线沿线工业用户众多,用气需求量巨大,在进行市场开拓时,优先发展价格承受能力高、有利于提高产品质量、经济效益好的替代燃油液化气工业项目,适度发展环保效益显著的替代煤气工业项目,积极发展具有调峰作用的可中断供气工业项目。基本不考虑以天然气作为原料的化工用气项目。基本不考虑限制类用气项目(第1416项),不考虑禁止类的用气项目(第19、20项)。1.2.32、3确定基础供气参数的原则对于各类用户用气量指标和用气不均匀性系数等重要基础供气参数,主要以用户用气特点为基础,广泛收集资料和深入调查研究的基础上,参考周边用气城市用气规律,兼顾市场发展的可能与趋势,确定供气参数,力争客观准确地反映天然气用户的特点和用气规律。1.2.4确定用户发展速度的原则考虑用户发展的可能性确定各类燃气用户的发展速度,提高项目实施的可操作性。2、供气区域规划人口规模根据总体规划,供气区域的规划城镇人口规模见表。时间(年)20122013201420152020xx县16.51819.521283、天然气市场需求预测3.1天然气市场需求预测方法说明根据用户特点和各种预测方法适用33、范围的不同,本可研将用户用气量指标法对城镇燃气用户预测的优势和用气项目统计法对工业燃料等用气项目预测的优势相结合,对输气管道沿线供气区域的天然气市场需求进行预测。3.1.1用户用气量指标法本项目用户类别中,居民、公福、天然气汽车等用户的用户规模都和城市人口规模密切相关,其需求量采用用户用气量指标法测算。预测时,用户规模以城市人口规模为基础进行测算;各类用户的用气量指标主要参照xx县域的气量预测指标确定。在具体预测时,则根据各类用户的自身特点区别对待,采取灵活有效的测算方法。3.1.2用气项目统计法工业燃料用户的用气一般都是具有一定规模、比较具体的用气项目(小型工业燃料用户除外),其用气量预测比34、较适合用气项目统计法。本可研在采用用气项目统计法预测时,近期用气量以现有和潜在(在建和近期规划建设项目)用气项目调查统计资料为基础进行预测,中远期考虑一定的增量。3.2主要指标和参数的确定3.2.1用户用气量指标3.2.1.1居民用户用气量指标居民用户用气主要用于炊事和生活热水。居民用户用气量指标与当地气候、生活习惯、户均人口、社会化服务发达程度等密切相关。参照山东省现有民用气量指标,考虑本项目主要为县级城市为主,用气指标确定为2093.5兆焦/人年 (50万千卡/人年)。3.2.1.2天然气汽车用气量指标公交车、出租车等车辆的用气指标主要根据车辆的日行程及耗油量来确定其用气指标,确定各供气范35、围CNG汽车用气量指标见表4-2。表4-2 CNG汽车用气量指标项目平均耗油量(L/d)规划用气量指标(Nm3/d)近期中远期近期中远期出租车322834.627.2公交车544858.346.6私人小汽车43.54.33.4环卫车50404、用气量预测结果4.1居民用户用气量按照规划,到20xx年,xx县人口将达到16.5万人,按照50%的气化率计算天然气民用户约为8.25万人,年耗气量为340万方;2015年后,将进入经济快速发展时期,随着居民生活水平的提高,住房条件的改善,天然气基本普及,使用范围扩大,居民实际耗气量和气化率都有所增长,年耗气量应达到1980万方。4.2公福用户需求量预测36、公福用户也随着天然气事业的发展和人民生活的提高都会有较大的发展,特别是今后几年将有更多的公福用户进行能源替代,使用天然气。根据市场调研,到20xx年以后,由于人们生活水平质量的提高,与人们日常生活息息相关的商场、学校、医院会大量增加,人们在外面就餐的机会越来越多。xx县又在向旅游城市发展,为满足旅游业的需要,宾馆、饭店也会大量增建,公福用户也随之增加。2012耗气量约为960万方;2013耗气量约为1410万方;2014耗气量约为2340万方;2015年耗气量约为2970万方; 2020年耗气量约为4600万方。4.3工业用户市场调查表工业用户供气规模(部分需改造的企业明细见表)用 户地 址燃37、烧燃料生产情况消耗量备注宝航面粉xx县煤间断0.5吨/天忠诚橡胶xx县煤(导热油)24小时45吨/月利源木业xx县锅 炉24小时30吨/月三 矿xx县煤24小时100吨/月华丰碳素xx县水煤气24小时1万m3/日私营橡胶xx县煤24小时26吨/月万钢玻璃xx县煤(水煤气)24小时11.5吨/天依据工业发展的规划和2011年工业企业的能耗,结合城区现有企业燃煤、燃油和燃气实际情况,分析预测主城区20xx年以后的工业用气量分别为:20xx年,工业企业直接转换用天然气,预计其他工业用户年需天然气用量约为840万方。2013年,经济将进入快速发展期,工业企业的技术水平更趋成熟,将有更多的企业来两镇发展38、,预计工业用户年需天然气量约为1610万方;2014年,预计工业用户年需天然气量约为2360万方;2015年,预计工业用户年需天然气量约为3910万方;2016年,预计工业用户年需天然气量约为4950万方。4.4天然气汽车供气规模汽车尾气污染是造成城市大气污染的主要原因之一,城市汽车燃气化已纳入许多城市规划建设中。良好的环境更有利于吸引投资和两县迅速的发展,所以加大力度改造天然气汽车,对于两县的发展将起到更重要的作用。附近现有出租车600辆、公交车(包括短途中巴车)380辆。随着城市建设的不断加快和经济的迅速发展,公用汽车也将不断增加。按城市规划到20xx年城市公用车将发展到公交车450辆、出39、租车700辆;到2013年发展到公交车600辆、出租车1000辆;到2015年可达到公交车55 辆、出租车1300辆。按2011年车改率30,20xx年40,2015年以后80进行测算,天然气汽车用气量如下(见附表)。20112015年天然气汽车需求量预测表 单位:万方时 间(年)-201120122013201420152020用 气 量-48057069083091018004.5用气需求汇总表根据以上对居民、公福、天然气汽车、及工业等用气量的分析,考虑5%的管道漏损及不可预知气量,预测出20xx年至2016年各年的用气量总表。20xx年2013年2014年2015年2016年居民生活0.40、0340.0640.0940.1560.198公福商业0.0500.0960.1410.2340.297工业企业0.0840.1610.2360.3910.495天然气汽车0.0480.0570.0690.0830.091其他合计0.2160.3780.5400.8641.0815、用气不均匀性研究5.1用气不均匀性研究概况多数用户的用气量,在一年中均受气候的影响,随着季节(月份)周期性变化;在一个月(或周)中,受工作日和节假日的影响,随日周期性变化;一天中的用气量,又受人们的工作、生活作息时间的影响,随着小时周期性变化。用气不均匀性对管网管径、储气调峰都有很大的影响。为在进行输气管线工艺计算41、确定天然气检测调度及抢险维护中心设计参数时,结合远期市场需求量预留输气储气潜力,本可研用气不均匀性研究的市场范围为下游供气区域,研究的市场规模为预测的需求量规模,研究目的是确定用气高峰流量和不同周期的调峰储气需求量,为输气工艺计算和确定调峰方案提供依据。5.1.1居民和公福用气不均匀系数参考山东省周边天然气城网可研对居民公福用户用气不均匀性取值,本可研居民和公福用气不均匀系数取值如下:月高峰系数K1max 1.27日高峰系数K2max 1.16小时高峰系数K3max 2.4居民和公建的月、小时(日)不均匀变化规律见表4-35。表4-3 居民和公福用气月不均匀系数表月份月不均匀系数月份月不均匀系42、数11.09970.89620.94780.89531.00690.93040.954100.98850.971111.09660.947121.270合计12.00表4-4 居民和公福用气日不均匀系数表星期日不均匀系数一0.969二0.993三1.002四1.001五0.809六1.160日1.067合计7.000表4-5 居民和公福用气小时不均匀系数小时段小时不均匀系数小时段小时不均匀系数0-10.3112-131.191-20.3013-140.672-30.3714-150.543-40.2315-160.994-50.3816-171.665-61.0217-182.306-71.143、518-191.907-81.2319-200.978-91.2220-210.509-101.5521-220.3510-112.4022-230.3011-122.2523-00.23合 计24.0005.1.2天然气汽车用气不均匀系数CNGV用气在月、日变化很小,取值如下:月不均匀系数取K1=1.00;日不均匀系数为K2=1.00;小时高峰系数K3max=1.479。其小时不均匀变化见表4-6。表4-6 CNG加气站用气小时不均匀系数小时段加权平均值小时段加权平均值0-10.00012-131.4791-20.00013-141.4792-30.00014-151.4793-41.47944、15-161.0764-51.47916-171.0765-61.47917-181.0766-71.47918-191.4797-80.74719-201.4798-90.74720-211.4799-100.74721-220.74710-110.74722-230.74711-120.74723-00.747合 计24.0005.1.3工业用气不均匀系数月不均匀系数取K1=1.0;日不均匀系数为K2=1.0;小工业用气小时高峰系数K3max=1.35。