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          管道研究

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          天然氣管道與成品油管道平行敷設間距問題的探討

          來源:《管道保護》雜志 作者:吳勇 時間:2018-8-14 閱讀:

          吳勇

          中國市政工程中南設計研究總院有限公司


          摘要:介紹了天然氣管道與成品油管道平行敷設間距的國內外標準規范,通過對深圳坪山天然氣管道與成品油管道平行敷設間距工程實例的分析,探討天然氣管道與成品油管道平行敷設應該注意的問題。

          關鍵詞:平行敷設; 安全間距; 保護措施


          深圳坪山天然氣管道起點坪山門站,終點華電計量站,位于深圳坪山區,該新建管道線路全長8.2 km,管徑D813 mm,設計壓力6.0 MPa,在南坪三期段與現成品油管道平行敷設。其中距成品油管道11~30 m范圍內,并行管道長度1 665 m;30~50 m范圍內,并行管道長度224 m;50~100 m范圍內,并行管道長度771 m。高壓管道與成品油管道平行敷設現狀見圖1。

          圖1 高壓管道與成品油管道平行敷設現狀


          1 與成品油管道平行敷設的相關規范要求

          1.1 中國標準規范

          1.1.1《輸油管道工程設計規范》

          《輸油管道工程設計規范》(GB 50253―2014)相關要求見第4.1.8條、第4.1.9條,規定輸油管道與已建管道并行敷設時,土方地區管道間距不宜小于6 m,如不能保持6 m間距時,應對已建管道采取保護措施。石方地區與已建管道伴行間距小于20 m時不宜進行爆破施工。同期建設的油、氣管道,受地形限制時局部地段可采用同溝敷設,其最小凈間距不應小于0.5 m。

          1.1.2《輸氣管道工程設計規范》

          《輸氣管道工程設計規范》(GB 50251―2015)相關要求見第4.4.2條、第4.4.3條、第4.4.5條,規定并行管道最小凈距不應小于6 m。受地形、地物或規劃限制地段的并行管道,采取安全措施后可小于6 m。石方地段不同期建設的管道,后建管道采取爆破開挖管溝時,并行凈距宜大于20 m且應控制爆破參數。

          1.1.3《油氣管道并行敷設設計規定》

          《油氣管道并行敷設設計規定》(CDP-G- OGP -001―2010-1)相關要求見第6.2.1條、第6.2.2條、第6.2.3條、第6.2.4條,詳細規定了并行間距的確定應考慮管道輸送介質的特征、壓力、管徑、地形特點、周圍的土壤性質等參數,同時應滿足施工和運行的要求。

          (1)并行間距應不小于6 m;不同期建設的石方地段,并行間距不宜小于20 m。

          (2)當油和氣管道并行敷設時,輸氣管道的相關參數決定并行間距;當輸氣管道并行敷設時,并行間距由壓力高、管徑大的輸氣管道參數決定。

          (3)同期建設的并行管道可同溝敷設;不同期建設的并行管道不宜同溝敷設。

          (4)不同期建設時,土方地段埋地并行管道的最小并行間距見表1。

          注:1.對于加熱輸送管道、彈性敷設段以及存在較大應力的其他地段,需進行土體穩定性的校核。

             2.本表適用于管頂埋深小于1.5 m,坡頂無動載情況。


          (5)不同期建設管道新建管道爆破管溝形成的振動波到達在役管道處的最大垂直振動速度應不大于10 cm/s。間距大于10 m且小于等于20 m時,宜采用非爆破開挖(如采用機械開挖、人工開挖、靜態爆破等)。

          (6)公路、鐵路穿越地段并行敷設時,凈間距應不小于10 m,且符合公路、鐵路管理部門的相關規定。

          (7)并行管道穿越河流時,并行間距應視情況滿足不同要求,如非基巖河床采用排水挖溝方式時,不應小于6 m;定向鉆穿越河流等障礙物時,并行管道穿越軸線間距宜大于10 m。

          1.1.4《鋼質管道外腐蝕控制規范》

          《鋼質管道外腐蝕控制規范》(GB/T 21447―2008)第A.15.(6.1.6)條規定:非聯合保護的平行管道,應防止干擾腐蝕,在條件許可時,陰極保護管道同非保護管道距離應考慮大些。大慶至撫順輸油管道的測試表明,兩管道距離在5 m以內,沒有發現明顯的干擾影響。兩管道距離大于10 m時,在一般情況下是可以避開干擾影響的。

          1.1.5《埋地鋼質管道外壁有機防腐層技術規范》

          《埋地鋼質管道外壁有機防腐層技術規范》(SY/T 0061―2004)第4.2.1條規定:新建管道或鄰近的已建管道采用陰極保護時,當平行管道的距離小于10 m時,后施工的防腐層絕緣電阻較小的石油瀝青,煤焦油瓷漆等外防腐管道在距離小于10 m內的管段及其兩端各延伸10 m以上的管段上,宜采取加強級或特加強級防腐;交叉管道在交叉點兩端各延伸10 m以上的管段上宜采取加強級或特加強級防腐。

