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  • 2022-12-07 09:27:22 发布

中石油某管道工程初步设计手册

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×××管道工程初步设计手册××××-A-M-PJ-MU-0001×××管道工程设计项目部年月\n×××管道工程初步设计手册××××-A-M-PJ-MU-0001业主批准:批准日期:A版次编制日期校对日期审核日期审定日期\n目录1.0设计基础参数........................................................................................................................................21.1天然气资源的主要参数.....................................................................................................................21.1.1天然气组分..............................................................................................................................21.1.2天然气的气源.........................................................................................................................21.2环境参数.............................................................................................................................................31.2.1沿线气象资料..........................................................................................................................31.2.2沿线地温分布..........................................................................................................................32.0总体技术要求......................................................................................................................................22.1项目名称.............................................................................................................................................22.2业主名称.............................................................................................................................................22.3设计依据.............................................................................................................................................22.4指导思想和设计原则.........................................................................................................................22.5设计工期.............................................................................................................................................22.6设计项目部组成.................................................................................................................................32.7工程项目概况.....................................................................................................................................32.8设计范围.............................................................................................................................................32.9设计文件要求.....................................................................................................................................42.10特殊要求...........................................................................................................................................52.11设计衔接...........................................................................................................................................52.12设计输入...........................................................................................................................................52.13设计输出...........................................................................................................................................52.14设计文件变更..................................................................................................................................52.15设计评审...........................................................................................................................................52.16文件编制...........................................................................................................................................62.17设计采用的标准、规范..................................................................................................................63.0专业设计工作......................................................................................................................................73.1初步设计编制总要求........................................................................................................................73.2初步设计的总说明............................................................................................................................83.2.1总说明概述...........................................................................................................................83.2.2总说明主要内容...................................................................................................................83.3线路工程...........................................................................................................................................113.3.1说明书..................................................................................................................................113.3.2图纸......................................................................................................................................263.3.3表格......................................................................................................................................273.3.4本专业概算..........................................................................................................................273.4管道工程的阴极保护.......................................................................................................................273.4.1说明书..................................................................................................................................273.4.2图纸......................................................................................................................................283.4.3表格......................................................................................................................................293.4.4本专业概算..........................................................................................................................293.5.输气工艺...........................................................................................................................................293.5.1说明书..................................................................................................................................29\n3.5.2工艺系统分析和计算........................................................................................................303.5.3工艺站场设计....................................................................................................................313.5.4工艺设备选型....................................................................................................................313.5.5各站场设计规模、功能及主要工艺设施。....................................................................323.5.6工艺站场设备材料汇总....................................................................................................333.5.7图纸...................................................................................................................................343.5.8本专业概算........................................................................................................................343.6自动化控制与仪表..........................................................