青海西宁输气管道工程可行性分析报告(164页).doc
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2023-11-17
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1、青海西宁输气管道工程可行性分析报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX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160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 录目 录11 总 论41.1 编制依据41.2 研究目的和范围51.3 编制原则71.4 遵循的主要标准规范81.5 总体技术水平141.6 主要研究结论152 2、气源分析222.1 气源222.2 天然气性质222.3 资源风险分析233 市场分析263.1 目标市场的选择263.2 天然气市场需求及需求预测303.3目标市场敏感性分析及市场策略354 供配气方案374.1 供配气原则374.2 供需平衡分析375 管道线路工程405.1 线路走向方案405.2 线路走向推荐方案435.3 管道敷设475.4 管道穿越跨越505.5 线路附属设施515.6 主要工程量536 输气工艺556.1 工艺参数556.2 工艺系统计算556.3 管道适应分析577 线路用管597.1 材质等级选择597.2 管型选择617.3 线路用管方案和用钢量627.4 3、管道强度及稳定性校核627.5 线路用管主要工程量648 输气站场658.1 站场设置658.2 站场工艺658.3 主要工艺设备选型688.4 站场用管698.5 主要工作量699 防腐719.1 基础资料719.2 防腐层的选择719.3 阴极保护769.4 干扰防护789.5 主要工程量7810 自动控制8010.1 自动控制水平8010.2 自动控制系统方案8010.3 流量计量与压力监控8710.4 控制室8910.5 仪表选型9010.6 仪表供电、供风及其它9110.7 主要工程量9311 通信工程9411.1 管道沿线通信现状9411.2 通信业务需求预测9411.3 通信技术4、方案9511.4 主要工程量9812 供配电工程9912.1 电源情况9912.2 用电负荷统计9912.3 供配电方案10012.4 主要设备及工程量10313 公用工程10513.1 总图运输10513.2 给排水11213.3 热工和暖通11513.4 建筑结构11713.5 维修与检修11814 消防12114.1 消防设计原则12114.2 生产区消防12114.3 辅助生产区及生活区消防12214.4 消防用水量12214.5 消防依托12214.6 主要消防设备及工程量12315 节能12415.1 综合能耗分析12415.2 节能措施12415.3 本工程采取主要节能措施1245、15.4 能耗指标12615.5 总能耗12615.6 建设用地的合理性12716 环境保护12816.1 管道沿线环境现状12816.2 环境影响分析12816.3 环境保护措施13017 安全13217.1 工程危险、有害因素分析13217.2 自然灾害、社会危害因素分析13317.3 危险、有害因素防范与治理措施13317.4 预期效果13418 职业卫生13518.1 职业病危害因素分析13518.2 职业病危害因素防护措施13919 组织机构及定员14419.1 机构14419.2 定员14419.3 后方设施、车辆及机具14420 项目实施进度安排14620.1 实施阶段146206、.2 实施进度1461 总 论1.1 编制依据1.1.1 委托单位提供的文件 1)可行性研究报告委托书XX城市燃气工程设计咨询有限公司; 2)咨询合同;3)XX输气管道复线海南州段建设协调会会议纪要,;4)关于XX输气管道复线在青海省境内设置预留口问题的复函中国石油天然气股份有限公司 油计函【2009】45号;5)关于XX燃气投资有限公司建设XX天然气利用工程的批复XX县人民政府 源政【2010】118号;6)关于倒淌河首站初步选址的答复(缺);7)关于XX末站初步选址的答复(缺);8)关于日月乡截断阀室(带放空区)初步选址的答复(缺)9)XX城市燃气工程设计咨询有限公司提供的其他相关书面资料7、。1.1.2 相关专题研究1)XX县城总体规划(2003-2020)2003.06;2)XX县XX镇暨工业小区总体规划XX设计研究院 2008.4;1.2 研究目的和范围1.21.2.1 项目提出的背景1)当地迫切需要引入大量天然气资源推进地方经济开发区特色化、规模化发展。XX县作为近年来新兴崛起的县城,通过以经济开发区建设为载体,不断发展外向型经济、大力培育扶持优势企业等一系列措施,“十二五”期间将基本形成“结构清晰、交通流畅、设施完善、管理高效、环境优雅”的集冶炼、建材、轻工、农畜产品加工为一体的现代化工业区。随着当地开发区内工业经济的快速发展和环保要求的日益提高,园区内目前迫切需要引入大8、量清洁、高效的优质能源。为尽快解决区内天然气供应问题,加快向国家级现代化开发区发展的步伐,XX县希望XX投资公司能够给予大力支持。2)XX县政府积极欢迎XX投资有限公司进入当地市场,大力发展城市燃气业务XX县主要工业能源仍以煤炭为主,一批急需以天然气为燃料或原料的环保、高科技企业难以投资入驻当地,落后的能源消费结构已明显制约到该地区工业经济向高端化的发展和壮大,为此,XX县政府看中中石油所掌握的天然气资源,积极引入XX投资有限公司开发建设当地天然气市场,大力发展天然气综合利用,加快XX县经济建设步伐。3)本项目的实施利于加快XX县经济发展,优化当地能源结构XX县在西宁市属于工业后发城市,目前正9、处于工业经济快速增长时期。经济的高速增长对应着能源的巨大消耗。目前原煤、电力仍是XX县能源消耗的主要品种,占总量的80%,随着近年来产业和资本的大规模进入,当地的环保、清洁能源供应以及能源结构优化等问题愈发严峻。本项目的实施将满足当地能源调入的需求,为地方天然气供应提供保证,推进其产业结构升级和能源结构优化,利于XX县资源、环境、经济以及交通的相互协调和可持续性发展,为地区经济快速增长注入新的活力。近年来,天然气因其储量大,成本低廉,污染少等特点日益受到重视,已成为现代化人民生活和工业生产的重要能源之一。发展天然气,提高天然气在盐城市能源消耗中的比例,是改善XX县能源结构的客观需要,也是能源产10、业未来发展的主要方向。本项目的实施将进一步落实XX投资公司在青海市场的发展整合策略,保障当地节能减排、改善大气环境、提高人民生活质量,利于XX投资公司更好地向地方履行政治、经济和社会三大责任,切实加强与地方的相互支持和合作关系。1.2.2 研究目的1)尊重市场经济规律,结合目标市场实际用能情况,合理预测天然气市场规模;2)根据该项目的气源及市场条件现状及发展,提出经济合理、先进成熟、安全可靠的建设方案; 3) 通过对市场的调查与分析,结合本项目站址的具体条件和地理位置,根据确定的项目建设规模、建设内容进行投资估算、技术经济分析和评价,并对项目建设的可行性提出结论性意见,为业主决策提供依据。1.11、2.3 研究范围1)本报告研究的时间范围为2010年2020年;2)本报告研究的主要供气区域范围为XX县城关镇和大华工业园区居民生活、商业、工业用户、采暖和通风以及CNG汽车用气量。3)根据目标市场用气需求,以资源为基础,确定目标市场天然气的供气规模;4)根据工程供气规模,通过安全、技术和经济比选,确定适宜的天然气输配系统方案,并为将来发展考虑预留能力;5)对天然气利用工程的管线走向方案进行优化,同时完善相应的配套工程;6)对本项目天然气管道工程进行合理的投资估算和经济评价。1.3 编制原则1) 根据目标市场现状及发展,本着投资少、风险低、见效快的原则,对目标市场天然气利用及建设实施做出经济合12、理、行之有效的安排;2) 贯彻国家能源发展和环境保护方面的方针政策,注重经济效益、环境效益和社会效益,合理利用天然气资源,缓解当地市场供需矛盾,促进地方经济可持续性发展;3) 对目标市场天然气利用业务采取整体规划、循序渐进、逐步发展的稳妥策略,优先开发靠近气源的用气大户,根据实际发展情况及需要适时、灵活扩大市场范围;4) 尊重市场经济规律,结合目标市场实际用能情况,合理预测天然气市场规模;5)坚持科学态度,积极采用新工艺、新技术、新设备和新材料,确保供气系统的安全性、稳定性和可靠性,同时考虑经济合理,尽量节约用地和投资;6) 严格遵守国家、行业、部门的有关政策及法令、法规,遵守相关规范、标准和13、技术规定。1.4 遵循的主要标准规范1.31.41.4.1 设计依据的有关国家法律、法规中华人民共和国安全生产法2002年6月29日颁布,2002年11月1日起施行;中华人民共和国环境保护法1989年12月26日颁布施行;中华人民共和国环境噪声污染防治法1997年3月1日起施行;中华人民共和国环境影响评价法2003年9月1日起施行;中华人民共和国水法2002年8月29日颁布,2002年10月1日起施行;中华人民共和国消防法于2008年10月28日修订通过,自2009年5月1日起施行;中华人民共和国水土保持法1991年6月29日颁布施行;中华人民共和国节约能源法1997年11月1日颁布,199814、年1月1日起施行;中华人民共和国土地管理法(98修正)1998年8月29日颁布,1999年1月1日起施行;关于进一步加强土地整理复垦开发工作的通知(国土资发2008175号);基本农田保护条例(国务院令 第257号);建设项目用地预审管理办法(国土资源部令 第42号);国务院建设工程安全生产管理条例(国务院令第393号)2003年11月24日颁布,2004年2月1日起实施;国务院全国生态环境保护纲要(国发(2000)38号),2000年11月26日颁布实施;国务院石油天然气管道保护条例(国务院令第313号),2001年8月2日颁布实施;国家经贸委石油天然气管道安全监督与管理暂行规定(国经贸令第15、17号),2000年4月24日颁布实施;劳动部压力管道安全管理与监察规定1996年4月23日颁布;劳动部爆炸危险场所安全规定1995年1月22日颁布;劳动部建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(劳动部96年第3号令),1996年10月17日颁布;压力管道安全技术监察规程工业管道(TSG R0001-2009);固定式压力容器安全技术监察规程 (TSG R0004-2009);关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知(国家发展和改革委员会,国家安全生产监督管理局发改投资2003346号);建设工程安全生产管理条例 (2004年);特种设备安全监察条例 (2009年);特种设备质量与安全监察规16、定 (国家质量技术监督局第13号令);中国石油天然气总公司环境保护工作管理办法1991年5月1日实施;石油、天然气管道与铁路相互关系的若干规定1987年7月1日;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)1978年5月23日。1.4.2 设计主要执行的标准、规范和规定1)工艺专业输气管道工程设计规范 GB502512003;石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管GB/T9711.11997;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/T9711.21999;石油天然气工程设计防火规范 GB50117、832004;油气输送管道穿越工程设计规范 GB50423-2007油气输送用钢制弯管 SY/T5257-2004;石油天然气钢质管道无损检测 SY/T41092005;管道干线标记设置技术规定 SY/T60641994;油气管道穿越工程施工规范 GB 50424-2007;钢制管道焊接及验收规范 SY/T41032006;石油天然气金属管道焊接工艺评定方法 SY/T0452-2002;输气管道工程项目可行性研究报告编制规定中国石油天然气股份有限公司2008年;中国石油天然气股份有限公司石油建设项目可行性研究投资估算编制规定(油计字2006945号);石油地面工程设计文件编制规程 SY000918、2004。2)勘察测量专业长距离输油输气管道测量规范 SY00552003;油气田及管道岩土工程勘察规范 SY/T00532004。3)防腐专业涂装前钢材表面预处理规范 SY/T04071997;埋地钢质管道阴极保护技术规范 GB/T 21448-2008;钢质管道外腐蚀控制规范 GB/T 21447-2008。 4)总图专业建筑设计防火规范 GB 50016-2006;石油天然气工程设计防火规范 GB 50183-2004;石油天然气工程总图设计规范 SY/T 0048-2009;石油天然气工程项目建设用地指标(建标20097号)。5)土建专业建筑结构荷载规定 GB 50009-2001;混19、凝土结构设计规范 GB 50010-2010;砌体结构设计规范 GB 50003-2001;建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002;建筑采光设计标准 GB 50033-2001;动力机器基础设计规范 GB 50040-96;建筑抗震设计规范 GB 50011-2010;构筑物抗震设计规范 GB 50191-93。6)暖通专业采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019-2003。7)给排水专业及消防建筑给水排水设计规范 GB 50015-2003;室外给水设计规范 GB 50013-2006;室外排水设计规范 GB 50014-2006;建筑灭火器配置设计规范 GB 50140-2020、05。8)电气专业爆炸和火灾环境电力装置设计规范 GB 50058-92;供配电系统设计规范 GB 50052-2009;低压配电装置及线路设计规范 GB 50054-95;通用用电设备配电设计规范 GB 50055-93;建筑照明设计标准 GB50034-2004;建筑物防雷设计规范 GB 50057-94,2000年版;爆炸性气体环境用电气设备 GB 3836-2000;电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50062-92;建筑物防雷装置检测技术规范 GB/T 21431-2008;9)自控仪表专业自动化仪表选型设计规定 HG/T 20507-2000;控制室设计规定 HG/T 221、0508-2000;仪表系统接地设计规定 HG/T 20513-2000;仪表供电设计规定 HG/T 20509-2000;仪表供气设计规定 HG/T 20510-2000;仪表配管配线设计规定 HG/T 20512-2000;石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB50493-2009。10)环境保护环境空气质量标准 GB 3095-96;污水综合排放标准 GB 8978-96;工业企业噪声控制设计规范 GBJ 87-85; 工业企业厂界噪声排放标准 GB 12348-2008;大气污染物综合排放标准 GB 16297-96;城市区域噪声标准 GB 3096-2008;建筑施工厂界噪声22、限值 GB 12523-90;建设项目环境风险评价技术导则 HJ/T 1692004。11)节能工业企业能源消耗的量化管理及节能评价 DB22 T435-2006;固定资产投资工程项目可行性研究报告及初步设计节能篇(章)编写通则Q/CNPC 64-2002综合能耗计算通则12)劳动安全与工业卫生石油天然气安全规程 AQ 2012-2007;安全评价通则 AQ 8001-2007;安全防范工程技术规范 GB 50348-2004;工业企业设计卫生标准 GBZ 1-2002;建设项目(工程)劳动安全卫生预评价导则 LD/T 106-1998。1.5 总体技术水平本项目管道建设规模可以满足2020年23、用气量需求;并为远期发展用气量留有一定能力。1.51.5.1 输气工艺 根据市场的需求预测考虑管道的输气能力,输气工艺如下:1)倒淌河分输站XX末站输气管道设计压力6.3 MPa,采用符合GB/T9711.2标准的L245 D219.15.6 无缝钢管作为本工程线路用管;管道输量:2020年管道输量1108Nm3(28.27108Nm3/d);管道长度:水平距离42Km,实际长度45km;起点最高压力:6.0MPa;起点最低压力:3.0MPa。 详见总工艺原理流程图(附图1)。1.5.2 自动控制管理水平XX天然气输配调度控制系统采用三级结构的监控与数据采集系统(SCADA),一级为中油燃气投24、资有限公司SCADA控制管理中心,二级为站控系统SCS,三级为现场测控仪表。各级之间采用有线或无线通信方式进行相互联络,实现整个系统全网的在线数据采集、传输、处理、分析和控制,从而达到合理调度、优化运行管理和安全稳定地将天然气输送给终端用户。,在气源开发、输配调度、设备应用等各领域结合本项目的具体情况广泛开展科技攻关,积极推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料,本工程的实施,将使本项目的输气技术及设备水平得到较大的提高,以期达到国际同期的中等先进水平,并在国内处于领先地位。 1.6 主要研究结论1.61.6.1 资源概况本工程气源位于“共和县天然气利用工程倒淌河分输站”倒淌河分输站气源来自“X25、X输气管道复线”F21#阀室,“XX输气管道复线” 西起青海省柴达木盆地涩北一号气田涩北首站,东至兰州市西固区柳泉乡,全长940.6Km,设计年输气量达到33亿立方米,西段(涩北至西宁段)于2009年11月底正式通气,2010年9月东段(西宁-兰州段)正式通气,XX复线的全线贯通投产,将极大地缓解西宁、兰州乃至银川等下游城市冬季天然气供需紧张的局面,也为西宁、兰州等城市实现蓝天计划提供了有力保障、更是造福沿线地区的能源供给线。1.6.2 市场概况经对用户需求、气源和市场分布格局及综合经济效益的分析,确定了项目近期主要目标市场,根据XX县城关镇总体规划,2009年XX城关镇城镇人口3.18万,226、015年预计城镇人口6.8万人,2020年预计城镇人口9.0万人,以及配套的公用设施、商业用气、CNG加气站、采暖用气等;XX工业主要位于大华工业园区,目前园区共落户企业13 家,其中规模以上企业10 家,生产门类涉及冶炼、建材、农畜产品加工等多个行业,主要产品有硅铁、硅铬、铬铁、水泥等,其中冶炼业占主导地位,硅系列产品产量达22 万吨。1.6.3 供配气方案根据本工程可利用天然气资源特点和用气市场分布情况,最终确定从倒淌河分输站接气,新建长输管线从倒淌河分输站经过滤、计量后出站,沿G109北侧向东敷设10Km翻过日月山口后折向东北敷设8Km至日月藏族乡,在日月藏族乡设置干线截断阀室1座(带分27、输、干线放空功能),管线通过截断阀室后继续沿G109国道北侧向东北方向敷设24Km至XX末站。本工程目标市场近期总供气规模(2011-2015年)为0.491108Nm3/a,远期(2016-2020年)为0.995108Nm3/a。1.6.4 工程概况 本工程建设实施一次完成,主要建设内容包括:1)站场 (1)输配站(1座)倒淌河分输站(线路首站):该站位于海南藏族自治州共和县倒淌河镇以东6Km处 “XX输气管道复线”F21#阀室旁。该站对来气进行过滤、计量,分别为XX县和共和县以及倒淌河CNG母站供气。设计处理量:75104Nm3/d。(2)配气站(1座)XX县门站(线路末站):该站位于X28、X县城关镇董家庄村,距离XX县城约1.2Km,G109国道西侧20米处。该站通过对来气进行过滤、计量、调压为XX县城区以及大华工业园区用户供气。设计处理量:35104Nm3/d。(该站投资计入“青海省西宁市XX县天然气利用工程”)2)线路截断阀室(1座):日月截断阀室:位于XX县日月藏族乡西南方,该阀室具有干线截断、分输、干线放空功能;3)输气管道(1条);倒淌河分输站-XX门站输气管道新建长输管线从倒淌河分输站经过滤、计量后出站,沿G109北侧向东敷设10Km翻过日月山口后折向东北敷设11Km至日月藏族乡,在日月藏族乡设置干线截断阀室1座(带分输、干线放空功能),管线通过截断阀室后继续沿G129、09国道北侧向东北方向敷设24Km至XX末站,全线长度42km,采用D219.15.6无缝钢管,材质为L245NB,防腐采用3层PE普通级防腐。