保定中石油昆仑能源有限公司,成立于2010年10月19日,注册资本金12240万元。法定代表人杨二彬,企业类型为其他有限责任公司,住所为河北省保定市高阳县锦华街道高任路71号(隆合庄村南)。
经营范围:天然气生产和供应业。天然气利用技术开发。天然气管道储运。城市天然气管网及设施建设。管道燃气(天然气)销售(高阳县行政区域内经营)。城镇天然气(液化天然气)销售。燃气器具的销售。燃气输气设备、材料销售。燃气设备租货业务。建筑物采暖系统交装服务。管道工程建筑。销售仪器仪表、食品、厨房用具、卫生间用具及门用杂货、家用电器、文化用品。燃气器具及配件的蔌装、维修。自有场地出程。使鎮装饰服务。计算机技术服务。天然气供应服务。广告设计、制作、代理、发布。道路运输代理活动。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)
根据中国石油天然气股份有限公司《关于陕京三线在保定市区域内设立分输站有关事宜的复函》(石油计函【2009】88号)文和保定市人民政府《关于陕京三线在我市区域内设立分输站的函》((2009)保市府141号)文指示精神,保定中石油昆仑能源有限公司承建了高阳-保定-徐水天然气输配管道工程项目,通过该管道可向沿线的高阳县、保定市、徐水市等区域供气。
目前河北省天然气利用事业正在快速发展,天然气的利用率不断增加,已经取得了良好的社会效益、经济效益和环境效益。随着京石邯管道、鄂安沧管道、蒙西煤制天然气管道等在建或拟建天然气项目在河北省境内的建设,为河北省境内天然气利用工程的发展提供了一个良好的契机,尤其为高阳县及周边地区的天然气利用及环境保护需求提供了良好的基础。
该项目中的燃气管道工程均是在此背景下展开。
1、是优化能源供给结构、保护环境、促进经济和社会发展的需要天然气作为一种洁净、高效、方便的能源,在减少污染,提高环境空气质量方面,较其他能源具有很大优势。利用天然气与燃烧煤炭相比,可减少69%的CO2排放量、减少近100%SO2排放量、减少55%的氮氧化合物排放量、减少100%的粉尘排放量。
该项目的实施,是在继续优化地区能源供给结构、促进天然气的合理利用。尽管涉及的天然气用量不是很大,但项目的实施也是在为改善高阳县的环境空气质量,改善居民环境做出应有的贡献。积少成多,聚沙成塔,必将为地方的可持续发展战略,带动经济增长方面,推动城市绿色建设,起到积极的作用。
2、是拓展和巩固公司市场的需要
通过该项目的建设可以进一步扩大保定中石油昆仑能源有限公司在高阳的供气规模,从而提高竞争优势,达到拓展公司生存空间的需要。
3、是提前规划安排,达到降本增效的需要
碧水街北延中压燃气管道项目位于高阳县循环经济示范区内,该示范区是在京津冀一体化协同发展、国家大力推进循环经济发展的背景下,成立的首批国家级循环经济示范市县创建单位,是高阳县域经济进入全面升级的阶段的重要抓手,是坚持走高阳特色的循环经济道路,大力推进“循环经济产业化”战略的重要平台。
该示范区定位为以高效轻纺、节水印染为龙头;以工业科普旅游发展为引擎;以经济与环境协调优化发展为特色;兼具教育科研、旅游服务、商贸会展的现代化工业园区。
目前已有多家企业单位入园,初具规模,后期建设正在有序推进。正是在这个前提下,公司市场开发部紧盯园区建设进展,适时将碧水街北延中压燃气管道的建设提上议事日程,以期与碧水街北延的市政建设同步进行,达到降低公司成本的目标。
4、是回应民生,承担公司社会责任的需要
立洁洗染服务店、西田染厂、高阳县鑫燊纺织品制造有限公司(为南于八村鑫燊路中压燃气管道项目已落实用户)等四个中压燃气管道项目是应经营片区内用户的需求开展的项目。公司积极打造中压供气管网是回应民生,承担公司社会责任的需要。
此外,根据市场调查,中远期,鑫燊路将会增加2~3个工业用户,故南于八村鑫燊路中压燃气管道项目的实施既是满足用户需求,回应民生的举措,还是公司提前布局,降本增效之对策。
综上所述,该项目的建设是必要的。
保定中石油昆仑能源有限公司于2023年2月20日得到了河北高阳经济开发区管理委员会关于河北省高阳县循环经济示范区碧水街北延立洁洗染服务店项目燃气设施是否符合燃气发展规划征求意见的函的同意回复;又于当日得到了高阳县锦华街道办关于就锦华街道办高阳县西田染厂(普通合伙)项目燃气设施建设征求意见的函的同意回复;又于当日得到了高阳县邢南镇关于就邢南镇南于八村鑫燊路项目燃气设施是否符合燃气发展规划征求意见的函的同意回复。
项目建设地址为河北高阳经济开发区碧水街北延段、立洁洗染服务店、高阳县锦华街道办西田村道路、高阳县邢南镇四个燃气市场项目。项目总投资106万元。项目主要建设内容为:1、立洁洗染服务店中压燃气工程,起点位于平安街与碧水街交叉口东南角的已建中压燃气管道,沿碧水街东侧向北穿过正阳路,继续沿碧水街东侧向北至立洁洗染服务店西侧围墙。中压接驳处已建管道管径为dn200,已建管道的设计压力为0.4MPa,已建管道的运行压力为0.25~0.36MPa。2、高阳县循环经济示范区碧水街北延中压燃气工程,起点位于立洁洗染服务店西侧围墙外的拟建中压管道,其设计压力为0.4MPa,管径为dn200。管道沿碧水街东侧向北,穿过正阳路,再沿碧水街北延东侧至经三路南侧。3、高阳县西田染厂(普通合伙)中压燃气工程,自保沧路与锦华街交叉口东南角的已建中压燃气管道为起点,先向南穿越保沧路,再向东接沿保沧路南至高阳县西田染厂(普通合伙)围墙。接气点管径为dn160,设计压力为0.4MPa,运行压力为0.25~0.36MPa。4、南于八村鑫燊路中压燃气工程,起点位于南于八小学西,沿南于八小学南侧的道路向西,穿过村西边南北向道路后,然后该道路向北至鑫燊纺织品有限公司。接气点管径为dn200,设计压力为0.4MPa,运行压力为0.15~0.36MPa。