          1.2 國外標準規范

          1.2.1美國標準

          美國聯邦法規《管道安全法 天然氣部分》49CFR-2011第192.325條規定:輸氣管道與任何其他與本輸氣管道無關的地下構筑物之間的間距至少應為305 mm。實現這一間距,則必須對輸氣管道加以保護,避免因靠近其他結構物可能給管道造成的損壞。美國國家標準ASME B31.8-2012規定,若有可能,埋地管道與任何不用于同該管道相接的其他地下構筑物之間至少應有153 mm的間距。美國法規和標準規范主要強調管道自身的安全性,所提到的“距其他地下構筑物的距離”是從安裝角度,保證管道自身安裝有利于維護管理的需要確定。

          1.2.2哈薩克斯坦國家標準

          哈薩克斯坦國家標準《干線管道征地標準》СН РК 3.02-16―2003 第5.4.5條規定:(兩條或多條并行的)地下干線管道技術通道建設期間,臨時使用的地帶的寬度應等于單條管道所用地帶的寬度(表2)加上相鄰管道軸線之間的距離,并按照表3確定。


          2 南坪三期項目管道對規范的滿足情況及保護措施

          2.1遵循原則

          (1)平行敷設的管道在滿足規范安全間距條件下,還要考慮施工及檢修需求空間。

          (2)新建管道在施工過程中不破壞已建管道,不影響已建管道的運營。

          (3)兼顧地方規劃的要求,盡量利用現有的交通等設施,減少新建管道的工程量及投資。

          (4)新建管道在運行過程中發生事故,對其他管道不產生破壞。

          2.2平行敷設段安全間距確定

          2.2.1土方開挖施工段

          項目土方開挖段,天然氣高壓管道與成品油管道平行敷設凈距不小于10 m,最近處凈距實際為11 m,滿足上述規范不小于6 m要求。

          2.2.2石方開挖施工段

          項目石方開挖段,天然氣高壓管道與成品油管道平行敷設凈距大部分大于20 m,滿足上述規范要求。本段新建管道爆破管溝形成的振動波到達在役管道處的最大垂直振動速度不大于10 cm/s。

          在以下石方段(圖2),天然氣高壓管道與成品油管道平行敷設凈距小于20 m,但不小于10 m。10 ~20 m石方段總長度637 m,本段采用非爆破開挖(機械開挖、人工開挖、靜態爆破等)。

          圖2 高壓管道與成品油管道石方段關系圖


          2.2.3 穿塘開挖施工段

          為防止開挖施工過程土壤側滑,減少對成品油管道擾動,穿塘開挖施工采取以下保護措施。

          (1)在開挖施工前,先排出塘內水體,保持塘內無水情況下施工。同時做好導流排水措施,將施工期內塘外排進塘內的外來水和管溝開挖后溝內積水及時導流排除塘外。

          (2)排水完成、清淤前應進行物探復測,確認成品油管道管位,并在現場做好管位標識,在標識兩側5  m范圍拉警戒線。

          (3)應將施工機械作業面設置在天然氣高壓管道北側,作業面盡量遠離成品油管道。

          (4)由于穿塘離成品油管道最小間距為11 m,滿足鋼板樁施工平臺場地要求,故可采取打鋼板樁穩固措施,鋼板樁在成品油管道北側約6 m處,鋼板樁內側人工堆碼袋裝土,即作為對鋼板樁的配重支護,同時作為砼抗浮塊的擋模。

          (5)做好施工期的觀測監護。①通知成品油業主單位派人在現場監護。②本項目施工單位也要密切觀測、監護鋼板樁支護設施的穩定性情況,確保支護設施穩定。③根據監測情況,施工單位應確保成品油管道在天然氣管道施工影響區外。④天然氣高壓管道施工完畢,應及時驗收回填,恢復地貌。

          3 結論

          (1)經以上技術與安全分析,項目滿足規范對平行敷設及穿越段的凈距要求,并且在特殊地段增加了一些保護措施,確保高壓管道在施工及以后運營中對成品油管道不構成危險。

          (2) 我國現行規范對平行敷設管道間距視不同情況要求不一樣。在實際工程中,可根據具體情況,一般按照宜大于10 m的間距來控制,不宜小于5 m的間距來要求,并結合具體工程情況,綜合各方面的因素,確定適合工程的合理平行間距。

          (3)平行敷設的管道在滿足規范安全間距條件下,還要考慮施工及檢修需求空間。

          (4)管道平行敷設能夠節省土地資源,提高土地資源的使用效率,減少了對生態環境的影響,同時節省了工程投資,降低了氣價成本,利國利民,在條件合適的情況下應鼓勵、優先考慮管道平行敷設。


          作者:吳勇,1985年生,男,湖北武漢人,本科,工程師,現從事燃氣工程設計工作。

          《管道保護》2018年第3期(總第40期)

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