全线设阴保站一座,位于倒淌河分输站综合值班室内。1.6.5 主要工程量 主要工程量详见表1.6-1。表1.6-1 主要工程量表序号项目单位数量备注1线路1.1倒淌河分输站-XX门站D219.1km 45GB/T9711.21.2三层结构聚乙烯普通级防腐层预制km41D219.1三层结构聚乙烯加强级防腐层预制(穿越)km1D219.11.3小型河流、水渠穿越D219.1m/处100/10围堰开挖等级公路D219.1m/处20/1G109(顶管穿越)非等级30、公路D219.1m/处110/10开挖+套管1.4阴极保护站安装座1在倒淌河分输站综合值班室内1.5线路分输阀室座11.6水工保护工程m35001.7道路新建施工便道Km22站场2.1倒淌河分输站(首站)座1详见表8.512.2XX门站(末站)座1投资另计3自控详见表10.713.1站控系统套13.2太阳能发电系统套13.3无线数传电台套14通信详见表11.414.1DDN数字通讯套14.2GPRS通讯套14.3PSTN通信条24.4工业电视系统套15供配电详见表12.415.110kV线路搭接处15.2站内变压器台15.3UPS不间断电源套15.4柴油发电机组台15.5避雷针基15.6接地系31、统套45公用工程5.1总图详见表13.1-1表13.1-25.2给排水详见表13.213.55.3热工及暖通详见表13.345.4建筑结构详见表13.425.5消防详见表14.31/41.6.6 主要技术经济指标主要技术经济指标详见表1.6-2。 表1.6-2 主要技术经济指标表 序号 名 称单位 数 据备注1基本数据1.1总投资 万元建设投资 万元流动资金 万元建设期利息 万元1.2年均销售收入万元/年天然气销售综合价格元/m3年均销量104m31.3年平均营运总成本万元/年单位总成本费用元/m31.4年平均销售税金及附加万元/年1.5年平均利润总额 万元1.6年均所得税 万元1.7年均税后32、利润 万元2评价指标2.1财务内部收益率(税前) %2.2财务内部收益率(税后)%2.3财务净现值(税后)万元2.4投资回收期(税后) 年2.5投资利润率 %2.6投资利税率 %2.7借款偿还期 年2.8盈亏平衡点(生产能力利用率) %1.6.7 研究结论本项目建设投资估算结果为 万元,项目所得税后财务内部收益率为 %,所得税后财务净现值为 万元,投资回收期为 1.6.8 存在问题和建议存在的问题:1)XX县政府在关于XX燃气投资有限公司建设XX县天然气利用工程的批复以及授权书中都未明确市场界限,因此建议XX燃气投资有限公司能与XX县政府进一步沟通以明确市场界限,从而有效保障自身利益和权限。233、)目前大华工业园区真正进驻园区的企业较少,虽然近年来开发建设的速度较快,但仍需密切关注园区内用户开发工作,避免该地区市场落实和发展情况严重滞后于项目实施进程。建议业主抓紧进行以下工作,以利于本项目尽快实施:1)建议尽快与上游供气方和下游销售市场签定供气协议/合同;(明确气量、压力、气质条件、进气价等)2)取得相关城市规划部门对管线走向位置的意见;3)落实与本工程有关的供水、供电、用地等单位的意向性协议;4)取得管线穿越公路、河流等相关部门的意向性同意的文件;5)本工程具有通过季节调峰流量的能力,但并无储存或解决季节调峰储气量的设施或手段,业主在与上游供气方签定供气合同时应明确由供方负责季节调峰34、储气;6) 建议严格选择钢管制造厂商,驻厂监造,加强产品制造各环节的严格控制与检验,以保证管材质量;2 气源分析2.1 气源22.12.1.1 管道气源“XX输气管道复线”西起青海省柴达木盆地东部三湖地区涩北一号气田集气总站附近的涩北首站,涩北气田天然气探明储量2768亿立方米,年生产天然气产量50亿立方米,管道途经青海、甘肃两省的13个地市、区、县,最后到达甘肃省兰州市西固区柳泉乡兰州末站,线路全长940.6公里,管道设计压力6.3MPa,管径D660mm,管道最大输气量为933.47104m3/d,全线设置7座站场,35座阀室。XX县属于“XX输气管道复线”下游用气城市。2009年11月底35、该管线正式通气。“XX输气管道复线”在XX附近就只有21号阀室。21号阀室位于共和县倒淌河镇以东约6Km,G109国道北侧约100m的位置,21号阀室距离XX县城约45Km。2.2 天然气性质“XX输气管道复线”目前输送的天然气全部来自涩北气田,气体组分见表2.2-12表2.2-1 涩北气田天然气组分 组分C1C2C3ic4Nc4N2其它M01%99.5910.0780.0220.0020.0020.2240.1532天然气的主要参数:C020.053% H2S=5.4mg/nm3;水露点-33.1(4.5MPa); 低发热值35.74mj/nm3;高发热值37.05mj/nm3;相对密度0.36、55692.3 资源风险分析122.12.22.32.3.1 国内天然气利用形势目前我国燃气事业正处于蓬勃发展时期,改革开放20年来,燃气供应总量逐年增加,燃气结构不断优化。到2010年底,供气总量达到900亿立方米,用气人口达到1.56亿人,城市气化率达到78。尤其近年来,天然气资源勘探开发取得显著成就,四川、陕北、新疆和东海天然气的开发都有了新的进展,全国城市天然气利用规划编制工作已经完成。国家正在制定全国天然气规划,天然气将成为下一世纪城市的主要能源之一。天然气的发展标志着我国城市管道煤气已经开始从煤制气、油制气、液化石油气向天然气逐步过渡。随着国民经济的飞速发展,带动了能源工业的发展,37、但能源结构很不合理,煤炭在一次能源生产和消费中的比重较大。九十年代末期,以陕气进京为代表的天然气工程拉开了清洁能源使用序幕。随后有多条天然气长输管道先后投产。2003年10月,“西气东输”工程的投产更是加快了我国天然气工业的发展。目前,“川气东送”工程、“西气东输二线”工程等大型管道陆续完工投产。由于天然气在燃烧过程中几乎没有烟尘、二氧化硫等排放,二氧化碳排放量也远小于石油与煤,对温室效应的作用仅为石油的54%、煤的48%,由于与石油、煤相比有清洁、高效等优点,进一步替代石油和煤,作为第一能源已势在必行。2.3.2 国家对天然气发展规划 国家对天然气的利用给予了高度重视。国家制定的“十一五计划38、中明确:到2007年,中国的天然气消费要达到600700108m3,天然气在一次能源消费中的比重逐步增加到5; 2010年,天然气在能源总需求构成中的比重约为6。预计到2020年,占整个能源构成的10,约2000108 m3。国家在天然气发展总体规划中,确定在现有的60多个已通天然气城市的基础上。在2005年天然气已发展到140个城市,2010年增加到了270个城市。到二十一世纪中叶,全国65%的城市将通上天然气。随着西气东输工程的建成投产和“川气东送”工程、“西气东输二线”工程的建设,我国天然气工业将进入一个新的发展时期,将在国内形成一个天然气供给与需求同步快速增长的市场环境。2.3.3 本39、项目建设区的发展规划根据XX县“十二五”能源发展规划,XX县国民经济和社会发展的总体思路是:“以科学发展观为统领,紧紧抓住实施西部大开发第二个十年规划的机遇,坚持全省“四个发展”和全市“一统三基”发展理念,以调结构转方式为主线、以上项目增投资为支撑、以惠民生促和谐为根本,努力把XX建成农区现代畜牧业示范县、文化旅游名县和湟水河上游生态建设重点县”,依据上述目标本工程投资风险较小,实施本工程能更好的服务于当地经济建设。综上所述,本项目的天然气利用符合国家天然气利用政策,天然气用户属于天然气利用政策中的优先类和允许类用户,无限制类和禁止类用户。天然气工程的实施,对于调整当地能源结构,促进这一区域内40、城市能源结构优化和产业结构调整,带动工业发展,促进经济腾飞和提高人民生活水平具有十分重要的意义。2.3.4 分析结论管道燃气是城镇化建设的重要基础设施,是现代化城市能源建设的一个重要组成部分。发展管道燃气是节约能源、保护环境、方便人民群众生活、促进经济发展的有效措施,具有可观的社会效益。 用天然气替代柴油、液化石油气、电经济效益十分显著,替代能力较强。而对煤替代能力较差,但煤在能源消费中的比例过高,造成交通压力和环境污染。而天然气代替煤能够减少三废治理,具有十分显著的环境效益和明显的社会效益。3 市场分析3.1 目标市场的选择233.133.13.1.1 市场概况1)地理位置与自然条件XX县位41、于青海省东部,湟水上游,介于北纬3620365202,东经100540510125之间,东与湟中为邻,西与共和相接,南与贵德毗邻,北与海晏接壤,交通区位优势明显。全县东西宽41公里,南北长62公里,总面积1509平方公里。XX县地处我国著名地理分界线日月山东麓,是青藏高原与黄土高原的结合部,是青海省东部农业区与西部牧业区的结合部,是藏文化和汉文化的结合部,是大陆季风区与非季风区的结合部,也是干旱山区与半干旱山区的结合部。扼唐蕃古道险塞,据南丝绸之路要冲,为通往我省牧区门户,自古就有“海藏咽喉”之称。海拔在24704898米之间,垂直高差2640米,县城所在地城关镇海拔2690米,湟水河自西向东42、横贯全境,药水河由南向北,在县城东南汇入湟水河,XX县除湟水河、药水河沿岸有两条比较狭长的河谷地带外,全县均为山区地形。XX县位于祁连山支脉大通山与日月山、华石山环抱之中。大通山横亘县境北部,东有华石山,西为日月山,南接拉脊山,由古老的火成岩、变质岩构成,山高坡陡,岩石裸露,地质构造为祁连山褶皱带。湟水自西北向东南斜贯县境北部,最大支流药水由南而北注入湟水,两条河将XX分成三大块。中间形成一个狭长的“丁”字型河谷盆地。河谷两岸一般有34级阶地,盆地内部为第三纪红土和第四纪黄土堆积层。盆地地貌有河谷阶地和侵蚀、剥蚀的中、低丘陵构成,高山环围、河流纵横,地形破碎,切割严重,沟壑呈树枝分布。县境海拔43、为24704898米,主要地貌类型有河谷阶地、低山丘陵和中、高山地。河谷阶地(川水地):海拔24702700米,面积约9.25万亩,占全县土地面积4.08%。主要位于县境中部偏北的湟水及其支流药水两河流域,全区包括申中、大华、城郊、东峡、波航、和平、城关7乡镇的河谷阶地。该区自然条件较好,交通便利,土壤肥沃,灌溉方便,农业发达,人口稠密。城关镇是全县经济、文化及交通中心。低山丘陵地带:海拔27003000米,面积约36.52万亩,占全县土地面积16.14%。主要位于川水地区四周,包括东峡、城郊、大华、申中、巴燕、塔湾、波航、和平、日月9个乡镇的低山丘陵地区。该区土层深厚,耕地面积大,是全县主要44、农业区,但存在植被稀少,水土流失严重等问题。中、高山地带(脑山):海拔30004898米,面积约181.25万亩,占全县土地面积79.78%。主要包括东峡、城郊、巴燕、寺寨、塔湾、波航、和平、日月8个乡的高山、亚高山山麓地带。海拔30003300米之间为中山区,地势平缓,雨量充足,土层深厚,植被较好,适宜种植青稞和油菜。海拔33003800米之间,气候寒冷,主要为牧场。海拔3800米以上,多为峭石秃岭,风大严寒,有的长年积雪,植被很少。XX县地处内陆,属典型大陆性气候,日照时间长,太阳辐射强,气温日较差大,春季多风,夏季凉爽,秋季多雨,冬季干燥,无霜期短;干旱、冰雹频繁。年均气温为3,最热的745、月份平均气温为13.9,最冷的1月份平均气温为-10.5。全年平均积温0的为2062.6,5的为1878.1,10的为1182.1。年平均日照时数为25072772小时,年平均日照百分率为5763%,年平均日较差16.5(冬季平均20.0,夏季14.6),年平均年较差为24.5,无霜期为68天。年平均降水量为408.9毫米,降水多集中在79月间,其占年降水量的57%。因降水时间分布不均,经常造成夏秋多雨、冬春干旱的现象。XX县常年主导风向为偏西北风,次为偏东风。每年11月至次年5月为多风季节,尤以3、4月为甚,5月逐渐减少。湟水北岸和日月乡大风日数年均为35天以上,湟水南岸以西地区在30天左右46、。多年平均风速为1.8米/秒,风速最大的3月份平均为2.9米/秒,最小的8月份为1.2米/秒,春季最大风速为2.9米/秒。2)发展规模及发展规划XX经济现状:2002年底,XX县国内生产总值达到39253.54万元,按可比价计算比上年增长12%;第一产业增加值9727.2万元,增长3.7%;第二产业增加值20039万元,增长31.6%;第三产业增加值9487.14万元,增长5.1%;地方财政一般预算收入完成2448万元,增长26.6%;农民人均纯收人达到1259.54元,增长13.03%;全社会固定资产投资完成30354万元,增长87.43%,其中,县属投资23670万元,增长46.16%;全47、社会消费品零售总额达到17610万元,增长7.67%。XX县规划目标:国内生产总值年均增长12%,固定资产投资年均增长14.8%,财政收入年均增长12%,农民人均纯收入年均增长9%,社会商品零售额年均增长12%,森林覆盖率达30%, 95%以上的农户实现人饮入户,县乡道路实现黑色化,乡村道路实现等级化,农村实现广播电视村村通,农村电话普及率达60%。3)社会经济XX县2009年实现生产总值145784万元,按可比价计算增长8.2%,其中第一产业完成24410万元,同比增长6.3%;第二产业完成78412万元,增长7.1%,其中实现工业增加值65014万元,增长5.2%;第三产业完成42962万48、元,增长11.2%。全年完成县属固定资产投资101826万元,同比增长50.82。按投资类型分:国有及国有控股投资32079万元,同比增长47.77;民间投资68241万元,同比增长48.98,其中:集体及私营个体投资10047万元,同比下降23.54。4)能源供应和消耗原煤、电力是XX县能源消耗的主要品种,占该市全部能源消费总量80%以上。2009年,XX县规模以上工业能源消费量288760.80吨标准煤,同比下降7.41%,工业总产值126075.2万元,同比下降24.84%,产值能耗2.29吨标准煤/万元,同比增长19.41%。规模以上工业电耗111519.53万千瓦时,同比下降3.3649、%。5家重点耗能企业累计消耗各类能源折合标准煤28.56万吨,同比下降4.03%。5)交通条件XX县是青海重要的交通枢纽. 青藏铁路贯穿XX东西,在县内设有东峡、XX、申中、巴燕4站。XX火车站的旅客接待能力为每年10万人次,XX铁路货运站占地近百亩,年货物吞吐能力为50万吨。西宁至格尔木之间铁路复线已经开工建设,计划建设大型铁路货运站一处,年铁路吞吐能力达400万吨。XX公路交通便利,运输能力强,区位优势明显。东距西宁48公里,西湟高速、湟倒一级公路、109、315国道在此交汇,县乡村公路遍布全县,道路状况良好。天然气利用现状XX县目前无天然气利用,2010年街道整治期间预埋有中压燃气管道约50、2Km,县城内无CNG加气站。目标市场的确定根据对XX县燃气市场需求调查,确定XX县城关镇天然气气化范围以居民生活、公共建筑、CNG汽车和采暖用气组成,其中以建筑采暖用气量为主;大华工业园区天然气气化范围以居民生活、公共建筑、采暖和工业企业组成,其中以工业企业用气量为主3.2 天然气市场需求及需求预测天然气需求根据调查和相关的规划,对各类用户情况所在地区进行分类整理。1)本工程居民用户耗气量见表3.2-1。表3.2-1 居民用户年耗气量表区域2015年(104Nm3)2020年(104Nm3)XX县城关镇179.0394.0XX县大华工业园区29.252.5合计208.2446.52)本工程公51、共建筑和商业用户耗气量见表3.2-2表3.2-2 公共建筑和商业用户年耗气量表区域2015年(104Nm3)2020年(104Nm3)XX县城关镇53.7157.6XX县大华工业园区67.697.9合计121.3255.53)本工程建筑采暖用户耗气量见表3.2-3表3.2-3 建筑采暖年耗气量表区域2015年(104Nm3)2020年(104Nm3)XX县城关镇9031816XX县大华工业园区7561521合计165933374)XX县规划CNG汽车耗气量见表3.2-4表3.2-4 XX县CNG汽车耗气量表(104Nm3/a)5)工业用气量XX县工业主要集中在大华工业园区,该园区目前正在进行招52、商引资,对用气量无法具体统计,在对工业园区的规模以及行业定位进行分析后,本工程对工业用气预估了5000104Nm3/a的用气量。6)未预见用气量包括管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量。本设计中未预见用气量按总用气量的5考虑, 2015年未预见量为407.7万立方米,2020年未预见量为576.7万立方米。用气需求预测分析表3.2-2 XX县天然气耗气量构成表 (104Nm3/a) 时 期 类 型近期(2015年)远期(2020年)用气量百分比用气量百分比居民用户208.24.2%446.54.5%公建商业用户121.32.5%255.52.6%采暖用气1659.033.8%3337.053、33.4%CNG站用户189.83.9%413.74.2%工业用户2486.050.6%5000.050.3%未可见用气量245.55.0%497.55.0%总计4909.8100%9950.2100%上述用气需求市场的预计用气量主要根据各区域的总体规划和相关的燃气专项规划及可研报告分析而得。各类用户天然气价格承受能力预测分析1)价格承受能力分析目前XX县周边地区民用天然气售价为:1.4元/ Nm3。本工程中的天然气做为燃料使用时,采用能源热品值计价惯例,推算出天然气替代其他能源,理论上可承受的气价见表4.5-1。(天然气取低热值按7700千卡/立方米计算,热效率60%)表3.2-18 天然替54、代燃料换算价格表 燃料西宁地区现行价格等热值等价优质优价热值换算为天然气价格一般热效率换算为天然气价格原煤520元/t(当地煤批发价)5000千卡/千克0.77元18%3.42元焦碳1500元/t(批发价)6800千卡/千克1.7018%5.66元柴油7.4/ kg(批发价)8571千卡/千克6.65元60%8.87元液化气6.20/ kg(批发价)12000千卡/千克3.82元60%3.82元电工业(终端销售价格):0.70元/kw.h居民0.50元/kw.h860千卡/千瓦时工业:6.89元民用:5.1元80%工业:6.89元民用:5.1元(1)居民和公福用户价格承受能力从上表可以看出天然55、气与燃料油、液化气相比,在价格和燃料品质方面具有明显优势,而煤虽在等热值换算中价格要优于天然气,但考虑到燃烧方式及利用效率,尤其是对直接燃煤或用量较少的居民和公福用户而言,折算出煤的可比价格要明显高出天然气,因此就XX县居民和公福用户而言,对天然气具备较强的价格承受能力。另一方面,天然气通过管道直接供应给用户,可缓解能源运输给城市交通带来的压力,提高人民生活质量,节省了采购、调动、存放、管理燃料等成本,为提高XX县基础服务设施条件带来一定的便利。(2)工业用户价格承受能力根据对天然气的用途和依赖程度可将工业用户分为三类:第一类工艺上必须使用气体燃料的工业,其所能承受气价主要取决于可替代燃气的价56、格或成本(主要为液化石油气、工业煤气)及环保政策。第二类工艺上可使用气体燃料的工业,其所能承受气价取决于单位产品利润与生产单位产品所消耗的燃料成本,以及引入天然气的建设投资或改选费用。第三类使用天然气作为原料的工业,其所能承受气价取决于生产工艺综合成本(装置投资运行成本)和生产成本。本项目中工业用气基本集中在大华工业园区,目前园区共落户企业13 家,其中规模以上企业10 家,生产门类涉及冶炼、建材、农畜产品加工等多个行业,主要产品有硅铁、硅铬、铬铁、水泥等,其中冶炼业占主导地位,硅系列产品产量达22 万吨。根据对该类产业中大型企业用能特点可知,目前生产过程中主要以电能为主。这些企业广泛采用电能57、一方面是因为生产自动化程度较高或生产工艺要求,另一方面则取决于该地区较低的电价及相应优惠政策,因此未来这些企业生产过程中采用电力的可能性更高。从上述分析中预测,天然气未来在生产中取代原煤、燃料油做为煅烧环节的燃料是具有优势的,但不能完全替代电力。通过上表可以看出,天然气与原煤或燃料油相比,在价格、燃料品质和环保方面则更胜一筹。3.3目标市场敏感性分析及市场策略本项目主要是向XX县区域内居民、公福、CNG汽车、采暖以及工业用气大户供气,主要以工业用户为主。目前XX投资已获得XX县政府的承诺,在XX县享有燃气经营特许权,如能保证有充足的气源指标和实施进度,项目所面临的市场风险较低。但考虑到主要的用58、气大户分布较为分散,为合理控制投资、提高输配系统的利用率。