该项目的气源来自项目附近的市政中压管网,这些市政中压管网的上游气源点位高阳门站,该门站的设计供气规模为3×104Nm3/h。高阳门站的上游气源为高阳-保定-徐水支线,该支线的输气能力为8×108Nm3/a。
根据保定中石油昆仑能源有限公司高阳门站的运行数据,近3年该门站的其小时最大用气为2.1×104Nm3/h。本工程近期新增小时用气量为0.112×104Nm3/h,远期新增小时用气量为0.265×104Nm3/h。
故该项目的气源是有保障的。
3)气质参数
高阳-保定-徐水支线的上游气源来之陕京线,输送的天然气主要来自长庆气,陕京三线建成初期供气源为中亚和长庆气,后期则为塔里木和长庆天然气。
1、碧水街北延段中压燃气工程
碧水街北延段中压燃气工程项目位于河北省保定市高阳县循环经济示范区碧水街与正阳路交叉口北侧,属于高阳县开发区市政管网配套项目。主要用户为碧水街两侧入园工业用户,全段长1400米,其南侧已敷设了PE200中压燃气管道。本次拟沿途设分支阀井8座,用以满足道路两侧用户。经沟通开发区管委会,预计8月份同时施工建设。
2、高阳县西田染厂中压燃气工程
该项目位于河北省保定市高阳县锦华街道办西田村,西田染厂属于工业用气,主要用气点为生产车间,用气设备定型机2台、烘干机4台,供气压力45-47kPa,预计年用气量约为8.8万方。该用户北侧有一条中压燃气管道,计划铺设200米中压燃气管道,并设置阀门井2个,为该用户供气。
3、高阳县立洁洗染服务店中压燃气工程
该项目位于循环经济示范区碧水街南段东侧,立洁洗染服务店属于工业用气。主要用气点为锅炉房,用气设备为1吨燃气锅炉1台,供气压力6-8KPa,预计年用气量约为3.8万方。拟从该用户南侧约240m处接原已经敷设的PE200天然气管道,并设支线阀门井1个,为该用户供气。
4、高阳县鑫燊路中压燃气工程
该项目位于高阳县邢家南镇南于八村西(该项目近期为高阳县鑫燊纺织品制造有限公司供气),主要用气点为生产车间,用气设备定型机2台,供气压力10-12KPa,年用气量约为3.8万方。拟从南于八小学西侧接气,敷设管道850m中压管道,阀门井2个,为沿线用户供气。
1、气象条件
高阳县属暖温带大陆性半干旱半湿润季风气候区。四季分明,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季风清气爽,冬季寒冷少雪。多年平均气温11.9℃,一月份平均气温-5.1℃,七月份平均气温26.5℃。年极端最高气温为42℃,年极端最低气温-24.3℃。年平均降水量535mm,最大年降水量1013mm,最小年年降水量222mm,年内降水分配不均,87.6%以上雨量集中在6—9月份,而7—8月份降雨占全年总降水量的76.5%,且多以暴雨形式出现,春秋两季降水约占全年总降水量的24.8%,而冬季只占2.2%,这种降水规律造成旱涝灾害频繁,发生率高达56.7%,形成冬干、春旱、秋旱的基本状况,多年平均蒸发量1810.5mm。
地面气流主要受太行山山脉影响,主导风向为SSW,次主导风向为NNE,多年平均静风频率23.9%,年平均风速2.3m/s。最大冻土深度0.55m,无霜期200天。
2、地形地貌
高阳县地处华北平原中部,为太行山东麓山前冲洪积平原,地势低平开阔,自西南向东北略有倾斜,自然坡降在1/4000-1/5000之间,海拔高程在7.6-12.6之间,出露地层为第四系冲洪积沉淀物。厂区地形平坦开阔,海拔高约12m,工程地质条件较好,为七级地震烈度区。
地貌类型主要有缓坡地和洼地,另有缓岗地、慢坡地、低平地、槽形碟形洼地、河漫滩等微地貌类型。沉积物由较厚的第四纪松散冲积物组成,以粘性土为主,夹灰黑色有机质淤泥和细粉砂层。在此区由于地下水径流变得缓慢,水位较浅,蒸发浓缩作用加剧,导致地表以下20-30m内大都发育着咸水层,又因近代河流冲积作用,沿古河道带则形成似叶脉状浅层淡水带分布。
该区域地处山前冲积平原向低平原过渡带上,地形低洼,地下水对土壤的形成影响较大,故发育的土壤多为壤质潮土,约占总面积的80%。又由于部分地段地下水中的无机盐份受毛细管作用不断在表土上积累,又有部分盐化潮土产生,约占总面积的20%。成土母质为河流冲积和湖相沉积,土层深厚,受行洪方向交错影响,土层多变,沙粘相间。全县土壤均为潮土类,包括潮土和盐化潮土两个亚类,八个土属,二十二个土种。从总体分布上看,西南部缓岗地带,排水较好,土质疏松,旱涝保收,耕作熟化好,生产力水平高,是本县农业生产精华所在;东北洼地,土质粘重,易涝成灾,岗瓦之间的漫坡地,则是旱涝相兼,盐碱较重的地区,耕作粗放,生产力水平低下。
3、水文地质
区域内两大冲积、洪积扇群所构成的大型扇间洼地的一部分。地下水呈多层次、多水质和自西向东递降的梯度结构。含水层为粉细砂与亚粘土、淤泥质亚粘土交互成层而构成的浅层承压含水组。其中,境内西南部以中细砂为主,砂层厚而层次少;中部、东北部以细粉砂为主,砂层薄而层次多;其他区域介于两者之间。境内含水层均呈条带状分布,底板埋深130~150m,最大至170~200m,地下水主要贮存于第四纪松散地层中。在平面上,咸水厚度由西南向东北逐渐加厚,西南边境为全淡区,淡水厚度小于30m,到境内中部,咸水厚度30~50m,东部及东北部咸水厚度为50~80m;在垂直方向上,富水性自下而上由弱变强,砂层由薄变厚,砂粒由细变粗。
该区分布第四系为松散沙层的孔隙和土层的裂隙之中,为多层结构的松散岩类孔隙水。区域内地下水流向,总体趋势为西南向东北流动,水位与地势基本吻合。区域主要以松散地层(沉积物)的岩性为基础,以水文地质条件依据自上而下划分四个含水层组,现将各含水层组分述如下:
(1)第I含水层组