其小时不均匀变化见表4-7。大工业用气小时不均匀系数为K3=1.0。由于本项目工业用户主要针对工业用户,用户用气性质连续性较高,一班和两班45、制的小工业用户较少,本次可研一班制:两班制:三班制比例约为1:3:6.表4-7 工业用户用气小时不均匀系数小时段加权平均值小时段加权平均值0-10.612-131.351-20.613-141.352-30.614-151.353-40.615-161.354-50.616-171.055-60.617-181.056-71.0518-191.057-81.0519-201.058-91.3520-211.059-101.3521-221.0510-111.3522-230.611-121.3523-00.6合 计24.05.2用气量计算根据各类用户的年平均日供气量和月、日、小时高峰系数,经计46、算确定计算月平均日供气量、高峰日供气量、高峰小时供气量。其中,未预见气量已按比例分摊到各类用户气量之中。输气管道沿线的年平均日、计算月平均日、计算月平均小时、高峰小时供气量2015年达到1.08亿方/年。6、设计规模的确定6.1设计规模根据对用气市场的需求预测,本项目供气区域2015年属于国家天然气产业政策中优先类和允许类的年用气需求合计为10810x104 Nm3。6.2本项目分输站对个供气区域的小时供气能力本项目输气管道除承担xx县城区的输气任务外,还承担下游市场的小时(日)调峰储气任务。因此,本项目分输站对下游供气能力,除满足各供气区域的计算月平均小时供气需要外,还应满足供气区域部分高峰47、小时供气需要。本项目利用输气管道压力波动解决小时(日)调峰,是一个涉及上下游输配系统的复杂的动态过程,难以进行动态分析。为简化计算,本项目分输站对个供气区域的小时供气能力按照以下原则和模型确定:(1)季节调峰由上游供气方解决。即上游分输站在用气高峰月按照各供气区域的计算月平均小时用气量对本项目接收站供气;(2)xx县城区天然气检测调度及抢险维护中心项目负责承担各供气区域的计算月平均小时供气量,承担份额按照年供气量比例确定;(3)各供气区域小时(日)调峰由xx县支线考虑解决。7、市场风险分析市场风险分析是在天然气供需、价格变动趋势和竞争力分析以后,对未来国内外市场的某些重大不确定因素发生的可能性48、,及其可能对项目造成的损失程度进行分析,识别风险因素、估计分析程度、提出风险对策。7.1天然气被新能源替代的风险由于科技进步加快,若有新能源替代天然气,将会导致部分用户转向使用新能源,减少了对天然气的需求,影响本项目的预期效益。天然气是清洁燃料,具有无毒、使用安全、输送能耗低、能源转换效率高、没有二次污染等优点,是比较理想的城市能源之一。作为居民和公福炊事用的能源,根据我国的国情,预计在今后很长时间内,还不会产生比天然气更为适宜的能源。天然气在市场上有一定的专属地位。目前,在我国的一次能源消耗结构中,天然气所占比重约为4%,而发达国家约为24%,所以,天然气在我国还有很大的发展空间。对山东省而49、言,目前山东省能源结构仍以依赖煤电为主,天然气在一次能源中的比例仅占2%,发展潜力巨大。7.2由于上游天然气资源被垄断,导致成本提高的风险本项目管道具备地域优势,具备一定的补充价值,适当削弱了上游的垄断风险。7.3区域发展的不确定性带来的风险天然气应用市场的形成将与当地的发展速度和发展规模、发展水平密切相关。作为城市基础设施的天然气利用项目,一方面受到发展水平的制约,另一方面,燃气基础设施的发展也将为地方的快速发展奠定坚实的基础。7.4经营模式的不确定性带来的风险为了避免出现地方企业自建气源管线的情况出现,需要xx县城区业主单位与政府主管部门共同努力。(1)科学决策,优化系统方案,确定合适的管50、输费单价,平衡供用气各方的利益,实现上下游双赢。(2)政府主管部门统一规划管理。天然气利用工程只有纳入全省统一规划,才能够科学、有序、合理的发展,避免出现各自建设的混乱局面,避免重复建设和社会资源的浪费。 第五章 输 气 线 路1、线路走向选择原则本工程输气线路根据沿线地形、地貌、工程地质、主要接气点的位置以及交通运输、人文、经济等条件,经多方案对比后,确定最优走向。线路走向以“高度安全标准、最低社会风险”为原则,以尽可能低的成本换取对个人、环境和社会最小的影响。选线主要遵循以下原则:(1)线路应服从所经地区城市、乡镇、铁路和公路规划的总体发展规划,管道路由尽量避免与之发生矛盾。(2)在保证管51、道安全的前提下,线路力求平、顺、直,并尽量减少与天然和人工障碍物交叉,以节省钢材和投资。(3)线路靠近或沿现有公路敷设,以方便管道的运输、施工及维护管理。(4)大中型穿(跨)越工程位置的选择应服从线路总体走向。在符合线路总体走向的前提下,线路局部走向应根据大中型穿越的需要进行调整。(5)选择有利地形,管道通过山地丘xx地带时,尽量沿沟谷、缓坡敷设,避免翻越高峰、陡壁,减少对防护林带的破坏;线路尽可能避开多年生经济作物区域和重要的农田基本建设设施,以减少对果林、树林及农作物的破坏。(6)线路必须避开重要的军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护单位、飞机场、火车站、河运码头和国家级自然保护区等区52、域。 (7)线路应尽量避开沿线的人口密集区、水网密集区和连片鱼塘地带,以减少工程难度和赔偿费用。(8)线路宜避开不良工程地质地段,尽量避开地震活动断裂带和滑坡、崩塌、泥石流等不良地质段。2、线路走向方案该段管道总长70米,沿线为平原地形,大部分为农田。3、线路走向情况介绍3.1沿线地区等级划分根据现行输气管道工程设计规范中定义的地区等级,经现场踏勘,并在1:5万地形图上作业,统计得到本工程沿线地区等级划分情况如下表5-1:表5-1 管道沿线地区等级划分统计表(单位:Km)项目管径一级地区二级地区三级地区四级地区合计1110026.48.60353.2沿线地貌植被状况管线经过的地区基本上为农田,53、农作物主要有小麦、玉米、大豆、棉花等,林果属暖温带落叶阔叶林,均为人工栽培。3.3线路沿线水文管道沿线地区地表水分属黄河、淮河两大流域。沿线以平原为主,少部丘xx。3.4线路沿线地震概况本工程管道沿线抗震设防烈度为6度,设计基本地震动峰值加速度为0.05g。设计地震分组为第一组。3.5交通管道沿线道路纵横,地方间的省级公路、国道和高速公路基本纵贯线路大部分地区。沿线均有通过各县乡镇的公路,大多数的村庄也修建了乡村道路,为线路的施工及维护提供了良好的交通条件。4、管道穿跨越4.1管道穿越公路和铁路4.1.1概述管道穿越公路和铁路按油气输送管道穿越工程设计规范(GB50423-2007)和钢制管道54、穿越铁路和公路推荐方法(SY/T0325-2001)有关要求进行。同时,管道穿越公路参考1978年5月原石油部和交通部文件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)执行;穿越铁路参考1987年7月原石油部和铁道部签署的原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定执行。管道带套管穿越公路时,套管顶的埋深1.2m,套管应伸出公路边沟外2m。无套管穿越公路时,管顶的埋深1.2m,并在距管顶以上500mm处应设置警示带。管道穿越铁路时,穿越管段采用预应力混凝土套管保护。套管顶至铁路路肩1.7m,至路堤坡脚自然地面或边沟1.0m,套管两端须超过路堤坡脚2m。4.1.2穿越型式对国道和一55、二级公路可采用顶管穿越方式,加套管保护;对三、四级公路视具体情况,采用顶管或大开挖方式穿越,加套管保护。乡村公路和农村机耕道穿越与相接线路管段敷设方式相同,只在埋深和护坡堡坎时作一些特殊处理。对于规划道路,均预埋套管。对铁路采用顶管穿越方式,加套管保护。4.2管道穿(跨)越河流4.2.1河流穿(跨)越基本原则(1)符合国家及地方有关水法、河道管理法规。(2)在地质穿越条件良好情况下尽量采用穿越方式。(3)穿(跨)越点的位置应与线路总走向相结合。对大中型穿(跨越)工程线路局部走向应服从穿(跨)越点位置。(4)穿越段河段顺直、水流平缓、河面较窄。河床床面相对平坦、冲淤变化小,地质构成单一。(5)56、穿(跨)越点河床床面相对较窄,两岸基础必须稳定。(6)岸坡稳定,漫滩开阔,交通可行,施工条件良好,符合有关设计及施工安全要求。(7)小型河流穿越以开挖方式。(8)大型河流两端紧急截断阀室结合线路阀室和站场统一设置。4.2.2大中型河流穿(跨)越本工程管道所经地区水系较发达、河流众多。对于大中型河流穿越,应根据河流的具体形态,水文参数以及工程地质条件确定敷设方式,如大开挖、定向钻、跨越、盾构方式,各种方式各有不同的适用范围和优缺点。针对本工程穿越的大中型河流常年有水、水面较宽、径流较大等的特点,在穿越方案的选择上,宜排除水上工程量大、影响通航的跨越和水下开挖的穿越方式,尽量采用非开挖方法。