获得更好的经济效益,建议中油投资公司在进行本地市场开发和壮大的过程中采取“积极合作、密切关注、逐步发展和适时建设”的策略。1)尽快获得股份公司对用气指标的批复,充分掌握资源优势。中油投资公司可凭借中石油资源优势,尽快占领当地市场,并在供气价格上对工业用户实行一定的优惠,吸引区内工业用户与其进一步加强合作。2)充分利用区内燃气经营特许权,对经营区域内新建项目保持密切关注,及时发现潜在用户并进行积极有效地开发,扩大区域内天然气业务。3)优先开发靠近的用气大户,适时、灵活扩大市场范围,最终涵盖全县,对于目前用气意愿强烈、但距气源较远的大型用户59、应密切加强合作。4)利用天然气良好的经济效益和社会效益,通过多种渠道向政府争取利好政策,加大政府对该项地区天然气行业的支持力度。4 供配气方案4.1 供配气原则从本项目可利用天然气资源特点和用气市场空间分布情况来看,各区间用气需求量差异较大,部分市场存在一定调峰任务,并且彼此之间存在一定距离,考虑目前各开发区社会经济都处于发展阶段,存在一定不确定因素,为提高工程经济效益,本项目拟采用以管道供气方式。 4.2 供需平衡分析44.14.24.2.1 配气量目前“XX输气管道复线”通过F21#阀室分配给XX的量暂时没有确定,根据中国石油天然气有限公司“油计函【2009】45号文关于XX输气管道复线在60、青海省境内设置预留口问题的复函”同意在21#阀室设置预留口并满足XX等地区的用气需要。本项目实施后,根据目前预测的用气需求量和XX投资公司在当地的燃气供应量情况,向中石油申请用气指标。4.2.2 用气不均匀性分析由于居民和公福用户用气量每月、每日、每时都在变化,日小时用气的高峰与低谷相差悬殊,而天然气的供应却相对稳定,为了解决这一供需矛盾,需要一定容积的储气量,在用气低谷时储气,高峰时向用户供气。居民及公福用户的用气特性基本相同,是随月、随日、随时变化的。1)月不均匀系数及高峰系数本项目中居民和公建用户利用天然气主要进行采暖、炊事和制备热水,因此影响月用气工况的主要是气候条件,夏季用气量较小,61、冬天用气量较大。本可研结合目前西宁市区用气情况和规范推荐数据确定高峰系数XX县各类用户月、日、小时高峰用气系数见表4.2-1:表4.2-1 各类用户月、日、时高峰系数表 本可研通过小时不均匀系数和各目标市场居民和公福用户用气量,可分别计算出2013年和2020年最大日储气量,见表4.2-2。表4.4-2XX市场居民和公福用户2015、2020年最大日储气量计算表 小时2015年最大日供气累计2015年最大日小时用气量储气量小时2020年最大日供气累计2020年最大日小时用气量储气量18408432340851170388815822321681642118282234076858316678362、2522540491264135111482522546443363240921695746815283493415354204041852118058519085474264465044844222516661022289042506407588561863614938711926637595300838672641579675508136304341211300097567216331-373915334232768-27301084080436036751017038089105398119248849327151111874181010012336121008965740981912263、04456118121756213109304147283499132214942962149791411771213355-14481423853226831-48141512612046602300152555709510271416134528429864101627260887781097417142936448410334172896469173188391815134451401360218306684105682530919159752195702440193237223945428902016816014564-37172034076029316-93852117656814064、67-93762135779827733-20080221849765172-61402237483610696-13738231933845048-27802339187410278-697824201792445811702440891210047132015年最大日储气量345422020年最大日储气量707205 管道线路工程5.1 线路走向方案55.15.1.1 线路走向方案选择原则结合本工程管道所经地区的地形、地貌、交通、人文、社会经济状况及工程地质条件,在满足输气管道工程设计规范GB50251和建设单位要求的同时,应尽可能使工程费用和运行费用最低。线路走向的选择主要依据以下原则:65、1)执行国家和地方的法律、法规及行业相关的技术标准、规范;2)根据天然气用户的分布情况,结合地方规划设计管道总体走向;3)线路尽量避开林地、蔬菜大棚、鱼塘等,减少赔偿费用;4)线路应尽量避免或减少同天然及人工障碍物的交叉;5)线路选择应考虑所经城市、土地、水利工程规划,充分利用现有公路,方便运输、施工和管理;6)穿(跨)越位置选择服从线路总走向,线路局部走向可服从大型穿(跨)越的需要;7)在考虑以上各种因素的情况下,管道线路走向以顺直、平缓为原则,节省线路投资。5.1.2 线路走向方案本工程输气干线起于倒淌河分输站(首站),至于XX门站(末站),在XX县日月乡附近设截断阀室一座。管道跨越共和、66、XX两县,在共和县境内约10Km,在XX境内约35Km。根据现场踏勘,沿线水网、地质条件,对本工程日月分输阀室XX门站段提出南北走向两种方案,倒淌河分输站日月分输阀室段地势平缓,地广人稀,无施工难点所以不进行比选。东线方案:管线从共和县倒淌河镇以东约6Km处的倒淌河分输站出站后平行于G109国道北侧约1Km处向东敷设约10Km后翻过日月山口进入XX县境内,管道在翻过日月山口约2Km后脱离日月山景区公路和G109国道折向东北方向敷设,经过上若约村、下若约村后到达日月藏族乡,并在日月藏族乡设置截断阀室(带分输功能),管道出日月分输阀室后东线方案继续与G109伴行,在G109国道西北侧约500m依次67、通过兔尔干村、克素尔村、尕庄村、到达山根村后管道脱离G109国道折向北敷设,翻过边麻坡,穿过曲涧口到达大高陵村,在大高陵村以东约1Km处翻过吊地岭管线折向东敷设经过望天梁从火焰坡下山与G109国道结合后折向北沿G109国道西侧敷设至董家庄,管线到达XX门站(线路末站),该方案线路全长约45Km,详见:附图5。西线方案:西线方案在倒淌河分输站日月分输阀室段与东线方案一致,管道出日月分输阀室后西线方案折向北经过尕恰毛多村、大石头村、在白石崖管道偏向东北方向敷设,经过加牙麻村,在大高陵村以西约1Km处翻过吊地岭和东线方案会和后沿G109到达XX门站,该方案管线全长约43km。5.1.3 线路走向方案68、比选1)方案比选线路走向东、西线方案优缺点对比具体见表5.1-1。表5.1-1 东、西线方案优缺点对比表东线方案西线方案优点1) 沿线社会经济条件和交通依托条件较好,利于今后运营维护;2) 沿线地形地势平坦, 3) 线路比西线方案短1Km。1) 沿线民宅分布较少,线路经过地区以草地为主,人类活动不频繁。缺点1)沿线以农田为主,局部地段有零星民宅分布在管线两侧,人类活动频繁,管线监管难度稍大;1)线路经过地区峡谷较窄,冲沟较多,水工保护工作量较大;2)对沿线草地环境有一定影响;3)沿线村庄较少,道路路况较差,巡线工作较难;4)该方案孙家沟-蛇弯梁-龙家脑-合克拉槽段约5Km为风化岩石方段,管沟开69、挖及成型困难。2)方案工程量对比南、北线方案主要工程量对比具体见表5.1-2。表5.1-2 南、北线方案主要工程量对比表序号项目东线方案西线方案备注1管道长度45km46kmDN2002小型河渠10次14次3困难地段长度1Km1Km大高陵翻山4土石方(10m3)土方量3.94.0石方量2.63.25水工工程砌石保护500方800方6征地5005007施工便道2km3km8阴极保护站座19管道外壁三层PE防腐42438工程投资16640万元15800万元3)推荐方案经现场踏勘和与地方规划部门的初步结合,东、西线方案投资基本持平,但东线方案施工难度较低、对草地环境影响较小,因此综合考虑,本管道线路70、走向推荐采用东线方案。5.2 线路走向推荐方案5.25.2.1 推荐线路走向拟建管线从共和县倒淌河镇以东约6Km处的倒淌河分输站出站后平行于G109国道北侧约1Km处向东敷设约10Km后翻过日月山口进入XX县境内,管道在翻过日月山口约2Km后脱离日月山景区公路和G109国道折向东北方向敷设,经过上若约村、下若约村后到达日月藏族乡,并在日月藏族乡设置分输阀室,管道出日月分输阀室后东线方案继续与G109伴行,在G109国道西北侧约500m依次通过兔尔干村、克素尔村、尕庄村、只到山根村后管道脱离G109国道折向北敷设,翻过边麻坡,穿过曲涧口到达大高陵村,在大高陵村以东约1Km处翻过吊地岭管线折向东敷71、设经过望天梁从火焰坡下山与G109国道结合后折向北沿G109国道西侧敷设至董家庄,管线到达XX门站(线路末站),该方案线路全长约45Km,详见:附图4。管线经过地段由河谷阶地和侵蚀、剥蚀的中、低丘陵构成,高山环围,河流纵横,地形破碎,切割严重,沟壑呈树枝分布。海拔为24704898米。5.2.2 沿线自然条件及社会条件拟建管道跨越共和、XX两县,经共和县倒淌河镇蒙古村、翻过日月山进入XX县日月藏族乡上若约村、兔儿干村、山根村,以及XX县和平乡大高陵村,最终到达XX县城关镇董家庄村,沿途经过两县的两个镇两个乡。管线施工道路依托现有国道、省道及乡镇公路、机耕道与外界相通,管线基本和G109国道伴行72、,最远距离G109国道约4Km。另有县道,机耕道与G109连接,与管线相交,交通条件总体较好,但局部无公路依托(大高陵望天梁段),需新修施工道路。工程区交通状况见图5.21。图5.21 工程区交通位置图1)行政区划拟建管道跨越共和县、XX县,经共和县蒙古村、翻过日月山进入XX县日月藏族乡上若约村、兔儿干村、山根村,以及XX县和平乡大高陵村,最终到达XX县城关镇董家庄村,沿途经过两县的两个镇两个乡。行政区划统计见表5.21。表5.21 行政区划统计表 序号省名区、县名长度(km)1共和县倒淌河镇10102XX县日月藏族乡24353和平乡84城关镇3合计452)地表用地情况根据土地利用现状分类(G73、B/T21010,第二次全国土地调查土地分类,新12类)的规定,拟建管线地表用地情况分为耕地、林地、园地、水域及水利设施用地、交通运输用地。本段管线敷设于由河谷阶地和侵蚀、剥蚀的中、低丘陵中,高山环围,河流纵横,地形破碎,切割严重,沟壑呈树枝分布。县境海拔为24704898米。具体统计见表5.22。表5.22 用地情况统计表 序号地表状况主要分布位置长度(km)1耕地旱地丘陵152草场丘陵103荒地丘陵15.254林地全线零星分布15园地全线零星分布0.56水域及水利设施用地河流0.157交通运输用地公路、铁路及机耕道0.1合 计453)气象条件勘察区共和县段属高原亚寒带气候,1月均温度14,74、7月均温18.3,极端最高气温34,极端最低气温23.8。年降水量300400毫米。勘察区XX县段位于青藏高原与黄土高原的交汇处,属高原大陆性气候,主要表现为:海拔高、气压低,降雨量小、蒸发量大、冰冻期长、无霜期短、紫外线强、年平均降水量439.5毫米,历年最大一次降水量为48.1毫米,年蒸发量1461.1毫米,年日照时数2610.8小时,年平均气温为4,历年最冷月平均气温19.2,最热月平均气温20.8,极端最低气温-30.9,极端最高气温22.6,最大冻土深度120 厘米,灾害天气较多,冰雹日最多年份15次,最少年为1次,多年平均4.9次。大风日为51天,最大风速2.9米/秒。常年主导风向75、为东风。工程区沿线主要气象资料统计见表5.23。表5.2-3 工程区主要气象资料统计表 序号地区气 温()风 速(m/s)降雨量(mm)地温() (10cm)平均最高最低平均最大平均最大最小1共和县334-23.81.82.9439.5614.4252.532XX县422.6-30.91.82.9439.5614.4252.534)水文条件工程区地表水系共和段属倒淌河水系,XX县段属于湟水水系、以及小河、沟渠,主要河流水文特征如下。(1)倒淌河倒淌河发源于日月山西麓的察汗草原,海拔约3300米,全长约40多公里,自东向西,流入青海湖的仔湖-耳海(俗称小湖),故名倒淌河。(2)湟水河湟水是黄河上76、游最大的一个支流,发源于海晏县包呼图山。是黄河的一级支流。流经XX、湟中、西宁、平安、互助、乐都、民和, XX县境内长41.5公里, 在兰州达川西古河嘴入黄河,全长370公里。年平均流量21.6亿立方米,年输沙量0.24亿吨。本次线路在共和县境内无河流穿越,在XX县境内穿越南响河(倒淌河的支流)支流10处共计150m。5)线路沿线地区等级划分统计本工程线路大部分处于高原山区,少部分处于河谷平地,经现场调查,线路沿线地区等级划分统计见表5.2-4:表5.2-4 线路沿线地区等级划分表序号地区等级长度(km)备注1一级41.0全线路大部分2二级3.0日月藏族乡、山根村3三级1.0董家庄村合计45577、.3 管道敷设5.35.3.1 管道敷设的原则根据输气管道工程设计规范(GB50251-2003)等相关规范规定,综合分析管线所经地区的地理坏境和气候特征,并结合大多数已建输气管道经验,本工程管道全线采用沟上组装焊接埋地敷设。管道与周围建筑物安全距离执行输气管道设计规范(GB50251-2003)。5.3.2 一般地段管道敷设1)敷设方式管道以沟埋敷设为主,根据地形、地质条件的不同,采用弹性敷设、预制弯头以及冷弯弯管,以适应管道在平面和竖向上的变化。2)管沟挖深根据输气管道工程设计规范(GB50251-2003),结合沿线地区冻土深度和农作物耕种深度,确定全线的管顶埋深不小于自然地坪下1.5m78、,在日月山顶等高海拔地区可适当加大埋深。河流、沟渠穿越段管沟挖深在满足上述要求的同时,还应保证管道在最大冲刷深度线以下0.5m(在有冲刷深度数据时),在无冲刷深度数据时,应保证管顶最小埋深不小于2.0m。3)管沟沟底宽度根据输气管道工程设计规范(GB50251-2003),结合本工程实际情况和焊接方式,管沟底部宽度为0.5m。4)管沟边坡管沟允许边坡坡度应根据试挖或土壤的内摩擦角、粘聚力、湿度和密度等物理力学特性确定,一般可按表5.3-1取值。表5.3-1 沟深小于5m的管沟边坡最陡坡度表 土壤类别边坡坡度(高:宽)坡顶无载荷坡顶有静载荷坡顶有动载荷中密砂土1:1.001:1.251:1.5079、中密的碎石类土(填充物为砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑性的轻粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土(填充物为粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的压粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土(经井点降水后)1:1.00-硬质岩1:01:01:0在水文地质条件不良地段,管沟边坡应试挖确定;机械开挖时,管沟边坡土壤结构不得被搅动或破坏;在城区内,在保证埋深情况下,以上数据可视具体情况进行调整、变化。5)管沟回填(1)管沟回填时应先用细土回填至管顶以上0.3m,才允许用土、砂或粒径小于100mm的碎石回填并80、压实,管沟回填土高度应高出地面0.3m。(2)管道施工作业带宽度不超过8m,按有关法规及从节约工程投资出发对管道施工作业带只进行临时性使用土地,施工完毕后应立即还复耕种。6)管道转角埋地管道可通过弹性敷设、采用冷弯弯管和热煨弯头三种方式实现水平和纵向转转变。在地形条件允许的情况下要优先选用弹性敷设方式。管道平面或纵向发生变化,当水平转角(或竖向转角)小于4时,优先采用弹性敷设(水平弹性敷设时,须考虑线路两侧建构筑物的影响);当无条件采用弹性敷设(转角又小于17)时,可采用冷弯弯管;在地形不允许的情况下,以及竖向或水平转角大于17时,可以采用热煨弯头。应尽量避免采用竖向热煨弯头。弹性弯曲的曲率半81、径(Re)一般不宜小于钢管外径的1000倍(Re1000D),对于竖下向凹的弹性弯曲管段,曲率半径还应满足管道自重作业下的变形条件。现场冷弯弯管的最小曲率半径Rc=40DN,弯管采用与线路同壁厚、同材质的钢管。热煨弯头采用高等级壁厚的同材质钢管,曲率半径为Rh=5DN。5.3.3 特殊地段管道敷设1)当管线与其它各种地下管道交叉时,管线走其他管线的下方,并保证净距不小于0.3m,当受限制而小于0.3m时两管间设置坚固的绝缘隔离物。2)当管线与埋地电力、通讯电缆交叉时,管线走其它电缆的下方,并保证净距不小于0.5m,当受限制小于0.5m时,采取绝缘隔离保护措施,保护好电力、通信电缆。3)当管线与82、其它管线、电缆、或其它各种地下管道平行敷设时,其间距符合钢制管道及储罐防腐蚀工程设计规范,间距为不小于10m。当根据现场情况确实无法满足10m间距要求时,采取绝缘隔离保护措施。管线在经过江、河堤坝防洪设施时,应尽量减少对堤防设施的干扰,穿越堤防时,必须取得防洪主管部门的同意,施工完毕后应严格按照堤防设计要求恢复原状。5.4 管道穿越跨越5.4.1 穿跨越工程概况1)公路穿越 本工程管线没有穿越国家高等级公路、国道、省道,只穿越乡村道路16处,共计105m;穿越时均采用钢筋混凝土套管保护,套管顶距路面埋深大于1.2m,套管两端伸出公路边沟外2m,采用大开挖敷设方式。2)河流穿越本工程管线穿越南响83、河的支流10处,共计150m,采用围堰大开挖加稳管方式穿越。5.5 线路附属设施5.5.1 线路截断阀室1)设置目的干线截断阀室:为方便管线的维护和抢修,缩短维修、抢修时间,减少天然气放空损失及事故危害程度,需沿干线每隔一定距离和特殊地段设置干线截断阀室,以便在检修和抢修时及时截断输气管道。2)设置原则结合沿线敏感区段,合理设置阀室,充分体现“安全第一,环保优先”;结合沿线的站场设置,合理安排阀室位置;阀室间距以四级地区为主一般不宜不大于8km,以三级地区为主不大于16km,以二级地区为主不大于24km,以一级地区为主不大于32km。3)设置位置根据根据输气管道工程设计规范(GB50251-284、003)有关规定,按不同地区等级和特殊地段的需要,并与站场统一考虑,在管道沿线设置干线截断阀室共1座。阀室设置详见表5.5-1。表5.5-1 干线阀室设置统计表 序 号阀室位置里程(km)间距(km)备注1倒淌河分输站(首站)02日月乡截断阀室18213XX门站(末站)4224线路阀室设在主截断阀上、下游设有放空阀,可对阀室上、下游管段进行放空,并预留分输功能。4)阀室功能设置的线路截断阀室均能在管道发生意外事故大的泄漏时,依靠气-液联动驱动装置,关闭主球阀以截断输气管道。正常输气时,驱动装置的压降速率感测系统实时监测管线压力变化情况,当管线发生意外事故破裂,监测点压力急剧下降,压降变化速率达85、设定值后并保持超过设定时间时,自动启动气-液联动驱动头,利用管输天然气的压力,关闭阀门,截断输气管道,减少事故的损失和可能造成的次生灾害;该阀室在下游放空阀前预留给日月乡输气的分输阀,待条件成熟时适时向日月乡供气。5.5.2 管道标志桩(测试桩)、警示牌及特殊安全保护设施根据管道干线标记设置技术规定,沿线应设置以下标志桩:里程桩:管线每公里设置1个,一般与阴极保测试桩合用。转角桩:在管线水平方向改变位置,应设置转角桩,转角桩上标明管线里程、转角角度等。穿跨越桩:当管道穿(跨)越大中型河流、铁路、级以上公路、大型水渠时,应在两侧设置穿跨越桩,穿跨越桩应标明管线名称、铁路、公路或河流的名称,线路里86、程,穿跨越长度,有套管的应注明套管长度、规格和材质等。交叉桩:凡是与地下管道、电(光)缆交叉的位置,应设置交叉桩。交叉桩上注明线路里程、交叉物名称、与交叉物的关系等。设施桩:当管道上有特殊设施(如:固定墩)时应设置设施桩,桩上要标明管线里程、设施的名称及规格。5.5.3 水工保护和水土保持水工保护工程是保证管道附近地表或地基稳定的防护工程,防止由于洪水、重力作用、风蚀、地震及 改变地貌的活动给管道造成的破坏。另外,水工保护工程也是一种环境治理措施。本工程基本均位于开阔的平原地段,高差较小,主要涉及到的水工保护主要是对小型河、沟渠开挖穿越后的护堤恢复。护堤恢复时应分层夯实,尽量恢复护堤的表面植被87、,最终须得到当地相关部门检查合格方可。5.5.4 警示带为防止人文活动对管道造成意外破坏,本工程全线敷设警示带。