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1、淺談油氣管道同溝敷設設計淺談油氣管道同溝敷設設計摘要:國內油氣管道建設過程中經常遇到設計同溝敷設管道情況。本文以同期建設的某油氣、氣氣并行管道中同溝敷設管道的設計為案例,通過介紹線路相關設計、施工技術耍求及運行維護建議的整體設計,來闡述同溝敷設管道的設計理念、設計思路及安全原則。關鍵詞:油氣管道;同溝敷設;線路設計;施工要求;運行建議;中圖分類號:TE83文獻標識碼:A文章編號:1674-3520(2014)-04-00257-01-AZ-.—一、刖S我國土地資源緊張,考慮到節(jié)約利用土地,避免沖突規(guī)劃,地方規(guī)劃部門一般要求路由方向大致的管
2、道在同一廊道內并行敷設,局部困難地段盡量同溝敷設。同溝敷設管道間距過近,易出事故,且近距離也不利于施工和運行操作,為此應盡量減少同溝敷設管段。二、線路設計同一家建設單位的并行管道應是一家設計院設計,不同建設單位的并行管道可由不同設計院設計,但其中的同溝敷設管道應以一家設計院設計為主,同時相關設計院在技術方案上達成一致。(一)同溝管段的確定。本案例工程在局部特殊地帶,如規(guī)劃密集區(qū),采用同溝敷設方式。沿線同溝敷設管段長度為幾十米至幾公里不等,間隔設置并行敷設管段或穿越管段。(二)線路用管。油氣管道對鋼管質量有專門規(guī)范耍求,同溝敷設管段用鋼管質
3、量耍求更高。一般鋼管技術規(guī)格書中會著重提出下列耍求:1、制管用鋼板需用熱機械控軋工藝(TMCP)生產;2、嚴格控制板材中碳含量、降低硫磷含量,嚴格控制鋼管晶粒度及金屬夾雜物等級;3、嚴格控制管材屈服強度;4、保證管道斷裂韌性指標,成品油管道應不起裂,天燃氣管道在兩根鋼管長度內能止裂;5、鋼管應具有抗SCC(硫化物應力開裂)和HIC(氫致開裂)性能;6、制管用板材采用超聲波進行全面探傷,以防止存在夾層和缺陷;7、鋼管全焊縫進行X射線檢查,同時要求在水壓試驗前后分別進行焊縫全長全焊縫區(qū)域縱橫向缺陷超聲波檢查;8、工廠內水壓壓力要求達到0.95
4、os,施壓時間不小于15S,穩(wěn)壓全過程不允許滲漏;整體或局部并行敷設管道的材質、壁厚往往按單條管道情況,結合《輸油管道工程設計規(guī)范》[11GB50253-2003(2006年版)或《輸氣管道工程設計規(guī)范》[2]GB50251-2003和關規(guī)定進行設計;對其中一小部分同溝敷設管段的壁厚可以在一般單獨敷設管道壁厚基礎上進行適當提高,一般不改變管道材質。(三)間距選取。同溝敷設管道間距應綜合考慮施工和維搶修的需要、避免陰極保護相互干擾及降低一條管道失效對相鄰管道的安全影響等因素后確定。當油氣管道并行時,以輸氣管道和關參數(shù)確定間距并按其管徑大小進
5、行區(qū)分。按照《油氣管道并行敷設設計規(guī)定》[3]第6.2.5條規(guī)定,同溝敷設段管道最小并行間距應符合表1要求。表1同溝敷設段管道最小并行間距(四)管溝設計。1、溝底寬度。管溝深度小于或等于5m時,同溝敷設管段溝底寬度應按B二D1+D2+E+K計算。式中B-,溝底寬度,m;D1—一條管道用鋼管的結構外徑,m;D2—另一條管道用鋼管的結構外徑,m;E—同溝敷設管道凈距,m;K—溝底加寬裕量,按GB50251或GB50253相關規(guī)定取值,mo當管溝深度超過5m吋,溝底寬度應根據(jù)土壤類別及物理力學性質確定。2、管溝深度。管溝深度由管頂埋深、管徑及管
6、底超挖量組成。同溝敷設管道的管溝深度還要綜合比較各管道頂部對應地面高程大小、管道管徑差異、不同管道管頂埋深要求等因素得出。3、管溝邊坡坡度。根據(jù)土壤類別及物理力學性質,按照GB50251或GB50253相關規(guī)定并結合現(xiàn)場試挖情況確定。三、防腐設計1、外防腐。同溝敷設管道宜選擇同類型和級別最高的外防腐層。管道外防腐層的設計符合《鋼質管道外腐蝕控制規(guī)范》GB21447的要求。2、陰極保護。本案例工程并行敷設地段管道的陰極保護執(zhí)行《埋地鋼質管道陰極保護技術規(guī)范》GB/T21448的相關規(guī)定。由于均為部分管段同溝敷設,對各條管道單獨實施陰極保護。
7、四、施工技術要求不論建設單位是否為同一家,均應根據(jù)同溝敷設管道的特點,合理劃分施工標段,從而確定同溝敷設段管道由同一家施工單位同步開展施工。(-)管溝開挖。結合施工工具、焊接方式、設計參數(shù)制定管溝開挖施工方案。熱煨彎管、冷彎管及溝下碰死口處溝底寬度較一般地段大。特殊地段、管溝挖深超過5m時,根據(jù)實際倩況采取邊坡適當放緩、加支撐或采取階梯式開挖措施。(-)管道組裝。同溝敷設段管道的組裝方式應根據(jù)實際情況綜合選定。施丁中應采取措施保證管溝穩(wěn)定性,通過采取隔離、限位措施保證管道間距。同溝敷設管道的管徑相近時,應采用不同顏色外防腐層或采取永久性標
8、記措施。(三)焊接檢驗。本案例工程所處地區(qū)經濟發(fā)達,人口密集,為安全起見,同溝敷設管道所有環(huán)向焊縫采用100%X射線照相檢驗,還應進行100%超聲波探傷復驗。(四)管溝回填。管溝回填前,使用電