同时跨57、越、盾构方式施工周期长,费用高,施工难度大,不推荐采用。目前采用定向钻穿越大中型河流是一种先进的管线穿越施工方法,施工时完全在河流两岸的陆地上进行,施工不受季节影响,穿越质量高,施工周期短,不破坏河流堤防、河流堤岸无需加固恢复,不影响通航,管道安全性极高,综合造价低等优点,在地质条件适宜的情况下,应优先采用。如果河流的工程地质不适用定向钻法,也可采用水下挖沟、漂浮沉管(加配重块)的方法。设计中应根据工程地质资料、水文资料,按设计规范合理确定管道埋深及穿越长度,要求将管道埋设至河床稳定层(设计冲刷线)以下,河流两侧穿越起终点要尽可能远离岸边,并埋设在河流旁蚀线以外。设计中应根据具体穿越段管道的河58、床工程地质条件采用现浇混凝土(对基岩管沟)、加重块(对砂、砾石管沟)、石笼等多种稳管型式。同时应设计合理的护岸措施,确保管道和堤防的安全。4.2.3其它河流、冲沟及水塘穿越本工程管道沿线穿越多条小型河流和人工开挖的引水渠以及沟塘等,一般常年有水,但由于水面宽度不大,应根据具体情况优先考虑开挖直埋,若开挖确实困难且地质条件和场地条件允许也可采用横孔钻(加套管)或小型定向钻方式穿越。小型河流穿越管顶埋深应不小于最大冲刷线下0.5m,若冲刷数据不详,管顶埋深应不小于1.5m,并应根据具体情况设配重块。开挖管沟可采取如下方法:(1)泥船法挖泥船成沟效率高,水下成沟可尽量采用此种方法,但要求河流必须能够59、通航,以保证挖泥船的进入。对于小型河流,可采取普通船只改装的方法。(2)臂单斗水下成沟法宽度小于20m的河流,可采用设在两岸的长臂单斗进行水下成沟。(3)组装式浮船+长臂单斗水下成沟法对于河水较浅、河面宽又不通航的河流,不便采用围堰筑坝方法开挖管沟时,可采用组装式浮船+长臂单斗水下成沟法。(4)围堰法对于河面宽度在2030m的河流,不便于采用长臂单斗水下成沟法也不便采用挖泥船法或浮船法,一般采用围堰法。为避免用土筑坝后河道疏浚困难、减少对环境的影响,宜采用轻型钢板桩围堰。采用横孔钻穿越小型河流时,首先穿越钢套管。河床地质宜为粘土,河流两岸需加沉井,沉井应有支撑和提升排水措施。关于具体的河流穿跨60、越方式将在下一设计阶段根据详勘资料及现场实际情况确定。4.3其它穿越(1)埋地电缆光缆:管道与其它埋地电缆光缆交叉时,相互间的净距不小于0.5m。(2)其它埋地管道:本输气管道与其它埋地管道交叉时,一律从其下方穿过,相互间净距不小于0.3m,中间用坚固的橡胶板隔开。5、管道敷设5.1敷设方式为使管道在长期运营期间免受外力破坏,管道采用沟埋敷设。鉴于本工程途径地区发展较快、人为外力破坏影响较大,为保证管道的长期安全,管道除了满足敷设在冻土层以下外,还建议一般地段管顶埋深1.0m,石方段管沟应比一般地段管沟超挖0.2m,卵石段管沟应比一般地段超挖0.1m(用于管沟底垫细土,保护防腐层),管顶以上061、.3m以内的管沟用细土回填。管道转角尽量采用弹性敷设,当弹性敷设难以实现时,采用R=40DN的冷弯弯管或R=6D的热煨弯头。管沟回填后要尽量恢复原地貌。5.2管道敷设抗震措施和不良地段设防5.2.1抗震措施管道沿线大部分地区地震烈度在6度范围内,但有局部地区地震烈度高于6度,根据油气输送管道线路工程抗震技术规范(SY/J0450-2004)规定,应考虑设防。因此在下一步设计中应根据线路所经地区的地震安全性评价报告,并采取以下防范措施:(1)合理选择管道通过断层方向,使管道避免受压缩。(2)正确选择管道穿越活动断层的位置,使管道在活动断层位移和断裂带最小的地方穿过。若管道与断裂带平行,管道应在其62、200m外敷设。(3)尽量采用弹性敷设,增加穿越活动断裂带管段壁厚,加宽管沟,回填松散土。(4)管道的外防腐采用表面光滑的材料,以降低管道与土壤之间的摩擦。5.2.2不良地段设防5.2.2.1在线路通过山区石方段时,管道敷设困难,应采取以下防范措施:(1)首先开拓平坦的施工便道。(2)用定向爆破技术开挖管沟,人工和机械配合清理。(3)为了避免碎石菱角破坏防腐层,管沟应比土壤区管沟加深0.2m,并用细土或砂将深挖部分垫平压实后方可下管。管沟回填时,应先用细土回填至管顶以上0.3m,方可用土、砂或粒径小于100mm碎石回填并压实。管沟回填土应高出地面0.3m。5.2.2.2管道通过小范围软土、液化63、砂土等不良地质区,可采取以下措施:(1)采用非液化砂土全程回填夯实或沿管线等距离加配重方法;(2)当管道处于液化区的不均匀沉陷地段时,宜采用管沟套管敷设;(3)对于严重液化等级的区域,可采抗浮桩(预制桩、灌注桩等)与管道相连接,或采用沿管线配重方法;(4)在液化区段内,不宜设置三通、旁通或阀门等部件。5.3管线占地管道沿线所有征占地,必须经过当地政府及土地主管部门批准。管道沿途线路部分占地分为临时占地和永久占地两种。线路在一般地段临时征地宽度(即施工作业带)为12m,在河流穿越及特殊地段征地宽度可适当加宽,穿越农田、果园及经济作物地段则应适当减少占地,以降低赔偿费用。沿线线路阀室、站场为永久性64、征地,其余部分则为临时性征地。6、线路附属设施6.1线路截断阀室6.1.1设置目的(1)便于管道维修。(2)当管道发生破损时,尽可能减少损失和防止事故扩大。6.1.2间距土桥加气站工程项目按照输气管道工程设计规范(GB50251-2003),根据本工程外环线地区等级划分,结合管道分输位置和大型穿越位置,设置截断阀室,间距最大值符合下列要求:二级地区24km三级地区 16km四级地区 8km6.1.3设置位置截断阀室应选择在交通方便、地形开阔、地势较高的地方,并结合站场、供气预留头一起统筹考虑。阀室的设置,兼顾不同地区等级的线路长度、大中型河流穿越的保护以及为沿线用户供气等因素,设置大型穿越阀室65、一般线路阀室或分输阀室。6.2线路清管及电子检测为了提高管道输送效率、测量和检查管道周边变形、从内部检查管道金属的所有损伤(如腐蚀等)以及清除管道内出现的凝液和杂质,本工程设计时设置清管设施和电子检测器收发装置。清管设施和电子检测装置的设计主要遵循以下原则:(1)为了保证清管作业的效率,建议清管设施的间距控制在120km以内。(2)宜设置在输气站内,以节约投资和便于管理。(3)应采用不停气密闭清管和检测工艺流程。(4)清管器收发筒结构应能满足通过清管器或检测器的要求。本工程设置2套清管装置,清管收发装置设在输气站场内,具体设置情况详见输气站场工艺流程图。6.3管道标志桩(测试桩)、警示牌及特66、殊安全保护设施根据管道干线标记设置技术规定SY/T6064-94的规定;管道沿线应设置:(1)里程桩:每公里设一个,一般与阴极保护桩合用。(2)转角桩:管道水平改变方向的位置,均应设置转角桩。转角桩上要标明管道里程,转角角度。(3)穿越标志桩:管道穿越大中型河流,铁路、高等级公路、大中型河流和鱼塘定向钻穿越的两侧,均设置穿越标志桩,穿越标志桩上应标明管道名称、穿越类型、铁路公路或河流的名称,线路里程,穿越长度,有套管的应注明套管的长度、规格和材质。(4)交叉标志桩:与地下管道、电(光)缆和其它地下构筑物交叉的位置应设置交叉标志桩。交叉标志桩上应注明线路里程、交叉物的名称、与交叉物的关系。(5)67、结构标志桩:管道外防护层或管道壁厚发生变化时,应设置结构标志桩:桩上要表明线路里程,并注明在桩前和桩后管道外防护层的材料或管道壁厚。(6)设施标志桩:当管道上有特殊设施(如:固定墩)时,应设置设施桩。桩上要表明管道的里程、设施的名称及规格。(7)阴保测试桩:包括电流测试桩和电压测试桩,尽量将线路里程桩、转角桩与测试桩合一,若不能与测试桩合一时,里程桩、转角桩不需做测试门。(8)警示牌:对于高等级公路、国道、省道、车流量较大的公路、铁路穿越,均应在两穿越点附近设置警示牌。6.4水工保护和水土保持6.4.1设计原则(1)应符合国家有关的法令、法规和标准规定,符合区域性水土保持规划的要求。(2)应在68、详细研究分析、调查管道沿途水文、气象、地形地貌及地质勘察等技术基础设计资料上进行。(3)对沿线滑坡、崩塌、泥石流等灾害地质,应根据其性质、规模等考虑优先避让的原则。(4)应先判断水害破坏机理,然后设计水保方案。(5)应适应地形地貌的特点,优先采用柔性植物防护措施,并利于地貌恢复和水土保持。(6)应采取工程措施和生态措施相结合,永久措施和临时措施相结合, 直接工程和间接工程相结合的方式,做到安全可靠、经济实用、施工方便。6.4.2技术方案管道沿线所经地貌段大致存在以下几种情况:水网密集单元、河流穿越单元和其它不良地质段,针对各种不同情况,水工保护设计可采取相应处理措施。(1)水网密集单元水工保护69、管道沿线有些地段水网密集,地下水位高,不易成沟,管道施工较困难,另外管道本身的防腐及水工保护的工程量较大,水工保护的方案主要有:围堰与导流、管道穿越处湖、塘、沟、渠堤岸的恢复与防护、稳管措施等。(2)河流单元水工保护 管道穿跨越大型河流、冲沟的防护采用100年一遇洪水位设计标准;中型河流、冲沟的防护采用50年一遇洪水位设计标准;小型河流、冲沟的防护采用20年一遇洪水位设计标准。 管道穿跨越大中型河流、冲沟处岸坡的防护型式根据穿越处两岸河流特征状态、自然演变趋势及岩土性能的不同具体确定。 