警示带采用黄色聚乙烯等不宜分解的材料。5.5.5 道路工程本工程管道全线交通及社会依托便利,能够很好的满足本管道施工及日后管理维护要求,只有局部少数地方需要另行修建施工便道。5.6 主要工程量. 主要工程量详见表5.61。表5.61 主要工程量表序号工程量名称规格参数单位数量备注1输气管道线路长度1.1干线D219.1Km45一级地区D219.15.6km41二、三级地区D219.16.4km42管道组装焊接2.1管道组装焊接Km452.2热煨弯管安装个3502.3冷弯管制作、安装个88、53管道穿越3.1小型河、渠穿越m/处105/16围堰开挖3.2非等级公路穿越m/处150/10开挖+套管4附属工程4.1道路工程1)施工道路新建Km2.04.2水工保护工程m310004.3线路截断阀室座14.4三桩用量个2105土石方5.1土方量m3390005.2石方量m3260006用地面积6.1分输站征地4418.47约6.627亩6.2阀室征地m2470约0.075亩6.3临时占地(施工作业带)m2336000宽8m7其它7.1林区长度m1000零星分布7.2园地m500零星分布8钢材用量8.1无缝钢管 L245BD219.15.6t1120.58.2无缝钢管 L245BD219.89、16.4t137.16 输气工艺6.1 工艺参数6.1.1 基础数据1)主要工艺参数气源组分及物性参数详见:“2.3天然气性质”章节。“XX输气管道复线”21号阀室节点最高压力按:6.0MPa,最低压力按:3.0MPa考虑。按市场预测和线路方案确定参数如下:(1)倒淌河分输站XX门站管道输量:2020年管道输量1.0108Nm3(28.57104Nm3/d)管道长度:45.0km最大地势差:1012m2)基础参数选取标准状态:压力0.101325MPa、温度20。年工作天数:350天。以管道埋深处(-1.8m)冬季地温作为设计地温:3。管道内壁粗糙度:30m。6.2 工艺系统计算6.2.1 计90、算公式 q v =10510.5式中:qv一气体(0.101325MPa,T=293K)的流量(m3/d);P1输气管道计算段的起点压力(绝)(MPa);P2输气管计算段的终点压力(绝)(MPa);d输气管道内直径(cm);水力摩阻系数;Z气体压缩系数;气体的相对密度;T气体的平均温度(K);L输气管道计算段的长度(km)。6.2.2 输气工艺方案1)输气管径(1) 倒淌河分输站(首站)XX门站(末站)(45km)最高起点压力按6.0MPa和4.0MPa考虑, 经试算初步确定本管道管径采用D219.1、D168.3,计算结果见表6.2-1:表6.2-1 输气管线水力计算表管径项目D141.3D91、168.3D219.1起点压力(MPa表)6.03.06.03.06.03.0距离(km)424242424242输量(104 m3/d)28.5728.5728.5728.5728.5728.57流速5.12-3.0511.11.633.5日月阀室压力(MPa表)5.391.305.762.465.842.87终点压力(MPa表)4.64-5.421.435.862.68 根据水力计算结果显示D141.3管径方案在低工况时不能满足输气需要,D168.3和D219.1管径方案均可以满足该段管输气的需要。6.3 管道适应分析6.3.1 管道末段储气能力天然气的日调峰储气方式一般有长输管线末段储气92、高压管道储气、管束储气、储气罐储气及液化天然气,其中高压管道或球罐储气技术目前较为成熟。本工程中大华工业园区工业用气占主要部分,调峰储气要求较小,而且离气源管道较近,考虑以气源管道为调峰方式。倒淌河分输站XX门站管道采用D219.1管径方案在3.0MPa和6.0MPa两种工况下的储气能力见表6.3-1表6.3-1 管道储气量结果一览表管线储气能力压力远期(2020年)管道长度42km最大日储气量要求70720D219.1管道储气量(Nm3)6.0MPa689003.0MPa25437D168.3管道储气量(Nm3)6.0MPa303243.0MPa3872 从计算结果可知, D219.1管道93、在高工况下的储气量基本能满足日调峰的需要,无需另建其他储气设施,在低工况下的储气量不能满足日调峰的需要,将来发展到一定规模时另外建设储气设施。6.3.2 管道适应性分析在选取管径时应为将来发展新用户留出一定的富余能力,因此本可研就起点压力值3.0MPa情况下,对输气管道上述各管径方案的最大输气能力经行了计算,计算结果见表6.3-2。表6.3-2 最大输气能力计算表(单位:108Nm3 /a)倒淌河分输站XX门站管径方案年最大输气能力108Nm3D219.12.345D168.31.155通过对输气管道输气能力、储气能力和今后发展得适应性分析,结合经济角度考虑,本可研推荐的管径方案如下: 倒淌河94、分输站XX门站输气管道采用D219.1管径; 总工艺原理流程图见附图1:7 线路用管7.1 材质等级选择7.1.1 设计条件及计算参数1)设计管径:经过工艺计算,本工程输气管道推荐管径为D219.1mm; 2) 设计压力:6.3MPa;3) 输送介质:天然气。7.1.2 钢管壁厚及钢管用量计算1)直管段壁厚选择根据输气管道工程设计规范(GB50251-2003)的规定,钢管壁厚与设计压力、钢管外径、钢管的强度等级、强度设计系数及温度折减系数有关,钢管壁厚按下式计算: =式中:焊缝系数,取1.0;钢管计算壁厚,mm;P设计压力,MPa;s钢管的最小屈服强度,MPa;D钢管外径,mm;F强度设计系95、数,本管道所经区域三级地区强度设计系数取0.5,二级地区取0.6,一级地区取0.72。 2)弯头、弯管壁厚计算公式 b=*m m = 式中: b弯头或弯管计算壁厚,mm 弯头或弯管所连接的直线管段计算壁厚,mm;m弯头或弯管壁厚增大系数; R弯头或弯管的曲率半径,mm; D弯头或弯管外直径,mm。7.1.3 计算结果结合沿线地区实际情况和设计压力,综合考虑管材强度、韧性、可焊性等指标;本工程将选用L245和L290两种材质进行比较,管道壁厚比较见表7.5-1。 表7.5-1 两种管材壁厚计算比较表 管径管材地区等级一般段壁厚(mm)弯管壁厚(mm)计算值选取值计算值选取值219L245一3.996、5.64.16.4219L290一3.35.63.56.4219L245二4.76.45.06.4219L290二4.06.44.26.4219L245三5.66.45.96.4219L290三4.86.45.16.4按输气管道工程设计规范(GB50251-2003)规定,DN200输气管道最小公称壁厚不小于3.5mm,在此壁厚要求下,L245和L290耗钢量相同,但L245管材的钢管费用较低,因此综合考虑管材价格、钢管性能,本工程推荐采用D219.15.6mm的L245钢管作为一级地区用管,D219.16.4mm的L245钢管作为二、三级地区用管。7.2 管型选择7.2.1 钢管类型简介目前97、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、直缝埋弧焊钢管和电阻焊(ERW)钢管,简介如下:1)无缝钢管天然气输送用无缝钢管采用镇静钢热轧成型,由于无焊缝,其品质均匀度高,理化性能、力学性能较均匀,国产热轧无缝钢管管径至DN400,热扩后最大直径可达DN700。但无缝钢管因管壁均匀度、负公差和管端椭圆度精度不易控制,一般管壁较厚且价格较贵。2)电阻焊钢管(ERW)电阻焊钢管采用镇静钢热轧(控轧)钢板(带)以轧辊连续滚轧成型,焊接热量由电阻或电感应产生,加热后通过机械力压合而成;无熔敷填充金属,焊缝强度不如埋弧焊。随着高纯净优质钢材出现、焊接技术成熟、许多新技术的采用和严格的质量控98、制与检测体系完善,国产ERW管质量已有很大提高,承压等级和使用场合都不断扩大,且己使用于4.0 MPa输气管道。国产电阻焊钢管直径DN100600,价格较无缝钢管低。7.2.2 钢管类型选择根据本工程管道输气压力较高,管径较小等特点,同时考虑国内制管厂的生产能力、制管质量,以及综合经济效益等因素,本着在保证管道安全运行的基础上节约工程投资的原则,本工程输气管道推荐选用无缝钢管。钢管制造应符合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/T 9711.2-1999标准。7.3 线路用管方案和用钢量线路用管选用结果管线用管选用结果见表7.3-1。表7.3-1 管子选用表管径壁厚 (99、mmmm)单位长 度材质重量吨管型干线D219.15.6km41L2451208.26无缝钢管干线D219.16.4km4L245137.32无缝钢管合计km4513467.4 管道强度及稳定性校核7.4.1 强度校核对于埋地管道必须进行当量应力校核。埋地直管段轴向应力与环向应力组合的当量应力,应小于管子的最小屈服强度的90%。 对于埋地管道,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: e h-a0.9s式中,e当量应力,MPa; s钢管的最低屈服强度,MPa; a内压和温度引起的轴向应力; h管内压引起的环向应力,MPa; h = 其中,P设计压力,MPa; d100、管子内径,m; 管子的公称壁厚,m; 1内压和温度引起的轴向应力,1=h+E(t1-t2),MPa; 其中,泊桑比,=0.3; E钢材弹性模量,E=2.05105MPa; 钢材线膨胀系数,=1.210-5m/(m); t1管道连头时温度,-10(按保守考虑); t2管道的工作温度,即管内输送介质的温度20。 经过计算校核,管道的最大当量应力值emax0.9s ,满足强度要求。具体计算结果见表7.6-1表7.6-1 管道强度校核计算结果一览表管径D(mm)壁厚(mm)管材钢级设计压力(MPa)环向应力h轴向应力当量应力e比较0.9s219.17.0L2456.392.3-53.5145.5522101、0.5219.16.4L2456.3101.5-24.1125.6220.5219.15.6L2456.3116.91.38115.52220.57.4.2 管道稳定性校核管子需要有一定的刚性,否则在装卸、运输、堆放、下沟、回填等过程中会使管子严重变形或压瘪,一旦发生这种情形,管段即报废。管子的刚度与材料强度无关,而与材料的弹性模量、直径与壁厚比(D/)有关。因各种等级钢号的弹性模量都是一样的,故只考虑直径与壁厚比(D/)即可。同直径的管子壁厚越厚,D/就越小,管子刚性越好。根据规范要求,钢管的外直径与壁厚比(D/)值不应大于140时,侧管道的刚度能够满足要求。本过程采用钢管的外径与壁厚比D/102、=219/5.639.11140,所以刚度均能满足要求。 7.4.3 管道抗震校核 安装中华人民共和国石油天然气行业标准输油(气)埋地钢质管道抗震设计规范的规定,应对位于设计地震动峰值加速度大于或等于0.2g地区的管道进行抗震校核。 根据中国地震动参数区划图,本段线路经过地区地震动峰值加速度为0.1g,故不在进行抗震校核。7.5 线路用管主要工程量线路用管主要工程量见表7.5-1表7.5-1 线路钢管用量统计表管子类型钢管外径壁厚mm钢级长度Km焊管用量t管材用量合计t无缝钢管D219.15.6L245411208.261346无缝钢管D219.16.4L2454137.328 输气站场8.1103、 站场设置根据输气管道线路走向和输气工艺,结合天然气用户市场发展情况及当地规划、本着尽量依托周边现有交通、电、水、信、暖、热等设施,设置了1座输气首站、1座末站和1座线路截断阀室,其中: 1)倒淌河分输站(首站):位于海南州共和县倒淌河镇以西约6Km,“XX输气管道复线”21号阀室旁。2)XX门站(末站):位于西宁市XX县城关镇董家庄村,距离XX县城约1.2Km。投资另计。3)日月阀室:位于西宁市XX县日月藏族乡。各类站场统计如下:表8.1-1 站场设置统计一览表序号站场名称站址站场里程站间距备注1倒淌河分输站(首站)倒淌河镇蒙古村(“XX输气管道复线”21号阀室旁)0212日月阀室XX县日月104、藏族乡西北角21243XX门站(末站)XX县城关镇董家庄村428.2 站场工艺8.2.1 首站本工程首站为倒淌河分输站,该站上游气源为中石油“XX输气管道复线”21阀室。1)建设规模:75104m3/d;2)设计参数:(1)进、出站气量:进站:75104m3/d;出站:35104m3/d(去XX县)40104m3/d(去倒淌河CNG母站、共和县)(2)出站压力:3.06.0MPa(3)进站压力:6.0 MPa(4)设计压力:调压阀前6.3 MPa,调压阀后4.0MPa(5)地区等级:一级,强度设计系数0.72。3)设计功能:(1)接收“XX输气管道复线”来气;(2)进站超压报警;(3)上游或下105、游管线破裂时进、出站天然气紧急截断;(4)进站天然气分离;(5)天然气的计量;(6)向下游场站发送清管器/球;(7)给用户配气;(8)站内及下游干线天然气的放空。4)主要设备a、DN600过滤分离器2台(1用1备);b、DN250 超声波流量计2套(1用1备);c、DN200 清管器发送装置1套d、DN200 涡轮流量计2套(1用1备); e、DN500 汇气管一台。“XX输气管道复线”来气进站后,经过滤分离器除去可能带入的粉尘、杂质后用超声波流量计进行计量后进入汇-1,天然气一路经计量后进入高压管道输往XX;预留一路经计量、调压后输往共和县、倒淌河CNG站;。站内设有清管器发送装置一套,根据106、本工程的自控水平,清管作业均为半自动操作。站内另设有一套用于职工生活用气的燃料气系统,经分离后的天然气由汇-1引出,经计量、调压至3kPa后去生活用气。倒淌河分输站工艺流程图见附图2。8.2.2 末站本工程倒淌河分输站XX门站输气管道设置末站1座(XX门站)(根据委托书要求,该站投资计入XX县天然气利用工程)。XX门站(末站)1)建设规模:35104m3/d;2)设计参数:(1)进、出站气量:进站:35104m3/d;出站:35104m3/d(去XX城镇中压管网和大华工业园区)(2)进站压力:2.686.3MPa(3)出站压力:0.30.8MPa(4)设计压力:调压阀前6.3MPa,一级调压阀107、后4.0MPa,二级调压后1.6MPa。(5)地区等级:三级,强度设计系数0.5。3)设计功能:(1)接倒淌河分输站来气;(2)进站超压报警;(3)上游或下游管线破裂时进、出站天然气紧急截断;(4)进站天然气分离;(5)天然气的计量;(6)给用户配气;(7)站内及干线天然气的放空。上游来气进站后,经过滤分离器除去可能带入的粉尘、杂质后进入汇-1,天然气经计量、调压后供城区用户使用。站内设有清管器收球装置一套,根据本工程的自控水平,清管作业均为半自动操作。站内另设有一套用于职工生活用气的燃料气系统,经分离后的天然气由汇-1引出,经计量、调压至3kPa后去生活用气。XX门站工艺流程图见附图3。8.108、3 主要工艺设备选型8.3.1 清管收发装置为今后能检测输气管道的腐蚀等情况,本工程站场采用能通过智能清管器的清管器收、发装置。8.3.2 分离设备本管道所输送气体为净化天然气,选用对颗粒状、粉状杂质机械分离效果好、噪音小,使用寿命长的过滤分离器,以除去气体中的小粒径粉尘和可能携带的少量液体。为了方便操作、维护,过滤分离器设手动排污阀,阀门采用双阀结构(即球阀加排污阀结构)。8.3.3 阀门为确保安全,方便操作管理,进、出站和站内关键截断阀门拟采用电动球阀,一般截断阀门采用密封性能好的平板闸阀。排污阀和放空阀拟分别采用密封性能好、使用寿命长、噪音小、耐冲刷的阀套式排污阀和节流截止放空阀。安全阀109、拟选用起跳回座精确度高的先导式安全阀。倒淌河分输站及XX门站采用超声波/涡轮流量计计量和工控机监控。(见自控部分)8.4 站场用管DN250以上管道采用直缝埋弧焊钢管,管道材质为L245,DN250及以下管道采用无缝钢管,材质L245,钢管制造应符合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/T 9711.2-1999标准。8.5 主要工作量站场主要工作量见表8.5-13。8.5.1 倒淌河分输站表8.5-1 倒淌河分输站主要工程量表一工艺设备单位数量备注1PN6.3MPa DN200清管器发送装置套12PN6.3MPa DN600过滤分离器台23PN6.3MPa DN500110、x8000 汇气管台14PN6.4MPa DN250 超声波流量计台25PN6.4MPa DN200 涡轮流量计台2二阀门1球阀1)电动球阀PN6.3MPa DN250只1PN6.3MPa DN200只22)手动球阀PN6.3MPa DN50只10PN6.3MPa DN200只12平板闸阀PN6.3MPa DN250只6PN6.3MPa DN200只8PN6.3MPa DN150只3PN6.3MPa DN50只1PN6.3MPa DN25只23双作用式节流截止阀PN6.3MPa DN50只24节流截止放空阀PN6.3MPa DN50只56先导式安全阀PN6.3MPa DN50只17阀套式排污阀111、PN6.3MPa DN50只38.5.2 XX门站 根据委托书要求XX门站工作量纳入“青海省西宁市XX县城天然气利用工程”,本工程不计该部分工作量及投资。9 防腐9.1 基础资料9.1.1 现场资料根据区域水文地质普查报告(1:20万盐城幅,1980年)及青海省地质环境总站相关资料,地表水对钢结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水情况下无腐蚀性,在干湿交替情况下无腐蚀性;地下水对钢结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水情况下无腐蚀性,在干湿交替情况下无腐蚀性。拟建管道沿线经过的平原区土壤视电阻率为520m,全线均对钢质管道的腐蚀性强。9.2 防腐层的选择9.2.1 线路112、管道外防腐层的选择1) 直管段防腐层选择长输管道外防腐层选择是否合理,直接关系到管道的使用寿命,因此在管道防腐层的筛选时应着眼于长远的经济效益,根据管线沿线的自然条件和土壤地质等情况,选用防腐性能较好、最适应当地地质条件的防腐层。 管道外防腐涂层的选择原则,按照有关规范要求,长输埋地管道外防腐层一般应具备下列特性: 有良好的绝缘性; 有良好的稳定性; 有足够的机械强度; 与管道有良好的粘接性; 易于现场补口补伤; 抗植物根系穿透; 外观光滑平整与土壤摩擦系数小,可减少外部阻力; 能机械化连续生产,满足工程建设需要。(1)主要防腐涂层介绍目前国内外用于长输管道外防腐涂层主要有:聚乙烯二层及三层结113、构涂层(3PE)、熔结环氧粉末(FBE)涂层和煤焦油瓷漆涂层以及无溶剂液体环氧树脂涂料。实践证明这几种涂层各有其优缺点和适用条件。这几种防腐材料主要优缺点、国内外应用状况及评价见表8.2-1。表8.2-1管道常用防腐涂层性能综合比较 项目无溶剂液体环氧涂料环氧粉末煤焦油瓷漆聚乙烯二层结构聚乙烯三层结构推荐标准SY/T0315-2005SY/T0379-98SY/T0413-2002SY/T0413-2002结构单层薄膜单层多层厚涂增强缠绕二层厚涂三层厚涂材料无溶剂液体环氧树脂环氧树脂粉末底漆+瓷漆+内外包扎带胶粘剂+聚乙烯环氧粉末+共聚物+聚乙烯涂敷工艺常温下喷涂静电喷涂热涂缠绕挤出包覆或缠绕114、静电喷涂+挤出或缠绕国外应用约30年约35年80年40年约20年国内应用约15年10年20年10年适用温度-30110-30100-2080-3070-3070除锈要求Sa2.5Sa2.5Sa2.0Sa2.5Sa2.5涂层厚度0.62mm0.30.5mm3.05.0mm1.83.7mm1.83.7mm环境污染很小很小较大很小很小补口工艺喷涂喷涂或热收缩套热烤缠带或热收缩套热收缩套热收缩套主要优点高强度和抗耐磨损性,极好的附着力、低固化收缩率,极好的抗冲击和耐阴极剥离性,无溶剂挥发,无环境危害;涂装工艺简单;使用寿命长粘结力强,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。115、耐石油产品植物根系、微生物,国内原料充足,吸水率低。使用寿命长。绝缘性能好机械强度高吸水率低、抗透湿性强耐土壤应力好。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,抗透湿性和高度绝缘性。缺点柔韧性稍差,固化时间较长易为尖锐物冲击破坏,对吸水敏感,涂装过程要求十分严格,耐光老化性能差高温软化,低温发脆,机械强度较低,施工条件恶劣,污染环境, 涂敷厂的烟气处理要求高。