第I含水组为潜水,该含水层主要岩性为浅黄、灰黄和褐色粉质粘土、砂质粉土和中细砂互层。厚度10~20m,单位涌水量2.5~5m3/h.m,矿化度<2g/l,底板埋深40~60m左右。隔水层岩性主要为粘土、亚粘土、亚砂土。根据区域地质条件及周围勘探孔等资料分析,在20~30m之间分布有一层9.0m厚的较稳定的隔水层。隔水底板埋深40~50m。
(2)第II含水层组
第II含水组为浅层承压水,岩性为棕色粉质粘土和中细砂层,厚度10~15m,单位涌水量10~15m3/h.m,矿化度<2g/l,底板埋深120~170m左右。
(3)第III含水层组
第III含水组为深承压水,岩性为棕、棕红色粉质粘土,中砂及粗砂层,厚度15~25m,此层有较稳定的隔水顶板,单位涌水量10~20m3/h.m,矿化度<2g/l,底板埋深250~350m。
(4)第Ⅳ含水层组
第Ⅳ含水组为深承压水,岩性为棕红、紫红色粘土、粉质粘土、中细砂、中粗砂相间,砂层多风化,微固结至半固结,厚度35~50m,单位涌水量5~8m3/h.m,矿化度<2g/l,底板埋深350~550m,局部达到600m左右。
4、地震烈度
本地区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g。
高阳县位于保定东南部,毗邻雄安新区,距北京、天津、石家庄各约150公里,保沧高速、大广高速和正在建设的津石高速贯穿全境。县域面积441平方公里,全境为平原,有潴龙河、孝义河、小白河3条汇入白洋淀的季节性河流。县内石油资源丰富,年产石油约25万吨,地热总储藏面积约1007平方公里,总蕴含量相当于10.44亿吨标准煤,被誉为华北地热之冠。隶属河北省保定市,地处华北平原,位于保定市东南部,北靠华北明珠白洋淀与雄安新区安新县交界,西与清苑区毗邻,南与蠡县、肃宁接壤,东与河间、任丘相接,介于东经115°38′~115°39′和北纬38°30′~38°46′之间,总面积441平方千米。截至2019年10月,高阳县下辖1个街道、5个镇、2个乡和1个开发区,县政府驻高阳镇。根据第七次人口普查数据,截至2020年11月1日零时,高阳县常住人口318986人。
该项目管道压力级制确定为中压A。新建的燃气中压输配系统,中压管道设计压力均为0.4MPa,采用中压A级输气、配气方案,根据用户的环境条件、用气规模的情况,确定调压方式为中压-中压调压柜 (箱)的方案。即附近中压管道的气源(0.2~0.36MPa)进入该项目拟建中压管道,设置在终端的调压柜(箱),调至用户设备所需的用气压力。中压输配系统构成见下图:
图2.5.1输配系统结构图
区域性燃气用量每月、每日、每时都是变化的,特别是居民用户和商业用户的每日用气量有非常悬殊的用气高峰和用气低谷之分,为保障用户稳定用气,应采取调度措施来解决用气的波动性。理想状态下,气源点的供气量如随着用气量的变化而变化,可满足用气的峰谷波动。但由于现实中气源供气量的调节幅度有限,不能适应完全的用气波动,因此,必须在燃气输配系统中采取一定的调度措施和手段,以满足供气波动需求。
本工程采用管输天然气气源,上游的供气量是较为均匀的,而用气每时、每日、每月都在不断的变化,为了解决均衡供气与不均衡用气之间的矛盾,就需储存一定的气量用来调峰,季节调峰和日调峰由上游解决,小时调峰一般可采用高压管道的末端储气和建设储气罐等设施来解决。
由于本工程均为工业用户,其小时用气量比较均匀,可不考虑设置小时调峰设施,依托上游即可解决。
由于本工程不考虑调峰需求,不具备设置储气设施的条件,因此也不考虑应急储气,由用户自备其它能源替代。在用其它能源替代时,用户应结合工业生产的特点,自行考虑可临时替代能源的种类,并须符合天然气使用的相关规定和要求。
1、设计压力:0.4MPa;
2、气源接驳点运行压力:0.20~0.36MPa;
3、设计温度:常温;
4、供气规模:1)碧水街北延和立洁洗染服务店530Nm3/h;
2)西田染厂480Nm3/h;
3)鑫燊纺织品制造有限公司600Nm3/h;
5、管线长度:1)碧水街北延和立洁洗染服务店1.64km;
2)西田染厂0.20km;
3)鑫燊纺织品制造有限公司0.85km。
1、立洁洗染服务店中压燃气工程
立洁洗染服务店中压燃气工程的起点位于平安街与碧水街交叉口东南角的已建中压燃气管道,沿碧水街东侧向北穿过正阳路,继续沿碧水街东侧向北至立洁洗染服务店西侧围墙。
图2.5.3-1立洁洗染服务店中压燃气管道走向示意图
2、碧水街北延中压燃气工程
高阳县循环经济示范区碧水街北延中压燃气工程的起点位于立洁洗染服务店西侧围墙外的拟建中压管道,管道沿碧水街东侧向北,预埋套管穿过正阳路,再沿碧水街北延东侧至经三路南侧。
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图2.5.3-2碧水街北延中压燃气走向示意图
3、西田染厂(普通合伙)中压燃气工程
高阳县西田染厂(普通合伙)中压燃气工程的起点位于保沧路与锦华街交叉口东南角的已建中压燃气管道,先向南穿越保沧路,再向东接沿保沧路南至高阳县西田染厂围墙(红线外)
图2.5.3-3西田染厂中压燃气走向示意图
4、南于八村鑫燊路中压燃气工程
南于八村鑫燊路中压燃气工程的起点位于南于八小学西,沿南于八小学南侧的道路向西,穿过村西边南北向道路后,然后该道路向北至鑫燊纺织品有限公司。
图2.5.3-4南于八村鑫燊路中压燃气走向示意图
1、敷设方式
该项目的中压燃气管道以开挖直埋的敷设方式为主,通过既有等级道路和车流量大的非等级道路时,采用顶进套管或定向钻等非开挖方式施工。直管段管道下沟时,管道应保持自然状态来满足平面和竖向的变化要求。遇局部不良地质段应椐现场具体情况采取必要措施。燃气管道穿越主要道路采用增加套管的保护方式,套管与燃气管道之间的空隙应采用干砂填实。
2、敷设埋深
