輸氣管道線路選擇與敷設(shè)設(shè)計(jì)要求主要有以下幾點(diǎn):
一、線路選擇
1. 線路走向應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)、沿線主要進(jìn)氣、供氣點(diǎn)的地理位置以及交通運(yùn)輸、動力等條件,經(jīng)多方案對比后,確定最優(yōu)線路。
宜避開多年生經(jīng)濟(jì)作物區(qū)域和重要的農(nóng)田基本建設(shè)設(shè)施。
大、中型河流穿、跨越工程和壓氣站位置的選擇,應(yīng)符合線路總走向。局部走向應(yīng)根據(jù)大、中型穿、跨越工程和壓氣站的位置,進(jìn)行調(diào)整。
線路必須避開重要的軍事設(shè)施、易燃易爆倉庫、國家重點(diǎn)文物保護(hù)區(qū)。
線路應(yīng)避開城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、飛機(jī)場、鐵路車站、海(河)港碼頭、國家級自然保護(hù)區(qū)等區(qū)域。當(dāng)受條件限制管道需要在上述區(qū)域內(nèi)通過時(shí),必須征得主管部門同意,并采取安全保護(hù)措施。
除管道專用的公路隧道、橋梁外,線路嚴(yán)禁通過鐵路或公路的隧道、橋梁、鐵路編組站、大型客運(yùn)站和變電所。
2. 輸氣管道宜避開不良工程地質(zhì)地段。當(dāng)避開確有困難時(shí),對下述地段應(yīng)選擇合適的位置和方式通過:
對規(guī)模不大的滑坡,經(jīng)處理后,能保證滑坡體穩(wěn)定的地段,可選擇適當(dāng)部位以跨越方式或淺埋通過;
管道宜避開泥石流地段,若不能避開時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形和地質(zhì)條件選擇合理的通過方式;
對深而窄的沖溝,宜采用跨越通過。對沖溝淺而寬,沉積物較穩(wěn)定的地段、宜采用埋設(shè)方式通過;
管道通過海灘、沙漠地段時(shí),應(yīng)對其穩(wěn)定性進(jìn)行推斷,并采取相應(yīng)的穩(wěn)管防護(hù)措施;
在地震動峰值加速度等于或大于0.1g的地區(qū),管道宜從斷層位移較小和較窄的地區(qū)通過,并應(yīng)采取必要的工程措施;
管道不宜敷設(shè)在由于發(fā)生地震而可能引起滑坡、山崩、地陷、地裂、泥石流以及沙土液化等地段。
二、地區(qū)等級劃分
輸氣管道通過的地區(qū),應(yīng)按沿線居民戶數(shù)和(或)建筑物的密集程度,劃分為4個(gè)地區(qū)等級,并依據(jù)地區(qū)等級作出相應(yīng)的管道設(shè)計(jì)。
沿管道中心線兩側(cè)各200m范圍內(nèi),任意劃分長度為2km并能包括最大聚居戶數(shù)的若干地段,按劃定地段內(nèi)的戶數(shù)劃分為4個(gè)等級。在農(nóng)村人口聚集的村莊、大院、住宅樓,應(yīng)以每一獨(dú)立戶作為一個(gè)供人居住的建筑物計(jì)算。
當(dāng)劃分地區(qū)等級邊界時(shí),邊界線距最近一幢建筑物外邊緣應(yīng)大于或等于200m。
在一、二級地區(qū)內(nèi)的學(xué)校、醫(yī)院以及其他公共場所等人群聚集的地方,應(yīng)按三級地區(qū)選取設(shè)計(jì)系數(shù)。
當(dāng)一個(gè)地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃,足以改變該地區(qū)的現(xiàn)有等級時(shí),應(yīng)按發(fā)展規(guī)劃劃分地區(qū)等級。
一級地區(qū):戶數(shù)在15戶或以下的區(qū)段;
二級地區(qū):戶數(shù)在15戶以上、100戶以下的區(qū)段;
三級地區(qū):戶數(shù)在100戶或以上的區(qū)段,包括市郊居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、發(fā)展區(qū)以及不夠四級地區(qū)條件的人口稠密區(qū);
四級地區(qū):系指四層及四層以上樓房(不計(jì)地下室層數(shù))普遍集中、交通頻繁、地下設(shè)施多的區(qū)段。
輸氣管道的居民密度指數(shù)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)(的規(guī)定,穿越道路的管段以及輸氣站和閥室內(nèi)管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)(F)的規(guī)定,見GB50251。