................................................................343.6.1说明书...............................................................................................................................343.6.2表格...................................................................................................................................513.6.3图纸...................................................................................................................................513.6.4本专业概算.......................................................................................................................513.7送电线路(外电)................................................................................................................................513.7.1说明书................................................................................................................................513.7.2表格....................................................................................................................................523.7.3图纸....................................................................................................................................533.7.4本专业概算........................................................................................................................533.8供配电工程.......................................................................................................................................533.8.1说明书................................................................................................................................533.8.2图纸....................................................................................................................................553.8.3表格....................................................................................................................................563.8.4本专业概算........................................................................................................................563.9通信..................................................................................................................................................563.9.1说明书...............................................................................................................................563.9.2图纸...................................................................................................................................643.9.3表格....................................................................................................................................643.9.4本专业概算........................................................................................................................643.10总图运输.........................................................................................................................................643.10.1说明书..............................................................................................................................643.10.2图纸.................................................................................................................................663.10.3表格.................................................................................................................................673.10.4本专业概算.....................................................................................................................673.11建筑.................................................................................................................................................673.11.1说明书..............................................................................................................................673.11.2图纸..................................................................................................................................713.11.3表格..................................................................................................................................723.11.4本专业概算。..................................................................................................................723.12结构设计.........................................................................................................................................723.12.1说明书..............................................................................................................................723.12.2图纸..................................................................................................................................743.12.3表格..................................................................................................................................743.12.4本专业概算......................................................................................................................743.13供热与通风空调.............................................................................................................................743.13.1说明书..............................................................................................................................743.13.2表格..................................................................................................................................76\n3.13.3图纸..................................................................................................................................763.13.4本专业概算....................................................................................................................763.14给排水及消防工程.........................................................................................................................763.14.1说明书............................................................................................................................763.14.2表格................................................................................................................................773.14.3图纸................................................................................................................................773.14.4本专业概算....................................................................................................................783.15环境保护.........................................................................................................................................783.15.1说明书............................................................................................................................783.15.2表格................................................................................................................................793.15.3图纸................................................................................................................................793.15.4本专业概算....................................................................................................................793.16职业安全卫生.................................................................................................................................793.16.1说明书............................................................................................................................793.