管道穿越河流、冲沟段河床的防护,主要治理河床的下切破坏对管道的影响,根据河床床基岩性质的不同结合管道稳管要求70、综合考虑。6.5固定墩的设置设置管道锚固的目的是为了防止管道由于气温或输送介质温度的变化或压力作用下使管道产生轴向力而推挤设备、阀门、弯头等,造成破坏、过量变形或管道失稳。推荐管道锚固墩设计为钢筋混凝土形式。在管道进出站、大中型穿跨越两端、管道出土端、管道与设备的连接处、管道弯管、管道竖向坡度大且向上凸起段等处均可能需要设计锚固墩。设计时需进行应力应变分析,对于不满足应力要求的地方设置锚固墩或采取其他有效措施。6.6道路工程6.6.1施工便道施工便道可分为一般施工便道和台阶式施工便道,一般施工便道的等级为厂外辅助道路,根据地形特点可分为平原和微丘两种类型。路面结构可采用泥结碎(砾)石。台阶式施71、工便道采用M7.5水泥砂浆砌片石。本工程不需修建台阶式施工便道。施工便道必须结合现有的道路和管线的走向来确定。本着减少投资的原则,施工道路应尽量利用现有的道路,只有现有的道路不能通往施工现场时或通往施工现场困难时才可修建。道路的走向既要结合管线的走向又要结合地形,当地形平坦开阔时应以管线的走向为主;地形复杂时应以地形为主,尽量避开大的冲沟和不良的地质地段,尽量不架设桥梁,应本着能避就避、能绕就绕的原则。要架桥时,应经过经济论证后才能确定。为了防止路基塌陷与滑坡,在路基高填方地段及路基不稳定地段设置路肩式挡土墙,高挖方地段及滑坡地段设置护面墙;为了防止雨水对路基的冲刷,在道路两侧的挖方地段设置排72、水边沟。6.6.2伴行道路本工程管道沿线交通条件虽然较好,但局部地段仍需修建伴行路,以便管道施工运输、巡线维护,全线估计新建伴行公路约70米,现有道路改造70米,伴行公路应根据沿线的自然状况和现有交通状况,经技术经济比较,确定新建伴行公路和改造现有道路伴行公路的方案、技术要求及主要工程量。(1)设计标准伴行道路是根据天然气管道线路走向,方便管道施工及日后抢修、维护而修建,交通量的组成主要是管道施工及维护时的车辆,交通量按各种车辆折合成载重汽车的年平均日双向交通量在20辆以下计,根据道路主要功能,道路按厂外辅助道路标准设计。(2)设计原则 伴行道路设计与管道设计相结合、相协调,充分考虑管道设计走73、向。 坚持节约用地的原则,有利于生态、环境保护。 充分、合理利用现有道路,考虑施工道路的排水、防洪设计,减少对环境和水土保持的负面影响。 路基和路面设计就地取材,施工方便,利于养护,降低工程造价。7、主要工程量主要工程量见表1-1。第六章 输 气 工 艺1、主要工艺参数1.1调峰需求与调峰方案本工程季节调峰的规模大,按照基本惯例,应由上游及山东省在全省范围内协调解决。小时(日)调峰的规模相对较小,上、下游解决的可能性都存在,目前大多数城市均由下游解决。本工程考虑解决设计范围内下游市场的小时(日)调峰,调峰方案为输气管道储气调峰。1.2管线计算输气、储气能力输气管道工程一旦建成,扩容增加输气、储74、气能力的代价是很大的。所以在计算其输气能力时,要考虑供气区域内的远期(至2020年)市场需求,输气、储气能力应在近期设计规模的基础上按远期规模预留发展能力。本项目计算输气能力按照满足远期市场需求量的气源配置确定。由于本项目接入气源为一种,中石油冀宁联络线德临支线,总长输管线达到10公里以上,且境内存在多个加气站,因此不需要考虑管道储气调峰。1.3设计压力范围1.3.1工作压力和设计压力考虑到上游气源输气压力接近于0.4MPa,则考虑本管线设计压力为0.4MPa。1.4气源温度天然气的交接温度暂按515考虑。1.5天然气组成天然气组成见本可研第三章第3节。1.6管道内壁绝对当量粗糙度根据天然气管75、道的设计和实践经验总结,输气管道内壁无涂层时,管道内壁绝对粗糙度取值为0.025mm。2、计算公式2.1水力计算公式本工程管道沿线地形较平坦,相对高差小于200m,计算时不考虑高差影响,按下式进行水力计算:式中:q气体(P0=0.101325MPa,T=293K)的流量(m3/d) d输气管道内直径(cm)P1,P2输气管道计算管段起点和终点压力(绝)(MPa)水力摩阻系数 Z气体的压缩因子 气体的相对密度 T输气管道内气体的平均温度(K) L输气管道计算段的长度(km)2.2热力计算公式2.2.1温降计算公式 式中:t输气管道沿线任意点的气体温度()t0输气管道埋设处的土壤温度()t1输气管76、道计算段起点的气体温度()e自然对数底数输气管计算段起点至沿线任意点的长度()K输气管中气体至土壤的总传热系数(W/m2)D输气管道外直径()气体的相对密度CP气体的定压比热(J/kg)j焦耳汤姆逊效应系数(/MPa)P长度管道的压降(/MPa)系数2.2.2总传热系数计算公式 式中:K输气管中气体至土壤的总传热系数(W/m2)j管道绝缘层厚度(m)j管道绝缘层导热系数(W/m2)t管道周围介质导热系数(W/m2)ln以e为底的自然对数;j管道绝缘层导热系数(W/m2)2管道外表面至周围介质的放热系数(W/m2)D输气管道外直径(m)H地表面至管道中心线的深度(m)3、计算内容本章节将依据第477、章和第5章预测的数据,输气管道进行工艺方案比选和分析,确定出xx县支线合理的管径和运行工况。4、调峰储气方案4.1调峰储气任务界定4.1.1调峰层次划分为解决上游相对均衡供气与下游用户用气不均匀性之间的矛盾,天然气系统需要解决不同周期的调峰需求。按调峰周期的不同,天然气调峰分为季节调峰、日调峰和小时调峰三个层次。本项目中,由于日调峰和小时调峰周期差别相近,且一般属于下游市场的责任范围,故将小时调峰和日调峰合并考虑,称为小时(日)调峰。4.1.2本项目的调峰任务界定从天然气系统工程的角度看,在城市圈或更大的范围内综合考虑,根据市场和骨干管网布局,经过比选、优化后划分上下游的调峰责任和提出系统调峰78、解决方案,可以减少整个系统的投资和降低运行费用。从调峰层次的规模上看,季节调峰的规模大,适合采用地下储气库等大规模的储气方式,下游城市受资源限制,往往不具备建库条件、无单独建库实力或存在投资高、效益差的问题。因此,季节调峰更适合由上游解决。小时(日)调峰的规模相对较小,上、下游解决的可能性都存在,目前大多数供气合同均约定由下游城市解决。但如果不考虑长输管线输气储气能力、以及分输站位置和城市输配系统方案等具体情况,而进行硬性规定,往往造成重复投资和资源浪费。从在天然气产业链所处的位置看,上游(气田及长输管线)公司和下游(市场销售)公司系统解决调峰的条件有很大的差异。上游公司比下游公司更有条件在整79、个输气管线及其市场(或更大的)范围内系统解决供气合同约定的调峰责任。从现在山东省目前的供气合同看,由上游负责的季节调峰一般会在跨地区的较大范围内解决;由下游负责的小时(日)调峰和超出合同范围的季节调峰一般局限在下游公司所负责的用气城市或销售区域内解决。综上所述,界定本项目调峰的区域和责任范围如下:调峰的区域范围为目标市场范围,统一测算目标市场范围内的调峰需求,提出调峰解决方案。具体调峰解决方案的责任和工程实施范围根据调峰层次的特点有所区别:季节调峰由上游解决;小时(日)调峰在本项目的目标市场天然气系统范围内考虑,本项目输气管线采用支干管形式敷设至各用气市场接收门站,各用气区域不太可能另行建设新80、的储气调峰设施,因此,利用土桥支线对目标市场的辐射作用,综合考虑解决用气区域的小时(日)调峰,有利于下游市场降低投资,避免多个城市重复建设中小型的储气调峰设施。4.2小时(日)调峰储气方式4.2.1小时(日)调峰方式选择天然气调峰方式主要有储气调峰、机动气源调峰和需求侧管理(即发展缓冲用户)三类。通过储气解决调峰是最常用的调峰方式之一。目前,国内外主要的储气调峰方式有长输管道末段储气、高压管束储气、地面储罐储气、液化天然气储气和地下储气库储气等。储气调峰的方式繁多,各有其特点和适用条件。解决小时(日)调峰比较常用和经济的方式是高压管道(高压长输管线或环城管线)储气。本项目下游城市均没有独立的储81、气设施,建设高压管束及储气储罐的可能性不大,采用机动气源及地下储库调峰投资巨大,且运行条件苛刻;考虑到本项目是输气管道工程,具备适度扩大输气管道管径、充分利用上游供气压力,以较小的代价达到调峰储气目的的有利条件。因此,本项目选择以土桥支线协调解决用气区域内的小时(日)调峰问题的方案。5、输气工艺方案5.1输气工艺要求输气管道水力计算分析需要控制的条件主要有:(1)满足供气区域的远期供气量和供气压力要求。(2)满足供气区域近远期小时(日)调峰储气量的需求。5.1.1设计压力选择考虑到目前本项目接气管线设计压力为0.4MPa,目前在下游用气市场开发不完善初期,管线运行压力为0.4MPa左右,但上游82、输气系统均按照0.4MPa进行设计,一旦市场培育完成,升压至设计压力进行供应的可能性较高。此外,从未来土桥支线区域的发展趋势,保持与上游管线设计压力一致,对于未来形成区域性高压管网是有好处的,有利于双向供气,形成多气源稳定供气的格局。综合考虑上下游气源管线设置情况及本项目储气调峰需求,设计推荐采用0.4MPa设计压力。5.1.2输气管道管径选择在现有工作压力0.250.4MPa的情况下,选择D110能满足近远期输气、储气要求。