中压燃气管道采用埋地敷设,管道埋深应不低于《城镇燃气设计规范(2020版)》GB50028-2006的要求,且须埋设在土壤冰冻线以下。根据《建筑地基基础设计规范-标准冻深线图》GB50007-2011标准,高阳县的冻土深度应为0.6m。
综合考虑管道敷设区域的情况,确定该项目中压燃气管道一般开挖直埋段,管道平均覆土厚度为1.2m,最小厚度不小于0.8m;定向钻穿越段最小覆土厚度不小于1.2m;穿越城市主干道时,最小覆土厚度不小于1.2m;穿越乡间道路或在其下方时,最小覆土厚度不小于1.0m。
3)作业带宽
施工作业带宽度5m,根据现场实际情况适当调整。
4)安全间距
输配管网的敷设应严格按照《城镇燃气设计规范(2020版)》GB50028-2006规定的安全间距,聚乙烯天然气管道与周边建、构筑物的安全间距按《聚乙烯燃气管道工程技术标准》CJJ63-2018执行。
表2.5.4-1地下天然气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)
项目 |
中压A与周边距离 |
|
建筑物的 |
基础 |
1.5 |
外墙面(出地面处) |
- |
|
给水管道 |
0.5 |
|
污水、雨水排水管 |
1.2 |
|
电力电缆 (含电车电缆) |
直埋 |
0.5 |
在导管内 |
1.0 |
|
通信电缆 |
直埋 |
0.5 |
在导管内 |
1.0 |
|
其它天然气管道 |
DN≤300mm |
0.4 |
DN>300mm |
0.5 |
|
热力管 |
直埋 |
1.0 |
在管沟内(至外壁) |
1.5 |
|
电杆(塔)的基础 |
≤35KV |
1.0 |
>35KV |
2.0 |
|
通讯照明电杆(至电杆中心) |
1.0 |
|
铁路路堤坡脚 |
5.0 |
|
有轨电车钢轨 |
2.0 |
|
街树(至树中心) |
0.75 |
表2.5.4-2地下天然气管道与构筑物或相邻管道之间的垂直净距(m)
项目 |
地下天然气管道(当有套管时,以套管计) |
|
给水管、排水管或其它天然气管道 |
0.15 |
|
热力管的管沟底(或顶) |
0.15 |
|
电缆 |
直埋 |
0.50 |
在导管内 |
0.15 |
|
铁路轨底 |
1.20 |
|
有轨电车轨底 |
1.00 |
表2.5.4-3聚乙烯天然气管道与热力管道之间水平净距(m)
项目 |
低压地下燃气管道 |
中压A地下燃气管道 |
||
热力管 |
直埋 |
热水 |
1.0 |
1.0 |
蒸汽 |
2.0 |
2.0 |
||
在管沟内(至外壁) |
1.0 |
1.5 |
表2.5.4-4聚乙烯燃气管道与热力管道之间的垂直净距(米)
项目 |
燃气管道(当有套管时,从套管外径计)(m) |
|
热力管 |
燃气管在直埋管上方 |
0.5(加套管) |
燃气管在直埋管下方 |
1.0(加套管) |
|
燃气管在管沟上方 |
0.2(加套管)或0.4 |
|
燃气管在管沟下方 |
0.3(加套管) |
5、管沟开挖及回填
管沟断面形状为倒梯形断面,管沟开挖表层耕植土应单独存放,最后回填。
管沟基础处理:沟底遇有废弃构筑物、块石、木头、垃圾等杂物时必须清楚干净,并整平压实至设计标高。采用人工开挖且无地下水时,槽底预留值宜为0.05~0.10米;当采用机械开挖或有地下水时,槽底预留值不应小于0.15米;管道安装前应人工清底至设计标高。
管沟沟底宽度和工作坑尺寸,应根据现场实际情况和管道敷设方法确定,也可按下列要求确定:
单管沟边组装和单管敷设可按下式计算:
a=DN+0.3
式中a—沟槽底宽度(m);
DN—管道公称直径(m);
梯形槽(如下图)上口宽度可按下式计算:
图2.5.4-1梯形槽横断面
b=a+2nh
式中b—沟槽上口宽度(m);
a—沟槽底宽度(m);
n—沟槽边坡率(边坡的水平投影与垂直投影的比值);
h—沟槽深度(m)。
当土壤具有天然湿度、构造均匀、无地下水、水文地质条件良好,且挖深小于5m,不加支撑时,沟槽的最大边坡率可按下表确定。
表2.5.4-5深度在5m以内的沟槽最大边坡率
土壤名称 |
边坡率 |
||
人工开挖并将 土抛于沟边上 |
机械开挖 |
||
在沟底挖土 |
在沟边上挖土 |
||
砂土 |
1:1.00 |
1:0.75 |
1:1.00 |
亚砂土 |
1:0.67 |
1:0.50 |
1:0.75 |
亚黏土 |
1:0.50 |
1:0.33 |
1:0.75 |
黏土 |
1:0.33 |
1:0.25 |
1:0.67 |
含砾土卵石土 |
1:0.67 |
1:0.50 |
1:0.75 |
泥炭岩白垩土 |
1:0.33 |
1:0.25 |
1:0.67 |
干黄土 |
1:0.25 |
1:0.10 |
1:0.33 |
注:1如人工挖土抛于沟槽上即时运走,可采用机械在沟底挖土的坡度值。 2临时堆土高度不宜超过1.5m,靠墙堆土时,其高度不得超过墙高的1/3。 |
管道主体安装检验合格后,沟槽应及时回填,但需留出未检验的安装接口。回填前,必须将槽底施工遗留的杂物清除干净。
对特殊地段,应经监理和建设单位认可,并采取有效的技术措施,方可在管道焊接及其它检验合格后全部回填。
不得采用冻土、垃圾、木材及柔性物质回填。管道两侧及管顶以上0.5m内区域的回填土不得含有碎石、砖块等杂物,且不得采用灰土回填。距管顶0.5m以上的回填土中的石块不得多于10%,回填土的粒径不得大于0.1m,且均匀分布。
沟槽回填时应先回填管底局部悬空部位,再回填管道两侧。
回填土应分层压实每层虚铺厚度宜为0.2~0.3m,管道两侧及管顶以上内的回填土必须采用人工压实管顶以上0.5m的回填土可采用小型机械压实,每层虚铺厚度宜为0.25~0.4m。