16.2表格................................................................................................................................803.16.3本专业概算....................................................................................................................803.17能耗与节能措施.............................................................................................................................803.17.1说明书............................................................................................................................803.17.2节能措施........................................................................................................................813.18管道维修.........................................................................................................................................813.18.1说明书............................................................................................................................813.18.2表格................................................................................................................................823.18.3图纸................................................................................................................................823.18.4本专业概算....................................................................................................................833.19组织机构与人员编制.....................................................................................................................833.19.1组织机构........................................................................................................................833.19.2人员编制........................................................................................................................833.19.3提交概算资料...............................................................................................................833.20设计概算及技术经济评价.............................................................................................................833.20.1编制说明........................................................................................................................833.20.2技术经济评价................................................................................................................853.21设备材料技术规格书.....................................................................................................................853.21.1编制说明........................................................................................................................853.21.2各专业的主要技术规格书............................................................................................86\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册总则1为保证公司编制的天然气长输管道工程初步设计内容的完整、统一和提高设计质量,特制定本规定。2初步设计文件的编制必须遵循国家和上级机关有关建设方针和技术政策,执行有关规程、规范和标准。3初步设计文件范围要明确,在此范围内所需建设的单项工程应考虑齐全;主要的技术方案已经通过比选确定,主要设备的选型和主要材料的选择已确定。初步设计批准后,可满足下列要求:据以编制施工图(详细)设计;据以确定土地征用和建(构)筑物拆迁范围;据以进行主要设备和材料的订货;据以进行施工准备工作;据以进行生产准备和人员培训工作;据以编制建设计划控制基建投资(设计无法估计的影响因素除外)4初步设计方案不应与可行性研究报告有较大的变化。初步设计投资概算不得突破可行性研究报告投资估算的10%。当基础资料及情况发生变化致使方案有较大变化时,应经原审批设计任务书或可行性研究报告的主管部门批准。5初步设计文件应由说明书、图纸、设备汇总表、材料汇总表和总概算组成。6本规定是对公司编制的天然气输送管道工程初步设计文件内容的一般要求。如设计委托单位另有要求时,可在签订合同时协商确定。7本规定不作为公司内部专业分工依据,也不作为设计文件篇、章编制的依据。可根据工程项目的具体情况确定初步设计文件篇、章的编排顺序。8本规定适用于新建和扩建天然气输送管道工程。对于其他类气体介质的管道输送工程、扩建和改建工程可参照执行。-11\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1.0设计基础参数1.1天然气资源的主要参数1.1.1天然气组分(1)XXX管道工程目前输送的天然气主要由XXX气田的天然气和XXX气田的天然气组成。(2)XXX气田天然气组分:从XXX进入XXX管道的气体,主要由XXX气田提供,其气体组分详见表1-1。表1-1XXX气田天然气的组分表组分C1C2C3IC4NC4C6mol%组分C7+CO2N2H2O其它合计mol%(3)XXX气田天然气组分:由XXX进入管道的XXX气田的气体组分详见表1-2。表1-2XXX气田天然气组分表组分C1C2C3IC4NC4N2CO2合计mol%5天然气的基本参数如下(在20℃压力1.01325×10Pa):天然气压缩因子:XXX;3天然气低发热值:XXXMJ/m;3天然气高发热值:XXXMJ/m;3密度:XXXkg/m;相对密度:XXX。1.1.2天然气的气源(1)XXX气田:XXX气田供气压力为XXXMPa(绝),温度为XX℃。(2)XXX气田:XXX天田供气压力为XXXMPa(绝),温度为XX℃。(3)两气源供气安排:气源供气安排见表1-4。83表1-4两气源供气安排表(10m/a)年份XXXXXX合计注:表中数据是指供到用户的商品气量。-22\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1.2环境参数1.2.1沿线气象资料XXX工程全长大约XXXkm,途经全国X个省、市、自治区,管道沿线分为XXX个不同的气候区域:(1)XX市到XX县;(2);(3)。1.2.2沿线地温分布(1)XXX工程的管径为XXXmm,根据冻土深度和耕作深度要求,管顶埋深一般在XXXm左右。(2)目前国内气象地温资料只有地表以下1.6m处的实测的地温数据,根据已有气象资料的选取与线路走向相近的节点的地温数据(最热月平均地温)统计出地温状况表,详见表1-5。表1-5地温状况表地名里程间距1.6m的地温℃-33\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(3)XXX工程沿线地面气象资料见表1-6。表1-6XXX项目沿线地面气象资料统计表气温(℃)年年地面风(m/s)最大均蒸最大冻历年平均历年平均年平均最大风积雪序号地名极端极端降水发主导年均土深度0.8米地1.6米地相对湿年均速及风深度最高最低量量风向风速(cm)温(℃)温(℃)度(%)向(cm)(mm)(mm)-11\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册2.0总体技术要求2.1项目名称XXX工程2.2业主名称XXX工程项目经理部2.3设计依据1)委托书2)《XXX可行性研究报告》及评审意见3)七大评估报告;4)资源评价报告和下游用气单位的批复件5)与本工程相关的专题研究成果;6)与地方结合的有关协议;7)会议纪要;8)技术澄清及回复;9)项目备忘录。2.4指导思想和设计原则1)遵守国家、行业和部门的有关法规和政策,严格执行国家、企业的有关标准、规范和规程,并参照和借鉴国外先进的标准、规范和规程;2)工程设计本着统一规划,近远结合,留有一定发展余地的原则,节约投资和用地,使整个工程建设时间短、投资省、效益好;3)采用适用的新技术、新设备、新材料和合理的输气工艺,在设计中体现技术先进、经济合理;4)简化管理体制,在满足一线生产需要的前提下,尽可能减少现场操作人员,降低运行成本,提高运行管理水平;5)采用高效设备,节约能源。依照国家有关规定和环境保护、安全卫生。2.5设计工期本工程初步设计设计工期为:XXXX年XX月XX日至XXXX年XX月XX日。第2页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册2.6设计项目部的组成由XXX公司(院)与XXX公司(院)共同组成XXX工程设计项目部,来完成本工程设计的工作。2.7工程项目概况1)管线长度管线的起点是XXX,地点位于XXX;终点是XXX,位于XXX,线路总长约为XXkm。2)规模8XXX工程设计输量XXm/a,干线管道为ΦXmm,设计压力XMPa,管道材质为XXX。3)建设工期计划X段X年X月X日开工,X年X月X日全部完工并投产,X段X年X月X日开工,X年X月X日全部完工并实现全管线的联合投产。4)管线防腐管道内壁涂以减阻为目的的涂层,管线外防腐一般为熔结环氧粉末加强级防腐,自然环境比较恶劣的区段采用PE三层结构或双层环氧粉末涂层防腐。5)工艺站场全线共设X座工艺站场,其中:XXX首站1座、中间压气站X座(含X座分输压气站)、分输站X座(其中X座分输清管站)、中间清管站X座、XXX末站1座,线路截断阀室X座。6)分输支干线在建设XXX干线管道的同时,为保证XXX地区天然气终端用户的需求,将配套建设若干条天然气分输支干线。7)自动化与仪表自动化系统采用SCADA系统,实现对全线管道输送工艺过程的监控、调度管理及优化运行。自动控制分为调度控制中心、站控室、就地三级控制。各站独立设置紧急停车(ESD)系统,天然气贸易交接计量与站间管道流量计量采用气体超声波流量计,站内自用气采用气体涡轮流量计,设1个计量测试中心,负责对全线流量计量仪表进行标定。8)通信通信系统初步定为以光缆通信为主,租用公网、建立卫星通信为辅。2.8设计范围XXX工程初步设计应包括以下内容,但不限于下列内容:第3页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1)线路工程及与其相关技术的初步设计。2)工艺系统、站场、储气调峰计算设计。3)自动化控制系统及调控中心的设计。4)电力通信系统的设计。5)站场总图及配套建筑的设计。6)相配套的公用工程的设计。7)XXX工程的可靠性分析。8)XXX工程系统的安全评价。9)环境保护、职业安全卫生和节能工程的设计。10)材料设备的技术规格书。11)经济评价、经济分析及工程概算。2.9设计文件要求根据初步设计的设计范围,按照招标文件对初步设计深度的要求,结合XXX工程实际情况,初步设计文件将分干线管道工程和支线管道工程两部分编制,同时编制整个管道工程的总概算。干线管道工程在线路工程设计中,应按施工图设计标段的划分统计工程量。XXX干线管道工程初步设计文件将包括以下分册:(1)总说明(2)线路工程(3)特大型与大型穿跨越(4)管道工程的阴极保护(5)输气工艺(6)自动化控制与仪表(7)送电线路(外电)(8)供配电(9)通信(10)总图运输(11)建筑(12)结构设计(13)供热与通风空调第4页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(14)给排水与消防(15)环境保护(16)职业安全卫生(17)能耗与节能措施(18)管道维修(19)组织机构与人员编制(20)设计概算及技术经济评价(21)设备材料技术规格书(22)管道工程的可靠性分析(23)管道系统的安全评价2.10特殊要求(1)给排水专业应编制消防专篇。(2)环保专业应编制环保专篇和职业安全卫生专篇。(3)管道工程的可靠性分析和管道系统的安全评价。2.10设计衔接各专业、各部门之间以及与外部之间的衔接要求按照XXX工程设计项目部的《项目管理程序手册》和《质量保证程序手册》执行。2.11设计输入按照XXX工程设计项目部的《项目管理程序手册》和《质量保证程序手册》执行。2.12设计输出按照XXX工程设计项目部的《项目管理程序手册》和《质量保证程序手册》执行。2.13设计文件变更按照XXX工程设计项目部的《项目管理程序手册》和《质量保证程序手册》执行。2.14设计评审按照XXX工程设计项目部的《项目管理程序手册》和《质量保证程序手册》执行。第5页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册2.15文件编制按照XXX工程设计项目部的《技术文件编制的统一规定》执行。2.16设计采用的标准、规范设计过程中,应采用下列现行的国家、行业和企业等标准和规范,但不局限于下面所列的标准和规范:1)《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003);2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003);3)《中国地震动参数区划图》(GB18036-2001);4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);5)《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423—2007);6)《管道干线标记设置技术规定》(SY/T6064-94);7)《输油(气)埋地钢质管道抗震设计规范》(SY/T0450-2004);8)《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管》(GB/T9711.2-1999);9)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);10)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);11)《工程岩体试验方法标准》(GB/P50266-99);12)《长距离输油输气管道测量规范》(SY0055-2003);13)《油气田及管道岩土工程勘察规范》(SY/T0053-2004)14)《岩土工程勘察制图标准》(SY/T0051-2003);15)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)。