三、管道敷設(shè)
1. 輸氣管道應(yīng)采用埋地方式敷設(shè),特殊地段也可采用土堤、地面等形式敷設(shè)。
埋地管道覆土層最小厚度應(yīng)符合表9.4.1的規(guī)定。在不能滿足要求的覆土厚度或外荷載過大,外部作業(yè)可能危及管道之外,均應(yīng)采取保護(hù)措施。
2. 管溝溝底寬度應(yīng)根據(jù)管溝深度、鋼管的結(jié)構(gòu)外徑及采取的施工措施確定,管溝邊坡坡度應(yīng)根據(jù)土壤類別和物理力學(xué)性質(zhì)(如黏聚力、內(nèi)摩擦角、濕度、容重等)確定。其管溝溝底寬度、邊坡坡度和回填土作業(yè)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50251中的有關(guān)規(guī)定。
3. 當(dāng)輸氣管道采用土堤埋設(shè)時(shí),土堤高度和頂部寬度,應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤類別及性質(zhì)確定、并符合下列規(guī)定:
①. 輸氣管道在土堤中的徑向覆土厚度,不應(yīng)小于0.6m;土堤頂寬應(yīng)大于管道直徑兩倍,也不得小于0.5m;
②. 土堤邊坡坡度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、土壤類別和土堤高度確定。對黏性土土堤,壓實(shí)際系數(shù)宜為0.94~0.97。堤高小于2m時(shí),土堤邊坡坡度可采用1:0.75~1:1;堤高為2~5m時(shí),可采取1:1.25~1:1.5;
③. 土堤受水浸淹部分的邊坡宜采用1:2的坡度,并應(yīng)根據(jù)水流情況采取保護(hù)措施;
④. 在沼澤和低洼地區(qū),土堤的堤肩高度應(yīng)根據(jù)常水位、波浪高度和地基強(qiáng)度確定;
⑤. 當(dāng)土堤阻擋水流排泄時(shí),應(yīng)設(shè)置泄水孔或涵洞等構(gòu)筑物,泄水能力應(yīng)滿足重現(xiàn)期為25年一遇的洪水流量;
⑥. 軟弱地基上的土堤,應(yīng)防止填土后基礎(chǔ)的沉陷,確保管道安全;
⑦. 土堤用土應(yīng)滿足填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。
4. 地上敷設(shè)的輸氣管道跨越道路、鐵路的凈空高度應(yīng)符合表9.4.2的規(guī)定。
5. 埋地輸氣管道并行敷設(shè)。不受地形、地物或規(guī)劃限制地段的并行管道,最小凈距不能小于6m;
受地形、地物或規(guī)劃限制地段的并行管道,采取安全措施后凈距可小于6m,同期建設(shè)時(shí)可同溝敷設(shè);同溝敷設(shè)的并行管道,間距應(yīng)滿足施工及維護(hù)需求且最小凈距不應(yīng)小于0.5m。
穿越段的并行管道,應(yīng)根據(jù)建設(shè)時(shí)機(jī)和影響因素綜合分析確定間距。共用隧道、跨越管橋及涵洞設(shè)施的并行軌道,凈距不應(yīng)小于0.5m。
石方地段不同期建設(shè)的共行管道,后建管道采用爆破開挖管溝時(shí),并行凈距宜大于20m且應(yīng)控制爆破參數(shù)。
穿越全新世活動斷層的并行管道不宜同溝敷設(shè)。
6. 埋地輸氣管道與其他埋地管道、電纜的間距。輸氣管道與其他管道交叉時(shí),垂直凈距不應(yīng)小于0.3m,當(dāng)小于0.3m時(shí),兩管間交叉處應(yīng)設(shè)置堅(jiān)固的絕緣隔離物,交叉點(diǎn)兩側(cè)各延伸10m以上的管段,應(yīng)確保管道的防腐層無缺陷。
輸氣管道與電力電纜、通信光(電)纜交叉時(shí),垂直凈距不應(yīng)小于0.5m,交叉點(diǎn)兩側(cè)各延伸10m以上的管段,應(yīng)確保管道防腐層無缺陷。
7. 埋地輸氣管道與高壓交流輸電線路桿(塔)和接地體之間的距離。在開闊地區(qū),埋地管道與高壓交流輸電線路桿(塔)基腳間的最小距離不宜小于桿(塔)高;
在路由受限地區(qū),埋地管道與交流輸電系統(tǒng)的各種接地裝置之間的最小水平距離不宜小于表9.4.3的規(guī)定。在采取故障屏蔽、接地、隔離等防護(hù)措施后,表9.4.3規(guī)定的距離可適當(dāng)減小。