粘结力较差,失去粘结后易造成阴保屏蔽,与焊缝较高的钢管结合较差,阳光下易老化,严重损伤修复困难初期投资成本高,涂敷工艺复杂;现场补口困难;对阴极保护电流可能有屏蔽作用待解决的问题材料国产化国产材116、料的质量及防腐涂敷线水平有待提高。涂敷厂的烟气处理,减少环境污染。胶粘剂质量有待提高。国产环氧粉末质量有待提高。参考价格(元/m2)8090进口:6575国产:6070607060707585(2)外防腐方案的选择本管道管径219.1mm,管线在运输及管线组装过程中涂层受力大,这对管道外防腐涂层的机械强度提出了较高的要求。因此,在进行管道防腐层选择时,除考虑防腐层的绝缘防腐性能以及易于施工、补口、价格等因素外,还应着重考虑外防腐层的机械性能,选择抗冲击性能和耐磨性能较好的管道外防腐材料。煤焦油瓷漆具有较长的应用历史,价格比较便宜,可满足一般防腐要求,但对于长距离、大口径的管线,其防腐性、粘结性117、能等综合性能指标很难达到工程要求。 无溶剂液体环氧涂层具有极好的附着力、低固化收缩率,极好的抗冲击和耐阴极剥离性,无溶剂挥发,无环境危害等优点,但固化时间长,材料和施工设备需进口且费用较高。由于喷涂作业方便,更加适用于管道管件的防腐。 环氧粉末具有与金属表面粘结力强,绝缘性能好,机械强度高,耐化学腐蚀性能优异等特点,但单层环氧粉末的耐划伤、抗磕碰的抗冲击性能较差,防腐层在施工过程中易出现破损现象,双层环氧粉末较单层环氧粉末虽在抗冲击方面已有较大改进,但目前该防腐层的材料价格达95元/m2以上;三层PE的综合性能与双层环氧粉末相似,尤其它的耐划伤、抗磕碰等抗冲击性能远优于环氧粉末涂层,而它的价格118、仅为85元/m2左右。考虑到管道敷设条件较差等自然条件和工程地质状况,以及防腐层的综合性能与涂敷作业的简便性、经济性等因素,经综合比较,初步确定本工程管道外防腐层全线采用三层PE防腐涂层。选用三层PE为本管道工程外防腐层,主要是因为它具有环氧粉末和聚乙烯防腐层的双重优点,各项综合性能比较优异,而且其抗冲击性能尤为突出,防腐层绝缘电阻很高,防腐层质量较好,因而管道所需要的阴极保护电流较小,可增大阴极保护的作用半径,降低投产运行后的维护和修理费用。目前国内已有多家三层PE防腐层的生产加工厂家,生产能力和材料来源比较稳定,防腐层价格适中,并且该防腐层的补口方式操作比较简单,技术成熟,易于实施。防腐层119、补口材料将采用辐射交联聚乙烯热收缩套(带)(三层);补伤采用聚乙烯补伤片。此外对于采用三层PE地段热弯弯管的防腐层,由于三层PE生产工艺所限,该防腐层难以满足弯管管段的防腐要求。2) 热煨弯头防腐层方案由于其形状的特殊性,外防腐层的自动连续预制较困难,往往成为整条管线外防腐层的薄弱环节。目前管道研究院有国内唯一一条弯管环氧粉末外防腐生产线,虽然该作业线为XX,进、出川管线,西气东输管线的部分弯管进行了预制,但还存在不少问题。首先,预制速度缓慢,通常情况预制速度为250mm-350mm/min,冬季还要缓慢;其次,大口径弯管的运输保护,由于环氧粉末为硬而脆的防腐层,保护不好防腐层运到现场的损伤量120、会较多;第三,双层粉末的原材料还需进口;第四,本工程与长输管道工程有所不同,管道建设周期较长,弯管不能集中预制与运输,其成本将会是较高的 。因此,本工程自动连续预制的可行性较小。现场手工作业所能选用的防腐层只有聚乙烯胶粘带,无溶剂液体环氧,聚乙烯热收缩套。通过对三种材料的技术、经济对比,推荐采用聚乙烯热收缩套。3)补口方案SY/T0413-2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准中规定:补口采用辐射交联聚乙烯热收缩套(带),也可采用环氧树脂/辐射交联聚乙烯热收缩套(带)三层结构。环氧树脂是一种与金属有极强粘接力的材料,防腐阻氧性较好,但吸水率较高,机械强度低,抵抗施工机具的碰撞能力差,需要一层121、外保护层,因此,热收缩套三层结构与三层结构聚乙烯防腐层相似,既有较好的防腐性能,又有较好的施工性能,是一种比较理想的补口防腐方式。当然,在施工中应注意对管道表面的除锈处理,必须达到GB/T8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级的Sa21/2。9.2.2 站内防腐1)埋地管道防腐由于站内埋地管道长度短,且有防雷、防静电装置、所以仅采用防腐层保护。鉴于站内埋地管道规格多、长度短,不便于在预制作业线上生产,所以推荐外防腐层除与干管和用户支线中已采用的管道规格相同可以在预制厂一起预制外,采用挤出聚乙烯三层结构普通级防腐涂层,其余规格管道采聚乙烯胶粘带加强级防腐。2)露空管道、设备防腐考虑气候特点及大122、气污染状况,应考虑选择耐候性好,现场施工方便的涂料,涂刷颜色设备为灰色、输气管道亮黄色,放空管道红色,排污管道黑色。9.3 阴极保护9.3.1 管道阴极保护1)方案对比埋地管道外防腐层难免在施工、运行过程中不产生损伤,必须施加阴极保护防止防腐层损伤处的管道被土壤腐蚀。对管道施加阴极保护可由强制电流阴极保护法和牺牲阳极阴极保护法来实施,两种方式优劣对比见下表:表6.11-2 阴极保护方式性能对比表 方式牺牲阳极强制电流优点1 适合于短距离、小口径的管道。2 不需外部电源。3 对邻近地下金属构筑物无干扰。1 输出电流连续可调,维护管理简单方便。2 保护范围大,效果可靠。3 不受沿线土壤环境限制。4123、 系统寿命长。5 可进行真实保护电位测量,与自控配套,可实现阴极保护参数远传、远控。6 对邻近地下金属构筑物基本无干扰。缺点1 对埋设环境要求苛刻,必须埋设在土壤电阻率低、地下水丰富、透气性好的土壤环境中。否则寿命很短。2 维护工作量大,为监测阳极工作状况,应定期沿管道测试牺牲阳极各项参数。3 阳极实际(不是设计)寿命短。经常更换阳极极不方便。4 为测量管道真实保护电位,应采用断电法测保护电位,沿线布置的牺牲阳极给这一方法的实施带来困难。1、需要外部电源。(与优质涂层配套使用,耗电量很低)。2、对城市内分散、分段施工的管道保护不便。 推荐本工程输气管道采用强制电流阴极保护法。2)保护范围计算(124、1)计算依据:GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范的公式。(2)计算参数 最大保护电位:-1.15V(相对Cu/CuSO4电极) 最小保护电位:-0.85V(相对Cu/CuSO4电极)钢材电阻率:L245取0.135mm2/m管径、壁厚:D219.15.6电流密度:5A/m2(3)计算结果:单个阴极保护站的保护半径:69km根据本工程输气管道长度和站场分布情况,阴极保护站设置在倒淌河分输站。该阴保站可对进出倒淌河分输站两边输气管道及倒淌河-共和输气管道进行阴极保护。3)阴极保护辅助设施(1)阴极保护测试桩高压管道每1km设一个电位测试桩;每5km 设一个既能测电位又能测电流125、的电流测试桩;大型河流穿越两岸各设一个电流测试桩,绝缘接头处设绝缘接头测试桩。(2)电绝缘装置首、末站进出站,调压站进出站,各用户支线末端等所有施加阴极保护的管道起末端均应安装一个相应规格的绝缘接头。(3) 电连续性在楚州输配站和盐城西配气站分别设置通电点,向各条管道通电,通过跨条电缆通电实现保护。9.4 干扰防护与110kv 以上高压输电线平行时,根据平行长度,其安全距离及安全措施应符合SY/T0032-2000埋地钢质管道交流排流保护技术标准的相关规定。本管道涂层保护系统由于采用了先进的三层结构聚乙烯,将不会对邻近地下金属构筑物造成影响。9.5 主要工程量防腐和阴极保护主要工程量详见表9.126、51。表9.5-1 主要工程量表序号工程项目单位工程量备注1三层结构聚乙烯普通级防腐层预制km44D129.12三层结构聚乙烯加强级防腐层预制km1D219.13环焊缝补口个4900加热收缩套4热煨弯头防腐m2350加热收缩套5阴极保护站安装座1倒淌河分输站合建6绝缘接头安装套4各型7测试桩安装个458站内设备管道防腐m22009阴极保护调试km4510 自动控制10.1 自动控制水平本工程为XX县输气管道沿线上输配站生产过程中的自动控制,生产介质为易燃易爆的天然气,自动控制对安全生产起着至关重要的作用,同时也对自控控制提出更高的要求,为保证生产安全、平稳运行,因此有必要建设一套国内天然气行业127、成熟可靠且控制水平先进适宜的自动控制系统。根据目前天然气各分输站以及门站生产过程特点,对建设的自控系统要达到计量精准、性能可靠、实时性强、响应快、扩展性强以及调度管理方便等站控系统要求。随工业自动化的飞速发展,自控水平也在不断提高,其控制系统需采用目前先进的控制系统设备以及新型材料等。10.2 自动控制系统方案10.2.1 自控系统方案根据委托书要求,XX门站工作量纳入“青海省西宁市XX县城天然气利用工程”,本工程不计该部分工作量及投资。因此本自控方案着重介绍倒淌河分输站站控系统。XX天然气输配调度控制系统采用三级结构的监控与数据采集系统(SCADA),一级为中油燃气投资有限公司SCADA控制128、管理中心,二级为站控系统SCS,三级为现场测控仪表。各级之间采用有线或无线通信方式进行相互联络,实现整个系统全网的在线数据采集、传输、处理、分析和控制,从而达到合理调度、优化运行管理和安全稳定地将天然气输送给终端用户。在正常情况下,倒淌河分输站站控系统(SCS)在中油燃气投资有限公司SCADA控制管理中心的统一指挥下完成监控工作。该站的控制权限由SCADA调控中心确定,经调控中心授权后,允许该站的现场操作人员通过站控系统对该站进行授权范围内的操作。当该站的通信系统发生故障或系统检修时,由站控系统独立完成对该站的监视与控制。当进行设备检修或紧急切断时,可采用就地控制方式。日月乡切断阀室采用自动气129、液联动切断阀确保输气管线运行的安全可靠。切断阀控制信号通过无线数传电台远传至SCADA调控中心,无线数传电台电源采用太阳能发电系统提供电源保障。10.2.2 控制系统配置及功能1)SCADA控制中心(DCC)SCADA系统的核心计算机网络系统设置在中油燃气投资有限公司SCADA控制管理中心。它通过可靠的数据通信系统实现对整个管网各站的集中监控和管理。调度控制中心对各个站控系统的运行状态进行监控,同时通过站控系统与管网各终端RTU/PLC的信息联系,对整个管网进行监控,下达生产调度指令,协调管网内部的生产运行,对管网系统生产进行调度。(1)调度中心SCADA计算机系统构成调度中心计算机系统是由高130、性能计算机工作站、高速数据网络及相应的系统软件和应用软件等组成的高可靠性的实时控制管理系统,可随着城市天然气管网的发展而不断扩充。(2)调度中心SCADA计算机系统主要包括:l 冗余网络接口设备;l 通信接口及处理设备;l 冗余的主计算机服务器;l 两个相对独立的操作员工作站;l 工程师工作站;l 管道模拟软件工作站;l 培训工作站;l 后投影动态模拟屏;l 演示模拟系统;l 各类不同功能的打印设备;l 生产管理MIS系统。(3)调度中心SCADA系统主要功能调度中心计算机系统运行实时SCADA系统软件及管道模拟等应用软件,达到对管网的实时监视和调度控制。其主要功能如下:l 通过数据通信系统采131、集各站主要或全部工艺参数及运行状态;l 工艺参数、运行状态显示,工艺参数实时趋势和历史趋势显示、动态模拟流程图显示;l 历史资料存储;l 工艺参数、运行状态报表生成打印;l 数据处理及数据库建立;l 安全有效的数据保护功能;l 紧急安全事故的处理;l 在实时模拟基础上完成管道储气分析、预测、检漏等应用功能;l 运行事件、资料存储记录;l 运行报表打印、事故状态报告打印;l 培训;l 系统故障自诊断;l 管网优化运行和管网扩展研究;l 与输气管网调度中心和控制系统进行相关的信息交换。2)站控系统(倒淌河分输站)站控系统(SCS)是SCADA系统的基础和远程终端,是保证SCADA系统正常运行的基础132、。SCS不但能独立完成对所在工艺站场的数据采集和控制,将有关信息远传至SCADA调控中心,并能接受和执行调控中心下达的指令。(1)倒淌河分输站站控系统主要功能该站站控系统(SCS)主要对该站的工艺设备、辅助系统和公共设施进行检测和控制,为输气管道全线优化管理提供检测和控制信息,主要功能如下:l 对现场的工艺变量进行数据采集和处理;l 经过通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息;l 监控各种工艺设备的运行状态;l 控制各种电动或气动阀门开度;l 监控各种电动或气动阀门的运行状态;l 对电力设备及其相关变量的监控;l 对阴极保护站的相关变量的检测;l 站场可燃气体的监视和报警;l 建筑物火灾133、监视和报警;l 显示动态工艺流程;l 提供人机对话的窗口;l 显示各种工艺参数和其它有关参数;l 显示报警一览表;l 数据存储及处理;l 显示实时趋势曲线和历史曲线;l 压力、流量的调节与控制;l 逻辑控制,联锁保护;l 紧急停车(ESD);l 打印报警和事件报告;l 打印生产报表;l 数据通信管理;l 为调控中心提供有关数据;l 接受并执行调控中心下达的指令;l 预留交接计量通讯接口(XX输气管道复线工程)。(2)硬件配置站控系统(SCS)主要由过程控制单元、操作员工作站、计算机网络系统及进行数据传输的通信设备组成。过程控制单元采用可编程序逻辑控制器(PLC或RTU),操作员工作站采用微型计134、算机。l 可编程序逻辑控制器(PLC或RTU)PLC或RTU所选用的的模板应是可带电插拔型模板,且每块模板都应有自诊断功能。主要包括:处理器模件(处理机、存储器)、I/O模件(模拟输入模件、模拟输出模件、热电阻输入模件、开关量输入模件、开关量输出模件、通信模件、网络)、安装附件(PLC或RTU机柜、布线)、电源、便携式编程器等。(3)软件配置为完成本站的控制任务,最少应配下列软件:l 实时多任务操作系统软件;l PLC或RTU程序编程软件;l DCS组态软件;l 用户应用软件;l HMI用户应用软件。3)现场测控仪表(1)仪表选型现场测控仪表是站内进行数据采集和执行系统控制命令的关键环节,直接135、关系到整个SCADA系统运行的可靠性和准确性。仪表选型应符合技术先进、运行可靠、安全耐用、有较好的动态特性、高精度、复现性好、操作方便、易于维护、经济合理等要求。l 远传信号的检测仪表一般选用电动仪表。l 温度、压力、差压变送器均选用防爆电动型,其输出信号为420mADC。l 流量变送器为自带温度、压力补偿型,取代流量计算机,其输出信号为420mADC 及RS485。l 开关型仪表的输出触点为无源触点,容量最小为24VDC,1A。l 控制室仪表:为单元组合仪表,完成指示、累计、记录及报警功能。(2)防爆与防护要求现场仪表的防爆与防护要求应符合爆炸性气体环境用电气设备通用要求GB 3836.1-136、2000。处于爆炸危险性场所的电动仪表及电气设备一般按照隔爆型设计,安装在露天的电气设备和电气连接一般按照爆炸危险性区域2区选型设计。所选用的电气设备必须具有防爆合格证书。防爆/防护等级要求:室内ExdBT3/IP55(最低);室外ExdBT3/IP65(最低)。10.2.3 安全仪表系统1)紧急停车(ESD)系统该站设置进出站电动切断球阀,如遇到事故可通过SCS进行自动切断或现场ESD进行紧急切断。2)火灾及可燃气体检测报警系统为了保证操作人员、管道与工艺站场生产安全,避免发生火灾,根据火灾自动报警系统设计规范GB50116-2008中相关要求,并结合倒淌河分输站的实际情况,在该站的站控室、137、变压器室、低压配电间、厨房和宿舍等处设置点型感烟、感温探测器等火灾报警系统。在倒淌河分输站,根据石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB50493-2009设置可燃气体泄漏检测报警系统。可燃气体泄漏检测报警系统包括可燃气体探测器、可燃气体报警控制器。现场可燃气体探测器远传至控制室的可燃气体报警控制器内进行集中显示报警。10.3 流量计量与压力监控10.3.1 流量计量系统天然气流量检测与计量系统是本工程中最重要的测量系统。它是企业进行贸易交接、经济分析、成本核算的主要依据,将直接影响本工程的经济效益与用户利益。本工程流量检测与计量的特点是高压、流量变化范围大。为了保证流量检测与计量的准确138、度,根据目前国内外天然气长输管道流量计量的现状,本工程中贸易交接智能流量计选用5%Qmax Qmax之间(Qmax为流量计固有最大流量范围)保证测量精度为0.5%的气体超声流量计或选用20%Qmax Qmax之间(Qmax为流量计固有最大流量范围)保证测量精度为0.5%的气体涡轮流量计。10.3.2 计量系统比对/校核(1)贸易交接流量计性能比对技术要求到目前为止,在国内外天然气输气管道用于贸易交接的流量计量仪表主要有孔板流量计、气体涡轮流量计、气体超声流量计等。孔板流量计有结构简单、技术成熟的优点,但其有精确度较低,量程比小;直管段较长,占地面积大;在直接对用户进行分输计量时,因流量波动大,139、测量精确度随之降低;对气体清洁度要求高,需定期检查、维护、更换;压力损失大,噪声大等缺点。气体涡轮流量计的特点是精确度较高(0.5%),稳定性较好,量程比较宽,所需的直管段较短。此外,气体涡轮流量对被测介质的清洁度要求较高,流量计前要求安装过滤器。气体超声波流量计的特点是精确度高(0.5%),满足天然气贸易计量的要求;适用的流量范围大;无压力损失,节省能源;直管段较短,节省占地面积;无运动部件,维护量小。根据本工程高压、流量变化范围大等特点,流量计量系统应采用准确度较高的流量计量仪表,以保证贸易双方的经济利益。采用高准确度、高性能的流量检测与计量系统,从管道今后运行管理来说,有着显著的经济效益140、。贸易交接流量计口径和类型的主要选型依据是流量范围、准确度等级、使用条件、价格、输量递增台阶等因素。同时,鉴于目前国内对气体流量计的标定能力的要求,本工程贸易交接流量计的口径选择不宜大于DN300。根据要求倒淌河分输站计量装置按1用1备的方式配置,以便在其中1套流量计发生故障或进行标定时,不影响天然气流量的正常计量。该站流量计量系统根据具体情况采用多声道气体超声流量计或气体涡轮流量计。本站进站交接计量与上游(XX输气管道复线工程)交接计量系统及技术要求保持一致。(2)流量信号传输每台流量计设置有将所测到的流量检测信号转换为标准电子信号,如高频脉冲、420mADC以及基于如RS-485等标准接口141、的通用数字传输协议的数字信号。这些信号传送至站控室内的RTU/PLC,同时RTU/PLC预留交接计量通讯接口,以便实现与上游(XX输气管道复线工程)交接计量系统通讯。(3)RTU/PLC控制器RTU/PLC检测或计算现场每台流量计量装置的相关信号,以及检测来自仪表的压力、温度以及气体组份等信号,根据有关标准进行计算,将工况流量转换为标准状态下的体积流量,并由站控系统(SCS)完成流量的指示、累计、存储等功能,把相关信息通过数据通信通过SCS上传至SCADA调控中心,同时预留与上游(XX输气管道复线工程)通讯接口。(4)流量仪表的标定为保证天然气计量的准确性和计量仪表的精度,必须对流量计进行定期142、标定。标定必须遵守国家有关规范进行。10.3.3 压力监控系统对站内进出站管道压力,压力设备容器以及过滤器的差压均设置压力监控系统,在站控系统内设置压力高低限报警。在该站天然气进出站总管上安装远程调流系统,它是由调节阀、电动执行机构和控制器三部分组成,可通过本地和远程两种方式实现限流和调流。在断电的情况下,该系统成为一个带有阀位指示的高精度手动调节阀。同时该系统也可在紧急情况下是实现切断功能,确保天然气输送安全。10.4 控制室根据控制室设计规定(HG/T 20508-2000)中相关规定,在站内设置控制室。控制室按功能划分为操作室与机柜间,并在室内铺设防静电活动地板。控制室要求如下:l 操作143、室的面积不低于15m2,机柜间的面积不低于10m2;l 房间设置防静电活动地板并可靠接地;l 在有外界电磁干扰的情况下,为避免对站控系统的影响,站控制室应采用相应的屏蔽措施;l 考虑对其它灾害的防护,如非法窜入、水害、鼠虫害、雷击等;l 设火灾检测与报警系统;l 照明为无眩光或轻微眩光的照明,操作室平均照度为300lx,机柜间平均照度为500lx。设置备用照明,其照度不低于30lx;l 设置疏散照明和安全出口标志灯,其照度不低于0.5lx;l 出口设置向疏散方向开启且能自动关闭的门,并能保证在任何情况下都能从房间内打开。为保证计算机系统的正常运行,站控室应配备空调设备。其房间的温度及湿度要求如144、下:l 温 度:1828,温度变化率应小于5/h;l 相对湿度:4070%,并不得结露。10.5 仪表选型10.5.1 仪表选型原则及要求检测、控制仪表是站场内进行数据采集和执行控制系统命令的关键环节,直接关系到整个SCADA系统运行的可靠性和准确性。