16)《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》(SY/T0036-2000);17)《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》(SY/T0019-1997);18)《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》(SY/T0023-1997);19)《阴极保护管道的电绝缘标准》(SY/T0086-2003);20)《钢质管道及储罐防腐蚀控制工程设计规范》(SY/T0007-1999);21)《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》(SY/T0032-2000);22)《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》(SY/T0017-96);23)《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》(SYJ4006-90)。24)《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB/50369-2006);第6页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册25)《涂装前钢管表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T8923-88);26)《输油输气管道线路工程施工及验收规范》(SY0401-98);27)《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》(SY/T4079-95);28)《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》(SY4056-93);29)《管道下向焊工艺规程》(SYJ4071-93);30)《油气管道焊接工艺评定方法》(SY4052-92);31)《钢制管道焊接及验收规范》(SY/T4103-1995);32)《涂装前钢材表面预处理规范》(SY/T0407-97)。33)《外表面阴极保护的设计与应用标准》(DIN30676);34)《输气管道设计系统》(ASMEB31.8-1999)。在设计过程中,根据工程需要参照执行招标文件规定的国外标准和规范,但不局限于其所列的标准和规范。3.0专业设计工作3.1初步设计编制总要求1)初步设计文件的编制将遵循国家规定的基本建设程序,并根据批准的可行性研究报告、设计招标书及设计合同所确定的内容、要求可靠的设计基础资料进行编制;2)初步设计文件的编制遵循国家和上级机关制定的有关建设方针和技术政策,执行有关规程、规范和标准;3)初步设计内容和深度应不限于满足石油天然气工程《管道工程》初步设计内容规范第2部分(SYT00822006版)的要求。4)初步设计文件设计范围要明确,即所需建设的单项工程考虑齐全,主要的技术方案已经过比选确定,主要设备的选型和主要材料的选择已确定。初步设计批准后,可满足下列要求:(1)据以编制施工图(详细)设计。(2)据以确定土地征用和建(构)筑物拆迁范围。(3)据以进行主要设备和材料的订货。(4)据以进行施工准备工作。(5)据以进行生产准备和人员培训工作。(6)据以编制建设计划、控制基建投资(设计无法作出估计的影响因素除外)。1.5)初步设计方案不应与可行性研究报告相比有较大的变化。初步设计投资概算不得突破可行性研究报告投资估算的10%。第7页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1.6当基础资料发生变化致使方案有较大变化时,应经原审批设计任务书或可行性研究报告的主管部门批准。3.2初步设计的总说明3.2.1总说明概述总说明将对工程设计有关总体方面进行叙述。总说明将包括设计依据、设计指导思想及原则、设计范围及分工、资源概况、天然气输送流向、输送量及分配情况、建设规模、线路所经地区和各种站场站址概况、输气方案、总图运输、公用及辅助设施、能源利用、环境保护、职业安全与卫生、劳动定员、主要工程量、主要技术经济指标、存在问题及建议等内容。3.2.2总说明主要内容3.2.2.1设计依据本工程设计依据主要为:1)委托书2)《XXX可行性研究报告》及评审意见3)七大评估报告;4)资源评价报告和下游用气单位的批复件5)与本工程相关的专题研究成果;6)与地方结合的有关协议;7)会议纪要;8)技术澄清及回复;9)项目备忘录。在总说明中将列出上述文件的文件号和文件名称、文件的发文(或签订)单位名称、发文(或签订)日期。3.2.2.2设计指导思想及设计原则根据国家、行业有关方针、政策、规定和要求,结合本工程项目具体情况,说明本设计中所遵循的一些主要设计原则。3.2.2.3设计范围和设计分工说明本设计所包括的范围、项目构成。本工程XX公司(设计院)与XXX公司(设计院)共同组成XXX工程设计项目部,来共同完成本工程设计的工作。3.2.2.4设计中采用的主要规范和标准第8页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册各专业执行的技术标准以国内现行的国家标准为准,如有不足以满足设计要求的部分,以目前国内现行的行业标准、国外现行的相应标准为准。3.2.2.5资源概况、天然气输送流向、输送量及下游市场的开发和市场分配情况依据对本工程设计依据文件的分析,将管道工程作系统描述,包括上游资源、下游市场和管道输送量的详细情况。3.2.2.6建设规模依据对设计文件的分析和工艺系统分析结果,说明输气管道工程近、远期输气量、沿线气源、气量分配情况;管道起、终点位置、全线长度、管道规格、管材标准;管道起点进气压力及各用户所需压力;并阐述分期建设和发展的可能性。3.2.2.7线路所经地区和各种站场站址进行概况性说明通过对管道线路和各站场的现场踏勘,进行线路所经地区和各种站场站址的工程地质、水文地质、自然气象、社会环境等方面的概述,如:管道所经过的省、市、地区情况及长度沿线交通、水、电、材料供应情况重点描述沿线的地质、水文、气象等自然概况沿线管道分段情况及线路阀室设置及管道敷设方式、防腐等级及材料阴极保护设施、阴极保护站的设置大型穿跨越数量、长度及工程描述全线设置的站场数、各站的地理位置及自然条件、站间距、各站高程、与邻近城镇的关系等3.2.2.8输气方案1)拟采用的输气方式分析通过对本工程的系统分析,说明本设计拟采用的输气方式,全线压气站的数量,压气站的功率负荷和机组配置方式。各种输送工况下,保证管道正常向下游供气的措施,管道末段储气调峰能力,以及满足下游用气调峰所需储气库的有效容积、最大采气率和注气率。2)自控设计方案水平及检测、控制系统概况自动化系统采用SCADA系统,实现对全线管道输送工艺过程的监控、调度管理及优化运行,并设在线检漏监测系统。自动控制分为调度控制中心、站控室、就地三级控制,各站独立设置紧急停车(ESD)系统。天然气贸易交接计量与站间管道流量计量采用气体超声波流量计,站内自用气采用气体涡轮流量计,设1个计量测试中心,负责对全线流量计量仪表进行标定。第9页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3)通信系统方案通信系统初步定为以光缆通信为主,租用公网、建立卫星通信为辅的方案。3.2.2.9总图运输说明各类站场总平面布置、站内(外)道路布置、竖向布置特点及占地面积等概况。3.2.2.10公用及辅助设施技术方案及其说明公用及辅助设施技术方案包括以下内容:1)本工程水、电、气、燃料等的需要及来源;2)站内给水、排水、消防等设置情况;3)外电电源位置、供电线路敷设情况、电压等级及变电所容量;4)通信方式及通信站的设置等5)全线维修的考虑6)全线管理机构和定员的设置3.2.2.11能源利用说明全线每年的总能耗,包括水、电、气的消耗指标。3.2.2.12职业安全卫生通过对本工程在施工期和运行过程中有关职业安全卫生及环境保护等方面的分析,简述措施与方案。3.2.2.13劳动定员本工程组织机构的设置将采取集中管理和分区操作相结合的原则,参照国际通常做法,执行纵向压缩、横向精简的指导思想。并对岗位的设置、人员编制及总定员数做列表说明。3.2.2.14列表说明站场主要工程量及线路工程主要工程量在初步设计中,将对干线线路、沿线X座站场和X条支线线路、支线X座站场的主要工程量列表说明。3.2.2.15主要技术经济指标的说明。主要技术经济指标的说明包括:1)主要基建材料的用量2)永久占地和临时占地面积3)投资总概算、生产成本、投资回收期及经济评价结论3.2.2.16图纸(主要的图纸)1)全线输气工艺总流程图;第10页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册2)线路平面走向图;3)线路纵断面图及穿跨越相关图纸4)阀室典型图;5)各站场工艺仪表流程图;6)各站场总平面布置图、竖向布置图和土方平衡图;7)供电专业主要图纸;8)通信专业主要图纸;9)主要建构筑物图纸。3.2.2.17表格为汇总各专业初步设计阶段的总设备、材料表。3.2.2.18存在的主要问题及其建议汇总各专业的主要问题及建议,为下一步设计工作的顺利开展创造条件,保证工程的进度。3.2.2.19附件(有关的批复件、会议纪要、重要合同及有关协议、文件等)3.3线路工程3.3.1说明书3.3.1.1设计依据和设计原则1)线路工程设计主要依据本工程经批复的可行性研究报告及加深工作所取得的结果,在此基础上利用目前我们正在负责进行的线路定线、勘察成果,准确确定线路工程量;2)进行大型及特大型河流穿跨、越的方案对比,利用现场勘察成果进行大型及特大型河流穿跨越的初步设计;3)进行线路沿线地区等级、土石方分段、地形地貌等的准确划分,合理确定线路用管、管道敷设方式、管沟土石方工程量;4)进行中小型河流穿跨越工程量的进一步详细统计,制定具体河流的穿跨越形式、工程处理措施;5)对石方、黄土、沙漠、山区、水网等特殊工程地质地段,分别制定具体工程处理措施,进行管道防护工程量的分段详细统计;6)利用详勘土壤电阻率测试资料,详细确定不同区段管道的外防腐涂层类型和涂层的等级;3.3.1.2设计所采用或遵循的主要标准、规范在管道工程初步设计中还将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。第11页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.3.1.3与线路工程相关的设计基础资料在初步设计中将主要使用到以下的相关基础资料:1)管道的设计压力、管径;2)管道沿线的气象资料;3)管道沿线的地温资料;4)管道沿线的地震资料5)管道沿线的土壤电阻率测试资料;6)管道沿线的地区等级划分资料;7)管道沿线工程地质及水文资料;8)管道沿线的行政区划资料;9)管道沿线通过大中型河流的工程地质及水文资料等。3.3.1.4线路走向方案的进一步技术经济比选和优化1)线路走向确定的原则(1)基本选线原则A.路由走向应根据地形、地物、工程地质、沿线进气、供气点的地理位置以及交通运输、动力等条件经多方案比选后确定;B.线路应尽量顺直、平缓,以缩短线路长度,并尽量减少与天然和人工障碍物交叉;C.尽量靠近或沿现有公路敷设(按有关规范、标准规定,保持一定间距),以便于施工和管理;D.大、中型河流穿(跨)越工程和输气站位置的选择,应符合线路总体走向。线路局部走向可根据大、中型河流穿(跨)越工程和输气站的位置进行调整;E.宜避开多年生经济作物区域和重要的农田基础建设设施;F.线路应避开重要的军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护区;G.考虑管道服役年限内,管道拟通过地区的可能发展变化,合理确定线位与地区等级。H.线路应尽可能避开城镇规划区、飞机场、铁路车站、海(河)港码头、动、植物自然保护区等区域。当受条件限制需要在上述区域内通过时,必须征得主管部门同意,并采取安全保护措施。I.除管道专用的隧道、桥梁外,管线严禁通过铁路或公路的隧道、桥梁,同时必须绕避铁路编组站、大型客运站和变电所。G.管线应避开滑坡体、并尽量躲开崩塌、泥石流、沉陷等不良工程地质区、矿产资源区、严重危及管道安全的高烈度及地震频发地震区和大型活动断裂带。当受条件限制必须通过时,应采取防护措施并选择合适位置,缩小通过距离。J.尽量避免对自然环境和生态平衡的破坏,防止水土流失,注意有利于自然环境和生态平衡的恢复,保护沿线人文景观,使线路工程与自然环境、城市生态相协调。第12页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(2)不同地区选线原则①平原地区选线A.注意管线与地上、地下各类建构筑物之间的距离和交叉;B.注意城镇规划、道路规划、水利规划;C.注意地下采矿区的范围、矿藏顶埋深;D.尽可能避开人口密集区;②山区选线A.山区选线应先在最新遥感图上选线。B.管线通过山区时,应尽量选择在通过山区短、坡度平缓、山型完整的地段。C.若山脊线与管线走向一致且山脊宽、顺直、施工方便时,应考虑走山脊。D.山区管线尽量选择可通行的山谷或河谷地段。若河谷宽且平坦,管线可考虑在河床最上一级阶地敷设;若谷地地形狭窄,构筑物拥挤,则应另辟路线。E.线路需越岭时,应尽量选择垭口通过。F.线路需通过纵坡时,应选择纵向坡度较缓(不宜超过45°)且坡长短的线路。若坡度陡、高差大、基岩完整、需通过的山体长度和进出山体方便修建隧道,则可考虑隧道通过。G.线路尽可能不要沿山地等高线平行敷设,若必须通过时,应选择纵向坡度较缓(不宜超过35°)、削山开挖后岩性稳定的地方通过。H.管道应尽量避免通过滑坡、泥石流、陡坡、陡坎等易造成管道失稳地带;I无法避开的滑坡,管线应从滑动斜坡的上部距滑坡体边界线一定距离绕过去,否则应从滑动面下方通过或架空通过;J.横过泥石流的管线应选择在泥石流动态区以外通过。③沙漠地区选线A.尽量沿固定沙丘通过;B.半固定沙丘线路尽量选在丘坡较缓处和丘间洼地通过;C.通过移动性沙丘时,线路走向若与沙垄交叉,应垂直于沙垄在较低的垄顶直线穿过,若与沙垄走向一致,应在垄间洼地通过;D.尽可能沿沙丘移动速度较小及沙丘起伏较小的地段通过;E.尽可能沿沙漠中古河道“走廊式”地带的背风侧地段;F.尽量沿沙漠中山前平原潜水带边缘而行。第13页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册④冻土地带选线A.对于不良地质地段(热熔湖、冻胀丘、热熔滑塌地段、冻土沼泽地带、厚层地下冰),要尽量绕避,当无法绕避时,要力求以最短距离通过;B.线路应尽量选择土体含水量较低,相对干旱、地下水埋深较深的地区通过;C.线路尽量定在良好的土壤上。所谓良好土壤是指块石、碎石、卵石、砂砾等粗颗粒土和含水量少的硬塑至半硬的粘性土;D.河谷地段,线路宜选择在阳面较高阶地上;如果横穿河谷,则应垂直通过。F.在山区选线时,线路尽量选择在平缓干燥的斜坡上或向阳的斜坡上;E.冰丘、冰椎地段,线路宜在其下方通过,有困难时,采用架空跨越方式通过;G.避免在多年冻土不稳定地带选线,如大河融区边缘,必须时要以最短距离通过;F.路由及敷设方案应根据冻土勘察成果和施工验槽情况不断进行动态优化。⑤地震、活动断裂带选线A.从收集的遥感图、区域地质图、地貌图和区域历史地震灾害等资料上,分析判断地震、地质灾害发生的可能性和发生区域。B.避开地震时可能发生地基失稳的松软土场地,如饱和砂土、人工填土、下沉土层区、采矿巷道区等,选择坚硬的场地,如基岩、坚实的碎土、硬粘土等;C.尽量避开地质构造上的断层带及活跃的地震构造断裂以及地震强度超过8级的地区;D.