8. 地面敷設(shè)的輸氣管道與架空交流輸電線路的距離應(yīng)符合表9.4.4的規(guī)定。
9. 用于改變管道走向的彎頭的曲率半徑應(yīng)大于或等于5倍的公稱直徑,并應(yīng)滿足清管器或檢測儀器能順利通過的要求。現(xiàn)場冷彎彎管的最小曲率半徑應(yīng)符合表9.4.5的規(guī)定。
10. 輸氣管道采用彈性敷設(shè)時(shí),應(yīng)符合下列要求:
①. 彈性敷設(shè)管道的曲率半徑應(yīng)滿足管子強(qiáng)度要求,且不得小于鋼管外徑的1000倍。
②. 彈性敷設(shè)管道與相鄰的反向彈性彎曲管段之間及彈性彎曲管段和人工彎管之間,應(yīng)采用直管段連接;直管段長度不應(yīng)小于管子外徑值,且不應(yīng)小于500mm.
③. 輸氣管道平面和豎面不宜同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)角。
④. 輸氣管道的彎頭和彎管不得使用褶皺彎或蝦米彎。管子對接偏差不得大于3°。
11. 輸氣管道線路截?cái)嚅y(室)的設(shè)置。輸氣管道應(yīng)設(shè)置線路截?cái)嚅y(室),管道沿線相鄰截?cái)嚅y之間的間距應(yīng)符合下列規(guī)定:
以一級地區(qū)為主的管段不宜大于32km;
以二級地區(qū)為主的管段不宜大于24km;
以三級地區(qū)為主的管段不宜大于16km;
以四級地區(qū)為主的管段不宜大于8km;
上述規(guī)定的線路截?cái)嚅y間距,如因地物、土地征用、工程地質(zhì)或水文地質(zhì)造成選址受限的可作調(diào)增一、二、三、四級地區(qū)調(diào)增分別不應(yīng)超過4km、3km、2km、1km。截?cái)嚅y可采用自動或手動閥門。在防火區(qū)內(nèi)關(guān)鍵部位使用的閥門,應(yīng)具有耐火性能。
12. 管道的錨固和標(biāo)志
輸氣管道通過較大的陡坡地段,以及管道受溫度變化的影響,將產(chǎn)生較大下滑力或推力時(shí),宜設(shè)置管道錨固墩。
輸氣管道沿線應(yīng)設(shè)置里程樁、轉(zhuǎn)角樁、交叉和警示牌等永久性標(biāo)志。
里程樁應(yīng)沿氣流前進(jìn)方向左側(cè)沿管道從起點(diǎn)至終點(diǎn)每隔1km設(shè)置一個(gè),不得間隔。陰極保護(hù)測試樁可同里程樁結(jié)合設(shè)置。
埋地管道與公路、鐵路、河流和地下構(gòu)筑物的交叉處兩側(cè)應(yīng)設(shè)置標(biāo)志樁(牌)。
對易于遭到車輛碰撞和人畜破壞的管道,應(yīng)設(shè)置警示牌,并應(yīng)采取保護(hù)措施。
13. 輸氣管道防腐與保溫
輸氣管道的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21447《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
管道陰極保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21448《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。陰極保護(hù)管道應(yīng)與非保護(hù)構(gòu)筑物電絕緣。在絕緣接頭或絕緣法蘭的連接設(shè)施上應(yīng)設(shè)置防高壓電涌沖擊的保護(hù)設(shè)施。
在交、直流干擾源影響區(qū)域內(nèi)的管道,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50698《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和DB 50991《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,采取有效的減緩干擾的防護(hù)措施。
地面以上敷設(shè)的管道如需保溫時(shí),應(yīng)采用防腐層進(jìn)行防腐,保溫層材料和保護(hù)層材料的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50264《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
14. 輸氣管道材料的強(qiáng)度計(jì)算與選用見本書前面章節(jié)。
15. 輸氣站的設(shè)置見GB 50251。