5.1.3不同管径的工程投资和管输费单价比较在工作0.4MPa,能满足近远期输气储气需要的最小管径D110的工程投资和管输费分别为3762万元和0.46元/ m3。5.283、输气工艺方案根据上述比选,初步确定本项目输气管道管径D110,设计压力0.4MPa,首末站起点工作压力为0.4MPa。 第七章 线路用管1、PE管选用原则1.1选用原则xx县城区天然气检测调度及抢险维护中心工程是xx县西北地区唯一的中压管道供气气源,其安全性和可靠性至关重要。在满足管道工艺和安全的前提下,根据目前国内外厂家在钢板、卷板、制管方面的生产能力、国内外管材价格及线路用管的实际情况,本工程用管选择原则为:(1)保证PE管质量可靠、生产技术先进、价格经济合理。(2)应满足介质的特性、设计压力、环境温度、敷设方式以及所在地区等级的要求。(3)保证PE管具有满足管道要求的抗耐磨性好、无毒、抗84、紫外线、柔韧性好。并尽量减少耗材量。(4)在保证质量的条件下,PE管的选择应立足国内供货。1.2 PE管类型选择PE化学中文名为,聚乙烯,PE材料由于其强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒等特点,被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈,所以,是替代普通铁给水管的理想管材 HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。 PE给水管、PE燃气管,而用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。PE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料,丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体,在催化剂的作用下,采用淤浆聚合或气相聚合工艺,所得到的聚合物经闪蒸、分85、离、干燥、造粒等工序,获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑,吹塑、注塑和滚塑。1.3 PE管等级选择PE管从压力等级来分主要分为0.6Mpa,0.8Mpa,1.0Mpa,1.25Mpa,1.6Mpa。Mpa是压力单位,比如0.6Mpa也就是压力6公斤的意思从PE管的口径来分大体可以分为:20,25,32,40,50,63,75,90,110,125,160,180,200,225,250,280,315,355,400,450,500,560,630,710,800,900,1000,1200,单位都是mm也就是毫米,PE管口径都是指外径,对应压力等级的不同,管材的壁86、厚也就各不相同。2、管道强度计算计算参数本工程管道地区等级长度划分见表5-1。强度设计系数采用输气管道工程设计规范GB50251-2003中的规定。2.1计算公式2.1.1直管段壁厚计算公式 式中:PE管计算壁厚(cm);P设计压力(MPa);D钢管外径(cm);S钢管的最小屈服强度(MPa);F强度设计系数;D焊缝系数;T温度折减系数.当温度小于120时,T值取1.0。2.1.2弯头壁厚计算公式 弯头壁厚计算应按下式计算: b=m 式中:b弯头的管壁计算厚度(mm); 弯头所连接的直管段管壁计算厚度(mm); m弯头的管壁厚度增大系数; R 弯头的曲率半径(mm); D弯头的外直径(mm)。87、根据以上计算公式,计算结果见表7-1。表7-1 钢管强度校核计算表管径最小壁厚0.9ssse备注1595216.059.0se0.9ss为合格3、管道强度和稳定性校核3.1强度校核在埋地直管段中可产生由内压因泊松效应产生的应力及由温差产生的温度应力,必须进行当量应力校核。受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核,按输气管道工程设计规范GB50251-2003中附录B的公式计算。由内压和温差引起的轴向应力按下式计算: L=h+E(t1-t2) 式中:L管道的轴向应力,拉应力为正,压应力为负(MPa);泊桑比,取0.3;h由内压产生的管道环向应力(MPa);P管道设计内压力(MPa);d管子内88、径(cm);n管子公称壁厚(cm);E钢材弹性模量(MPa),对碳钢2.06105;钢材的线膨胀系数(-1),对碳钢110-5;t1管道下沟回填时温度(),取30;t2管道的工作温度(),取10。受约束热胀直管段,按最大剪应力强度理论计算当量应力,并应符合下列表达式的要求:e=h-L500,以便与PLC测控终端模拟量输入模板接口;可燃气体检测器选用4线制仪表输出信号为420mADC的标准信号。所有现场仪表的防爆等级不低于EX:dIIBT4。2.6仪表供电、接地及其他(1)控制系统、现场仪表的供电方式和用电负荷控制系统及现场仪表负荷均为二级负荷。正常状况下控制系统电源由全站的配电系统供电,由停电89、时由UPS应急电源柜提供;各现场仪表均由控制系统控制柜内的专用直流24V电源模块或交流220V电源端子板供电。(2)控制系统、现场仪表的接地方式和接地电阻要求控制系统设备及现场仪表的外壳均要安全接地,接地电阻1。现场仪表信号出口端及控制系统信号入口端均加装浪涌保护器,以抑制和吸收暂态浪涌电压能量,使控制系统设备和现场仪表免受过电压的干扰和侵害。3、通讯系统通讯方式有两类:有线(ISDN、PSTN、DDN)、无线(数传电台、扩频、GPRS、CDMA等)。对以上通讯方案进行技术、经济综合比较并结合本工程的实际情况(站点数量及分布范围、地域、地形地貌、资金诸因素),本工程中接收站及分输站主通讯采用有90、线(DDN);备用通讯采用公用无线数据网。主信道故障时备用信道自动投入。各阀室采用公用无线数据网通讯。 第十一章 后方工程本项目后方工程主要为公司基地,内设检测调度中心和抢险维护中心。检测调度中心、抢险维护中心合建于一处,均设在公司基地内。1、检测调度中心调度控制中心利用SCADA(监控和数据采集)系统对管线、站场和阀室实施远距离的数据采集、监视控制,对其运行工况进行即时、全面、准确的掌握,及时的进行生产调度管理;并对整个系统的事故工况进行分析处理,提出抢险方案。2、抢险维护中心2.1抢险维护中心设置原则(1)充分利用中邑燃气公司在区内的抢险维护力量和各城市天然气公司现有维护维修力量;(2)充91、分利用定员编制人员完成日常维护、维修工作;(3)大修及事故抢修依托社会专业公司完成。2.2抢险维护中心主要任务(1)负责管线、站场和阀室的正常巡检维护:对站场(阀室)的维护、检修、抢修、简单的电(仪)修、阴保设施的维护等;(2)编制维修计划、事故应急预案,外围组织管理,审查外围公司的抢修预案;(3)维护、维修、抢修人员培训工作;(4)负责维修抢修用管材、管件、阀门、小型易损零部件及电气、仪表、阴保的备品备件的采购、保管和发放。高压管道及站场部分的停气检修和发生泄漏或爆炸等情况下的大修,依托社会专业机构完成;对于干线阀门、重要设备及部件的维修,需要专门的技术、工具和设备,则依托设备生产厂家或专业92、机构完成。抢险维护队主要负责各接收门站的正常巡检维护及管道的抢险维护,由检测调度中心统一指挥。 第十二章 公用工程1、总图运输1.1平面布置原则(1)工艺装置区,满足工艺要求,严格按有关防火防爆设计规范要求进行布置。(2)站内值班房、仪表控制间、阴极保护间、材料工具间等采取集中布置,站场平面布置力求合理、安全、紧凑。(3)绿化系数:不低于30%。各输气站场总平面布置详见附图。1.2交通运输各站均依托周边现状道路进出,不需单独修筑进站道路。2、供配电2.1负荷等级、电源及供配电方案电气设计范围为各场站电源进线终端杆电缆头以下的变配电、动力照明及防雷、接地系统设计。根据城镇燃气设计规范中的相关规定93、,本项目的负荷等级、电源及供配电方案如下:公司基地及各门站供电负荷等级为二级,向电力部门申请提供单回路10kV电源,公司基地设200kW(门站50kW)柴油发电机组各一套,并与外部电源联锁互投。负荷电源由10kV电缆埋地引至站内户外箱式变配电站。配电均按放射式系统配电。阀室:供电负荷等级为三级,就近引一路380/220V电源埋地引至站内低压动力配电箱。配电均按放射式系统配电。爆炸危险场所电力及照明线均穿钢管敷设,电气设备均为防爆型。2.2爆炸危险区域及防雷等级划分(1)本工程各站点建构筑物均按第二类建筑物防雷要求设计;(2)所有电气设备的接地型式均为TNS系统;(3)各站点的工艺管线按规范要求94、均设置防静电接地装置。电机起动方式及站内照明设置站内电气设备均采用全压起动方式。站内防爆区域内选用相应防爆等级的照明灯具,其它非防爆区域内按工业企业照明设计标准(GB50034-1992)的相应规定进行照明设计。电气安全防护:本工程内设施及人员的安全防护主要包括三部分内容:整体建(构)筑物和成套工艺装置的安全防护、建(构)筑物内设施的安全防护、室内操作人员的安全防护。(1)整体建(构)筑物和成套工艺装置的安全防护:各站场为充分保障站内人员、设备的安全,必须采取全站等电位连接的均压措施。