选择地势平坦开阔的场地,避开陡坡峡谷、孤立的山丘等地质构造不稳定的场地;F.根据管道沿线地区地震安全性评价报告,合理选择管道通过断层的方向,使管线在断层活动时处于受拉状态,避免管线受压。E.根据管道沿线地区地震安全性评价报告,选择活动断层位移和断裂带宽度最小的地方穿越断裂带。若管道与断裂带平行,管道一般应距断裂破碎带200m外敷设。⑥黄土地区选线A.管线应首选在完整顺直的黄土梁上通过;B.明确线路是否通过湿陷性黄土地区,可查阅《湿陷性黄土地区建筑规范》中的附图或相关资料;C.现场踏勘判断场地的稳定性和湿陷性黄土的分布范围、厚度以及地面漏斗情况。D.线路尽量选择黄土湿陷性小的地方通过;E.尽量避开沟、河、谷等行洪地段;第14页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册F.穿越冲沟时,应选择在岸坡稳定的位置通过,如选择冲沟尾部(非冲沟的源头)通过。若必须在发育型冲沟头通过,设计上应采取措施,限制其发育;G.线路平行河流、沟谷敷设时,应选择从设计洪水位以上的稳定阶地通过,并应注意阶地地质情况。H.线路尽量选择排水通畅、有利于进行场地排水的地形条件;I.线路尽量避开湿陷性黄土地区不良的地质现象(如滑坡、冲沟等)发育的地段。若必须在横坡敷设时,应注意线路上侧土体的稳定性,边坡本体的稳定性、漏斗、裂缝以及由于施工可能引起的地质条件恶化现象。J.不应在新建水库下游较近处敷设管道,若在水库上游通过应考虑水库的回水和最高洪水位对管线的影响。K.在线路通过高陡坡时,应考虑施工扫线对地貌的改变及由此对设计的影响。应尽量不改变原来的天然地形,若必须改变,则应在施工后进行恢复,尽量避开填方区。L.通过黄土地段应注意水土保持与环境保护等可能增加的工程措施。⑦水网区选线A.河流水网地区选线,宜先在最新的大比例尺地形图上选出线路宏观走向方案,并结合遥感影像图适当调整。B.应尽量减少与水道的交叉次数,针对现场具体情况,经技术、经济比较后确定合理的线路。C.河流水网区房屋多沿河岸修建,在不可避免拆迁的情况下,河流穿越点的选择应尽量选择孤立平房的地方通过,尽量减少拆迁量。D.河流大中型穿(跨)越点应选在顺直河段;当弯道附近两岸地质均属稳定性地质(如:岩石)、或两岸均筑有堤坝、岸坡稳定的情况下,穿(跨)越点可选在弯道上游的较窄处。若有江心岛,中小河流宜避开,大型河流可利用稳定的江心岛。E.河流水网区线路应尽量避开鱼塘区。当鱼塘区的连片长度较长但不大于1.5km(管径不同可调整)时,可考虑采用定向钻穿越方案,同时注意穿越两端是否有定向钻穿越的施工场地。F.穿越鱼(水)塘时,管道中线应视实地情况而定,一般穿越连片鱼(水)塘时,管道中线宜在鱼(水)塘中间通过,穿越单独大鱼(水)塘时管道中线宜靠近塘边,以减少围堰排水量工程量2)线路方案的确定及对比优化方法①线路方案的确定第15页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册在初步设计阶段应依据可行性研究所确定的管道基本走向,进行局部线路走向方案优化,考虑方案构成的重点是管道通过城市附近与城市规划及城市供气的关系;管道通过大中型河流的具体位置确定对局部线路走向的影响;交通、地形等因素考虑而构成的线路局部方案优化。②对比优化的方法线路方案的对比优化从技术比较和经济比较两方面进行。技术方面重点是对方案的线路长度、交通条件、地形条件、工程地质条件、施工条件、主要工程量等方面进行对比;经济比较是对各方案的投资进行对比。3.3.1.5推荐线路走向方案的工程概况在进行全线局部线路方案优化的情况下,最终确定出管道全线的具体线路位置,进行各种工程内容的统计,其结果应包括以下方面的内容。1)沿线行政区划的统计2)沿线所经地形、地貌的统计3)沿线地震烈度区划统计4)沿线管道与活动断裂的关系统计5)沿线穿、跨越工程的分类及统计6)沿线土壤腐蚀等级划分7)沿线交通条件的描述及统计8)沿线土、石方段的划分9)沿线困难段的统计及描述3.3.1.6天然气管线所经地区等级划分归类及设计方案按推荐线路走向进行管道沿线经过的地区等级进行划分,确定不同地区的管道线路用管壁厚和管型,确定管道沿线的线路截断阀室位置、数量。3.3.1.7管材管件的选用原则、计算及技术要求1)管道强度计算管道强度计算采用《输气管道工程设计规范》中的相关计算公式和不同地区的设计系数,对线路用直管段、弹性敷设管段、冷弯管、热煨弯头分别进行强度计算及稳定性校核,为确定线路用管提供理论依据。2)线路用管的确定(1)不同地区的线路用管壁厚及管型根据不同地区管道强度计算的结果,结合管材选用标准中的壁厚系列,根据本工程管材用第16页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册量大小可与生产厂家特殊定货等情况,尽量减少管道的用钢量,合理确定管道通过不同地区的用管壁厚。在满足本工程技术要求和供货进度条件下,尽量采用国产螺旋管(有条件的情况下采用国产直缝管)。合理确定管线用螺旋管、直缝管及国产、进口的规格数量;并协助配合进行技术标准的制定和引进材料的技术谈判。(2)不同地区冷弯管的用管本工程所有用直缝管的地区,冷弯管采用相同规格的直缝管制作,本工程所有的冷弯管都用与直缝管地区相同规格的直缝管来制作。冷弯管的防腐应与和它相连的线路用管一致。(3)不同地区热煨弯头的用管壁厚及管型根据弯头强度计算结果,在满足弯头强度的前提下,尽量降低弯头壁厚以降低现场施工组对难度,减少弯头的耗钢量、节省投资。热煨弯头采用直缝管进行制作,曲率半径为6DN,为了确保弯头在现场的组对达到施工验收规范的要求,按不同的固定角度进行预制,热煨弯头两端带一定长度的直管以保证端部的几何尺寸。3)对管道用管材质的要求本工程目前确定采用XXX管材,为确保管道的安全,其管材必须具有高强度、高韧性、焊接性能和止裂性能好的特点。设计工作将在可行性研究对线路用管研究的基础上,配合业主进行管道用管材质标准的制订;编制线路、站场用管的技术规格书,使所选用材质满足其应用条件的需要。4)管道抗震强度校核本管道按照《管道抗震设计规范》的要求应对管道进行抗震强度校核,管道的抗震强度校核计算根据规范中的计算公式及本工程所做的管道沿线地震专题研究所取得的有关参数进行;也可参照国外较常用的经验计算公式及相关地震参数进行。上述强度校核结果将用于指导管道通过高地震烈度区的抗震设防设计。3.3.1.8管道敷设的技术方案及技术要求,特殊工程处理方案1)管道敷设的技术方案根据本管道所经地区的地形及工程地质条件,本管道将采用埋地敷设为主,以弹性敷设、冷弯管、热煨弯头三种形式来满足管道在平面和纵向上的变向需要。管道通过大、中型河流时,设计将进行穿跨越的多方案比选,视具体河流的工程地质、水第17页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册文及地形条件分别采用跨越、大开挖穿越、隧道穿越、定向钻穿越、盾构等多种过河方式进行敷设。管道在黄土、石质山地通过时,对局部困难地段应视具体情况考虑隧道方式进行敷设,以降低管道施工难度,保证管道安全。2)管道敷设的技术要求管道的埋设深度应视管道所通过地区的地质条件和环境条件而定,兼顾考虑到了寒冷地区的管道防冻、人口稠密地区的减少人为外力破坏、尽量减少管沟土石方量以节省投资等多种因素。管道穿越大中型河流时,应按设计规范的要求将管顶埋设至河床稳定层以下1.0m,且应根据具体河段的工程地质条件及河道主管部门的要求进行护岸和稳管。当采用定向钻穿越大型河流、中型河流、鱼塘等连续的水域、高速公路时,对于大中型河流,穿越的入土、出土点要选择在距离大堤80~100m以外处,对于其他穿越,也应留出一定距离。定向钻穿越的入土角应选为9~12º,出土角应选为4~8º,曲率半径1500DN。定向钻穿越入土点距曲线起点的最小距离应为20m,管线位于河床下的最小埋深应大于设计洪水冲刷线以下6m。定向钻穿越补口应选用“定向钻穿越专用三层热收缩带”。管道穿越小型河流时,应按设计规范的要求将管顶埋设至河床稳定层以下0.5m,且应根据具体河段的工程地质条件进行护岸和稳管。当管道水平转角或竖向转角较小时(一般为2—4左右),设计中应优先采用弹性敷设,弹性敷设曲率半径大于1000DN;弹性敷设无法满足时优先采用冷弯弯管,曲率半径为R≥40DN;冷弯管无法满足时采用热煨弯头,热煨弯头曲率半径为R=6DN。管沟断面尺寸按相关设计和施工验收规范,根据管道所通过的不同工程地质地段的土壤类型进行确定。采用管堤、特殊敷设方式的地段,其管堤和管沟尺寸要考虑到管沟底部的处理、管道的安全、管道的加重稳管等的需要。3)特殊工程处理方案(1)盐碱地区本管道在XXX等地通过大段的盐碱地区,局部地区具有地下水位高、腐蚀性强的特点。在采用管堤敷设方式时,将管道置于地下水位以上以方便管沟的开挖、成型,同时减少对管道的加重稳管处理措施。当管道置于地下水位以下时,需采取加重稳管措施,其加重稳管的方式上可以采用沙袋、预制马鞍型重晶石混凝土加重块、浆砌块石加重等措施。第18页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(2)沙漠地区本管道XXX的部分管段通过了XXX沙漠地区,其通过地段的沙漠具有一定的活动性,对管道存在潜在威胁;这些地段所敷设的管道,应处理好管道建设与环境保护的关系,尽量减少对沙漠地区现有固沙措施的破坏;管道通过沙丘段应尽量从沙丘起伏较小的地段通过,同时管道应埋设在活动沙丘下的较为稳定地层中(特别是管道通过库木塔克沙垄段),并视沙丘的活动性,在管道中线的两侧采取防风固沙措施。(3)黄土地区本管道在XXX段通过了黄土高原地区,将管道选择在地形、工程地质条件、交通及施工条件较好的地区通过;对管道必须通过的冲沟,尽量避开冲沟的发育部位;尽量避开滑坡、陡壁、高陡边坡等不良工程地质地段。在设计中因地制宜地采用防止水土流失、防止管沟回填土流失的工程治理措施,视管道通过地段的具体情况分别采用削方降坡、黄土隧洞、黄土斜洞、修建排水沟进行分段排水、分段砌筑挡土墙(包括灰土挡土墙)、进行管道的锚固、修建鱼鳞坑、小区植树护坡、对特殊地点修建特殊构筑物等多种工程和水土保持措施以确保管道安全。(4)石质山地本管道在XXX地段通过石方地段和石质山地。对通过石方地段的管道,在管沟开挖深度上要考虑管沟底部的细土垫层处理措施,管沟回填土要考虑管顶的细土回填措施,管道的外防腐涂层的选用上要充分考虑其耐磨及机械强度要求。管道通过石质山地段普遍存在交通条件较差(无公路或道路状况较差)的情况,设计中要充分考虑如何解决管道及施工机具的进场对道路的要求,提出道路新建或改建的建议,在管道施工以前提前进行道路的修建。由于道路的修建将对现有地形地貌产生较大的改变,根据进川管道等工程的经验,在管道定线和设计中应特别注意处理好管道建设和道路修建的关系,防止出现在管道施工过程中管道和道路的频繁交叉、相互干扰,管道设计工程量失真等。对高陡石方段要采取适当削方、修建挡土墙、护壁、进行管道锚固等工程处理措施。(5)林区本管道在山区段,存在大段通过林区的情况。在这些地段的管道定线中首先应使管道中线尽量地避开密集的成材林区,尽量减少施工作业范围,减少对林区和环境的破坏,具体管道的通过位置要取得主管的林业部门的同意,施工过程中要提出林区施工防火要求。设计中要考虑好山区管道的运输和施工对道路的要求,提出道路修建的建议,处理好管道建设和道路修建的关系。林区段管道的外防腐层要考虑能耐运输损坏和植物根系的破坏。作好施工后的植被恢复,管沟回填土的防护设计。第19页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(6)水网地区本管道在XXX经过水网地区,由于管道敷设、施工条件均较为困难,是整个工程中的较为突出的难点和重点区段,设计上应根据以下思路,提出经济、合理的敷设方案。a作好调研、勘察工作应先对高压管道可能通过区域的重要基础资料,如城市规划、湖泊水网的类别、性质及整治改造规划,水文地质情况,防洪体系,航运要求及环保等进行收集和整理;同时将设计构思的方案与有关部门结合。b线路位置的合理选择管道经过水网地区,应尽量避开施工困难区段或减小通过的长度,处理好与高速公路的关系,正确运用基础资料,通过现场踏勘,进行多方案比选论证,与城市规划部门协商后,选择最佳路由,确定合理的管道通过位置。c敷设方案优化通过水网区段的用管应进行强度计算及稳定性校核。对于水域既宽又深的水网地段,根据通过地段的水文地质情况,航运、防洪及规划的要求,施工条件等因素,可考虑跨越、定向钻穿越、沟埋等方式,分别对各种敷设形式加以对比,确定其可行性及优缺点,经优化对比后确定敷设方案。d对于堰塘、鱼塘、水田、沼泽等水面宽浅的水网地区设计考虑采取围堰引流沟埋穿越、回填筑管堤、连续梁跨越等方式,进行技术经济比较择优而定。e稳管措施方面,基于水网地质条件的特殊性,一般为软质或流质地基,在查明地基组成情况、土壤性质、稳定程度等情况后作出综合评价,采取相应的稳管措施。对于稳定层较浅的地段,可将管道置于稳定层内直接回填或设置混凝土加重块压重等稳管方式;对于稳定层较深的地段,如清除不稳定层较困难时,可将管道置于软土地基内,同时采取螺旋锚、门型钢桩(或混凝土桩)稳管。应综合考虑稳管的可靠性、工程量、施工困难程度、投资规模等,对多种方式进行比选,确定推荐的方案。f无人缺水地区本管道在XXX等地段通过了无人缺水地区,给管道施工的社会依托、生活及生产用水、特别是管道的试压用水带来了巨大的困难。在设计中要充分考虑生活及施工用水的解决方式,采用水车运水、管道输送水、就地打井取水等多种方案,对解决方案的投资进行足够的估算。管道试压用水是一个较为困难的问题,要考虑用天然气管道接力输送试压用水等方式所增加的工程投资。同时要考虑黄土地区采用水第20页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册试压的排水要求,防止大量试压水在不适宜位置排除可能对管道产生的危害。g无公路地段本管道在XXX地区通过大量的无公路地段,设计中将给予高度的重视,对无公路地段在可行性研究统计的基础上进行进一步的落实,统计无公路段的长度,对管道沿线的道路状况进行进一步的调查,提出新建、扩建公路段的具体位置和大致长度,以便甲方进行道路修建的设计、准备和实施。对无公路段的管道定线和设计中要特别注意处理好管道建设和道路修建的关系。防止管道与道路的频繁交叉等。h管道与活动断裂交叉段本管道在可行性研究中沿线评价的断裂(带)共X条,其中,全新世以来的活动断裂共X条。这些活动断裂有X条与管道相交(包括次级断裂共X个交点),并有X条(X个交点)在百年内可能发生断错地表的运动,与管道的交叉位置如下:X断裂(线路里程Xkm)X断裂(线路里程Xkm)……在初步设计中应在地震断裂评价报告的基础上,更加准确地确定管道与活动断裂的交叉位置,并在定线和设计中采取以下工程处理措施:根据断层的特性,在线路与断层的交叉段选择适当的交角(该角度一般应选择为60度左右),并使管道的走向与断层的断裂走向一致,在活动断层发生错位时使管道处于受拉状态,增强管道抗断层错位破坏的能力。在活动断层两侧的适当位置,结合沿线管道线路阀室的设置,分别设置截断阀室,将万一管道破坏情况下的损失及次生灾害降低到最低程度。通过断层的管段尽量采用弹性敷设,少用冷弯管、不用热煨弯头,以加强管道的柔性和抵抗断层错位的能力。通过断层的管段适当增加用管的壁厚,提高管道自身的强度。通过断层的管段的管沟采用细纱进行回填,减少管沟回填土对埋地管道的约束,增强其抵抗变形的能力等。通过以上措施的综合采用最大限度地提高管道通过活动地震断裂带的安全并降低灾害的程度。3.3.1.9跨越工程的技术方案及其比选第21页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册在初步设计中将从以下方面对跨越做进一步的工作:结合线路定线和管道的总体走向,比较确定管道的过河断面位置。根据本跨越位置的具体条件,初步拟定在设计中将进行悬索、斜拉索、斜拉索+悬索等多种跨越结构形式的技术经济对比分析,推荐跨越结构形式。按跨越设计规范的要求,编制说明书、材料表,绘制跨越平面、立面等相关图纸。在初步设计中,将进行跨越断面的具体确定和资料收集、根据该河流跨越点的具体地形条件,拟采用悬索、斜拉索两种跨越结构形式进行技术、经济比较,推荐跨越方式。3.3.1.10穿越工程的技术方案及其比选本管道沿线穿越数次大型河流和众多的中小型河流。从管道的长期安全考虑,管道通过河流时应尽量采用穿越方式敷设,以方便管道的运行管理,减少外界对管道的不利影响和破坏。对大型河流的穿越初步设计中将进行专题设计,按照勘察资料进一步进行复核,对穿越方式进一步优化,确保在技术上可行,经济上合理。