论石化项目中长距离管道输送设计

2015-12-21陈蓉中国五环工程有限公司湖北武汉430223

化工管理 2015年25期

关键词：管架高压线距离

陈蓉(中国五环工程有限公司, 湖北武汉 430223)

1 管道敷设方式

在长距离管道设计中，首先需要明确管道输送方式,然后再进行输送线路的规划。输送方式分为直埋敷设和架空敷设，应根据水文、地质和地形等条件按技术可能、经济合理、保证安全的原则来确定。

(1)地下敷设一般情况下应优先选择地下敷设。主要敷设要求如下(此处不全部列出)：

①线路弯头采用R=6D的煨制弯管，冷弯管采用R=40D的弯管，弯管壁厚减薄量应满足设计压力下所要求的最小管壁厚的要求。

②管道采用沟埋敷设，石方段管道管顶覆土深度不小于0.8m，土方段管道管顶覆土深度不小于1.0m。此外，管道的埋深还应满足管道稳定性要求。

③管道平面的弹性敷设应采用不小于1000D曲率半径。竖面的弹性敷设曲率半径应满足自重条件下弹性敷设的要求，同时满足管道强度的要求。

④在场地条件许可的情况下，对平坦地段，在竖面上应优先采用弹性敷设，但对于山区及石方段，不采用弹性敷设，优先采用现场冷弯管。

⑤线路中严禁使用虾米弯头和折皱弯头，热煨弯头两端各带至少0.5米长直管段。管道敷设过程中，禁止管道平面和竖面同时发生转角。

⑥河流大型穿跨越的两端及管道沿线适当位置应根据规范的要求设置事故截断阀、并设阀室。

⑦在线路沿线要求设置里程桩、标志桩、测试桩、警示牌等，测试桩与里程桩合并。

⑧对于大坡度的山坡，应设截水墙、截水沟等确保管道的稳定，保持回填土稳定的措施。

(2)架空敷设当受条件限制时或根据具体情况，有时也选择地上架空方式。比如在两个厂距离装置区之间输送的管道数量较多时，管道应采用地上架空敷设。架空敷设注意以下要求：

①厂外长距离输送的架空管架柱结构不宜采用钢结构。可采用混凝土柱子和主梁其余钢结构的管架形式。

②管道跨越人行通道、公路、铁路和电气化铁路时,其净空高度应按有关规范执行。

③管道架空敷设采取补偿管道纵向变形的措施；热力管道可按常规设计设置热补偿，常温管道在输送的直线距离较长时也需要适当设置热补偿。

④地上管道沿山坡敷设时，应采取防止管道下滑的措施。

⑤对于需要保温的管道应考虑保温措施。

2 线路选择和线路优化

在确定输送方式后，接下来是进行选线工作。选线工作是长距离管道输送设计中的一项技术性很强工作，线路的走向、长短和经过的难易程度，直接影响管道工程的投资、运营成本、输送的安全及维护等。选线同时又是一项政策性很强的工作，需要结合当地政府，建设部门等相关单位的政策和具体要求。

(1)线路选择的基本原则首先，线路选择过程中对地质灾害、活动断裂带等对管道安全影响较大的不良地质应进行避让，对于受地形、规划等原因无法避让或与管道距离较近的地段，应在详细勘察的基础上科学、合理的设计方案并采取相应的处理措施，以保证管道的安全。

①选线应尽量选择平原和缓和地带敷设，避开陡坡、陡坎和陡崖段；

②管道走向应尽量顺直，减小坡度，缩短管道长度；

③应尽量减少线路同天然和人工障碍物的交叉；

④在走向基本合理的条件下，线路应可能沿着已有公路和其他交通方便的地段敷设。

(2)线路优化在确定大的线路方案后，需对线路沿线附近的地上、地下建构筑物等一切设施进行详细排查及可行性分析，尽可能多搜集周边资料，对于受地形、规划等原因无法避让或与管道距离较近的地段，应在详细勘察的基础上科学、合理的设计方案，并采取相应的处理措施，以保证管道的安全和施工作业带沿线设施安全，同时注意避免后期可能会出现不符合规范或不满足安全距离的情况。