各建构筑物均利用建筑物基础刚筋作自然接地体,其它工艺设备、箱式变电站则利用各站区人工接地装置。各站区等电位连接95、干线网为电气设备工作接地、保护接地、防雷接地、电子信息接地共用的接地装置。接地装置的接地电阻不应大于1欧。(2)建(构)筑物内设施的安全防护:建筑物屋面设避雷带,在各层建、构筑物内设置环形等电位连接带或等电位连接端子箱。在各种低压配电设备的相线及信息设备的信号输入、输出端口,设置过电压保护器。(3)室内操作人员的安全保护:利用上述等电位连接装置对室内人员进行安全防护,另在低压配电系统设置漏电保护器,以保障室内操作人员的人生安全。2.3主要供配电设备表表12-1 供配电设备表主要设备主要参数数量备注基地(1座)1预装式变电站250KVA1套2动力配电箱4套3照明配电箱4套4柴油发电机200KW196、台门站(8座)1预装式变电站80kVA1x8套2动力配电箱3x8套3照明配电箱3x8套4柴油发电机50KW1x8台截断阀室(6座)1防爆动力配电箱1x6套3、给水系统3.1水源本工程各站站内给水均由市政给水系统提供,设计由站外市政给水管道就近引入一根DN100给水管,要求供水压力不小于0.30MPa。截断阀室及线路截断阀室均为无人职守站,不考虑用水设施。3.2用水量各站(除各阀室外)用水主要为生活用水、绿化用水量、道路及回车场地浇洒用水量(站区室外消防用水量不计入用水量)。(1)用水定额生活用水定额根据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)(2009年版)的规定,按35升/人班次计,97、时变化系数Kn2.5,用水时间t8h;淋浴用水定额按40升/人班次计,时变化系数Kn1.0,用水时间t1.0h;绿化用水定额1.5L/m2次,按1次/d,1h/次完成;道路及回车场地浇洒用水定额1.0L/ m2次,按2次/日,1h/次完成。绿化用水与道路及回车场地浇洒用水全年按150天计。另考虑到10的管网漏失水量和未预见水量。3.3给水系统给水系统主要包括水表井或取水井、阀门井、站区室外消火栓、检查井及枝状给水管网,承担站内生活、绿化、浇洒道路及场地用水及火灾情况下站区室外消火栓消防用水量的任务。3.4污水系统各站(除各阀室外)内生活污水经化粪池处理后,排放至市政污水管网。公司基地化粪池型号98、3#G3-6,化粪池容积6m3。其他各站化粪池型号2#G2-4,化粪池容积4m3各站内污水管道管径dn315,材采用PVC-U双壁波纹管,管道连接采用热熔连接。各阀室为无人值守,不设置污水设施。3.5雨水系统各站(除阀室外)内的雨水经雨水口,由站内雨水管道,汇集后排放至站外市政雨水管道,如无市政雨水接口,则外排至各站周边自然水体。各站雨水管道管径dn315或dn400,管材采用PVC-U双壁波纹管,管道连接采用热熔连接。各阀室站内雨水采用顺坡自流外排。4、建筑与结构4.1设计原则(1)严格遵守国家的有关规程、规范,在满足工艺要求的条件下,做到技术先进、实用美观、安全可靠、经济合理。(2)建、构99、筑物安全等级为二级,耐火等级不低于二级。 (3)地震基本烈度为6度,基本地震加速度值为 0.05g。4.2建筑设计本工程建筑设计在满足工艺流程和总平面布置的前提下,力求使建筑物简洁明快、和谐统一,反映工业建筑简约、朴实的特点。沿线各城市门站的主体建筑为:综合楼和辅助用房。建筑造型主要通过富于变化的屋面、虚实对比的空间、简洁利落的细部、鲜亮对比的色彩来体现。站内所有建、构筑物耐火等级均不低于二级。综合楼及辅助用房采用地砖地面,塑钢门窗。4.3结构设计4.3.1执行规范、标准及设计依据建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001建筑结构荷载规范(2006年版) GB50009-2001砌体结100、构设计规范GB50003-2001混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)4.3.2自然条件基本风压: W0=0.65kN/m2基本雪压: W0=0.55kN/m24.3.3结构设计安全等级及设计使用年限结构设计安全等级:二级设计使用年限:50年4.3.4设计条件:该工程建(构)筑物抗震设防类别为乙类或丙类。地震基本烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。各建(构)筑物的设计:当为乙类建筑时,按7度采取抗震设防措施;当为丙类建筑时,按6度采取抗震设防措施。4.3.5结构形式:(1)结构形101、式充分考虑结构材料、结构承载力和刚度、结构构造和施工方法、地基要求。原则上将小体量建筑物设计为砖混结构;体量较大、地基的差异变形可能较大的建筑物设计为框架结构;水池等盛水构筑物采用现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度等级C25、抗渗等级S6,迎水面采用防腐涂料两遍。(2)基础形式:框、排架结构采用柱下独立基础和墙下条形基础;砖混结构及围墙采用墙下条形基础;工艺装置区采用钢筋混凝土整板基础;其它小设备基础一般采用素混凝土基础(支墩)。第十三章 节 能1、能耗分析本项目的能量消耗主要分为三类:第一是压降消耗,即输气站场的减压过程及输气管道的压力降形成的能量消耗;第二是事故及检修放空造成的天然气损耗等;第102、三是工作人员的耗水、耗电及生产车辆的燃料消耗;(1)生产加工能耗本项目从上游输气管线接收天然气,输送、减压并供应至用户,全部过程靠接收时的天然气压力进行,勿需其他能源,因此没有生产加工方面的能耗,但调压过程伴随有压能损耗。(2)输送能耗但输送压降也是一种能量消耗。(3)介质排放损耗主要是指设备维修时的天然气排放,及处理事故时的天然气放空。(4)水资源消耗耗水量包括场站的冲洗场地和清洗设备的生产用水,以及场站员工用水。(5)综合能耗包括场站用电,电动阀、仪表、照明用电,以及生产车辆耗油等。主要消耗指标如下:l用电消耗约为22万kWh/al车辆燃油消耗39.6t/a2、节能措施节约能耗,即是国家长103、期的技术政策,也是项目降低成本,提高综合效益和企业效益的有效途径。为降低能源消耗,本工程将采取以下节能措施:(1)合理利用天然气来气压力,采用高压输气以减小管径、节约投资和能量;(2)积极采用节能新技术和新工艺,选择密封性能好的设备与阀件,尽量减少天然气的泄漏;(3)设置站控系统,对供气系统进行优化管理和监测,设置联锁、自控措施,保证设备高效运行,为合理利用能源、节省能耗提供科学的保证;(4)加强计量管理,做到计量准确;(5)合理定员,降低生活能耗;(6)场站内建筑采取节能设计;(7)站区采用节能灯具和节能设备。第十四章 环境保护1、执行标准环境空气质量标准GB3095-2001大气污染物综合104、排放标准GB16297-1996污水综合排放标准GB8978-96(1999年局部修订)工业企业厂界环境噪声标准GB12348-2008城市区域环境噪声标准GB3096-2008工业、企业设计卫生标准GBZ1-2002山东省环境保护条例本项目大气污染物的排放执行大气污染物综合排放标准中的二级标准;外排废水执行污水综合排放标准中的二级标准;噪声执行工业企业厂界噪声标准中的类标准。2、主要污染源和污染物2.1施工期间的主要污染源和污染物施工期间对环境的影响主要来自运输、平整场地、挖沟、埋管等施工活动对环境的影响,其中各种机械产生的噪声和排放的废气以及施工人员产生的生活垃圾等废物为主要污染源,主要分105、为以下类型。(1)机械、车辆排放的尾气;(2)机械、车辆产生的噪声;(3)管道试压产生的废水,施工现场人员产生的生活污水;(4)开挖管沟造成的弃土弃渣,施工现场人员产生的生活垃圾。2.2运行期间主要污染源和污染物项目营运期的主要污染源为:大气污染物主要是站场排放的清管收球作业、过滤分离器检修和站内系统超压排放的天然气;废水主要是站场排放的员工生活污水及实施清管作业时产生的少量含油废水;噪声主要是站场调压器产生的。此外,站场超压排放天然气时会产生强噪声;固体废物主要是站场员工所产生的生活垃圾,另外在分离器检修(除尘)、清管收球作业时也会有一定量固体废物产生。在实施清管收球作业时,主要成份为粉尘和106、氧化铁粉末。2.2.1废水项目产生的废水主要为员工的生活污水、场地及设备清洗废水。生活污水年排放量为1050m3,主要污染物有COD、BOD5、SS、NH3-N;场地及设备清洗年废水主要污染物为SS和石油类;实施清管作业时产生的含油废水产生量极少,本评价只做定性分析。2.2.2噪声主要是站场过滤分离器、调压器和调节阀产生的。此外,站场超压排放天然气时会产生强噪声,噪声源强范围在70-90db(A)之间。2.2.3固体废物主要是站场员工所产生的生活垃圾,另外在分离器检修(除尘)、清管收球作业时也会有少量固体废物产生。生活垃圾产生量约为14吨/年。2.2.4废气大气污染物主要是站场在清管收球作业、107、过滤分离器检修和站内系统超压时排放的天然气,主要污染物为NOx、非甲烷总烃、CO等,为有组织排放。 