3.3.1.11管道穿越公路、铁路等有关特殊工程要求,穿越数量、长度、施工方法及主要结构型式本管道公路、铁路的穿越次数众多,在初步设计中首先应在管道的线路走向确定中处理好管道与高等级公路、铁路的关系,在管道穿越高速公路和铁路时应与其主管部门进行结合,取得相关的协议。管道穿越高等级公路时采用套管进行保护,针对本工程管径大特点,建议套管一律采用钢筋混凝土套管,管顶埋深大于1.2米以增加承载能力,并避免若采用钢套管时阴极保护失效而造成主管道腐蚀。一般道路的穿越采用直埋敷设,管顶埋深大于X米。水网地区的公路因地下水位高,要有良好的防水措施配合。所有与铁路的交叉,可设钢筋混凝土套管穿越,或涵洞穿越。具体每条铁路的穿越方式及埋深,应在与铁路主管部门结合后确定。初步设计中将根据我们目前所进行的定线工作,对上述穿越工程量进行详细的统计,包括穿越的公路、铁路名称;公路、铁路的道路状况;穿越的地点;确定的处理方式等。3.3.1.12管道与其它建(构)筑物交叉的技术要求。管道与其它建(构)筑物交叉时,一般情况下管道应位于建(构)筑物的下方。与管道交叉时,两管间净距不小于0.3m;与电缆交叉时,管道与电缆净距不小于0.5m。与电缆交叉时,还要对电缆采取保护措施。与架空高压线交叉时,交叉点两侧管道要采取加强防腐措施。第22页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册初步设计中将根据我们目前所进行的定线工作,对上述交叉工程量进行详细的统计,包括所交叉的建(构)筑物名称、建(构)筑物的现状、交叉的地点、确定的处理方式等。3.3.1.13灾害性地质区域(湿陷性黄土、活动地质断层、地震等)的管道敷设技术方案及防护措施应对各个灾害性地质区域(湿陷性黄土、活动地质断层、地震等)的管道敷设技术方案及防护措施进行详细的说明。3.3.1.14管道施工技术要求1)管沟开挖管沟开挖应制定切实的施工安全措施,并加以落实。管沟尺寸应严格按照设计规范和设计文件执行。石方、卵石段管沟深度应比设计要求的深度超挖200mm,以便铺垫层保护管道防腐层。管沟沟壁不得有欲坠的石头。施工机械在纵坡上挖沟,必须根据坡度的大小、土壤的类别、性质及状态计算施工机械的稳定性,并采取相应的措施,确保安全操作。2)施工作业带管道施工作业带含伴行路时一般宜不大于30m(无伴行路宜小于20m),施工前,应组织对施工作业带内地上、地下各种建(构)筑物和植(作)物、林木等进行清点造册。施工作业带清理应在放线并办理好征(占)地手续后进行。施工作业带清理、平整应遵循保护农田、果林、植被及配套设施,减少或防止产生水土流失的原则。清理和平整施工作业带时,应注意保护线路控制桩,如有损坏应立即补桩恢复。施工作业带范围内,对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树木、构筑物等应适当清理,沟、坎应予平整,有积水的地势低洼地段应排水填平。山区、丘陵地段对施工作业带内及附近有可能危及施工作业安全的落石、崩岩、滑塌等应进行清除或采取有效防护措施。施工完毕之后,要注意施工作业带的复耕工作,使土地回到有用状态。施工作业带通过不允许堵截的沟渠,应铺设有足够流量的过水管后再回填土或搭设便桥。3)管道焊接本管道焊接可以采用全自动、半自动、手工焊三种焊接方式,由于本工程线路长、所经地区地形差异大,因此各种地区具体采用何种焊接方式应根据其地形条件,结合施工单位的设备条件确定。管道焊接必须按照经业主批准的工艺规程的要求进行焊前预热和焊后热处理。当环境条件第23页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册不能满足焊接工艺规程所规定的条件时,必须按要求采取措施后才能进行焊接。4)焊接检验从根焊开始的每一边焊接,焊工及监理人员都要注意检查焊道的情况,看是否有异常情况,如气孔、裂纹、夹渣等。一道完整的焊口焊完之后,对外观质量做全面检查。当外观检查合格后,方可进行下一步探伤检验。无损探伤应优先采用射线检测和超声波检。5)管道下沟当管道采用沟上组装焊接完毕时,应及时分段下沟沟上组焊的管道下沟前或沟下组焊的管道管沟回填前,应使用电火花检漏仪,按设计要求的检漏电压全面检查防腐层。如有破损应按规定及时修补。6)管沟回填管道下沟后除预留段外应及时进行管沟回填。雨季施工、易冲刷、高水位、人口稠密居住区及交通、生产等需要及时平整区段均应立即回填。石方或戈壁碎石段管沟,应先在管沟垫200mm细土层。细土应回填至管顶上方300mm。细土的最大粒径不应超过10mm。然后回填原土石方,但石块的最大粒径不得超过250mm。管沟回填土应高出地面300mm以上,用来弥补土层沉降的需要。覆土要与管沟中心线一致,其宽度为管沟上开口宽度,并应做成梯形。沿线施工时破坏的挡水墙、田埂、排水沟、便道等地面设施回填后应按原貌恢复。对于回填后可能遭受洪水冲刷或浸泡的管沟,应按设计要求采取分层压实回填、引流或压砂袋等防冲刷和防管道漂浮的措施。7)管道清管、试压及干燥初步设计中根据本工程的特点,结合设计规范的要求和国外管道工程的施工试压经验,对本管道的试压提出切合实际的试压技术方案。为了防止高强度钢材在超高压力的气体试压过程中可能发生大段的爆管造成严重的经济损失和危害,初步建议全线采用水试压。初步设计中将对严重缺水地区、高差起伏较大地区的试压问题进行重点的研究。同时要考虑黄土地区采用水试压的排水要求,防止大量试压水在不适宜位置排除可能对管道产生的危害。在高差起伏较大地区,采用水试压在技术上存在较大的问题,在试压方式的确定中,可以考虑适当加大试压段的允许高差(在管道的强度许可范围内),适当降低试压段的试验压力。特殊地段在保证安全的前提下,考虑采用空气进行试压(在需要的情况下适当降低试验压力)等方式处理好管道的试压问题。试压后的管道干燥问题需在初步设计阶段进行调研,参照国际先进的工程经验,可采用真第24页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册空法、甲醇法或空气干燥等方法进行技术经济对比确定具体干燥方式。合理确定管道投产前清管、试压及干燥的程序、方法以及操作规程。3.3.1.15管道外防腐鉴于本工程具有对使用寿命、安全可靠性要求极高,管径大、距离长、地形及土壤状况复杂的特点,考虑到三层PE外防腐层所具有的显著的性能优异性及对工程的适应性,借鉴西气东输管道的成功经验。因此,干线管道推荐采用三层PE外防腐层方案。重要的特殊地段:特大型、大型河流穿越段、定向钻方式的中型河流穿越、隧道穿越及带钢筋混凝土套管穿越等级公路段采用三层PE加强级防腐层。其余地段采用三层PE普通级防腐层。3.3.1.16截断阀室的设置为了发生事故时减少泄漏量,便于进行抢修,在管道上设置线路截断阀室。一般截断阀室位置选择在交通方便、地形开阔、地势较高的地方。截断阀室的最大间距应符合下列规定:1)在以Ⅰ级地区为主的管段最大间距不大于32km;2)在以Ⅱ级地区为主的管段最大间距不大于24km;3)在以Ⅲ级地区为主的管段最大间距不大于16km;4)在以Ⅳ级地区为主的管段最大间距不大于8km。另外,在事故多发地段如大型河流、活动断裂带两侧应考设截断阀室。在初步设计中将对可行性研究的沿线地区等级划分结果进行复核,根据复核的结果按设计规范的要求,结合大型河流、活动断裂带的需要进行线路阀室的设置、统计,初步选定阀室设置的具体位置,为施工图阀室勘察进行准备。线路截断阀室应具有在管道事故情况下自动紧急进行干线截断的功能。干线的主截断阀均采用紧急截断功能的气/液联动功能的全通径球阀。3.3.1.17附属工程的设置在初步设计中还将考虑线路里程桩、转角桩、标志桩、阴极保护测试桩的设计,设计中尽量考虑各种桩的统一设置,尽量作到一桩多功能,减少数量。初步设计线路附属工程中还包括线路构筑物(排水沟、挡土墙、锚固墩等)的工程量估算和统计,其工程量统计将主要根据目前正在进行的线路定线工作。3.3.1.18需要特殊说明的问题在初步设计中将对一些工程难点、难段视其具体情况进行特殊的说明,以便甲方全面了解工程中存在的急需解决的问题,及时地进行处理和技术准备。第25页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.3.2图纸按设计规范要求,在初步设计文件中应包括以下图纸:1)线路平面走向图在初步设计文件中将提供线路平面走向图,在甲方无具体要求时,根据本工程的线路长度,一般较长的线路全线推荐线路的1:20万平面走向图。特殊困难地段可按甲方的要求提供1:5万平面图。局部线路方案比较段提供1:5万或1:1万平面图,以上根据线路长短及复杂情况而定平面图比例,一般1:1万到1;20万。2)线路纵断面图在初步设计文件中将提供线路纵断面图,全线纵断面图的提供比例为:横向为1:20万以及纵向为1:1000或1:2000(穿跨越等)。特殊地段的纵断面图提供比例为:横向为1:5万,纵向为1:500。3)管沟横断面典型图在初步设计文件中将提供不同工程地质条件地段的管沟横断面典型图。4)穿越河流典型图在初步设计文件中将提供管道穿越中小型河流的典型纵断面图、管身结构图。5)大型穿越、跨越平面、立面布置图及结构总图在初步设计文件中将提供大型河流穿越的平面图、推荐穿越方式的穿越断面图、管身结构图等满足初步设计深度的图纸。在初步设计文件中将提供大型河流跨越的平面图、推荐跨越结构型式的立面布置图、跨越结构总图等初步设计深度的图纸。6)与其它建(构)筑物交叉典型图在初步设计文件中将提供管道与建构筑物、埋地电缆等交叉的典型图。7)阀室典型图在初步设计文件中将提供各种类型阀室的典型工艺管道仪表流程图、典型阀室的平面布置图。8)防护工程典型图在初步设计文件中将提供护坡堡坎、护壁、排水沟等防护工程典型图。9)穿越公路、铁路典型图在初步设计文件中将提供管道穿越公路、铁路的典型纵断面结构图。10)管道标志典型图第26页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册在初步设计文件中将提供里程桩、线路标志桩、转角桩、阴极保护测试桩的典型图。3.3.3表格初步设计中将对线路工程所涉及的主要设备进行统计开列,开列出设备的规格、数量及特殊技术指标。对线路工程所涉及的主要材料进行统计,开列出包括管材、焊接材料等的规格、数量及特殊技术指标。线路部分的设备、材料表根据线路工程的文件编制要求单列,并用于整个工程的设备、材料汇总。3.3.4本专业概算按概算专业要求向其提供线路工程详细工程量、特殊处理措施、涉及投资增加的各种特殊技术要求及主要设备、材料规格型号,供概算专业进行线路工程部分的概算书编制。3.4管道工程的阴极保护3.4.1说明书3.4.1.1设计依据和设计原则XXX工程阴极保护的初步设计将遵循下列依据和原则进行。1)阴极保护初步设计主要依据本工程经批复的可行性研究报告及进一步工作中所取得的资料;2)阴极保护初步设计将遵循技术先进、可靠,经济合理。3.4.1.2采用或遵循的标准、规范在初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.4.1.3与阴极保护相关的设计基础资料XXX工程阴极保护的初步设计将在得到管道沿线的地质勘察报告后进行。3.4.1.4本工程对阴极保护的主要技术要求。XXX工程阴极保护的初步设计将按2.16节中所列标准、规范及业主的技术要求进行。3.4.1.5阴极保护方案的技术经济比选,推荐方案的工程概况XXX工程阴极保护的初步设计将对下列技术方案进行技术经济比选:1)全线阴极保护方式的技术经济比选2)大型河流穿跨越段阴极保护方式的技术经济比选3)阳极地床形式及阳极材料的技术经济比选第27页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册XXX工程阴极保护的初步设计将向业主推荐阴极保护方案,并对推荐方案的工程概况进行详细描述。3.4.1.6阴极保护站设置的数量、位置、组成内容及技术要求阴极保护站设置的数量及位置的确定将按照下列步骤进行。1)收集相关设计基础资料;2)根据阴极保护工艺计算确定最大站间距;3)结合工艺站场、沿线阀室、大型河流穿跨越及现场情况确定阴极保护站的位置及数量;阴极保护站的组成内容将根据阴极保护的技术要求及业主对阴极保护站功能的要求进行,并编制设计中所采用的主要设备、材料的技术规格书。3.4.1.7特殊管段的保护措施及要求XXX工程阴极保护的初步设计将对下列特殊管段进行阴极保护方案的设计:1)对处于强腐蚀地段的管道根据业主确定的施工工期确定临时阴极保护的方案及范围;2)对于套管穿越公路、铁路的管段推荐阴极保护方案;3)对于河流穿越段进行阴极保护方案的设计。3.4.1.8检测系统的测试方法及技术指标XXX工程阴极保护的初步设计将对阴极保护检测系统的设置原则及测试桩的类型进行设计;并根据标准、规范要求确定技术指标。3.4.1.9对防止管线受到杂散电流干扰防治措施的建议1)高压电力线对管线的干扰根据现场踏勘成果和所收集到的资料,确定可能对管线产生干扰的高压电力线,并提出减轻或消除干扰的措施或建议。2)杂散电流对管线的干扰根据现场踏勘的成果和所收集到的资料,针对可能对管线产生杂散电流干扰的干扰源进行详细勘察,并提出减轻或消除干扰的措施或建议。3.4.1.10本专业存在的问题及建议将对初步设计中无法确定的技术方案,提出在施工图阶段解决问题的方法及建议。3.4.2图纸本专业图纸主要阴极保护站址分布图。第28页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.4.3表格初步设计中将对阴保专业所涉及的主要设备和材料进行统计,开列出设备和材料的规格、数量及特殊技术指标,填写主要设备表和主要材料表。3.4.4本专业概算初步设计按概算专业要求向其提出工程量及主要设备、材料,由概算专业提交本工程概算书。3.5.输气工艺3.5.1说明书3.5.1.1设计依据、设计原则本工程初步设计的设计依据主要为经批复的可行性研究报告和有关文件。输气工艺的设计原则为:1)严格服从国家有关法规,贯彻国家节能方针。2)工程设计本着统一规划,近远结合,留有一定发展余地的原则,节约投资和用地,使整个工程建设时间短、投资省、效益好。3)采用适用的新技术、新设备、新材料和合理的输气工艺,在设计中体现技术先进、经济合理。4)确保工程长期、安全、平稳供气;5)全线除清管站外,各站场达到无人操作,有人值守的管理水平。清管站、远控干线截断阀室为无人值守。3.5.1.2设计所采用或遵循的主要标准、规范标准、规范执行本手册中所列的相关标准。3.5.1.3与输气工艺相关的设计基础资料初步设计中与输气工艺相关的设计基础资料包括:1)上游资源量及供气条件。2)管线设计输送能力、近远期输气量、下游市场分输气量、分气点位置以及用户所需压力、用气曲线。3)气体类别、组分、物性、烃(水)露点、高(低)热值。4)管道沿线高程、里程表。5)管道沿线站场的气象资料,管道沿线站场的地温资料。6)管道沿线站场工程地质及水文资料。7)管道沿线交通运输文件。3.5.1.4输气工艺设计内容第29页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册输气工艺中包含以下主要设计工作:1)依据本工程经批复的可行性研究报告及提供的设计基础资料,对本工程输气工艺系统进行系统分析计算,确定压气站的数量、功率负荷和机组配置方式,进行管道系统优化。同时对管道系统储气调峰能力进行分析,确定管道末段储气量、储气库最小有效容积、最大采气率和注气率。2)根据管道系统的优化构成确定站场设置,进行站场选址及站址的局部优化。3)根据系统分析得出的机组配置方式,结合管道年输量的递增趋势,按统一规划分期建设的原则,优化站场工艺流程。4)对压气站驱动方式进行技术、经济比选。5)按照设计标准和规范,对站场按功能分类设计,分系统描述站场功能,编制站场控制要求,绘制站场工艺流程图,制作工艺装置区布置草图,汇总站场设备、材料的规格和数量,完成站场报告的编制。6)编制站场主要设备、材料的技术规格书。3.5.1.5叙述输气方案及全线工艺总流程依据工艺系统分析及站场工艺配置叙述全线输气工艺方案和自控水平。结合全线站场和阀室的布置,绘制全线工艺总流程。3.5.2工艺系统分析和计算3.5.2.1管道系统分析和计算根据上游资源资料及下游各类用户用气量负荷状况,进一步系统分析计算。1)不同输量时期的压缩机站设置、压缩机站功率、燃料气消耗;2)设计输量下的压缩机站失效分析;3)不同输量时期的压缩机机组配置校核;4)不同输量时期,推荐方案全线各站运行参数分析;5)推荐方案最大输气能力核算;6)管道系统对下游季节、日、小时调峰方案分析;7)推荐的调峰方法确定;8)不同输量时期的压气站稳定性分析;9)不同输量时期的调峰对储气库容量分析;10)不同输量时期最大注气强度及最大采气强度分析;11)编制系统分析报告;3.5.2.2热力及强度的分析与计算依据相关规范,进行管道热力及强度的计算,结合用管报告,确定管线材质和壁厚。