在保证安全的情况下,沟槽的支撑可以在管道两侧及管顶以上0.5m回填完毕,并压实后拆除,支撑拆除后应采用细砂填实缝隙。
6、开挖路面的恢复
等级道路及城市道路的沥青路面和混凝土路面的恢复,应由具备专业施工资质的单位施工。当地市政管理部门对路面恢复有其他要求时,应按当地市政管理部门的要求执行。
乡村道路的恢复,其回填路面的基础和修复路面材料的性能不应低于原基础和路面材料。当施工场所所在村委会对路面恢复有其他要求时,应按其要求执行。
7、非开挖施工技术要求
1穿越施工方式的选择
在4.4.2节所述的4条中压管道工程中,除南于八村鑫燊路中压燃气工程在乡村外,其它3个均在高阳县城建成区或规划范区围。与拟建管道交叉的道路交通繁忙,或是水泥路面面积大,协调有难度,故选用非开挖方式穿越。
目前,在城镇燃气施工中,技术最成熟、运用最广泛的首推水平定向钻,其次就是顶进套管。针对本工程4个项目的穿越,在穿越方式上比选说明如下表。
表2.5.4-6穿越方式比选
序号 |
穿越 名称 |
概况描述 |
穿越方式 |
优点 |
缺点 |
推荐穿越方式 |
1 |
平安 路穿 越 |
道路位于经济示范园区并已建成,穿越处道路含人行道的宽度为30m |
定向钻 |
1)投资较小 2)施工难度小 |
1)不便在绿化带范围内便于接出三通 |
从管理和后 期维护成本 上考虑,推 荐顶管 |
顶管 |
1)无须交通管制 2)在路边绿化带范围内便于接出三通 |
1)投资较大 |
||||
开挖+盖板 |
1)投资小 |
1)须交通管制 2)须专业队伍对路面进行恢复 |
||||
2 |
正阳 路穿 越 |
道路位于经济示范园区,穿越处规划宽度为40m |
定向钻 |
1)相对开挖预埋套管交接工序较少 |
1)比较另方案投资较大 2)不便在绿化带范围内便于接出三通 |
开挖预埋套管 |
开挖预埋套管 |
1)投资小 2)施工难度小 |
1)相比定向钻,交接工序较多 2)须设置捡漏管或将管间空间回填 |
||||
3 |
保沧 线穿 越 |
穿越处位于高阳县城南部锦华街道西田村北,为省道,含人行道路宽约18m,交通繁忙 |
定向钻 |
1)投资较小 2)施工空间受限 |
1)不便在绿化带范围内便于接出三通 |
因施工空间 受限及交通 繁忙,推荐 顶管 |
顶管 |
1)无须交通管制 2)在路边绿化带范围内便于接出三通 |
1)投资较大 |
||||
开挖+盖板 |
1)投资小 |
1)须交通管制 2)须专业队伍对路面进行恢复 |
||||
4 |
成片 水泥 地穿 越 |
道路位于经济示范园区碧水街东侧,成片水泥地长约85m,工厂内有水泥泵车出入 |
定向钻 |
1)不影响工厂车辆进出 |
1)投资较大 |
从协调困难 和节省投资 的角度考 虑,推荐定 向钻 |
顶管 |
1)不影响工厂车辆进出 |
1)投资大 |
||||
开挖+盖板 |
1)投资小 |
1)须协调工厂同意,存在不确定性 2)影响工厂车辆通行 |
2非开挖穿越施工要求
采用非开挖穿越施工前,应探查出穿越处管道中线两侧各10m范围内的地下管网分布情况,并对穿越处进行工程和水文地质勘察。
A采用定向钻施工时,应满足下列要求:
a.施工前必须对穿越段进行勘探取样或局部开挖的方法,取得定向钻施工路由位置的地质资料。符合定向钻穿越要求,方可进行施工。
b.测量放线:根据设计坐标,放样穿越出、入土点,并做好标记。
c.钻进时,在入土点设置钻机。导向孔应根据设计曲线钻进,每根钻杆的折角应根据管径大小和管道的最小允许曲率半径确定。入土角范围为8°~18°,出土角范围为4°~12°。
d.导向孔允许偏差应符合下表要求,且偏差不应大于穿越长度的1%。表2.5.4-7定向钻允许偏差
管材 |
导向孔曲线 |
出土点 |
||
横向偏差 |
上下偏差 |
横向偏差 |
纵向偏差 |
|
PE管 |
±2 |
+1~-1 |
±0.5 |
+1~-1 |
e.在采用扩孔器扩孔当管道直径为DN+100(mm),当DN200≤管道直径≤DN600时;最小扩孔直径为1.5DN(mm)。钻进及扩孔过程中,需用膨润土防塌液防止孔壁垮塌。
f.钢制管道穿越曲率半径不应小于1500D(D为穿越管段的外径),PE管穿越曲率半径不应小于500D(D为穿越管段的外径),穿越管段在入土点地面以下10m长度范围内应为直管段。定向钻g.聚乙烯管道的最大拖拉力按公式计算:
F=14Õde2/(3×SDR)
式中:F-最大拖拉力(N);
de-管道公称直径(mm);
SDR-标准尺寸比。
h.采用定向钻施工,聚乙烯燃气管道穿越时,须用SDR11型管材,其最长不应超过300m,回拖后应静置24小时后,才能进行各段的连接。
i.管道组装:穿越管段在地面进行组装焊接;检验试压;管道组装根据场地情况可分段组装作业。
j.制作修建拖管发送道:管道回拖穿越前,将管道放置于不损伤管道外壁的发送道。
k.待穿越段管道组装、检验、试压完毕;穿越定向钻孔轨迹符合设计要求、扩孔孔径符合要求后,由钻进侧回拉,将穿越管段沿导向孔拖至地面。回拖前在施工现场对管材进行外观检查,管材表面划伤深度不用超过管壁厚的5%。
B采用顶管施工时,应满足下列要求:
a.套管选用钢管,其内径应比穿越的燃气管道外径大于100mm以上;b.套管宜伸出道路人行道边外2m;
c.套管在路面下的覆土厚度不得小于1.2m;
d.钢套管在无内压状态下的径向稳定性校核应合格;
e.套管穿越水平段上不得设置弯头;
f.钢质套管应进行加强级防腐,其壁厚应结合埋深地的土壤情况考虑腐蚀余量;
g.顶管实施前,施工单位应编制施工方案,经报批后实施;
h.本工程施工阶段危险性较大的工程为顶管工作坑的开挖、支护和降水工程。根据住建部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知要求,对开挖深度在3m(含3m)~5m(不含5m)的工作坑要求施工单位编制专项施工方案,对开挖深度在5m(含5m)以上的工作坑,除应编制专项施工方案外,还应组织专家论证。
