长输管道中输气站场选址及总平面布置_大鹏规划
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长输管道中输气站场选址及总平面布置

        随着国家天然气需求量的不断提高,天然气长输管道等建设规模也日益扩大,诸如西气东输、川气东送、榆济线、甬台温等大型长输管线也相继开展了支线设计。从建设项目可行性研究阶段再到施工图阶段,总图专业对项目的社会效益与经济效益均起着指导性作用。影响总图方案的因素很多,大致可分为自然因素、经济因素、可持续发展因素。本文主要对输气站场站址选择及总平面布置中如何综合性节省项目成本进行一些探讨。

        一、站址选择的三顺原则

        站址选择的好坏决定着总投资的大小,最大浮动范围可达50%。输气管线站场选址一般流程为由选线人员确定大致走向后,在去当地规划部门结合可行性,最终确定管线走向后才能进行站场或阀室的选址,站址间距还应满足工艺的压降要求和地区等级间距要求。

        输气站场选址要点主要是满足顺工艺、顺地势、顺规划的三顺原则。站场布置受主管线走向影响颇大,尽量保证发收球无弯头、工艺区短顺,减少弯头数量即意味着减少投资、增加安全系数,因此需顺工艺;输气站场站址选择顺地势、顺规划主要体现在以下几点:

        1、放空区选址要点

        火炬或放空立管一般选择独立区域布置,与周围建构筑物有较大防火间距,最大为120m,还需满足与周围厂矿企业、居民区、文物保护区、站内办公区的风向要求,因此选址领测前特别注意最好先了解当地风玫瑰,选址时才可现场确定放空区大体方位及周围的测量范围,以免造成反复测量;山区选址时应避开窝风处、泄洪沟,收集的风玫瑰常会因山体走势而偏差,需结合现场地形地势确定该处盛行风,从下风向或垂线处进行选址,领测范围应包扩整个站址处山体汇水区域,方便日后计算泄洪沟尺寸。

        2、一般站场选址要点

        输气站场一般较小,选址时尽量精确定位,确定该地块是否满足站场最小要求、边角用地是否可利用、是否满足进出站消防要求、尽量节省测量范围。站外依托道路边线和站场围墙的尽量保持平行关系,无特殊要求时工艺区距离站外道路边线满足10m的情况下进站满足最小转弯半径即可,避免产生过多边角地。

        3、山区站场选址要点

        山区场地的选址还应重点分析地形地貌和地质水文、交通,地形地貌分析主要是确定地形高差、坡向,尽量顺其自然避免造成过多开挖支护;地质水文分析主要了解地质构造,如土层或岩石层的性质、承载力、厚度、分层情况、岩层走向倾向等,水文上应了解水质、水位高低、汇水面积、洪水位及泄洪通道位置等;交通分析,主要是分析工程周围道路、铁路、水运条件,现有道路的标高。特别强调的是,现场踏勘也是场地分析的重要环节, 对科学准确地分析和确定地基基础设计至关重要。

         实例分析:某长输管道途经黄土梁顶,需在路西建一座分输清管站,中央一座15m高小山包,南北侧有较深的斜沟,地形起伏较大,湿陷等级为Ⅲ级(严重)。考虑了两个方案,一是位于中央山包上,均为挖方区,挖方高度为16m,按照就近弃土原则,考虑将1×105m3弃土方就近填至北斜沟,西侧挖方区需要防护;二是北移使站场处于半填半挖式,西南侧边坡需要支护,土方量平衡无弃土。我们利用差值法来进行模糊经济评价,比较填方区地基处理和防护费用与弃土场永久征地费用可看出结果,貌似方案二节资较多,业主也推荐方案二。但最终使用方案一,首先高填方区湿陷性土存在沉降隐患,边坡遇暴雨易被破坏均对工艺区高危险区存在安全隐患,建议业主和当地再次结合,最终当地较支持填沟造地达成双赢,答应将弃土按临时征地给业主,投资大为节省,因此选好址还需顺地势、顺规划。

        二、平面布置中的“风水”

        输气管道工程是用管道输送天然气或煤气的工程。主要站场包括:输气首站、输气末站、分输站、清管站、压气站等,功能共同特点:均具有分离、调压、计量、清管等功能,压气站除此之外还具有增压功能。

       根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004》中规定,分输清管站、阀室一般按五级站防火间距布置,增压首站、中间增压站按四级站防火间距布置,主要功能分区包括办公区、辅助生产区、分输区、增压空冷区、清管区、加热炉区。

        平面布置中的“风水”包括建筑物的坐北朝南、靠山面路(水),装置区的平直顺畅,以及依托道路和排水的顺势而建。

        1、建筑物的坐北朝南、靠山面路(水)

        坐北朝南主要是满足综合办公楼的采光要求,其余辅助用房可不考虑;靠山面路(水),即办公区处于高处,工艺区位于低处,出入口也尽量朝向有道路的一侧布置,符合安全生产及防火防爆要求。一名优秀的总图设计人员,站址选择阶段应提前考虑好站内主要建构筑物的大体布置并符合以上要求,但一些项目各阶段采用不同设计单位设计,且遇到不靠谱的规划部门经常更换站址,不管管线方向,不管地形地势,只管面积满足要求,站址旋转方向也是总图设计中最忌讳的,一切需从头再来。

        2、装置区的平直顺畅

        输气站场装置区一般由工艺人员集中布置,并不意味的总图人员一点也不参与,总图人员需排查安装图中分离、计量、调压、清管流程是否还可以缩短连接段,管网是否平直顺畅,还应注意污油池与其他密闭工艺设备的距离应以30m3为界,以及加热炉布置是否在场区边缘及最小风频侧;工艺区周围的环形消防道路应距离最近工艺区设备外壁5m,有条件尽量满足防爆距离7.5m;收发球区应尽量靠近主管线独立布置,收球筒应避免朝向消防道路及60m范围不得有建构筑物,否则应设置挡球墙。

       3、依托道路和排水的顺势而建

       站外依托道路应满足不大于8%的坡度要求,山区特殊地段可局部满足大不于11%,因此山区依托道路一般需顺等高线逐步抬高至站场出入口,站场出入口及高程的设置也应充分考虑依托道路的衔接;山区站场一般采用为半填半挖,为减少土方和支护还常分台阶布置,但是也给排水造成一定困难,挖方区边坡外5m需设置截水沟,站内排水沟出水口一般设置在零线处,截水沟与排水沟的衔接也应顺应等高线考虑妥当,防止雨水回灌、乱流冲刷基础,汇流沟渠应满足截水沟汇流面积和站内汇水面积总和要求,集中排至附近指定低洼处或专用沟渠内。

        三、小结

        总图设计工作主要包括总体规划和设计的两个组成部分。其明显特点是工作开展的早、结束的晚,涉及的知识面最广,联系的部门和专业最多,遇到的矛盾也错综复杂,因此总图设计人员需要不断积累经验、丰富各专业的知识,从长远考虑,从本质着手,还应根据项目的需要因地制宜,才能妥善处理好地形、地方、规划、业主等各种关系,共同保障工程设计的优化经济,提升整个项目的综合品质。

        摘录于胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司的牛琦撰写的《浅谈长输管道中输气站场的总图设计》。

         参考文献
         [1]雷明,厂址选择,北京科学技术出版社,1992;[2]井生瑞,总图设计,北京冶金工业出版社,1989;[3]《石油天然气工程设计防火规范》GB50183–2004。


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