3、污染控制措施3.1大气污染控制措施加强管理,在输气管道运行期间,应严格控制输送气的气质,同时定期用清管器清管;定期进行管道壁厚的测量,发现问题及时维修更换;定期检查管道的安全保护系统,如截断阀、安全阀、放空系统等,以降低输配系统漏损率,降低检修及事故排放。3.2水污染控制措施本管道在正常情况下产生的水污染主要来自各场的生活污水,这些污水可处理后收集外排或进入当地的城市污水管网中。3.3噪声污染控制措施噪声主要来自各站场的减压阀和调节阀,采取的措施主要是选用低噪音的设备,以及在平面布置中尽量增108、大值班室与装置区的间距。3.4土壤生态环境污染控制措施针对施工期间对土壤生态环境的影响,应采取以下主要措施:(1)文明施工、有序作业,施工车辆和施工人员必须走规定的路线,禁止随意开辟道路;(2)施工过程中产生的各种废物,应尽量回收利用,不能回收 利用的采用集中填埋方式处理;(3)施工过程中要严格对土壤按层开挖、按层堆放、按层回填,尽快恢复植被,在农业区施工后要按有关规定进行复垦。第十五章 安 全安全设计应满足山东省安全生产条例及相关的消防法规等。1、危险、有害因素分析1.1物料危险分析天然气为易燃物质,甲类火灾危险品,具有燃爆性,其主要成分为甲烷。引燃温度组别: T3引燃温度: 482632爆109、炸极限浓度(体积): 4.915.0天然气遇明火(包括火花)、高热易引起燃烧爆炸,与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。天然气比空气轻,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引起回燃。1.2生产过程危害因素分析生产危害因素主要包括如下方面:1.2.1震动和噪音调压器在运行过程中会产生噪音和轻微震动。噪音和震动危害会对人体产生不良影响。1.2.2有害气体本项目储存、运输的气体为天然气,为无色无味的气体,主要成分为CH4,对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离,可致窒息死亡110、。1.2.3火灾爆炸本项目输送的天然气为易燃易爆物质,泄漏会引起火灾乃至爆炸。火灾事故、爆炸事故均能造成人员的伤亡和财产的损失。1.2.4意外事故触电、碰撞、坠落、机械伤害等以外事故均能对人体形成伤害,严重时造成人员的死亡。1.3自然危害因素分析自然危害因素主要包括如下方面:1.3.1地震地震对建筑物作用明显,进而威胁设备和人员的安全,但本地出现的概率很低。1.3.2不良地质不良地质对建筑物破坏作用巨大,但破坏作用往往只有一次,作用时间不长。1.3.3雷击雷击有可能破坏建筑物和设备,并可能导致火灾和爆炸事故的发生。1.3.4极端气温当环境温度过高或过低时,会引起人员中暑或者冻伤,甚至可能损坏设111、备。气温对人的作用广泛,作用时间长,但其危害后果较轻。1.3.5暴雨等灾害性天气暴雨和洪水威胁工程设备和人员安全,起作用范围大,但出现机会不多,内涝浸渍设备,影响生产,但对人的危害较小。总体来看,自然危害因素的发生有些是不可避免的,但可以对其采取相应的防范措施,以减轻人员、设备的伤害或损失。2、危险有害因素防护措施2.1初步设计中采取的主要防护技术措施2.1.1总图布置方面总图布置满足国家相关规范要求,站内工艺装置区设备距离围墙间距10米,距离综合楼25米,距离明火设施30米;放散管距离站内、站外的明火设施距离不小于30米,距离站内综合楼大于25米。站内布置为生产区及辅助区两部分,除生产人员外112、,其它人员进入生产区将受严格控制,并有相应的安全教育程序;站内设有消防通道,便于救护及疏散。2.1.2工艺系统设计方面项目的生产为天然气的输送、过滤、计量、调压过程,均在密闭的管路、设备内完成,设备的材质及压力等级选择满足设计压力需求,管道的壁厚按照规范规定的公式计算,系统安装完成后会进行整体试压,确保系统不发生泄露。站场设有放空管,调压前后的汇管上设置有安全阀,当管路超压时,安全阀自动排放泄压,将超压气体通过放空管排入大气中,保证管路系统始终在设计压力内,不至于因为超压导致设备或管道损坏。2.1.3自控系统设计方面工程系统设计有智能监控系统,在站场仪表间设有监控中心,可以监控线路阀室、站场的113、压力、流量等参数,发现异常情况可以在第一时间处理。站场设有进出站的电动阀门,设有可燃气体浓度报警器,当监控中心监测的压力、流量、燃气泄漏量等主要参数发生报警时,可以迅速切断电动阀门,减小事故的危害程度;调压站的调压回路设有主调压器、监视器及切断阀,正常情况下使用主调压器,当主调失灵下游超压时,监视器自动投入运行,控制出口压力不超过设定压力;当监视器失灵时,切断阀动作,切断供气回路,以保证下游不超压。2.1.4防爆设计站场工艺装置区平面3米半径及垂直高度4.5米内范围内为2区爆炸危险场所;阀室内部为2区爆炸危险场所。天然气爆炸性级别为IIA,组别为T1。爆炸危险场所内的用电设备均选用EX:dII114、AT1的产品。室外各类用电设备的防护等级要求为 IP65。2.1.5防雷及防静电设计所有构筑物、建筑物顶部设避雷带,进行防雷保护,经避雷带、引下线与接地极相连。各用电设备外壳及金属管道、金属门窗均与就近接地系统(或等电位连接箱)可靠电气连接,要求防雷防静电接地电阻不大于1欧。接地系统采用TN- C-S系统。高压配电装置电源入口端内均设置相应的避雷器,低压线路进入配电箱时时均加装避雷器。2.1.6抗震设计本工程建(构)筑物抗震设防类别为丙类。地震基本烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。各建(构)筑物的设计按6度设防。2.1.7防洪涝设计阀室及调压站场地高程高于当地最高洪水位,没有洪水威115、胁;场地高程比周围场地、道路稍高,有利于雨水排放,不会发生内涝。2.1.8线路附属设施设计管道最大的风险来自人为的破坏。因此,应象保护军用光缆一样对管道进行保护。线路沿途设置测试桩、转角桩、里程桩、穿越桩及警示牌。在过河过公路及村庄人口稠密区还要加密设置,防止误伤管道。对诸如开发区之类的城市规划,要给规划设计单位提供管道的准确位置,使其新增的建筑物与管道和输气站留有足够的安全距离。2.2安全管理机构设置为确保项目投产运行安全,公司应成立安全管理部门,制定严格的防火、防爆安全制度,定期对生产人员进行安全教育,组织安全队伍,建立安全监督机制,进行安全考核。公司领导层应有专人主管及分管安全。2.3运116、营期安全管理2.3.1制定规章制度应制定安全生产责任制,生产人员岗位职责,设备操作流程,事故应急预案等制度并严格执行,确保系统安全运行。2.3.2加强技术培训及安全教育要加强一线操作员和调度人员的培训,熟练掌握正常操作和事故状态下的紧急处理程序和操作。定期对生产人员进行安全教育。2.3.3巡线及检查巡线要成为事故预防的主要手段,重要季节和重要地段应重点巡查,乡镇周围应重点巡查。对重点施工地段,应派专人到现场24 小时盯护,用红色木制方桩每隔5m标出管道位置及走向,防止挖破管道。管道定期检测是管道可靠性定量预测和评价的基础。SY/ T6186 1996石油天然管道安全规程规定管道外部检测一年至少117、一次,全面检测每五年一次。每年进行一次管道自然电位测试和防腐层检漏可以发现管道的薄弱环节。2.3.4抢险与抢修本工程需配备相应的安全设施和设备,如:工程抢修车、巡线摩托车、便携式检漏仪、防毒面具及燃气浓度报警器等。当发生事故时,为不使事故扩大,防止二次灾害的发生,要求及时抢险抢修。必须对各种险情进行事故前预测,并针对性演练,做到遇险不乱,才能化险为夷。应保证抢险队伍的素质,并能全天候出动,力求尽早尽好地恢复安全生产,同时遇险时应及时与当地消防部门取得联系,以获得有力支持。2.4事故应急救援按照生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则(AQT 90022006)并结合该项目危害特性及潜在事故类别118、编制事故应急救援预案,定期组织演练,同时应将其事故应急救援预案以文件形式上报省、市、区安监局备案。公司与地方消防中队和定点医疗机构之间设置专线,设置应急救援紧急报警电话,并指定专门负责,确保即时与其联系畅通。建立事故应急救援小组,应急人员要经常性进行演练,熟练掌握该天然气发生泄露的堵漏方法和处置措施。 第十六章 职业卫生1、职业病危害因素分析本项目容易诱发职业病的主要危害因素为以下两点:(1)噪音调压器在运行过程中会同时产生噪音。噪音对人体的危害主要是引起噪声性耳聋,长期接触强烈的噪音,还能引起各种病患,使人产生头痛、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、心慌意乱以及全身疲乏无力等症。(2)中毒本项目119、储存、运营的气体为天然气,为无色无味的气体,主要成分为CH4,长时间接触会引起急性中毒,出现头昏、呕吐、乏力、甚至昏迷等症状。昏迷时间过长者,醒后可出现运动性失语及偏瘫。长期接触者可出现神经衰弱综合症。2、职业病危害因素防护措施2.1防护措施总图布置时将噪音产生源与值班室保持适当的距离,减少声源对人体的影响。减少或限制在噪音区工作的人员的数量,按要求配置人员防护设备,减轻噪音声危害。