8、线路保护及抗震措施
高阳县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g。设计地震分组为第二组。按照《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003的要求,抗震设防烈度为6°及高于6°地区的室外给水、排水、燃气和热力工程设施,必须进行抗震设计。
本工程采用的抗震措施主要有以下几种
部分管道如遇陡坡、陡坎、河渠、冲沟、公路填方区等地方,视具体情况设置挡土墙、护坡、护壁、排水沟等保护措施;
尽量避开地震断裂带;
合理规划布局,主要管环状布置并设置必要的切断和排放措施。
管材选用钢管和PE管,具有一定伸缩性和挠性。
阀门是控制天然气管网运行的重要手段,以前多采用修建地下阀井方式保养地下阀门。由于城市地下可用空间越来越少,地下阀井占地下管位空间太大,因而在本工程中地下管网的阀门采用直埋阀。
管道阀门通常处于常开状况,为便于检修,选用的阀门需要良好严密性,开关可靠、耐磨、耐腐蚀,具有可靠的大扭矩驱动装置。
PE管道上的阀门采用与PE管相适应的PE球阀,应满足《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第3部分:阀门》GB/T15558.3-2008的性能技术要求;
燃气干管上,应设置分段阀门,并应在阀门两侧设置放散管,分段阀门间距不宜大于2km。中压燃气支管的起点处应设置阀门。
穿跨越重要河流、铁路或公路的中压燃气管道,两侧均应设置阀门。
为检修接管方便及更好保护天然气管道,需要标明天然气管道走向,在天然气管道地面上设置标志桩,路面标志设置在燃气管道的正上方,标志应有"天然气"字样,并要正确、明显地指示管道的走向和地下设施。设置位置为管道转弯处、三通处、管道末端,直线管段路面标志的设置间隔不大于50m。
为便于维护管理,在管道上方地面上设置标志牌,每隔百米设标志牌一个,上面注明管道管径、走向、长度、管道埋深以及天然气公司抢险维修电话。为防止管道非正常破坏及便于检测地下管线,埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带,警示带敷设前应将敷设面压实,并平整地敷设在管道的正上方,距管顶的距离宜为0.3~0.5m,但不得敷设与路基和路面里。警示带采用聚乙烯编织带,上面写有警示字样。
PE管道敷设时,应同时在PE管道正上方紧贴管道埋设金属示踪线。金属示踪线检测点一般可设置于Ⅱ型示踪检漏桩、调压箱进出口管处,其中调压箱最末端引入管、引入管长度大于5米、引入管有转折的必须在引入管处设置检测点。金属示踪线的连通和接地极的设置原则上以项目为单元。一个项目内分次施工的示踪线均需连通,预留管道的放散井在连接、延伸新建管道并取消后,井内示踪线需与新建管道示踪线连通;新工程项目的PE管道示踪线不与其他工程项目的PE管道的示踪线相连通。
示踪线大于300米时,在两端设置检测井,当示踪线的一端起止于阀门井时,可不设置检测井。
结合管道长度、用气需求,通过工艺计算,确定该项目的管径。
1、水力计算公式
中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失按下式计算:
式中,P1—燃气管道起点压力,绝压kPa;
P2—燃气管道终点压力,绝压kPa;
Z—压缩因子,当燃气压力小于1.2MPa(表压)时,Z取1;
L—燃气管道计算长度,km;
Q—燃气管道计算流量,Nm3/h;
D—管道内径,mm;
Ρ—燃气的密度,kg/Nm3;
T—设计中所采用的燃气温度,K;
T0—273.15,K;
Λ—燃气管道摩擦阻力系数,其中
式中,lg—常用对数;
K—管道内表面当量绝对粗糙度,mm;
Re—雷诺数。
2、管径选取原则
中压管网输配能力按照“设计区域高峰小时用气量平衡表”确定,由于市场开发等诸多不确定性因素的存在,为了避免重复投资建设,在管线输配能力应考虑一定的富余量。
设计输配能力的富余量应根据各村庄的地理位置及周边存在的商业等用户的实际情况进行考虑。
中压接气点压力按照0.2MPa考虑,管网的最不利点压力不小于0.1MPa。确定管径时应兼顾经济性和供气可靠性的原则,确定最终的供气方案。
3、材质选择
1)管材特点
根据《城镇燃气设计规范》(2020版)GB50028-2006用于输送城镇中压天然气的管材主要有:钢管,聚乙烯塑料管(PE管),钢骨架PE管(SPE管)。
钢管:具有承载应力大、可塑性好、便于焊接等优点。钢管与其它管材相比,壁厚较薄、节省金属用量,但耐腐蚀性较差,必须采取可靠的防腐措施;
PE管:具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、使用寿命长、抗拉强度较大、施工速度快、可减少由于施工工期带来的交通问题等优点,在温度为20℃时,最大允许工作压力为0.7MPa。
SPE管:由于PE管本身特性的限制,当其管径较大时,其壁厚迅速增大,导致造价过高。钢骨架PE管正弥补这一缺点,其采用钢丝网作为骨架,使其承压能力大幅提高,但壁厚基本保持不变。既具有钢管的刚性,又具有PE管优良的的耐腐蚀性和良好的水力特性,但SPE管目前没有与之相配套的阀门,需要先将SPE管转换成钢管或PE管后设置阀门。
2) 管材比较
表2.5.6-1PE管、SPE管及钢管比较表
管材 项目 |
PE管 |
SPE管 |
钢管 |
|
PE100SDR11 |
PE100SDR17 |
|
|
|
承压能力 |
≤0.7MPa |