第30页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.5.3工艺站场设计3.5.3.1确定全线工艺站场数量、站址和站间距离依据工艺系统分析得出的压气站布置,结合市场分输情况,确定站场理论位置及数量。收集现场踏勘资料,复核工艺系统水力分析,确定站场位置及数量。3.5.3.2站场工艺流程结合动态分析和不同输量下压气站的运行参数,优化机组配置方案。在可行性研究确定的压缩机驱动方案的基础上,根据供电意向性协议以及电价,重点对电机驱动方案进一步优化比选。对燃机驱动压气站,应考虑各站高程及环境温度对燃气轮机功率的影响。根据得出的机组配置方式,结合管道年输量的递增趋势,按统一规划分期建设的原则,优化站场工艺流程,编制站场控制要求。3.5.3.3确定各分输站(点)在不同输量下(高、低峰值)的压力值根据不同输量下水力分析计算结果,可确定各分输站(点)在不同输量下(高、低峰值)的压力值。再结合各分输用户的压力要求,利用HYSYS软件建立模型,计算降压后气体温度降。若气体温降过大,可采用电伴热或其他加热方式。3.5.3.4计算各站的水、电、气、热等消耗量根据各站场生产、生活需要,计算出各站的水、电、气、热等的消耗量。在压气站中除考虑电动阀门、照明等用电量外,还应依据机组类型考虑压缩机组启动电机、油冷器、空冷器、润滑油系统等的耗电量,电机驱动压气站中电机的耗电量,考虑压缩机厂房内维修用电动葫芦或其它吊装工具的用电量等。压气站中除生活用气耗气外,还包括燃气轮机的耗气量。3.5.3.5站场内主要工艺设备选型计算,并应填写设备参数表。站场内主要工艺设备的选型与计算。主要工艺设备为多管旋风除尘器、卧式过滤分离器、压缩机组、阀门、流量计量装置等。依据各站运行参数,进行设备选型计算。3.5.4工艺设备选型3.5.4.1主要定型设备选型的技术说明站场内主要定型设备的选型技术说明包括以下工作:1)压缩机组及驱动机组选型依据、性能、技术参数、配套附属设备及匹配方案的说明。编写技术规格书明确压缩机组的技术参数和供货范围,压缩机组配套附属设备中压缩空气系统和燃料气处理装置可考虑成橇购买,提出技术参数要求。2)站场阀门的选用原则、阀门种类及采用的执行机构的性能、技术参数及控制方式。(1)球阀本工程站内阀门口径较大,某些规格目前国内尚无生产业绩。对引进的大口径球阀要第31页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册求密封性能好,结构紧凑、操作灵活方便,符合API6D标准。(2)止回阀各压气站压缩机组出口以及首站越站旁通处,均设有防止气体倒流的止回阀。为减少压力降,拟选用轴流式止回阀。(3)放空、排污阀放空和排污阀是天然气是否漏失的关键,也直接与企业的效益有关。因此在放空和排污上拟采用双阀,第一级阀门在正常生产时为全开,在检修更换第二级阀时关闭,其使用次数少,因此可选用球阀或旋塞阀;第二级阀门为控制阀,在放空、排污时可作调节。因此选用节流截止放空阀和阀套式排污阀。3.5.4.2非定型设备、设施选择的技术比选说明站场非标设备可分为分离设备、清管收发装置、汇气管、组合三通、绝缘接头等。1)分离设备适用于本工程的分离设备有多管旋风除尘器和过滤分离器,拟针对各个站场不同的操作工况,通过计算、比较做出相应的布置方案。首站分离设备拟选用过滤分离器,中间压气站因具有清管接收功能,其分离设备拟采用两级,第一级为多管旋风除尘器,第二级为过滤分离器。分输站、中间清管站及末站的分离设备拟选用多管旋风除尘器,有效去除清管作业气体中的粉尘,确保输送气质。2)清管器接收、发送装置(1)清管器发送、接收的功能要求为满足输气管线今后对管道进行在线检测,了解管线的使用状况及管道存在的缺陷隐患。清管收发装置应能通过智能清管器,以对管道腐蚀和壁厚进行监测。(2)清管器发送和接收装置的安全性清管装置作为非标压力容器,从设计、制造就应使其满足工艺设计压力、环境条件变化的需要。使其能在操作状态和非操作状态下都能确保安全。清管接收装置的配管设计应保证使清管器在接收时不对快开盲板产生撞击,确保设备和操作人员的安全。3)绝缘接头依据全线阴极保护的要求,在各站场和部分阀室设置有不同规格的绝缘接头。要求绝缘接头具有良好的密封性和电绝缘性能。3.5.5各站场设计规模、功能及主要工艺设施。3.5.5.1干线站场干线沿线拟设置站场X座,沿线工艺站场的设计规模分别按XXX—XXX—XXX干线83输气量为XXX×10m/a规模进行设计。全线站场设计压力拟为XMPa。站内主要工艺设施第32页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册的设计压力及设备处理能力应适应长输管道近、远期的压力变化和流量变化。视各类站场的情况要求,具体设计功能为:1)XXX首站XXX首站具有天然气气质在线分析,对气田来气进行分离、计量、增压和清管发送等功能。站内压缩机组及其它设备的处理能力应能适应不同时期输气量的需求;同时,燃气压缩机组的配置应具有很高的可靠性与适应性,以满足管道连续、平稳供气的要求。2)中间压气站根据压缩机组的配置方案的比较,中间压气站可分为燃机驱动和电机驱动两大类型。3设计商品天然气处理能力均为XXXm/a,具有天然气分离、计量、增压和清管收发功能,其处理能力应能适应不同时期输气量的需求;压缩机组的配置可靠性高,能满足管道连续、平稳供气的要求。为节约投资,各压气站可根据用气市场的开发程度和实际用气需求分期建设。4)分输站沿线共设XXX座分输站,考虑到清管及分输天然气的需要,可设计两种不同功能的分输站类型:分输站,分输清管站。各站分输部分设计规模按其最终分输气量确定,并满足最大分输气量(用户有调峰需求的)要求;对分输部分天然气分离、计量、调压的处理能力应能适应不同时期分输气量的需求。分输清管站的清管部分满足清管作业的需要,站内分离系统统一设置。为进行全线检漏工作,在各分输站和分输清管站中设有干线计量系统。5)中间清管站沿线压气站和分输清管站均设置有清管功能,沿线独立的中间清管站设有X座,定期3分段对管道进行清管作业。中间清管站设计处理能力为Xm/a,具有清管收发、清管作业时间的分离以及干线计量系统。6)末站末站处理能力以XXX的最大商品输量计,具有分离、计量、调压和清管接收功能,其处理能力应能适应不同时期输气量的需求。3.5.5.2支线站场目前已决定纳入干线系统的输气支线供X条,为保持整个工程的一致性,建议所有支线的输气站场设计功能和技术水平与输气干线的同类站场相同。3.5.5.3各站场的自动化控制水平本工程站场自控系统按无人操作原则进行设计,实现三级控制模式选择:即实现就地人工控制、站场自动控制和接受调控中心指令实现远程控制。3.5.6工艺站场设备材料汇总对站场工程工艺主要设备、材料进行统计汇总。第33页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.5.7图纸初步设计中将绘制各站场工艺流程图,与自控专业共同完成各站场工艺仪表流程图,绘制工艺装置区平面布置草图和综合管网图。3.5.8本专业概算将向概算专业提交资料,编制专业概算:1)各站场主要工艺设备的规格、数量及询价2)各站场阀门的规格、数量及询价3)各站场钢管、管件、焊接材料的规格及数量4)各站场其他辅助的设备、材料的规格及数量3.6自动化控制与仪表3.6.1说明书XXX工程自动化控制系统初步设计包括计算机监视和控制系统、现场检测、控制仪表两大部分。自动化控制系统的任务是保证XXX安全、可靠、平稳、高效、经济地运行。自动化控制系统将达到在调度控制中心可对全线进行监控、调度和管理的技术水平。管道自动化控制系统在输气生产过程正常和非正常的情况下将自动完成对输气管道的监控、保护和管理,例如:全线启输;增量或减量输送;停输(包括计划停输和故障停输);启动或关闭分输站;确定各压缩机站启动压缩机的数量;压缩机自动启停、故障自动切换、启动失败的自动切换(压缩机启动时应有操作人员在现场监护);向管道沿线各站下达压力和流量设定值;监视控制管道沿线的线路紧急截断阀;流量计的自动切换;发布ESD命令;管道故障处理,如管道发生泄漏、沿线各站非正常关闭、对异常和故障工况的连锁保护等;控制权限的确定;主通信信道与备用信道之间的自动切换;主备控制中心的自动切换等。第34页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.6.1.1设计依据整个干线工程及站场系统的仪表自动化控制系统设计主要依据本工程的可行性研究报告和有关文件。3.6.1.2设计原则1)采用先进、适宜、可靠和开放的控制/管理系统对整个XXX全线输送工艺过程进行有效的监视与控制,从而实现管道工程的生产自动化和科学有效的调度管理,达到安全生产、保护环境、提高经济效益的目的。2)遵守国家、行业的有关标准、法规、规范和政策,本着技术先进、安全可靠、系统性能/价格比高的原则进行本工程初步设计。3.6.1.3设计所采用或遵循的主要标准、规范初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.6.1.4管道自动化水平和控制方案1)管道自动化原则方案采用监控和数据采集(SCADA——SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统和模拟仿真系统,实现对全线管道输送工艺过程的数据采集、监控、泄漏检测及定位、操作预测、计划管理、优化运行、故障诊断、贸易结算及调度管理;采用分散型控制系统模式。实现SCADA系统调度控制中心远控、站控系统自动/手动控制以及各单体设施、子系统或阀门的就地控制等三级控制;设作业区显示终端,实现所管辖的输气管道、站场的监视、管理、维护与抢修;各站场根据需要设紧急停车(ESD)系统、可燃气体检测及火灾报警系统,其报警信号进入SCADA系统中进行报警显示;天然气贸易交接与管道流量计量采用气体超声流量计,站内自用气流量计量采用气体涡轮流量计;采用能满足所需的精确度要求,满足所处位置的压力等级和温度等级及所处场所防爆等级要求的,并具有高可靠性及稳定性的检测仪表和执行机构;设置XXX工程计量测试中心,负责全线流量计量仪表的标定、测试和维护。2)自动化水平全线自动化系统的总体水平,将达到目前世界先进技术水平。首末站、中间压气站、分输站、清管站、远控干线截断阀室等站场控制系统按无人操作的原则设计,考虑到具体情况,配置有关值班人员,以进行日常维护管理和紧急情况的处理工作。全线将达到在正常运行状况下,首末站、中间压气站、分输站和地下储气库等无人操作、有人值守,清管站、远控干线截断阀室等实现无人值守的技术水平。3)SCADA系统设置原则SCADA系统设置为三级控制:第一级控制中心级。全线设置调度控制中心(简称——调控中心),对全线及各站场进第35页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册行监控、调度管理、优化运行、自诊断及与上级部门进行数据通信等;第二级站场控制级。根据全线站场分布,设置相应的站控系统(由可编程逻辑控制器——PLC与操作员工作站组成)和远程终端装置(RTU),它们是SCADA系统的基础部分,执行调控中心指令,实现站内数据采集、处理及工艺设施的控制,并向调控中心上传所采集的各种数据;第三级就地控制级。保证被控设施的正常运行,既可就地独立控制,也可通过站控系统或调度控制中心直接控制。一旦通信设备或调控中心发生故障,可以及时报警并自动切换到就地控制的安全模式工作状态。4)SCADA系统操作原则正常情况下,全线各站场由调控中心对其进行远程调度、监视、管理与控制,各站场可达到无人操作、有人值守的管理水平。当数据通信系统发生故障或调控中心主计算机系统发生故障时,第二级控制即站控系统获取控制权,可对站内生产工艺过程进行全面监控。当进行设备检修或事故处理时,可采用就地手动操作控制。5)自动系统设计原则系统应具有高可靠性、稳定性和可维护性,以保证管道安全、可靠、平稳、高效地运行;该系统应具有较高的性能/价格比;系统采用的软件、硬件及数据网络,都应具有当时世界先进水平,且经过实际考验、证明是实用的系统;系统应具有强大的人机对话及灵活的功能配置;调度控制中心主计算机(服务器)、局域网(LAN)、通信接口等按热备冗余的方式设计;站控系统PLC的中央处理单元(CPU)模件、电源模件等关键部件按热备冗余的方式设计,PLC与调度控制中心进行数据通信的通信接口按热备设计;系统应具有对管道全线进行优化模拟预测、运行和模拟仿真培训的功能;系统应具有对管道泄漏检测、定位的功能;系统软件、硬件和数据网络系统具有扩展能力;调度控制中心服务器操作系统建议采用UNIX或WindowsNT实时多任务操作系统,位于调度控制中心和站控系统操作员工作站的操作系统采用WindowsNT或UNIX;设备的选型以技术先进、性能稳定、可靠性高、性能价格比优、能够满足所需精确度要求、能够满足现场环境及工艺条件要求等为原则。设备的选型应尽量选用相同的系列,规格型号和生产厂商的数量亦应尽量的减少;压缩机组的监控系统与压缩机组成套订货,其监控系统与站控系统之间采用通信接口交换信息,紧急停车系统与压缩机组的监控系统采用硬布线连接。3.6.1.5计算机监控与数据采集(SCADA)系统技术方案第36页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册拟建的SCADA系统是一个以计算机为核心、开放型的网络互连(OSI)系统,它以计算机和网络为基础,配置实时、多任务、多功能的计算机操作系统、SCADA系统软件、天然气输送模拟仿真软件,具备在线实时监控、模拟仿真、检漏、培训等功能。1)SCADA系统功能SCADA系统的主要功能是对整个XXX工程输气装置工艺过程参数和设备运行状态进行数据采集、数据处理及历史数据贮存、监视和控制,并在应用软件支持下进行系统模拟分析、实现系统优化运行。SCADA系统的基本功能如下:数据采集和处理;下达调度和操作命令;显示动态工艺流程;报警和事件管理;历史数据的采集、归档和趋势显示;报表生成和打印;标准组态应用软件和用户生成的应用软件的执行;具有对输气过程实时模拟及对操作人员进行培训的能力;泄漏检测及定位;清管器跟踪;输量计划;压力和流量调节;紧急切断;安全保护;输气过程优化;压缩机机组的故障诊断和分析;仪表的故障诊断和分析;网络监视及管理;贸易结算管理;人员培训等。2)SCADA系统性能(1)系统的容量系统应具有30%以上的扩展余量,以保障系统运行的灵活性和可扩展性;系统应允许将来做100%的扩展,这些扩展其中包括存储器、监控系统的变量的再组态等。(2)可靠性系统能定期对自身进行自诊断并且形成报告,能监视整个系统的工作状态,以便对系第37页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册统的维护和维修;系统对重要部位做冗余设置,当发生故障时,能自动进行故障切换,自动对系统的数据进行备份,为运行管理提供可靠的保障,保证系统正常、可靠、平稳地工作。(3)模块化监控系统的软件应是模块化的,以便于监控系统组态时增加、删除和定位;硬件应在性能上是模块化的,允许将来在容量和功能上的扩展。系统应容易增加磁盘驱动器、存储器、终端和外部设备等,且不中断其它在线网络设备的运行。(4)灵活性在调度控制中心的任何一个操作员工作站都可完成其所要求的功能。(5)可扩展性系统应允许将来数据库、存贮器、磁盘容量和通信信道等可扩展。根据本工程特点和输量要求以及下游分支管线的不断增加,本SCADA系统的容量设计将具有100%可扩展性,以满足将来输气工程设施的扩建和增加。(6)可利用性控制系统计算机的硬件和软件的可利用率应达到99.99%。当系统同时须完成打印、编程、画面显示时,实时采集系统不能被中断。系统的硬件和软件的设计及配置应满足上述指标。可利用率的计算公式为:MTBF可利用率MTBFMTTRMTBF——平均无故障时间;MTTR——平均维修时间。7)开放性监控系统软件应允许其它的应用程序和用户存取其数据库的数据。以安全要求为条件,数据能够在监控系统和其他系统之间传输。3)SCADA系统软件本工程SCADA计算机系统软件将包括:操作系统软件、SCADA系统软件和工程应用软件。(1)操作系统软件调度控制中心SCADA服务器的操作系统软件建议采用UNIX或WindowsNT,客户机采用WindowsNT或UNIX操作系统。