下面将结合作者在石化工程中的架空输送的设计经验对设计重点进行细化分析。

①符合征地红线范围在管架布置方案确定后，业主须和项目建设的相关单位进行核实确认是否符合要求，在项目中经常遇到所设计的某段管架占地超出本项目或周边其他规划项目征地红线范围的情况，若设计确实存在难点和特殊要求，可以让业主和相关单位尽量去沟通协商，若最终仍无法解决，只能通过调整管架位置，或者通过减少宽度增加层数来解决这类情况。

②管架与已建成或已规划的公路(道路)、铁路安全距离要求 a.管道平行于公路时敷设时在输油管道工程设计规范(GB50235-2003)中，埋地输油管道同地面建(构)筑物的最小间距应符合下列规定：原油、液化石油气、C5及C5以上成品油管道与高速公路、一二级公路平行敷设时，其管道中心距公路用地范围边界不宜小于l0m，三级及以下公路不宜小于5m。(敷设在地面上的输油管道同建(构)筑物的最小距离，应按本规范所规定的距离增加1倍)。

b.管道平行于铁路时敷设时原油、C5及C5以上成品油管道与铁路平行敷设时，管道应敷设在距离铁路用地范围边线3m以外。液态液化石油气管道与铁路平行敷设时，管道中心线与国家铁路干线、支线(单线)中心线之间的距离分别不应小于25m、l0m。

c.管道跨越道路、铁路时管道跨越道路时，管架的柱中心位置距道路边缘不宜小于1.5米。管道架空敷设高度应符合表1规定：

表1 管道架空敷设最小净空高度表

管道跨越道路时，在管道上用红色醒目大字标注限高数字。

如表1所示，管道及桁架跨越主要道路的净空高度不应小于5.5米，跨越铁路的净空高度不应小于5.5m；在设计中还需要注意，道路所属的规划部门对管道跨路净空是否有特殊要求，此问题需业主出面沟通并发正式函后，设计时应以要求更高的来执行。

另外注意，在跨越铁路或道路的可燃气体、液化烃和可燃液体管道上不应设置阀门及易发生泄漏的管道附件。

③管道与工厂、企业等建(构)筑物安全距离要求原油、C5及C5以上成品油管道同军工厂、军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护单位的最小距离，应同有关部门协商解决。但液态液化石油气管道与上述设施的距离不得小于200m。

④管道与已建高压线及拟建高压线的安全距离要求首先管架柱定位需避开高压线线杆位置，其次注意管道与高压线之间有一定的安全间距要求。不同类别的管道与不同电压等级的高压线之间要求不同，管道与高压线之间的相对位置又分为平行敷设和交叉敷设两种。架空管道与高压线之间的具体距离要求应符合现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB50061)及国家现行标准《110～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL／T5092)的规定。埋地液态液化石油气管道，其距离不应小于上述标准中的规定外，且不应小于l0m。

例如，管道与3～10KV高压线之间的安全距离要求为：

最小垂直距离：特殊管道——3m；一般管道——2m

最小水平距离：特殊管道——最高杆塔高；一般管道——2m

特殊管道是指架设在地面上输送易燃、易爆物的管道，在实际工程中经常会涉及到的如天然气、液化石油气、液氨等管道。

⑤管道与河流、桥梁、围墙、挡土墙等安全距离要求像管道跨越河流、桥梁，管道布置在围墙、挡土墙附近等这类实际可能存在但在规范中并没有做出明确要求的，可结合业主或当地相关部门的意见来进行合理设计，另外在设计前询问结构专业人员的意见。

⑥管道与地下管道，地下电缆等安全距离要求 a.架空管道需要注意管架柱基础与地下管道和地下电缆等物体的安全距离问题，若存在空间紧张的部分段可考虑将柱基础深埋至水管等物体以下。b.埋地管道与其他埋地管道或金属构筑物交叉时，其垂直净距不应小于0.3m；c.埋地管道与其他线缆交叉时，其垂直净距不应小于0.5m。d.管道与光缆同沟敷设时，其最小净距(指两断面垂直投影的净距)不应小于0.3m。

管道穿越地下隐蔽工程，应采用人工开挖，由结构专业和施工单位提出具体施工方案，并对其采取必要的保护措施，不得损坏被穿越的这些设施。