仪表选型应遵循以下原则:1)仪表用于直接测量工艺变量、设备运行状态及运行参数,并以此作为逻辑判断、逻辑运算和控制的依据。因此检测仪表应选用技术先进、运行可靠、安全耐用、有较好的动态特性、高精度、复现性好、操作方便、易于维护、经济合理的仪表。2)仪表及控制阀应不受大气腐蚀,适应使用环境和介质条件。仪表设备的电气部分应符合所在区域防爆等级和防护等级要145、求。3)带远传信号的检测仪表选用电动仪表;变送器的输出信号为420mA DC,流量计远传信号选用Modbus RS-485等。4)压力表以及导压管选用耐腐蚀的不锈钢材质。5)在调控中心及各有人值守站场配有一定数量的维护、维修和校验用仪表。10.6 仪表供电、供风及其它10.6.1 供电为保证仪表与自动控制系统的正常工作和提高系统的利用率、稳定性,采用不间断电源系统(Uninterruptable Power SupplyUPS)为检测仪表与控制系统供电。在外电源断电的情况下,UPS能保证现场检测仪表和控制系统2h的正常工作。UPS的主要指标为:容量:UPS的容量按需要UPS供电的设备用电量总和146、的1.5倍考虑;输入电压:三相380V15%或单相220V15%;输入频率:50Hz2.5Hz;输出交流电源:2205%;频率50Hz0.5Hz;波形失真率5%;输出直流电源:电压240.3V;纹波电压0.2%;交流分量(有效值)40mV;允许电源瞬断时间:3ms;电压瞬间跌落:10%。具有故障自诊断功能;具有变压稳压环节;本工程的UPS系统由电力专业统一进行选型、配置设计。10.6.2 接地系统接地执行石油化工仪表接地设计规范SH/T3081-2003。本站的仪表及自动化设备按联合接地考虑,接地电阻不大于1欧姆。接地母线引至控制室活动地板下。具体措施见电气部分。10.6.3 防雷为保证设备安147、全和系统的可靠,在检测仪表信号传输接口、PLC系统的所有I/0点、数据通信接口、供电接口等有可能将感应雷电所引起的高压引入系统的部位,应采取防护措施,以避免雷电感应的高压窜入,造成设备损坏。主要的现场检测仪表应具有防雷保护的功能。在仪表间机柜内设置串联型浪涌保护器,防雷击或浪涌的保护设备应采用可靠性高,并经实践证明过的优质产品。对于电源接口要求抗浪涌的主要技术指标:抗浪涌能力60kA(8/20s),测试电压10kV。数据通信接口和其他的I/0点抗浪涌的主要技术指标:抗浪涌能力10kA(8/20s),测试电压6kV。10.6.4 防爆处于爆炸危险性场所的电动仪表及电气设备一般按隔爆型设计,电气设148、备和电气连接一般按“GB 3836”规定的爆炸危险性区域2区选型设计。所选用的电气设备必须具有公认的权威机构颁发的符合有关标准的防爆合格证书。l 防爆: ExdBT4l 防护等级: IP55(最低)室内;IP65(最低)室外。10.7 主要工程量自控控制主要工程量表参见表10.7-1。(XX门站工作量计入XX县天然气利用工程)表10.7-1 主要工程量及设备数量序号项目名称单位合计站场名称阀室备注倒淌河分输站日月截断阀室1自控系统1.1操作员工作站台221.2计算机外围设备套221.3网络设备套111.4RTU/PLC套111.5操作系统、应用软件套221.6高级应用软件套221.7安全系统(149、ESD系统)套111.8机柜及配套设施套111.9除湿温控系统套112仪表2.1超声波流量计台222.2涡轮流量计台222.3智能旋进流量计台112.4压力监控系统套112.5火灾报警系统套112.6可燃气体检测报警系统套112.7便携式可燃气体检测器个222.8不锈钢压力表及阀门套882.9太阳能发电系统套112.10无线数传电台套113主材3.1型材t0.50.53.2管材t113.3仪表安装管、阀件套113.4控制电缆km1.51.53.5电源电缆km0.750.7511 通信工程11.1 管道沿线通信现状11.1.1 石油通信网由于本工程属于中油燃气投资有限公司正在开发范围,输气管道沿150、线的石油通信网络未建立起来,暂不能通过石油通信网来满足本工程的通信要求。11.1.2 公用通信网管道沿线公用通信网有固定电信电话、专用数据通信、移动通信以及有线电视等,这些通信网络都比较完善,而且可靠,且管道沿线均被移动通信网络覆盖,可为管道巡逻以及站场数据传输提供很好的条件和保障。11.1.3 管道沿线和站场附近环境管道沿线和站场附近的地理条件都比较好,地势较平坦,非常适合无线数据传输等通信条件。11.2 通信业务需求预测11.2.1 管道通信需求预测为满足输气管理部门的行政管理和生产调度话音通信的需要,保证工业自动化系统数据传输及时准确、安全可靠,事故维修现场的指挥调度反应迅速,输气上下游151、的通信联络畅通。本工程通信系统将提供通信业务:生产调度电话;行政电话;传真业务;工业自动化数据的采集和传输、其它监控系统数据传输业务;巡线抢修及应急通信业务,以及其他信息传输业务,其通信业务需求表见表11.2-1.表11.2-1 通信业务需求表序号站名SCADA数据传输话音通信工业电视系统会议电视系统MIS系统/企业广域网至公司调度控制中心调度电话行政电话1倒淌河分输站-2XX门站-注:表示需用。11.2.2 总体规划或其它要求 中油燃气投资有限公司对以后所有的管道项目均要建立完善的管道石油专用网,更好地为生产和管理调度提供保障和服务。11.3 通信技术方案11.3.1 技术方案及方案比选1)152、通信介质方案比选数据传输介质分为有线和无线两类。有线传输方式如:电力线载波、光纤通信、RS-485现场总线以及PSTN公用电话网等。无线传输方式如:VHF/UHF无线电台、ISM扩频电台、GSM移动电话网、GPRS移动数据网以及卫星通信网等,每种方法各种其特点。电力线载波利用现有的供电线路不需另铺专用通信线路,但电力线固有干扰较大,且载波信号只能在一个配电变压器区域内传送,通信跟踪较短;RS-485现场总线具有通信效率高、可靠性好等优点,但用于大容量系统时铺设专用线路工程造价太高。光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。通信的原理是:在发送端首先153、要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光纤通信具有通信容量大、传输距离远、信号串扰小、保密性能好、无辐射、适应性强、寿命长等优点,但质地脆、机械强度差以及安装造价高。公用电话交换网PSTN(Public Switch Telephone Network)和GSM(Global System Mobile)数字移动电话网的初期投入费用少,无盲区覆盖,但日积月累的运营费用极高;ISM(工业科学医疗用途)频段的扩频电台(2.4GHz)及微波(154、4GHz以上)可用于远距离、高性能传输,但价格昂贵。通用分组无线服务技术GPRS(General Packet Radio Service),它是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的网络业务。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一个无线信道又可以由多个用户共享,实现资源的有效利用,提供了一种高效、低成本的无线分组数据网络传输业务。在此信道上提供TCP/IP 连接,特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。随着3G时代的到来,GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式,只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来155、实现分组交换,适合无线数据传输,无需用户自建网络方面的投入,只需开通GPRS无线数字专用电路容量。VHF/UHF无线电台传输距离较远,只需维护费用而无运营费用,系统使用及站点扩展很方便,尤其适用于大容量分散式SCADA系统,其性能价格比高,但必须向当地无线电管理部分申请相应频点才可使用。由此可见,有线与无线方式各有利弊,有线通信的优势在于数据传输的可靠性,但当RTU分散时测控系统辅设专用线路造价过高;而无线通信则在大容量SCADA系统中优势更明显。 通过通信介质比选,通信条件较好的站场采用光纤或PSTN等有线通信作主用通信,备用采用GPRS无线通信,对于野外各个截断阀室采用无线数传电台或光纤和156、GPRS作主备用通信。2)通信技术方案按输气管道工程通信特点,分为如下几种技术方案。(1)话音通信本工程在各站申请安装市话单机,利用电信的公用电话交换网(PSTN)话音电路,实现各站与管理中心的生产调度和行政管理话音通信。对公众通信主要是指对地方政府各职能部门和对外各有关单位的公用电话交换网(PSTN)语音通信。(2)移动通信在分输站内配备2部防爆对讲机,以便解决管网救灾抢险、工程维修和日常巡视的话音通信。(3)数据传输各站以及阀室之间的数据传输,租用PSTN公用电话交换网或光纤通信线路,采用数字数据网DDN(Digital Data Network)数据专用电路,提供自动控制SCADA系统数157、据传输的主通道,同时利用GPRS电路作为自动控制SCADA系统数据传输通道的备用电路。截断阀室采用无线数传电台或DDN(条件许可情况下)和GPRS等作主备用通信。(4)工业电视工业电视监控系统是天然气管道工程安全防范体系的主要组成部分。在天然气管道工程的所有站场设置工业电视监控设备,站场级监视主机设在各输气站场的站控室。工业电视前端摄像机主要安装在大门出入口、工艺装置区,对工艺装置区的生产情况的进行监视,以便预防意外闯入和及时发现险情给予报警及火灾确认等。有人站场工业电视图像以本地监视为主,同时可租用邮电公网,将图象传输至调度中心,调控中心可发出指令控制远端摄像机镜头、云台等。11.3.2 主158、要设备选型无线数传电台需满足性能可靠,传输容量大,传输距离远等性能要求。11.4 主要工程量通信工程主要工程量表参见11.4-1。(XX门站工作量计入XX县天然气利用工程)表11.4-1主要设备及工程量表序号项目规格及简要说明单位合计各站场名称阀室备注倒淌河分输站日月截断阀室1DDN数字通信条112GPRS通信条113无线数传电台通信台114PSTN通信条225工业电视套116移动抢险通信部2212 供配电工程12.1 电源情况12.1.1 沿线电网情况1)管道沿线有10kV高压电网,能够为沿线场站提供可靠电源。2)地方电力局对沿线的10kV电网容量规划能满足管道沿线场站的电源容量。12.1.159、2 电源情况分析根据倒淌河分输站附近10kV电网容量规划,能满足该站用电需求,但需要业主与当地电力部门签订供电意向性协议,并落实间隔取费和相关的计量要求。12.2 用电负荷统计根据工艺设备、辅助生产设施、公用设施的用电负荷以及实施情况,对倒淌河分输站进行负荷统计见表12.2-1。表12.2-1负荷统计表序号负荷名称设备容量(kW)运行数量负荷等级计算负荷(kW)备注1生产照明153102仪表动力8253维修动力531合计计算负荷(kW)2816主电源/备用电源(kVA)30/5UPS备用电源年电能消耗量(kWh)14016012.3 供配电方案12.3.1 负荷等级及供电要求1)根据委托书要求160、,XX门站工作量纳入“青海省西宁市XX县城天然气利用工程”,本工程不计该部分工作量及投资。因此供配电方案着重介绍倒淌河分输站供配电系统。2)根据输气管道工程设计规范(GB 50251-2003)的供配电相关要求,倒淌河分输站的用电负荷等级为二级。3)根据场站负荷等级及供配电系统设计规范(GB 50052-2009)要求:“二级负荷可由单回路6kv及以上专用的架空线路供电”。12.3.2 推荐供电方案根据倒淌河地区电源分布情况,倒淌河分输站电源取至就近市网10kv电力线路。在站内设置变压器,市网电力线路采用架空方式,引至室外变压器,低压侧电缆埋地敷设,并穿套管保护,低压侧电源的供电等级为0.4/161、0.23kv。站内配备1台柴油发电机组,作为备用电源。两路电源经ATS自动切换闭锁,以确保站内消防系统与站控系统的正常运行。12.3.3 变配电1)根据倒淌河分输站用电特点以及供电方案,在该站围墙内设置一台容量为30kvA 10/0.4kv电力变压器,在配电室内设置低压配电柜进行电能的分配和控制。计量采用低压总计度,低压配电柜上各个重要回路做参考计量和电流、电压等检测等。2)配电系统采用TN-S三相四线或三相五线制,放射式配电。低压配电应留有适当的备用回路。3)站内各用电设备的控制采用集中(控制室)控制和就地(现场)控制相结合的方式,并在控制室实现声光报警。4)仪表动力(含站控系统以及通信等)162、等重要负荷采用UPS电源作为备用应急电源,且容量不低于用电负荷的1.5倍。12.3.4 防雷防静电接地1)根据建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000版),按各站自然条件、当地雷暴日和建构筑物、生产装置的重要程度划分类别,站内工艺装置区属二类防雷构筑物,其它辅助用房属三类防雷构筑物。2)防雷措施站内工艺装置区内金属管道防直击雷采用独立式避雷针。放空管可利用其金属管体做接闪器,不装设避雷针,但应良好接地。充分利用建构筑物的钢筋作为防雷装置,立柱基础的钢筋网通过钢柱,钢屋架,钢筋混凝土柱子、屋架、屋面板等构件的钢筋或防雷装置互相连成整体;建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物,应作等电位联163、结并就近接至防雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。3)防静电及接地根据石油化工静电接地设计规范(SH 3097-2000)中有关规定,本工程防静电及接地采用以下措施:(1)防静电管线的始、末端,分支处以及直线段每隔100200m处,设置防静电、防感应雷的接地装置。在爆炸危险场所中凡生产储存过程有可能产生静电的管道、设备、金属导体等均应做防静电接地。输气管线的法兰(绝缘法兰除外)、阀门连接处,当连接螺栓数量少于5个时,应采用金属线跨接。控制室内安装防静电活动地板。(2)接地站内的接地系统采用TN-S系统,站内电气接地、自控、通信的保护接地及工作接地、防雷防静电接地等共用同一接地装置,站内做好均164、压措施。电力设备的下列金属部分,均应可靠接地。l 变压器外壳及中性点;l 配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架及靠近带电部分的金属围栏和金属门。l 电缆接线盒、终端头的外壳和电缆的外皮、穿线的钢管等。(3)接地电阻值配电室内所有带电的电气设备的金属外壳均须直接接地,接地电阻不大于10。避雷针与放空管的防雷接地单独设置,用镀锌扁钢和镀锌角钢作成环形接地网,其接地点应不少于2处,接地电阻不大于10。自控仪表设备的工作及保护接地共用,接地电阻不大于1;通信设备接地电阻不大于1。为满足最小接地电阻要求,在选择接地体的同时,应采用埋设接地极的同时添加降阻剂等措施以达到要求。12.3.5 防爆区域划分根据爆165、炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92) 和石油设施电气装置场所分类(SY/T0025-95)中有关规定进行输气管道设施爆炸危险场所区域的划分。工艺装置区边界7.5m以内的范围为2区;放空管中心3m以内的范围为2区。阀室的室内范围为爆炸性气体危险环境1区,阀室门(窗)外7.5米范围内为爆炸性气体危险环境2区。12.4 主要设备及工程量12.4.1 选型原则电气设备的选型与整个工程建设标准协调一致,即遵循设备技术先进、寿命长、运行安全可靠和经济合理的原则,尽可能采用国内外先进可靠和高效节能的电气产品。电气装置及产品受气候环境的影响(日温差大),其性能下降、寿命减短,对电气设备的温166、升、密封、绝缘强度及额定容量都有不同程度的影响,严重的会发生爆炸事故、损坏设备,因此电气设备应选用适合环境的电气产品,且尽量选用户内型设备。1)采用的节能型低损耗变压器、合理选择变压器容量,降低损耗;2)合理确定供配电线路导线和电缆的截面,降低线路损耗;3)选择高效节能型的光源和灯具。12.4.2 主要设备及工程量站场主要设备及工程量参见表12.4-1。(XX门站工作量计入XX县天然气利用工程)表12.4-1 主要设备及工程量表序号设备名称主要性能参数单位合计站场名称阀室备注倒淌河分输站日月截断阀室1出线间隔个112电源线路10kV线路km0.50.53电力变压器SG型干式台114低压开关柜面167、225UPS电源220VAC/5KVA台116发电机组柴油台117配电箱面338电力电缆km229避雷针基1110防雷接地系统套43111钢材t1.510.512水泥t1.510.513 公用工程13.1 总图运输13.1.1 站址选择1)站址选择原则(1)满足工艺流程的要求,实现总图设计对站场的工艺需要;(2)符合输气管道线路走向,保证输气工艺的合理性及经济性;(3)选择较有利的地形及工程地质条件,避开不良工程地质地段及不宜设站的位置;(4)必须满足国家有关规程规范,遵守石油天然气工程设计防火规范GB 50183-2004及建筑设计防火规范GB 50016-2006;石油天然气工程总图设计规168、范“SY/T0048-2009”。(5)尽量减少土石方工程量、降低建设和管理费用。2)分输站及阀室选址位置拟建管道跨越共和县、XX县,经共和县蒙古村、翻过日月山进入XX县日月藏族乡上若约村、兔儿干村、山根村,以及XX县和平乡大高陵村,最终到达XX县城关镇董家庄村,沿途经过两县的两个镇两个乡。经现场踏勘并与地方规划部门初步结合,同时结合本工程站址所在地区的地形、地貌、交通、社会依托及工程地质条件,在满足石油天然气工程设计防火规范、建筑设计防火规范石油天然气工程总图设计规范等相关规范的前提下,分输站和阀室选在以下位置:倒淌河分输站(首站)位于海南州共和县倒淌河镇以西约6Km。“XX输气管道复线”2169、1号阀室旁。日月乡截断阀室位于西宁市XX县日月藏族乡西北角。分输站的站址位置卫星示意图截断阀室的站址位置卫星示意图3)所选站址位置地质条件、气象条件日月乡截断阀室和倒淌河分输站所选位置均是地势平缓地段,附近无重要建筑物,倒淌河分输站属于人员稀少区域, 日月乡截断阀室距村庄满足防火间距要求。地下无采空区等不良地质情况,地质条件良好。该地区位置属高原亚寒带气候,1月均温度14,7月均温18.3,极端最高气温34,极端最低气温23.8。年降水量300400毫米。最大冻土深度120 厘米,灾害天气较多,冰雹日最多年份15次,最少年为1次,多年平均4.9次。大风日为51天,最大风速2.9米/秒。常年主导170、风向为东风。13.1.2 站场及阀室总图设计.1站场总平面设计1)站场等级根据石油天然气工程设计防火规范GB 50183-2004的规定,倒淌河分输站为五级站。站内主要建筑物为综合值班室、发电机房。2)站场平面布置原则及周边环境(1)遵循国家现行法规和标准的规定,符合相关规划和环保要求。(2)工艺区块应按有关安全要求进行分区布置。(3)站场内外交通应合理通顺,并应有合理的操作空间和检查路线,并使站场工艺、非生产区、人行道、车道等布置流畅。(4)建筑朝向合理,满足采光和通风的需要。(5)竖向布置和场地标高合理,力求土石方平衡,同时创造良好的排水设计。(6)总体布局与周围环境尽量保持协调,既要美观171、大方,又要节约用地。站场所在位置地势平坦。整个站场原始地貌场坪高差1米左右,北高南低,站场南侧为“XX输气管道复线”21号阀室(为便于管理,将该阀室圈入本工程围墙内),东侧、北侧和西侧500米内无任何建筑物。南侧为XX输气管道复线”21号阀室放散区(本工程放散管也进入该放空区)。3)站场平面布置形式分输站场分成两大功能区域,即生产区和生活区。生产区主要为工艺装置区,工艺装置区内集中布置着全部工艺设备及管道,主要设备有进站计量装置、过滤分离装置、调压装置、站内自用气撬块等。在工艺装置区旁边布置有检修车行道路,检修车行道路主要供装置检修时使用。在生活区主要布置有综合值班室和发电机房,综合值班室包括172、控制室、机柜间(阴保柜也在机柜间内)、低压配电室、工具材料间、值班休息室(带卫生间)、厨房、水泵房。站场征地4418.47m2(包括进站道路),在平面布置时,将综合值班室布置在站场北侧,面朝站场大门入口,既可以观测工艺装置区,也可以方便对来访人员的管理;工艺装置区布置在了站场南侧,站场放散管布置在站场南侧XX输气管道复线”21号阀室放散区内,处于站场工艺区最小风频率上风侧,符合放空区域布置要求。发电机房位于综合值班室的西侧,紧邻综合值班室配电室。