≤0.4MPa |
≤0.7MPa |
不限 |
敷设要求 |
不高 |
不高 |
不高 |
高 |
防腐 |
不需防腐 |
不需防腐 |
不需防腐 |
PE三层防腐 |
探伤 |
不需探伤 |
不需探伤 |
不需探伤 |
需探伤、拍片 |
连接方式 |
热熔对接、电熔连接 |
热熔对接、电熔连接 |
电熔连接 |
焊接 |
施工费用 |
较少 |
较少 |
较高 |
高 |
内壁粗糙度 |
近似光滑(0.01mm) |
近似光滑(0.01mm) |
近似光滑(0.01mm) |
0.2mm |
3)管材确定
通过以上综合比较,结合本工程的实际情况以及建设单位的材料采购选用要求:中压燃气管道全部采用PE100SDR11系列天然气用聚乙烯管,技术性能符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第一部分:管材》GB/T15558.1-2015。
4、管径计算结果
表2.5.6-2该项目管径选取计算对比表
序号 |
用户 |
高峰小时 流量 (104Nm3/h) |
管道长度(m) |
管道规格 |
起点压力(MPa) |
终点压力(MPa) |
流速(m/s) |
1 |
碧水街北延 及立洁洗染 服务店 |
0.053 |
1640 |
n200SDR11 |
0.20 |
0.20 |
2.1 |
Dn160SDR11 |
0.20 |
0.19 |
3.3 |
||||
2 |
高阳县西田 染厂(普通合伙) |
0.048 |
200 |
n10SDR11 |
0.20 |
0.19 |
6.3 |
|
0.20 |
0.19 |
11.0 |
||||
3 |
高阳县鑫燊 纺织品制造 有限公司 |
0.060 |
850 |
|
0.20 |
0.18 |
7.9 |
n90SDR11 |
0.20 |
0.08 |
13.8 |
由于碧水街北延及立洁洗染服务店这2个项目的中压管道是敷设在循环经济示范区内,目前除立洁洗染服务店外,沿碧水街北延的企业尚未入驻。在估算用气量时,远期气化率取值为15%,偏低。且该道路为示范区主干道,其南段先期已敷设了dn200的管道,南北管径保持一致,后期可依托该中压管道作为干管组网。因此,按照以上的管径选取原则和计算结果,本工程推荐管径如下:
1)碧水街北延及立洁洗染服务店中压燃气管道用管:dn200
2)西田染厂中压燃气管道用管:dn110
3)南于八村鑫燊路中压燃气管道用管:dn90
聚乙烯管与钢管的连接应采用钢塑转换接头;公称外径dn≤90mm的聚乙烯管宜应采用全自动电熔连接,dn>90mm的聚乙烯管宜采用全自动热熔或电熔连接;聚乙烯管与聚乙烯阀门、PE接头的钢制阀门连接应采用电熔连接。聚乙烯燃气管道与金属管道或金属附件连接,应采用法兰或钢塑转换接头连接。穿越道路时加套管作为保护措施。
其他未说明事项按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005及《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T250-2016执行。
该项目中压PE管道连接前,应核对欲连接的管材、管件规格、压力等级;检查管材表面,不宜有磕、碰、划伤,伤痕深度不应超过管材壁厚的10%,且不大于4mm,穿越段管材不超过5%。
热熔连接的焊接接头连接完成后,应进行100%的卷边对称性和接头的对正性检验,对开挖敷设不少于15%的接头进行卷边切除检验,水平定向钻非开挖施工进行100%接头卷边切除检验,并应符合规范《聚乙烯燃气管道工程技术标准》CJJ63-2018的要求。
电熔连接的焊接接头连接完成后,应进行外观检查,并应符合《聚乙烯燃气管道工程技术标准》CJJ63-2018的要求。
其他未说明事项按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005执行。
管道施工完毕后中压燃气管道要用压缩空气进行分段吹扫。吹扫流速不宜小于20m/s,吹扫用压缩空气压力不得大于管道设计压力,且不应大于0.3MPa,气体温度不得高于40℃。当目测排气无烟尘时应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验,5min内靶上无铁锈、尘土等其它杂物为合格,并作好记录。吹扫管段内的阀门等设备不应参加吹扫,待吹扫合格后再安装复位。吹扫合格设备复位后,不得再进行影响管内清洁的其它作业。
2)强度试验
中压管道试验介质为压缩空气,试验压力为0.6MPa;管道强度试验应先分段后整体,压力逐步缓升,首先升压至试验压力的50%后,应进行初检,如无泄露、异常,继续升压达到试验压力,然后稳压1小时,观察压力计不应少于30min,无压力降为合格。
3)严密性试验
严密性性试验应在强度试验合格、管线全面回填后进行。严密性试验介质采用空气,中压管道试验压力为0.46MPa,试压时升压速度不宜过快,压力缓慢上升至30%和60%试验压力时,应分别停止升压,稳压30min,并检查系统有无异常情况,如无异常情况继续升压。管内压力升至严密性试验压力后,待温度、压力稳定后开始记录。
严密性试压稳压的持续时间应为24h,每小时记录不应少于1次,当修正压力降小于133Pa为合格。
修正压力降应按下式确定:
△P'=(H1+B1)-(H2+B2)×(273+t1)/(273+t2)式中:△P'--修正压力降(Pa);
H1、H2--试验开始和结束时的压力计读数(Pa);
B1、B2--试验开始和结束时的气压计读数(Pa);
t1、t2--试验开始和结束时的管内介质温度(℃)。