选用噪音低的设备,控制分离器进出口气体的流速,合理选择设备管径。管道维修及设备维修操作人员上岗前应戴好防毒或防尘面罩。配备防静电服装,定期发放劳保用品(服装,眼镜,及其他劳保用品。在站内设置厕所、男女浴室、更衣室和120、休息室。2.2管理措施设立职业卫生管理岗位,任命特定人员负责,建立职工健康档案。公司内部建立健全的医务制度,负责员工身体健康和治疗,与专业医院建立合作关系,定期对经常在噪声区工作的人员进行听力检查,进行医疗保护。经常性地向职工进行健康防护方面的教育。制定高温和低温期生产制度,配备必要的防暑和防寒劳动保护装备,发放职工的高温降温和低温取暖的额外福利补贴。建立职工疾病病休疗养制度。制定恶劣天气条件下的上岗制度,对在高温和严寒天气作业时避免单人独立作业,以防止意外事故发生时无人知晓或应急救援。2.3职业卫生防护设施及设备除了在工程设计中采取一系列保障职业卫生外,为了确保职工的身体健康,本项目还需配备121、劳保服装、防静电服装、防毒(防尘)面罩等设施。3、预期效果本项目为确保职工的身体健康,在设计上按照规范对站场进行合理布局,对可能产生噪音危害的关键设备合理选型,既避免增加设备投资,又有效控制站区的噪音污染,并建立职业卫生保障制度,符合国家有关工业卫生标准。 第十七章 机构和定员1、机构项目目前正处于前期准备工作,公司的组织管理层次分为四层:决策层:由总经理、总工程师和财务总监组成,其任务是确定管理组织的目标和公司发展的大政方针。协调层:由副总经理、总工程师组成,主要工作是决策咨询、协调管理,要求具有较高的业务工作能力。执行层:由各职能部门主管组成,能贯彻管理指令,直接调动组织人力、财力、物力从122、事具体活动。操作层:从事生产操作,完成具体任务,要求有熟练的作业技能。包括客服中心、生产站队、维抢修中心等等。各部门的职能设置,应使纵向的领导、检查、指挥灵活,达到指令传达快,信息反馈及时。使横向各部门相互联系、协调一致,使各部门有职有责,尽职尽责。公司组织结构图见下图。各机构的职能范围如下:综合办公室:负责公司日常事务处理、人事管理;财务管理部:公司财务账目管理;市场运营部:下游市场开发;对长输管线及站场的生产运营调度管理,管理维修抢险队、输气站场及线路巡线队。安全监察部:负责生产安全及技术、档案等管理;设备材料部:物资设备的采购与保管;工程管网部:公司工程施工管理;技术预算部:公司施工方案123、与工程预算部门架构图2、定员根据输气工程劳动定员(Q/CNPC30-1999)本工程需要定员54人,具体分配见表17-1。表17-1 公司基地人员编制一览表岗 位定 员(人)备 注总经理1副经理1财务总监1总工程师1综合办公室4财务管理部3市场运营部25安全监察部2兼HSE管理工程管网部3材料设备部2技术预算部1输气站场10合 计54第十八章 项目实施进度本项目实施进度初步安排如下:20xx年4月第二年12月,完成工程施工、试运行;项目实施过程中,应统筹合理安排,部分阶段采取交叉并行推进,以保证工期。第十九章 投资估算与资金筹措1、投资估算1.1编制范围工程概况:本工程输气管道线路全长70公里124、,输气管道管径为D110,设计压力为0.4MPa,采用PE管道。1.2编制依据编制依据本工程可行性研究图纸、说明及有关技术资料;山东省市政工程计价表(2003年版);山东省市政工程费用定额(2003年版);山东省建设工程造价编制与审核暂行办法类似工程的概算、预算技术经济指标及有关厂家设备报价;建设项目前期工作咨询收费暂行规定,计价格19991283号;建设工程监理与相关服务收费管理规定发改价格2007670号;工程建设项目总投资未计涨价预备费;市政工程可行性研究投资估算编制方法建标1996628号;工程勘察设计收费标准(2002修订本)计价格200210号。2、投资估算2.1建设投资(不含建设125、期贷款利息)建设投资=工程费+工程建设其他费+基本预备费建设投资1万元。2.2固定资产投资方向调节税本项目属城市基础设施建设,按因家有关规定固定资产投资方向调节税税率为0。2.3建设期利息建设期的贷款利息列入总投资中,因资金为自筹,建设期利息总额0万元,贷款年利率5.94%。2.4流动资金估算项目所需流动资金按分项详细估算法进行估算。流动资金估算总额为232.8万元,年利率5.31%。2.5总投资估算总投资为1800万元,详见表19-1。表19-1 工程投资估算简表序号名称金额(万元)备注1工程总投资1800.00含全额流动资金2工程报批总投资1764含铺底流动资金。3建设投资15664建设期126、利息05流动资金232.8其中:30%为铺底流动资金70具体详见附表投资估算表B1。3、资金来源和融资方案3.1资金筹措本项目的资金来源为企业自筹。3.2资金使用计划工程建设期一年,根据项目建设和生产进度安排,各年资金使用计划见表19-2。表19-2 建设资金使用分年表(单位:万元)年 份20xx年2013年合计比例银行贷款0000%自有资金8004751275100%投入资金总额8004751275100%工程实施计划及资金来源情况详见附表项目总投资使用计划与资金筹措表B4。 第二十章 工程经济分析1、财务分析的范围、依据和方法本工程经济评价的方法与原则是按照国家计委制订的建设项目经济评价方127、法与参数(第三版)及其他有关文件的规定进行的。根据建设项目经济评价方法与参数(第三版)的规定,经济评价分为财务评价和国民经济评价。本工程系城市燃气工程,属公用事业和城市建设基础设施,它所产生的效益除一部分可以定量分析,其他往往表现为许多难以用货币量化的社会效益。本工程符合城市国民经济建设发展的需要,是城市经济建设必不可少的基础设施。财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下,从财务的角度分析、计算项目的赢利能力和清偿能力,据以判定本工程的财务可行性。2、评价参数和基础数据2.1评价参数和基础数据表20-1 基础数据一览表序号项目计算方法1评 价 期评价期=建设期+经营期=1+20年。2定 128、员工资水平54人按每人5.5万元/年3管理费用按工资福利的120计取。4天然气损耗费购气总量的1%。5固定资产折旧费折旧年限14年,残值率4%。6摊销费用及无形资产无形资产:10年。7维修费用固定资产折旧的2.5%。8盈余公积金盈余公积金:15%。9税种、税率增值税:13%,城市建设维护税:7%,教育费附加:3%,所得税:25%。10基准收益率12%3、成本费用、销售收入及税金3.1成本费用本项目达产后,年均总成本费用12758.95万元;年均经营成本12575.48万元。单位加权平均生产成本2.31元/m3, 单位加权平均经营成本2.30元/ m3。各年营运成本费用详见表B5总成本费用估算表129、3.2 销售收入、增值税、所得税金 本项目达产后,年销售收入12756.75万元;年交纳增值税及附加434.17万元;年均交纳所得税550.50万元。各年销售收入、增值税、所得税金详见表B7利润与利润分配表。4、财务分析4.1财务盈利能力分析4.1.1投资利润率和投资利税率投资利润率=年平均利润总额/项目总投资100%=11.61%投资利税率=年平均利税总额/项目总投资100%=14.54%4.1.2财务内部收益率和净现值全部投资财务内部收益率税前15.37%,税后12.90%。全部投资现金流量分析详见表B6项目投资现金流量表4.1.3投资回收期(包括建设期)全部投资静态回收期所得税前为6.0130、9年,所得税后为6.25年。4.2不确定性分析与敏感性分析4.2.1盈亏平衡分析以生产能力利用率表示项目的盈亏平衡点(BEP),即求出达到生产负荷某个百分点时能保持盈亏平衡,超过该点为赢利区,否则为亏损区。达产期的平均盈亏平衡点计算如下:BEP= 平均年固定成本/(平均年销售收入平均年销售税金平均年可变成本)100% =41.01%从计算结果可看出,达到设计能力的41.01%即可保本,项目具有很强的抗风险能力。4.2.2敏感性分析对项目天然气管输价格、建设投资、经营成本等不确定因素进行敏感性分析(变化幅度5和10),从敏感性分析表(图)可以看出,项目经济效益不同程度地受各因素影响,其中销售价格131、敏感性最强。敏感性分析详见 “敏感性分析图”。5、财务分析结论从以上分析可以看出,该项目正常年各项经济指标良好,有一定抗风险能力。投资回收年限合适,内部收益率比较好,财务评价本项目可行。表20-2 主要经济指标汇总表序号项目名称单位指标说明1项目总投资(含全部流动资金)万元18001.1建设投资万元15661.2建设期利息万元01.3流动资金万元232.82营业收入万元12756.753增值税金及附加万元434.174总成本费用万元12758.955利润总额万元29575.206所得税万元6415.267税后利润万元6879.728财务盈利能力分析8.1财务内部收益率项目投资所得税前%15.37%项目投资所得税后%12.90%项目资本金税后%14.66%8.2财务净现值项目投资所得税前万元16103.40项目投资所得税后万元2740.298.3项目投资回收期含建设期项目投资所得税后年6.25