站内设人行道,以混凝土彩砖铺面,工艺装置区采用200厚520级配碎石地面。具体平面布局见倒淌河分输站平面布置图。4)站场安全间距布置形式生产区与生活区173、的间距主要是控制仪表值班室、值班休息室与工艺装置区的距离,工艺装置区为甲类危险生产区域,仪表值班室是站内办公场所,值班休息室是内办公人员休息的场所,要充分保证职工健康、安全,符合HSE要求,根据石油天然气工程设计防火规范GB 50183-2004的要求,综合值班室与工艺装置区距离不小于22.5m的要求。放空区布置在站场最小频率风向的上风侧(站场的南侧),并选择地势相对较高处布置,放空区距站区围墙的距离40米以上。在综合值班室东侧设置逃生通道,确保职工安全逃生。.2站场竖向规划1)站场竖向布置方案站内标高:综合值班室室内标高高出周围室外地坪0.60m,工艺区和彩砖人行道路面均高出周围草坪0.15174、m。整个站区场地排水由北向南坡向,场地排水方式散排至站场外。其排放方向为:屋面场地道路站外。站内道路坡度为2。2)场地平整的土方量:根据力求土石方平衡,同时创造良好的排水设计的布置原则,估算站内挖方1200m3,填方1200m3。.3站场雨水排放方式场地雨水主要排水方式为散排,散排至站场大门外的道路雨水沟内,站场散排排水坡度为2。 .4绿化为使站场有一个良好、舒适的工作环境,符合HSE要求,利用站内边角空地进行绿化,生产区绿化采用草皮,生活区绿化采用低矮树种、花卉与草坪相结合的方式进行绿化。绿化率保证在30%以上。 13.1.3 道路设计1)站外道路站外道路路宽6米。长度约24.27米左右,站175、外道路为碎石子简易车行道路,碎石子简易车行道面积约为165 m2。2)站内道路站内道路及回车场采用混凝土路面,进站道路宽6m,生产区检修道路宽5m,以T型路口回车,站内混凝土车行道工程量约为1400 m2。13.1.4 分输站站场主要工程量1)总图构筑物做法根据使用功能,本工程总图构筑物作法为:工艺装置区铺砌为200厚520级配碎石地面。围墙为砖墙,厚240mm,高2.20m。道路采用C25混凝土车行道,宽度6.0m,路面厚200mm。排水沟采用砖砌。2)站场主要工程量主要工程量见表13.1-1。表13.1-1 主要工程量表工程量名称单位倒淌河分输站总征地面积m24418.47(含站外道路征地176、208.49m2)围墙内建设用地m23954.42站场征地面积m24209.98站外道路面积m2165站外道路征地面积m2208.49总建筑面积m2324.99总建筑占地面积m2324.99容积率0.0821建筑密度8.21站内砼道路面积m21400砼花砖铺装面积m2398砖围墙m253绿化面积m21310绿化率33.12钢大门(B=6m)樘1应急逃生门(B=1m)樘1排水暗沟(带铁篦子)m165挖方m31200填方m3120013.1.5 截断阀室主要工程量表本工程日月乡截断阀室为地上建筑,截断阀室内设置有工艺管道、设备,必须保证与邻近的居民区或建筑物的安全距离。放空立管区与截断阀室保持一定177、安全距离(40m以上);日月乡截断阀室位于西宁市XX县日月藏族乡西北角.表13.1-2 截断阀室工程量表工程量名称单位日月乡截断阀室总征地面积m2470阀室征地面积m270放空区征地面积m2400阀室面积m240放空区面积m2324型钢小门樘1放空区围墙m7213.1.6 图纸要求分输站平面布置图为1:500比例。13.2 给排水13.2.1 给水1)水源该工程倒淌河分输站离城镇较远,周边没有可以依托的供水设施,且用水规模较小,根据现场初步勘察,站场所在区域有地下水源,且水量基本满足给水水源的要求。 水质经处理后要求能达到生活饮用水标准。2)给水水量和水质站内生活用水主要为职工的淋浴、盥洗、厕178、所冲洗等,其它用水包括道路浇洒用水、绿化用水及其它不可预见用水。分输站生活用水按定员6人/站计算,给水量和水质要求见下表表13.2-1 站场给水水量统计表序号给水类别水量单位分输站备注1工艺装置区m3/d1设备冲洗按300L/台.次计2辅助设施m3/次3.4场地冲洗水1.5L/m2.次,每日1次,绿化1L/m2.次,每日1次,3生活用水m3/d1.2200L/d人4未预见水量m3/d0.56总水量105合计用水量m3/d6.16注:水质经一体化净水机处理后需符合生活饮用水卫生标准的要求3)给水系统在站内打1口水源井,井的出水量为3.2m3/h,设井用潜水泵1台,采用一套一体化净水机来处理地下水179、,主要去除水中的悬浮物和细菌,处理后的水达到国家所规定的饮用水水质标准,供给厨房、卫生间以等各用水点的用水要求。一套一体化净水机由接收水箱、提升泵、砂过滤器、超滤膜、净水箱、紫外线净水仪、变频泵等组成,通过接收水箱接收潜水泵来水,通过接收水箱的液位来控制潜水泵,由提升泵将水提升经过砂滤、超滤、紫外线净水仪进净水箱,再由变频泵供各用水点用水。4)热水系统卫生间淋浴热水由燃气热水器直接供给。5)主要工程量站场供水系统主要工程量见表13.2-2。表13.2-2 分输站供水系统主要工程量序号工程设备材料名称规格及性能单位数量1深井泵Q=3.2m3/h台12水源井口13一体化净水机Q=1m3/h套142180、m3室内水箱座113.2.2 排水本工程的排水主要为站内地表雨水、生活废水及正常生产污水。1)排水量及水质表13.2-3 站场污水统计污水类别污水来源排水规律污水量污水水质备注场地用水场地冲洗用水,设备清洗用水间歇2m3/d含机械杂质、泥土等生活污水间歇1.08m3/d含N、P等有机物2)污水处理(1)生活污水量按用水量的90%计,站内生活污水量为1.08m3/d,(2)站内生活污水经化粪池处理,化粪池采用钢筋混凝土化粪池。生活废水根据地面水环境质量标准及污水综合排放标准的要求,应执行二级排放标准,主要控制指标为:BOD:30mg/l;COD:150mg/l;SS:150mg/l;PH:69。181、3)排水方案(1)场地地表水场地冲洗水、不定期设备清洗水以及雨水汇集至雨水沟,沉淀过滤后排出站外。(2)生活污水生活污水先进入化粪池,经消化处理后,其出水水质将达到污水综合排放标准的二级排放标准的要求,合格后通过站外排水沟排入道路雨水沟内。(3)生活污水排水及雨水排水管材DN150的排水管采用PVC-U排水管材,粘接;DN200的排水管采用双壁波纹塑料排水管,埋地管道敷设在冰冻层以下。4)主要排水设备及工程量表13.2 -4。表13.2-4 站场排水设备及主要工程量序号工程设备材料名称规格及性能单位数量1钢筋混凝土化粪池V=2m3座12700检查井座513.3 热工和暖通13.3.1.1设计原182、则l 满足工艺及生产对环境温度的要求,提供较为舒适的工作、生活环境;l 遵循技术可靠、经济合理、节能环保的原则。.2设计范围暖通部分主要包括:分输站的采暖通风及空调设计;管道沿线线路截断阀室的通风设计。各房间的设计内容如表13.3-1所示。表13.3-1 热工和暖通各房间的设计内容序号项目(房间)名称设计内容供暖轴流风机空调1仪表值班室有无有2机柜间有无有3会议室有无有4厨房、餐厅有无有5发电房无有无6配电房无有无7材料房无无无8值班宿舍有无有9卫生间有换气扇无.3设计参数1)室外气象参数站场气象参数见表13.3-2。表13.3-2 站场气象参数表站场名称年平均大气压力(hPa)冬季采暖室外计183、算温度()夏季通风室外计算温度()倒淌河分输站771.9-36.524.92) 室内设计温度冬季采暖:卫生间:16,其余均20;夏季空调:均26。.4采暖及空调设计因为本工程建筑面积也较小,值班室、餐厅等人员值班房间设计分体空调器用于夏季供冷,采用壁挂式燃气炉冬季采暖。站场采暖热负荷及空调冷负荷如表13.3-3。表13.3-3 站场采暖热负荷及空调冷负荷站名采暖热负荷(kW)空调冷负荷(kW)倒淌河分输站465113.3.2 通风设计尽量采用自然通风方式,当自然通风达不到要求时,则采用机械通风或自然与机械联合通风。l 材料房设吊扇;l 配电房设一个自垂式百叶风口用于自然补风;l 卫生间设百叶窗184、式排气扇进行强制通风;l 发电房、配电间设轴流风机进行强制通风;l 截断阀室设防爆筒形风帽进行自然通风,线路截断阀室共1个。.1主要工作量倒淌河分输站主要设备及材料相同,见表13.3-4。表13.3-4 各站场主要工程量序号设备名称及规格单位数量1分体柜式空调器 台32分体壁挂式空调器 台33台24百叶窗排气扇 SF5177台45壁挂式燃气炉台26吊扇 D1200台113.4 建筑结构13.4.1 建筑设计1) 安全等级、耐火等级本工程主要建筑物为综合值班室、发电机房、线路截断阀室。根据建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001的相关规定:本工程建筑结构的安全等级为二级,根据石油天然185、气工程设计防火规范GB50183-2004和建筑设计防火规范GB50016-2006的相关规定,本工程建筑物的耐火等级为二级2)站场建(构)筑物详见下表13.4-1表13.4-1 本工程建(构)筑物一览表序号站名建筑类型建筑名称火灾危险性分类耐火等级建筑面积(m2)备注1分输站管理建筑仪表值班室戊类二级281.79生产建筑发电机房乙类二级43.22日月乡阀室生产建筑截断阀室甲类二级4013.4.2 结构设计l)建、构筑物结构型式综合值班室、发电机房结构型式为框架结构,阀室为砖混结构。设计使用年限50年,建筑结构的安全等级:二级。本工程高耸结构主要为放空区放散管,结构型式为钢结构,设拉绳。输气站186、场的其它构筑物,设备基础采用钢筋混凝土结构或混凝土结构,一般设备支架或操作平台为钢结构。2)抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组。3)地基基础处理方案(1)综合值班室、发电机房一般建筑物基础设计为天然地基浅基础,以独立基础为主。阀室基础设计为天然地基浅基础,以条形基础为主。(2)构筑物基础设计的一般原则一般构筑物基础设计为天然地基浅基础,块体基础按基础设计计算结果进行基础放阶,支架、支墩基础等按独立基础设计。13.4.3 建构筑物主要工程量13.42 站场建(构)筑物重要工程量:表13.42 站场建(构)筑物一览表序号站名生产建筑(m2)生产管理建筑(m2187、)构筑物备注钢材(t)钢筋砼(m3)混凝土(m3)砖石(m3)1分输站43.2281.791020602截断阀室404013.5 维修与检修13.5.1 概述为确保本工程建成投产后,管线、站场等能正常、安全地生产运行,对管线、站场的维修、抢修等工作是必不可少的。为此,必须配备一定的维修能力,满足正常生产运行的需要。13.5.2 原则1)充分利用中XX投资有限公司所辖维护、维修力量。2)充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。13.5.3 工作内容1)本工程的生产维修任务为:对管线、站场的维护、检修、抢修,以及较小型的易损零部件的更换,也包括简单的电修188、仪修、阴保设施的维护等。2)对于干线阀门、大型设备及部件的维修,需要专门的技术、工具和设备,则主要依托设备生产厂家或专业维修公司进行维修。3)编制维修计划、外委组织管理,审查外委公司的抢修预案。4)维护、维修、抢修人员培训工作,尤其是干线阀门等大型设备及部件的维修人员培训工作,由公司统一制定培训计划,在西宁周边培训中心进行。5)管子、管件、阀门以及小型的易损零部件,也包括简单的电修、仪修、阴保设施的易损配件的采购、保管和发放。13.5.4 机构设置在调控中心设立专门的维修管理岗位,负责管道工程的维护、检修、抢修管理工作,配备机动维护人员,配备工程巡检车,备齐常用的易损零部件、材料和维修工具,189、对管道所辖线路和站场进行巡查维护,并对突发小故障进行抢修。在调控中心考虑设立管子、管件、阀门储存场地,配备管理人员,为管道维修、抢修提供必要的设备、材料。这些设备、材料应随时处于良好的状态。14 消防14.1 消防设计原则消防设计在贯彻“预防为主,防消结合”方针的基础上,考虑消防方案立足于自救,即小型火灾发生时,依靠输气站场内设置的消防灭火系统来完成消防。扑灭天然气火灾的根本措施在于切断气源,本工程站场的工艺装置均充分考虑了气源切断措施的可靠性和灵活性。(1)根据石油天然气工程设计防火规范相关规定,本项目输气站场不设消防给水设施;根据火灾危险程度及区域大小,在站内各类场所设置不同数量、不同类型190、的移动式灭火器,以便随时扑灭初期火灾。(2)按建筑灭火器配置设计规范的规定,尚需在控制室、配电室及其它辅助生产厂房内适当位置设置一定数量的移动式灭火器。此外,对于整个输气管道工程的基础消防工作而言,尚应对职工进行安全生产消防知识教育,杜绝人为火灾事故的发生,严格执行规范规定,将火灾事故消灭在萌芽状态。14.2 生产区消防根据石油天然气工程设计防火规范及建筑灭火器配置设计规范要求,天然气分输站和截断阀室,属于严重危险级的C类火灾,设置一定数量的手提式磷酸铵盐干粉灭火器和推车式磷酸铵盐干粉灭火器,即可满足本站的消防要求,一旦发生火灾,可随时启用扑救。发电机房属于中危险级,设置一定数量的手提式磷酸铵191、盐干粉灭火器另外,站内按GB2894安全标志的规定在室内外醒目处设置安全标志。分输站工艺区灭火器具的配置:场区设置消防台1座,设置手提式MF/ABC4型磷酸铵盐干粉灭火器4具,MF/ABC 8型磷酸铵盐干粉灭火器4具,推车式MFT35型磷酸铵盐干粉灭火器1具。截断阀室灭火器具的配置:设置手提式MF/ABC4磷酸铵盐型干粉灭火器4具。 14.3 辅助生产区及生活区消防 综合值班室单层,房屋高度3.9m,建筑面积281.79m2:控制室配置手提式MF/ABC4型磷酸铵盐干粉灭火器2具,配电配置122型干粉灭火器2具,机柜间配置122型干粉灭火器2具,过道配置MF/ABC 4型磷酸铵盐干粉灭火器4具192、。发电机房设置手提式MF/ABC4型磷酸铵盐干粉灭火器4具。14.4 消防用水量 分输站和截断阀室不设置消防水。14.5 消防依托依托当地XX县消防队力量,保障站场的安全。该队是专职消防队。该中队的消防设施可满足本站的消防需求。14.6 主要消防设备及工程量输气站场消防系统主要工程量见表14.6-1。表14.6-1 分输站站场消防系统主要工程量序号工程设备材料名称规格及性能单位数量1手提式磷酸铵盐灭火器MF/ABC4具142手提式磷酸铵盐灭火器MF/ABC8具43推车式磷酸铵盐灭火器MFT/ABC35具14122干粉灭火器具4表14.6-2 截断阀室消防系统主要工程量序号工程设备材料名称规格及193、性能单位数量1手提式磷酸铵盐灭火器MF/ABC4具415 节能15.1 综合能耗分析根据输气管道运营的特点,本工程的能耗主要包括以下几个方面:1)各输气站场和自备发电机组的能耗;2)生产、生活用水、电、气;3)管道系统发生事故或正常维修时的天然气放空;4)清管作业时的天然气放空。15.2 节能措施输气管道既输送大量能源,同时又要消耗能源,因此,认真贯彻国家有关节能技术政策,积极采用节能技术和设备,合理利用能量,努力降低能源消耗,搞好节能工作,经济合理地输送天然气是本工程设计的重要目的。15.3 本工程采取主要节能措施15.3.1 设置干线截断阀,减少输气管道的天然气损失通过设置干线截断阀,将全194、线管道分成若干小段。干线截断阀通过压降速率感测系统。在管道发生断裂或重大泄漏时,事故段两端的截断阀自动关闭,将管输天然气的损失减小至最低程度。同样管道检修时,也可通过关闭检修段上下游截断阀,来减小天然气的放空量,将管输天然气的损失限制在局部范围内。15.3.2 设置清管装置,定期清管,提高管道输送效率输气干线设置清管球(器)收发装置,定期清管,减小天然气输送压力损耗,提高管输效率,达到节能的目的。15.3.3 采用密闭不停气清管流程,减少清管作业时天然气放空损耗采用半自动密闭清管流程,在清管操作时,实现不停气清管,避免清管过程中天然气大量放空。15.3.4 优化工艺方案,减小能源消耗1) 优化195、系统运行管理。全线采用先进的控制系统,对管道全线实行优化运行管理和监控,模拟各种情况下管道系统的最佳运行工作状况与最佳运行参数,正确预测天然气需求,为调度决策提供指导,确保管道及设备在最佳状态下运行,避免能源的损耗。2) 采用节能设施,以减少各输气站场的能耗(1) 在工艺站场设备选型中,选用密封性能好、使用寿命长、能量耗费少的阀门和设备,避免或减少了阀门等设备由于密封不严,耗电量大而造成的能源损耗。(2)供电系统合理化:电气主接线简单、可靠、灵活;合理选择电压等级和级数,合理选择变压器台数和容量,减少变电损耗;尽量缩短配电线路半径, 合理选择导线截面,降低线路损耗;(3)选用高效节能的电气设备196、,例如选择高效、节能型灯具,户外照明用灯采用光电集中控制等。15.3.5 综合值班室建筑节能屋面类型(自上而下):碎石,卵石混凝土1(40.00mm)+水泥砂浆(20.00mm)+挤塑聚苯板(60.00mm)+合成高分子防水卷材(60.00mm)+SBS改性沥青防水卷材(60.00mm)+水泥砂浆(20.00mm)+钢筋混凝土(120.00mm)+石灰水泥砂浆(20.00mm)外墙类型(由外至内):水泥砂浆(20.00mm)+膨胀聚苯板(30.00mm)+烧结页岩多孔砖砌体(240.00mm)+水泥砂浆(20.00mm)地面类型:水泥砂浆(20.00mm)+钢筋混凝土(100.00mm)+挤塑197、聚苯板(40.00mm)+夯实粘土1(200.00mm)外窗类型:铝合金普通中空玻璃窗(5+6A+5),传热系数4.20W/m2.K,自身遮阳系数0.84,气密性为4级,水密性为3级,可见光透射比0.4015.4 能耗指标15.4.1 输气管道工程主要能耗包括用电、用水、用气。1)用电负荷统计见表15.4-1。表15.4-1 用电负荷统计序号站 名计算负荷(kW)年用电量(kwh/a)1倒淌河分输站161401602日月截断阀室0.1876合计16.11410362)用水负荷统计见表15.4-2。表15.4-2 用水负荷统计序号站 名计算负荷(m3/d)年用水量(m3/a)1倒淌河分输站6.1198、62248.4合计6.162248.43)用气负荷统计见表15.4-3。表15.4-3 用气负荷统计序号站场名称用气负荷(m3/d)年用气量(km4/a)1倒淌河分输站501.825合计501.82515.5 总能耗本工程的能量消耗指标及单位能耗见表15.5-1。表15.5-1 能量消耗表序号项目年消耗量年能源消耗量单位数量折标煤系数数量单位1电力104KW.h141.0361.229173.33tce2天然气(损耗)103m33.651.3304.8545tce3新水103t2.250.08570.193tce总综合能耗(tce)178.38单位综合能耗(kGce/107m3.km)0.39199、6415.6 建设用地的合理性输气管道工程建设用地主要包括线路及其附属工程、站场工程和道路工程用地。管道永久性征地尽可能少征农田,以节约宝贵的土地资源,并做好临时性用地的生态恢复工作。本工程建设占用的耕地的补偿方式将依据沿线各地的有关规定,并委托市、县国土资源部门完成耕地等的补偿任务,依法缴纳相关费用,确保实现耕地等的占补平衡。16 环境保护16.1 管道沿线环境现状管线所经过地区地处青海省东部农业区西端的日月山东麓,是青藏高原与黄土高原的过渡地带,也是牧区与农业区的过渡地带。由古老的火成岩、变质岩构成,山高坡陡、岩石裸露,地质构造为祁连山褶皱带。湟水自西北向东南斜贯县境北部,最大支流药水河由200、南而北注入湟水河,河谷两岸一般有34级阶地,盆地内部为第三纪红土和第四纪黄土堆积层。盆地地貌由河谷阶地和侵蚀、剥蚀的中、低丘陵构成,高山环围,河流纵横,地形破碎,切割严重,沟壑呈树枝分布。县境海拔为24704898米。16.2 环境影响分析16.2.1 主要污染源和污染物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人类活动产生的生活垃圾等废物为主要污染源。上述污染源和污染物对环境的影响是短暂和局部的,待施工结束后这种影响会随之消失。2)运行期间主要污染源和污染物管道投入运行后,在运行期间对环201、境的污染,主要来自站内产生的废气、污水、固体废气物及噪声等(1)废气主要为站内系统超压和站场检修时将排放一定量的天然气。天然气超压放空系统放空次数极少,发生频次为每年12次,每次持续时间25mim,天然气经放空管排入大气。排放的天然气中主要成分为甲烷,其含量为95%左右,由本工和输送的天然气性质得知,天然气中H2S含量极少,因此排放的天然气中主要污染物为总烃和非甲烷总烃.(2)污水运行期间的水污染源主要来自站场排放和生活污水。此外,还有不定期排放的少量设备和场地冲洗水。上述各类污水的排放量均很小。