试验时发现的缺陷,应在试验压力降至大气压力后进行处理。处理合格后应重新进行试验。所有未参加严密性试验的设备、仪表、管件,应在严密性试验合格后进行复位,然后按设计压力对系统升压,应采用发泡剂检查设备、仪表、管件及其与管道的连接处,不漏为合格。
该项目的主要工程量见下表。
表2.5.8主要工程量表
序号 |
名称及规格 (参数) |
单位 |
数量 |
备注 |
一 |
供气管道长度 |
|
|
|
1 |
碧水街北延中压燃气管道 |
|
1.40 |
|
2 |
西田染厂中压燃气管道 |
|
0.20 |
|
3 |
立洁洗染服务店中压燃气管道 |
|
0.24 |
|
4 |
于八村鑫燊路中压燃气管道 |
|
0.60 |
|
二 |
管材、管件及阀门 |
|
|
|
1 |
燃气用聚乙烯管 PE100 |
|
|
|
1.1 |
|
m |
1640 |
|
1.2 |
|
m |
200 |
西田染厂 |
1.3 |
|
m |
850 |
南于八村 |
2 |
管件 PE100 SDR11 |
|
|
|
2.1 |
三通 |
|
|
|
|
dn200/dn110 |
个 |
5 |
|
|
dn200/dn90 |
个 |
5 |
|
2.2 |
变径 |
|
|
|
|
dn200/dn90 |
个 |
1 |
|
2.3 |
套筒 |
|
|
|
|
|
个 |
6 |
|
|
|
个 |
8 |
|
|
|
个 |
8 |
|
2.4 |
管帽 |
|
|
|
|
|
个 |
1 |
|
|
|
个 |
5 |
|
|
|
个 |
2 |
|
3 |
双放散埋地 PE 阀门 PE100 |
|
|
|
3.1 |
|
个 |
3 |
|
3.2 |
|
个 |
5 |
|
3.3 |
|
个 |
5 |
|
三 |
管道附属设施 |
|
|
|
1 |
阀门井 |
座 |
13 |
混凝土浇筑 |
2 |
警示带 |
|
2.5 |
|
3 |
示踪线 |
|
2.7 |
φ6mm2 |
4 |
标志桩 |
个 |
132 |
|
5 |
示踪线检测小井 |
座 |
6 |
|
6 |
钢套管 |
m |
60 |
焊接钢管 D355.6×8 |
7 |
混凝土套管 (预埋用) |
m |
44 |
RCP III 2000×600 |
四 |
管道施工 |
|
|
|
1 |
一般开挖直埋段长度 |
m |
2480 |
含开挖加套管段 |
2 |
非开挖敷设段 |
|
|
|
2.1 |
定向钻长度 |
m/处 |
150/ 1 |
|
2.2 |
顶进套管长度 |
m/处 |
60/2 |
钢套管 D355.6×8 |
3 |
开挖加套管段 (钢套管) |
m/处 |
53/2 |
钢套管 D355.6×8 |
4 |
预埋套管段 (混凝土套管) |
m/处 |
44/ 1 |
RCP III 2000×600 |
5 |
土石方量 |
|
|
|
5.1 |
挖方 |
m3 |
3740 |
1.25 系数 |
5.2 |
回填方 |
m3 |
2662 |
1.25 系数 |
五 |
路面破除、修复 |
|
|
|
1 |
水泥路面破除 |
m2 |
190 |
长约 190m |
2 |
水泥路面修复 |
m2 |
190 |
长约 190m |
3 |
人行道路面破除 |
m2 |
4 |
|
4 |
人行道路面修复 |
m2 |
4 |
|
六 |
其它工程量 |
|
|
|
1 |
临时用地 |
m2 |
1560 |
主要沿燊长约 520m |
2 |
试压 |
km/项 |
2.7/4 |
|
3 |
置换 |
km/项 |
2.7/4 |
|
4 |
绿化恢复 |
m2 |
515 |
主要沿碧水街和保沧 路,长约 515m |
5 |
地下管线探查 |
|
2 |
暂估,主要沿碧水街和 保沧路 |
可依托的消防部门是高阳县公安消防大队,项目最远点(鑫燊纺织品制造有限公司)与消防大队直线距离约 8.5km,25 分钟左右可以抵达。
通过对该工程进行危险、有害因素辨识、分析,可以得知该工程存在的主要危险、有害因素有火灾、爆炸、中毒和窒息等。
1)应重点防范的重大危险有害因素
火灾、爆炸。
2)重大危险源
该工程不构成重大危险源。
1)地上标志的设置不得妨碍车辆、行人通行;地上标志应高出地面,且顶端距地面高度宜为0.5-1.5m;地上标志与管道中心线的水平距离不应大于1.5m;地上标志有警示语的一侧应朝向道路。
2)商业及工业企业生产用户的用气房间应设置可燃气体泄漏报警探测系统,并设置集中式监控管理。
3)商业及工业企业生产用户燃气管道入口处宜设置手动快速切断阀及紧急自动切断阀,要求紧急自动切断阀停电时必须处于关闭状态;当燃气管道进入通风不良的房间、地下室、半地下室或地上密闭房间内应设置紧急自动切断阀,紧急自动切断阀宜设在室外。
4)紧急自动切断阀的设置应符合下列要求:紧急自动切断阀应设在用户的入口管、干管或总管上或燃气表前。紧急自动切断阀前应设手动切断阀;当户外挂表且紧急自动切断阀设置燃气表后时,手动切断阀可用表前阀代替。紧急自动切断阀宜采用自动关闭、现场人工手动复位型,并应与可燃气体报警器联锁。紧急自动切断阀应选用防爆电磁型。
在认真落实了相关法律、法规、标准、规范的有关规定和要求后,该工程潜在的危险、有害因素可控制至Ⅱ级或以下,达到可以接受的程度。
本报告认为保定中石油昆仑能源有限公司高阳县碧水街北延、立洁洗染服务店、西田染厂、南于八村鑫燊路四个燃气市场开发项目在认真落实了相关法律、法规、标准、规范的有关规定和要求后,从安全生产角度是可行的。
7综合分析结论
7.1主要危险、有害因素分析结果
7.2重点防范的重大危险因素和重大有害因素及重大危险源
7.3应重视的安全对策措施建议
7.4潜在的危险、有害因素在采取安全对策措施后的受控程度
7.5法律、法规符合性结论