设备和场地冲洗水中主要污染物为机械杂质和SS。站区雨水与生产污水采用分流制排放,不定期设备清洗水排202、入站内排污池存放,不外排。站场生活污水最大排放量为1.08m3/d (3)噪声管道运行期噪声主要来自站场的机械设备,如分离器、阀门、调压装置等产生的噪声,站场检修、系统超压放空时,放空管会产生瞬时强噪声。为降低噪声影响,设计上已采取诸如通过控制气体流速、选用低噪声设备等降噪措施。对异常放空噪声采取了加装消声器的降噪措施等,在选址上远离居民区,站前种植花草,在道路两侧种植树木等措施。(4)固体废弃物固体废物主要是站场产生的生活垃圾以及分离器检修时会产生一定量的废渣等。在站场分离器检修(除尘)中,一般是通过自身压力排尘,为避免粉尘的飘散,需将清除的废物导入排污池中,在排污池中水封存储,定期收集后处203、理。1座站场现共定人员6人。按每人产生0.5kg/d垃圾计算,共产生生活垃圾3kg/d。16.2.2 影响分析在正常情况下,由于管输介质系净化,(脱水、脱硫)后的天然气,是一种无毒、无害、易扩散、易燃的清洁气体,且采用密闭输送工艺,因而,易燃的清洁气体,且采用密闭输送工艺,因止,管道投入运行后,在正常情况下,其对环境的影响很小。但在事故状态下,其对环境的影响相对较重,尤其是在短期内这种影响是显著的。16.3 环境保护措施16.3.1 执行的环境标准1)中华人民共和国环境保护法(全国人大常委会1989.12.26);2)建设项目环境保护设计规定(国家计委国务院环保委1987.4.5);3)工业企204、业噪声控制设计规范GBJ87-1985;4)大气污染物综合排放标准GB16297-1996;5)工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-20086)环境空气质量GB3095-1996;7)声环境质量标准BG3096-200816.3.2 管道风险防范措施 加强管理,在输气管道运行期间,应严格控制输送气的气质,同时定期进行管道壁后的测量,发现问题及时维修更换;定期检查航空航天工业部的安全保护系统,如分段阀门、安全阀、放空系统等。16.3.3 环境污染控制措施1)大气污染控制措施管道运行正常情况下各站场产生的各种污染物量较少,通过采取有效的污染控制措施后,可使其对环境的影响尽可能降低至最低限度205、;但燃气管道发生事故时将发生天然气泄漏污染环境空气,只要采取有效的防范措施,如按规范要求合理设置管网截断阀门,事故天然气集中排放等,便可极大地降低事故环境的影响。2)水污染控制措施本工程在正常情况下产生的水污染主要来自站内的生活污水,生活污水可处理后排入当地的城市污水管网中。3)噪声污染控制措施 本管道在正常情况下产生的噪声主要来自站内的调压阀,采取的措施主要是采用低噪声调压器,以达到该地区对噪声的要求。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206、,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。16.3.4 绿化设计为减少噪声,改善工作环境,美化站内环境,各站绿化系数力达到30%以上,建成花园式文明单位。17 安全17.1 工程危险、有害因素分析17.1.1 物料危险性分析本工程危险物料主要是管输天然气。天然气是一种多组分的混合物,主要成分为烷烃,一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水汽,以及微量的氦、氩等稀有气体。本工程的管输物料为净化天然气,其主要成分为甲烷。天然气与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氟207、氯等能发生剧烈的化学反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。天然气特性及火灾、爆炸危险类别见表17.1-1表17.1-1 天然气特性及火灾、爆炸危险类别表燃料名称闪点爆炸极限V%火灾危险类别适用灭火剂种类天然气-188514甲A干粉CO2由天然气的性质分析可以看出,天然气属于易燃、易爆物质、因此,火灾、爆炸是本工程的主要危险因素之一。17.1.2 工艺过程危险、有害因素分析引发站场事故的主要危险、有害因素表现为:爆炸、站内管道破裂、站场设备故障和站场的设备泄漏等,具体表现为:1)管线严重腐蚀穿孔,导致天然气外泄,引起火灾爆炸事故。2)管材质量低劣,加速管线的腐蚀速率,导致管线强度达208、不到要求而出裂缝或者断裂现象,进而导致天然气泄漏。3)施工质量未过关,管线接头焊接质量差或未焊透,导致腐蚀加速、强度不能满足安全运行要求而发生天然气泄漏。4)外部原因导致火灾爆炸事故,如接触高温热源,受明火烘烤或夏季保温效果差等原因导致管道内压增大,导致管线开裂,发生天然气泄漏。5)误操作或人为破环而使管线发生火灾爆炸事故。上述情况下,天然气扩散到空气中与空气混合,达到爆炸极限时,遇明火、高温将发生蒸气云爆炸。17.2 自然灾害、社会危害因素分析根据沿线地区的自然地理环境背景,影响本工程项目安全的主要自然因素有:土壤腐蚀,洪水等。腐蚀是管道穿孔泄漏事故发生最常见也是最大的因素。腐蚀分内腐蚀和外209、腐蚀两种,内腐蚀与输送介质有关、外腐蚀与环境有关,环境腐蚀即土壤腐蚀。因此,要采取相应的防腐措施,控制管道系统的外腐蚀,避免事故的发生。17.3 危险、有害因素防范与治理措施1)站内设施选用高质量、高可靠性产品,关键部件和附件充分考虑工艺过程及物料特性的要求,特别是阀门等,严格保证其良好的密闭性能;2)在站场子内装置区设置火灾检测报警装置,以便对为灾进行及时发现、及时处理,咸小灾害范围。3)设置紧急截断阀和放空系统,可保证压力超限时不危害设施安全;4)为防上爆炸,站内电器设备、设施的选型、设计、安装及维修等均符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)的规定;5)采取防雷和防210、静电设计;6)重要的检测仪表、控制回路等设置不间断电源;7)电器设备、设施执行漏电保护器安装和运行(GB13955-92)的规定;8)采用可靠的通讯系统;9)现场人员穿防静电工作服,且禁止在易燃易爆场所穿脱,禁止在防静电工作服上附加和佩带任何金属物件,并在现场设置消除静电的触摸装置。10)根据噪声源和噪声区域的布局,采用低噪声设备,减小输气流速,通过隔声、噪声等综合技术措施,控制噪声危害。11)按防爆范围等级采用防爆电器,并采用了防雷、防静电火花与天然气接触发生爆炸危害的措施。17.4 预期效果本工程设计、施工建设、操作运行上完全执行国家的相关规范及标准。在设计上对工程防火,防爆、防雷、搞震等211、方面作了全面考虑,满足国家和地方规范及标准,在工程建设上严格要求施工单位建立有效的安全管理制度并实行工程监理制;在确保安全运行上公司成立了专门的安全部门,对安全运行负责,配备了必要的安全运行设备及设施。18 职业卫生18.1 职业病危害因素分析18.1.1 职业病危害因素本工程职业病危害因素按来源主要分为生产工艺过程中产生的危害因素、生产环境中的有害因素和劳动过程中有害因素三大类:1)生产工艺过程中产生的危害因素:(1)粉尘在出现管道泄漏或更换管道时,抢维修对管道焊接产生的电焊烟尘。(2)化学毒物天然气通过过滤、计量、调压装置时可能产生甲烷、烃类化合物、磷化氢及部公燃烧不完全化学毒物。在进行管212、道维修时,焊接过程可能产生锰及其化合物、电焊烟尘;管线防腐过程可产生苯、甲苯、二甲苯等苯系物。(3)物理因素()噪声天然气管道在运输过程中产生的噪声。如:气流在管道内流动产生的噪声,管道维修过程中为电焊机提供电源的柴油发电机发出的噪声。()高温、热辐射、低温在员工巡检和维抢修过程中遇到恶劣天气产生高温、热辐射、低温等职业病危害因素。()紫外线在维抢修过程中使用的电焊机产生的紫外线。2)劳动过程中的有害因素本项目劳动过程中可能存在的职业性有害因素主要是工人工作时在控制室从事视屏操作,由于长时间采用坐姿工作,如果控制台、显示装置及坐椅的设计不符合人类工效学的原理,可能使工人发生视力疲劳、下背痛、腕213、管综合症、劲肩腕综合症等工作相关疾病。3)生产环境中的有害因素管道沿线冬季夜间在室外作业时可能受到低温的危害;夏季巡线工在室外工作时受太阳輻射和高温的影响,可能发生中暑、紫外线灼伤等疾病。4)传染病和地方病管道工程施工及运行过程中,传染病是威胁职工健康的重要因素。传染病是由某种特殊病原体所引起的、具有人与人之间及人与动物之间相互传播的疾病。人体、动物体内病原体可经不同传播途径使易感者发病,如不加以及时有效的预防和治疗,将会导致传染病迅速传播,严重威胁作业职工健康,影响施工进度和工程质量。如果职工来自非疫区,对施工区域的传染病不具备免疫能力,则属高易感人群,更应重视。地方病为特殊地质地貌、地理环214、境(包括饮食习惯、生活务件)所导致的具有区域特点的特殊疾病,绝大多数地方病(地方性传染病除外)的形成具有一定的时间性,因此地方病在运行期对职工健康的影响要大于施工期。18.1.2 主要职业病危害因素对人体健康的影响1)粉尘粉尘是污染作业环境、损害劳动者健康的重要职业性危害因素,可引起多种职业性肺部疾患。本项目产生的粉尘类型为电焊烟尘(锰尘),长期接触上述粉尘可分别导致电焊工尘肺和其它尘肺。2)化学毒物本项目生产工艺过程中可能产生的主要化学毒物结人体健康的危害见表18.1-1。表18.1-1 生产过程中可能产生的化学毒物对人体健康的危害危害因素对人体健康的危害硫化氢硫化氢是刺激性气体,可引起急性215、中毒,高浓度时可致急性,”猝死”.长期接触低浓度硫化氢可引起眼及呼吸道慢性炎症,甚至可致角膜糜烂或点状角膜炎.全身可出现类神经症、中枢性自主神经功能紊乱,也可损害周围神经。烷烃天然气的基本组成是低分子烷烃,以甲烷为主,属低等毒性物质。甲烷对人基本无毒,但空气中含量达25-30%时,由于使氧含量相对降低而能引发一系列缺氧症状,身体会感到虚弱眩晕而中毒。锰大量吸入高浓度无机锰化合物烟尘可引起轻度呼吸道现刺激症状,少数可致,“金属烟热”锰中毒主要危害为慢性中毒,早期表现为类神经症和自主神经功能障碍,之后可出现椎体外系神经障碍的症状和体征。重度中毒者表现为帕金森病和中毒性精神病苯急性中毒一般见于生产环216、境中意外事故,轻度中毒时感到头晕、头痛、神志恍惚、消化系统表为恶心、呕吐,此外粘膜有轻度刺激症状,重度中毒除上述症状外,还可出现震颤、昏迷,强制性抽搐等症状,极重者可因呼吸中枢麻痹而死亡,慢性中毒时苯中毒的主要类型,早期主要为神经衰弱综合征,概括为早期血象异常,继发性再生障碍性贫血,继发性骨髓增生异常综合征和继发性白血病。甲苯二甲苯短时间吸入高浓度甲苯和二甲苯可出现中枢神经系统功能障碍和皮肤粘膜刺激症状,长期接触中低浓度甲苯和二甲苯可出现不同程度的头晕、头痛、乏力、睡眠障碍和记忆力减退等症状。皮肤接触可致慢性皮炎、皮肤皲裂等。3)物理因素本工程生产工艺过程中可能产生的有害物理因素对人体健康的危217、害及可能导致的职业病见表18.1-2。表18.1-2 有害物理因素对人体健康的危害危害因素对人体健康的危害可能导致的职业病噪声长期接触工业噪声可引起操作工人耳鸣、耳痛、头晕、烦躁、失眠、记忆力减退等症状,之后可引起暂时性听阈位移、永久性位移、高频听力损伤、语频听力损伤、严重者出现噪声聋。噪声聋高温热辐射工人长时间在高温、热辐射环境下工作,可引起热射病,热痉挛、热衰竭等三种职业性中暑,热射口病前驱期主要表现为:无力、头痛、恶心、呕吐、多尿,之后表现为高热、皮肤干燥、灼热而无汗,有不同程度的意识障碍,重症患者可有肝、肾功能异常。热痉挛主要表现为:肌痉挛伴收缩痛,重者疼痛甚剧,但患者神志清醒,体温多218、正常,热衰竭主要表现为:头痛、心悸、恶心、呕吐、出汗,继而昏撅,血压短暂下降、体温多不高。职业性中暑低温在寒冷(-5以下)环境下工作时间过长,或浸于冷水中(可使皮肤温度及中心体温迅速下降)超过适应能力,、出现体温过低,手脚不灵、运动失调、反应减慢及发间困难。在寒冷环境中,可出现四肢或面部的局部冻伤,此外,体温降低和血液循环不足还可引起或诱发中枢神经系统和心血管系统疾患。_紫外线波长250-320nm的紫外线易被角膜和结膜上皮所吸收,引起,“电光性眼炎”轻症或早期患者,、仅有眼部异物感或轻度不适,重者眼部烧灼感和剧痛,并伴有高度畏光、流泪和睑痉挛。长期接触紫外线可引起慢性睑缘炎和结膜炎。波长为2219、97nm的紫外线对皮肤的影响最大,可引起皮肤红斑并残留色素沉着。职业性电光性眼炎职业性电光性皮炎(4)不合理的人类工效学设计对人体健康的影响本工程可能存在的不合理的人类工效学设计对人体健康的影响见表18.1-3。表18.1-3 不合理的人类工效学设计对健康的影响不合理的人类工数学设计种类对人体健康的影响可能导致的工作相关疾病显示装置设计指针式仪表设计中刻度盘、刻度和刻度线、文字符号、指针等的设计,以及电子显示屏幕上显示的字符形壮、大小、色度、对比度和屏幕角度的设计,如设计不合理,则可能使工作人员产生视觉疲劳、神经处于应激关态等生理或心理的不良后果,影响工作效率和身心健康。视觉疲劳控制台、座椅的220、设计劲、肩、腕部疼痛、疲乏、活动受限及局部压痛等,同时可有头昏、头胀、失眠、眼睛胀痛、视力疲劳及其它慢性肌肉骨胳损伤。下背痛、腕管综合症、颈肩综合症18.2 职业病危害因素防护措施18.2.1 职业卫生管理1)按国家有关规定,设置专门安全卫生管理机构,配备专职安全卫生人员,配备必要的安全卫生教育和安全卫生监察、检测仪器和设备;2)建立健全各级人民安全生产责任制,并切实落到实处;3)建立健全各类安全管理规章制度,建立安全卫生质量保证体系和信息反馈体系,4)制定各种作业的安全技术操作规程。规程中除正常操作运行外,还抱括紧急停车及异常情况处理等内容;严格工艺管理,强化操作纪律和劳动纪律;5)加强全员221、教育和培训,增强安全意识,提高安全操作技能和事故应急处理能力;6)建立健全安全检查制度,不断进行安全检查,及时发现、排除隐患,防止事故发生。7)制定特殊危险事件及突发事件的应急处理计划,并进行必要的实践训练,保证突发情兑现下的安全。18.2.2 职业病危害防护1)防尘措施(1)在通风不良的环境中进行电焊作业时应增加人工通风。(2)电焊作业时间较长时适当增加休息频次或轮换作业,减少接触时间。(3)给粉尘作业工人配备合格的防尘口罩,定期发放,更换,监督工人正确使用。2)化学毒物防护措施工队 (1)在管道沿线设截断阀门,以减少管道发生事故的天然气排放。(2)为减轻输气管线腐蚀,管道外防腐采用三层PE222、外防腐层,全线采用牺牲阳极保护措施。(3)选择安全可靠,密封性好的设备、管件、阀门等、防病止出现跑、冒、滴、漏现象、生产过程中加强对设备、管线的维修、维护保养,防止毒物外逸。在检修时,对设备和管道排零再检修。a.站场内设有安全泄放系统,压力容器设置各种检测报警设施,如温度、压力检测设施以及安全泄压设施。b.在容易发生事故的场所及部位均按规范要求涂安全色,并设置警示标志;在比较集中的阀门附近标明输送介质的名称、符号或设明显的标志。c.站内利用道路进行功能分区,将生产区和生活区分开,减少生产区和生活区的相互干扰,减少危险隐患,同时便于生产管理。d.针对可能发生急性职业中毒事故制定应急救援预案,配备223、必要的应急救援设施、个体防护用品,急救箱、加强作业人员自救互救技术培训,提高作业人员自我保护意识及自救互救能力。3)噪声防护措施(1)根据噪声源和噪声区域的布局,采用低噪声设备,减小输气流速,通过隔声、消声及声等综合技术措施,控制噪声危害。(2)厂前区种植花草;在道路两侧种植树木。(3)设备订货时应根据工业企业设计卫生标准(GBZI-2002)的要求。向供货商提出设备运生的噪声限制要求,并将其作为设备性能考核的一项重要指标。4)在管道设计中,要做到布置合理,并积极考虑防振措施。5)采用低噪声阀门。4)传染病、地方病防护措施(1)到达施工区域前,要充分了解施工区域传染病种类及发生发展趋势,有钍对224、性地进行必要的疫苗接种,以预防传染病的发生。(2)各施工单位要科学地选择营地,其原则为:营地设置要选择地势平坦、干燥的开阔地,远离噪声、有毒有害场所;了解当地疫情,避开自然疫源地,附近要有丰富的水源,便于工作于取用,以保证职工生活用水,厨房、水源应设置在营地上风向30m以外,而所、垃圾点应设置在营地下风向30m以外。(3)做好饮食、饮水、卫生工作是预防肠道传染病、食物中毒的关键环节。各施工队伍要认真贯彻食品卫生法炊管人员要持卫生防疫部门颁发的键康合格证及卫生知识培训合格证上岗,严格按照相关要求从事食品加工。厨房应设在营地的上风侧,选择地势高、干燥、容易排水的位置,远离有毒有害车间或作业场所,凡225、承担百人以上就餐的厨房,要配置工作间、储存间、就餐间、并做好防蝇、防鼠、防蟑螂工作,配备足量的炊饮具及冷、藏保鲜设施,配备2台以上的冰柜(箱)分别存施生熟食品生熟食面板要分开,炊具要定期消毒,可选择药物、热力或机械消毒。各类食品一次不宜购置过多,以防腐败变质。18.2.3 个人职业病防护用品配置1)现场人员配发防静电工作服,并在现场设置消除静电的触摸装置。各作业区域配备适当的防毒口罩和空气呼吸器。2)给粉尘作业工人配备合格的防尘口罩,定期发放、更换、并督促工人正确使用。3)对于因各种原因,生产场所的噪声强度暂时不能得到控制,或需要在特殊高噪声条件下工作时,佩戴个人防护用品是保护听觉器官的有效措226、施,常用的有耳塞,耳罩、帽盔等。4)夏季巡检时,作业人员配戴遮阳帽、太阳镜、清凉油及饮料。5)加强医疗预防工作,对高温作业工人应进行就业前和入暑前高温检查。凡有高温作业禁忌症者,不宜从事高温作业。6)冬季巡检时,采取防寒保暖措施。18.2.4 应急救援1)制订应急救援程序,并将程序分发给每个作业人员,并对其进行相关培训。2)建立应急救援队伍,队伍人员应覆盖各个班次,救援人员应掌握有毒气体、液体泄漏的处理及人员救护的方法。3)对应急救援人员应时行定期培训,使其熟悉务种气体、液体应急关断阀、应急抽风系统及应急救援设备的位置和存放地点。4)与当地救援机构(包括:医院等)紧密配合,共同制订应急救援预案227、。应对预案进行实际演练,并根据实际需要对预案进行修改和更新。5)在易发生事故及急性中毒的生产场所设置应急照明设施,配备必要的防护手套、防护服,防毒面具、正压式空气呼吸器、急救药品等。18.2.5 职业健康监护根据工程职业病危害因素,确定员工职业健康监护内容。1)对于粉尘危害主要通过就业前体检和定期健康体检和定期健康体检完成,体检内容除常规体检外,还包括胸部摄片和肺功能测度等特殊检查项目,及早发现职业病患者和可疑患者,安排其复查、转诊、确珍、治疗和调离粉尘作业,保护工人分健康。2)对噪声危害通过定期对接触噪声的工人进行健康检查,特别是听力检查,观察听力变化情况,以便早期发现听力损伤,及时采取有效228、的防护措施,对于听力明显下降者。应及早调离噪声作业并进行定期检查。3)对化学毒物通过定期对接触化学毒物的工人进行健康检查守成。主要是血液、心脏、肝脾检查等。4)对物理因素危害采用定期常规体休做到对员工的健康监护。19 组织机构及定员19.1 机构为保证天然气输配系统的安全、平稳运行,实现天然气输送、供应及安全调度,面向用户提供优质服务,降低能耗,节约开支,促进XX县燃气事业得到良好发展,本项目组织机构依托XX投资有限公司进行管理。19.2 定员本可研按中石油企业标准输气工程劳动定员(Q/CNPC30-1999)安排劳动定员。劳动定员共计19人,详见表19.2-1。表19.2-1 劳动定员表序号229、部门管理人员技术人员运行人员巡线工辅助人员合计备注1倒淌河分输站11122319合计11122319管理人员、技术人员、辅助人员可以依托XX投资公司资源。19.3 后方设施、车辆及机具19.3.1 后方设施本工程后方设施主要是办公设施,可以依托XX投资公司现有设施、设备。19.3.2 维修、抢修车辆及机具:1)车辆燃气巡检车 1辆办公及生产用车 1辆2)机具:便携式燃气检漏仪 2台交、直流电焊机 各1台气焊机 2台割管机 2台砂轮机 2台手工操作工具 若干20 项目实施进度安排20.1 实施阶段本工程新建设实施一次完成,主要有以下项目实施阶段:1) 可研报告编制、审批;2) 初步设计;3) 初步设计审批,设备、材料订货;4) 施工图设计;5) 施工准备;6) 施工;7) 生产准备和试运行;8) 竣工验收、投产;。20.2 实施进度为保证本项目按计划实施,如期投产,对项目各阶段进度作如下安排,具体见表20.2-1。表20.2-1 青海省西宁市XX县输气管道工程实施进度计划 项目时间可研可研审批初步设计初设审批设备材料订货施工图设计施工准备施工试运行竣工验收投产2011年06月07月08月09月10月11月12月2012年01月02月03月04月05月06月