操作系统将提供以下功能但不限于此:支持高级语言软件(例如C语言等)并能以汉化方式来满足用户的语言处理要求;多用户、多任务的网络操作系统——该系统应具有管理、分配、监视和利用计算机数第38页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册据资源的能力,支持网络运行和软硬件资源共享;优先任务能力——支持优先多任务系统,对CPU的读写控制由操作系统来完成,操作系统具有中断能力,可以改变任务的优先级;自诊断能力——操作系统软件应具有自诊断能力,用于系统设备和软件的监视,并为其硬件、软件故障排除提供诊断信息;安全性——提供数据的安全操作和多种安全措施,防止不小心或未经许可的修改,提供后备程序文件,以确保系统出故障后的重新生成;兼容性——良好的兼容性可以支持多种平台组合和可伸缩性,保护系统的升级和扩展。(2)SCADA系统软件SCADA系统软件应可靠地实现输气工程各站场工艺装置相关参数的监控和数据采集。该软件应是模块化的、经工业应用证实为性能良好的实时软件。SCADA系统软件应至少完成下列任务。a实时数据库管理SCADA系统的数据库为工业上公认的标准数据库。实时数据库管理完成对所有进出网络数据的管理、存储和控制。可支持直接数据交换,有能力和第三者软件进行信息交换。bSCADA系统实时软件应有能力完成计算任务、资源应用、数据排序、程序的产生和执行,以及控制功能(如PID控制策略、逻辑控制等)。c工业标准的图形用户界面(GUI)GUI应是以开放系统为基础的高分辨率图形生成器。GUI可以使用跟踪球或鼠标器完成图形的生成、修改和显示,具有多窗口功能。d记录和报告提供生产记录和报告功能。可按预定的时间输出各单元装置的运行报告(中文);也可按要求随时输出生产报告,其记录的内容包括工艺参数、状态等;提供事件触发报告功能。e存档和恢复SCADA系统历史数据可用数据流磁带、光盘作永久保存,包括工艺参数、操作指令和事件,存储量为5年。已归档的历史数据可按要求从存储介质中进行恢复,以便进行数据的分析和再应用。f数据计算和处理SCADA系统软件具有下列数学运算功能:实数、函数和逻辑运算;最大值、最小值和平均值计算。g报警系统SCADA软件支持综合报警功能,以便对工艺过程和相关设施的非正常状态及时地向操作人员发出提示。报警管理至少包括下列各项:第39页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册报警分类:按事件发生的类别进行报警分类并冠以时间标志;报警处理优先级:按预先规定的优先等级对同时发生的报警信号进行排队,并存储到指定的数据库区域;报警显示:各级报警都应有声音和屏幕闪烁显示;报警记录:所有报警信号都应由打印机打出来,打印内容至少包括事件名称、报警级别、发生时间等等;报警抑制:系统应具有报警抑制功能,抑制时间可由操作员进行设定。被抑制的信息点可在显示单元(VDU)上作连续显示,以便监视;报警确认:当任一报警发生时,均需人工确认后方能消声或停止闪烁。(3)SCADA系统软件必须具备的功能必须有效地管理系统设备及设备的冗余;对数据库的分配管理,历史数据库提供ORACLE、SYBASE或其它标准关系数据库;SCADA系统调度控制中心与后备控制中心能实现无扰动切换,在切换时间内不丢失任何数据;SCADA主、备计算机实现无扰动切换,在切换时间内保证不丢失任何数据;对整个SCADA系统具有时钟同步的功能(调控中心计算机系统、后备控制中心计算机系统、作业区显示终端、站控系统和PLC/RTU);监视记录调控中心、后备控制中心、作业区显示终端、站控制系统和通信设备的硬、软件的运行状态。(4)工程应用软件应用软件包括:电子流量计量管理系统,用于采集、确认、编辑与归档管道的天然气流量和质量的数据;实时监控系统,用于提供输气管道动态模拟、负荷预测、泄漏检测、人员培训以及天然气组份、干线储气量和露点监测与报警功能;天然气管理系统,用于提供输送量计划与确认以及相关合同的管理,并与公司的财务系统进行通信。4)SCADA系统调度控制中心SCADA系统调度控制中心担负着对全线及各站场(含干线远控截断阀室)进行实时监控、调度管理和优化运行任务,是全线调度、管理、往来商业贸易的核心。调控中心是管道全线的管理、指挥枢纽。它监控全线:XXX首站;X座压气站(包括X座分输压气站);XXX末站;X座清管分输站;第40页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册X座分输站;X座独立清管站;X座远控干线阀室(含阴极保护站);X座地下储气库;X条支线。(1)调度控制中心主要功能调度控制中心主要功能如下:对全线运行实行统一调度管理,监控沿线各站主要运行参数和设施运行状态,如温度、流量、压力以及电力系统、阴极保护等系统有关参数;对站场压缩机组启、停及阀门的开、关和故障状态、火灾报警、可燃气体检测、数据通信线路状态等进行监视与控制;对站场关键变量,如出站压力等进行远方设定与控制;对阴极保护电源发出通、断的指令;运行参数、状态及动态趋势显示,模拟流程显示;运行报表、事故报表打印;数据处理、分析及调度管理决策指导;系统运行优化模拟预测,管道泄漏检测及定位,模拟培训;数据通信网络的监控和管理;应用软件开发、系统重新组态;与上级计算机进行数据通信;系统自诊断等。(2)调度控制中心网络结构及硬件配置调控中心的局域网(LAN)必须支持网络上联接的所有设备的数据交换。应满足实时、多任务、多参数的要求。采用标准的、开放型局域网络结构,按冗余设置; 能与上位计算机系统联网并进行数据交换; 能兼容异种机型工作; 与异种局域网或同类局域网的互联。 调控中心硬件系统配置如下:SCADA系统主计算机(服务器)按双机热备系统;操作员工作站;工程师工作站;培训、模拟工作站;管理部门经理终端;大屏幕显示屏;第41页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册数据通信接口设备等。(3)调度控制中心软件系统配置:操作系统软件;SCADA系统软件;高级应用软件包括:实时模拟软件、预测软件、决策软件、泄漏检测定位软件、负荷预测软件、储气调峰分析软件、仪表分析软件、培训及工程研究软件、天然气商业运营管理系统软件、优化运行软件等。根据实际需要,还可配置地理信息管理系统软件、管道运行效率分析软件、高度运行计划软件等。软件配置将采用模块化,便于今后的版本修改或升级。(4)调度控制中心建筑面积设置调控中心拟设置控制室、仪表机柜间、软件室、硬件室、通信室、办公室、接待室、资料室、电源间(不间断电源——UPS)、调度室(会议室)、更衣间和仪表维修间及库房等,其面积大小应根据SCADA系统规模、机柜/控制盘/操作台类型/规格、数量进行确定。5)SCADA系统后备控制中心为防备在意外事件(如调控中心SCADA主机失灵、所处地段/区域停电、火灾、地震、战争及其他自然灾害、人为破坏等)发生时,仍能实时对全线进行调度与控制,保持实时数据的采集、处理、存储的功能。因此本工程SCADA系统设一座后备控制中心。一旦调控中心因故失去作用后,后备控制中心能及时承担起调控中心的主要功能,避免造成不必要的损失。(1)后备控制中心主要功能后备控制中心主要功能同调控中心主要功能基本一致,其差别在于无以下功能:系统运行优化模拟预测,管道泄漏检测及定位,模拟培训;应用软件开发;与上级计算机进行数据通信等。(2)后备控制中心网络结构及硬件配置后备控制中心网络结构仍采用冗余设置的标准、开放型局域网络结构。硬件配置上在满足功能需求和可靠性保证的前提下尽可能简化。(3)后备控制中心软件配置后备控制中心软件系统仍配置操作系统软件、SCADA系统软件。(4)后备控制中心建筑面积设置后备控制中心拟设置控制室、仪表机柜间、工程师室、通信室、办公室、电源间(不间断电源——UPS)、调度室(会议室或接待室)、更衣间和仪表维修间及库房等,其面积大小应根据SCADA系统规模、机柜/控制盘/操作台类型/规格、数量进行确定。6)SCADA站控系统本工程SCADA站控系统由可编程逻辑控制器(PLC)及操作员工作站组成。站控系第42页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册统是本工程SCADA系统中的第二控制级(站场控制级),是重要的监控级,它对其所监控站场工艺过程被测参数和设施状态进行数据采集、监视和受权控制。本工程站控系统均按有人值守、无人操作的原则进行设计。当站控系统同调控中心数据通信系统发生故障或调控中心主计算机系统发生故障时,站控系统获取控制权,可对站内生产工艺过程进行全面监控。本管道工程SCADA系统设置的站控系统(含支线和地下储气库),分别设在沿线首站、末站、压气站、分输站等站场的站控系统控制室内。(1)站控系统基本功能典型站控系统将完成如下(但不限于)主要功能:对现场的工艺变量进行数据采集和处理;对电力设备及其相关变量的监控;对压缩机组的监控;对阴极保护站的相关变量的检测;站场可燃气体的监视和报警;消防系统的监控;与智能仪表的通信显示动态工艺流程;提供人机对话的窗口;显示各种工艺参数和其它有关参数;显示报警一览表;数据存储及处理;显示实时趋势曲线和历史曲线;压力、流量控制;流量计算;逻辑控制;连锁保护;打印报警和事件报告;打印生产报表;数据通信管理;为调度控制中心提供所需的信息并接受其下达的命令等。(2)站控系统硬件组成站控系统计算机网络支持网络上联接的所有设备的数据交换,满足实时、多任务、多参数的要求。采用标准的、开放型局域网络结构,按冗余设置; 能与SCADA系统调控中心联网并进行数据交换; 第43页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册能兼容异种机型工作; 与异种局域网或同类局域网的互联。 (3)站控系统计算机软件系统配置站控系统软件包括操作系统软件、人机界面(MMI)组态软件、PLC编程软件、MMI和PLC应用程序软件。站控系统操作员工作站的操作系统采用WindowsNT或UNIX。(4)可编程序控制器(PLC)PLC是站控系统的过程控制单元,是实现各单元装置精确、可靠及安全运行的核心设备。它不但能独立完成对所在站的数据采集和控制等任务,而且可将有关信息传送给调度控制中心并接受其下达的命令。aPLC的基本功能本工程PLC至少具备下列基本功能:数据采集;逻辑运算;PID控制;安全预置输出;通信、自身运行管理能力及自诊断。b辅助功能能提供标准协议的操作员接口;信息储存和检索;时间标志;数学运算及处理。c其它功能路由监控;PLC内部通信能力,远程I/O符合相关国际标准如S908协议;可由站控系统直接下载软件和进行参数设置;历史数据(文件)存储(在一定限度内)。(5)站控系统建筑面积设置站控系统也相应设置控制室、仪表机柜间面积、通信室、办公室、仪表维修间及库房,其面积大小待系统确定后设计。7)远程终端装置(RTU)RTU是一种智能控制设备,具有编程组态灵活、功能齐全、通信能力强、维护方便、自诊断能力强,可适应恶劣的环境条件、可靠性高等特点。因此,本工程将RTU用于对输气管线X座远控干线截断阀的监控。RTU具备下列功能:数据采集和处理功能;第44页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册数学运算功能;逻辑运算功能;逻辑控制功能;自诊断功能,应对内存、I/O卡、通信进行诊断,将有故障单元的信息发至SCADA系统调控中心;故障时可外发信号; 执行SCADA系统调控中心发送的指令,同时也向调控中心发送实时数据。8)作业区显示终端全线在X个作业区各设置显示终端一台。作业区显示终端可为作业区的管理人员提供其所需的信息。作业区显示终端计算机从调度控制中心计算机系统中以只读方式获取信息。9)数据通信SCADA系统调度控制中心与各作业区显示终端、各站场SCADA站控系统和远控阀室RTU之间的数据通信主用信道为通信光缆或卫星,邮电公网备用。10)系统供电SCADA系统调度控制中心、后备控制中心、作业区显示终端、站控系统由不间断电源(UPS)供电。远控干线截断阀室RTU根据地理环境可由闭路循环燃气透平发电机(CCVT)、热电偶温差发电装置(TEG)或太阳能供电。3.6.1.6仪表检测、控制设备在自动控制系统中检测控制仪表是采集工艺过程数据、执行计算机控制系统命令的关健环节,是保证整个系统安全可靠运行的重要因素,其可靠性、精确度、重复性等性能的优劣直接关系到自控系统能否正常、稳定的工作。因此所采用的仪表必须能满足其所需的精确度要求,满足其所处位置的压力等级和温度等级及所处场所防爆等级的要求,并具有高可靠性及稳定性。远传信号的检测仪表一般选用电动仪表,开关信号输出接点采用无源接点,调节阀一般采用电动调节阀和自力式调节阀,计量仪器一般采用气体超声波流量计和涡轮流量计。1)检测仪表、控制设备选型原则本工程检测仪表、控制设备选型将遵循以下原则:选择的仪表、设备应满足技术先进、性能可靠、操作维护方便、经济合理、性能价格比高等原则,同时满足被检测变量的精度等级要求;处于爆炸危险区域的电动仪表、电气设备采用相应防爆等级的仪表和设备,原则上电动仪表和控制设备按隔爆型设计,其防爆等级不低于EXdⅡAT3。同时将根据所处环境条件确定相应的防护等级,防护等级不低于IP55(室内)/IP65(室外);整个管道所选用的仪表/设备类型、规格应尽可能统一。2)仪表检测、控制设备的构成仪表检测、控制系统主要包括以下几类:第45页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册常用检测仪表。包括温度、压力、液位就地/远传检测仪表,流量检测仪表;分析仪表。包括测量气质的色谱分析仪、露点分析仪、H2S分析仪;可燃气体检测仪。在各站场(包括干线紧急截断阀室)工艺设施区设可燃气体检测器,另外在压缩机组区设红外/紫外线火焰探测器;分输站出站压力调节和内部用气的压力调节系统,通常出站压力调节采用电动调节阀,内部用气压力调节采用自力式压力调节阀;火灾自动报警系统。在调度控制中心、作业区显示终端和各站控系统控制室设置火灾检测报警系统。调控中心设气体灭火系统;清管球通过指示器。清管时可进行现场指示,并将清管球通过的信号传送给SCADA系统。维修校验仪表。为便于仪表设备的维护、维修,配备维修校验仪表分别负责全线各站场自控仪表/设备的调校、维护和维修。3.6.1.7流量计量系统天然气流量计量是天然气管道工业中最重要的测量环节,要求计量仪表应具有较高的可靠性和稳定性、较少的维护量及较长的使用寿命。本工程干线管道天然气计量均采用气体超声流量计,凡涉及到贸易计量的流量检测仪表其精度必须≧0.5%。气体超声流量计,取压力及温度信号对流量进行补偿运算,并配备流量计算机,计算和显示天然气瞬时流量和累计流量。此外,对贸易交接计量,拟将气体组分等实时信号输入到流量计算机中,参与流量计算,以保证计量精确度。3.6.1.8天然气气质检测系统对进出天然气管道的气质的检测是非常重要的。特别对于H2S、SO2、游离水等及天然气的组份要加以检测,以保证管道的安全运行及维护各方的利益。本工程中,进入管道XXX首站、各分输站的出口、末站入口均设有在线的天然气色谱分析仪测量组份、热值、密度等,硫化氢分析仪,露点仪等,对进出管道的天然气气值进行监测。3.6.1.9站场自动控制系统本工程站场自动控制系统(站控系统)由操作员工作站、可编程逻辑控制器(PLC)组成。站控系统是本工程SCADA系统中的第二控制级(站场控制级),是重要的监控级。站控系统主要用于对本站工艺参数、设备状态、公共设施、辅助系统的检测与控制,站场内均设有独立的站控系统控制室,有控制室和机柜间等。操作员工作站放置在控制室内,PLC机柜等则放置在机柜间中。XXX座干线远控截断阀室、阴极保护站(与干线远控截断阀室设置在一起)和X座独立清管站采用RTU进行数据采集和监控,与SCADA系统调度控制中心进行通信。干线远控截断阀室、阴极保护站、独立清管站站内不设置操作员工作站。第46页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1)站控系统设计原则和控制水平站控系统按无人操作原则进行设计,站场只设置少数几个人员作日常维护管理。站控系统能自动处理并维持设备在预定的运行状态。一旦偏离预定状态,在报警提醒基础上自动切换到安全状态。必要时启动紧急切断系统(ESD),关闭部分设备乃至整个站场。为了确保安全可靠保质保量地将天然气从XXX输往XXX,站控系统必须把工艺设备及本身的安全可靠放在首位。在满足工艺要求前提下,站控系统应具有良好的可操作性、可维护性及可扩展性。按照整个输气管道自控系统对站控系统的要求,站控系统可实现三级控制模式选择,即接受调度控制中心指令实现远程控制、站控系统手动/自动控制和实现就地人工控制。2)站控系统控制原则站控系统采集并处理站内操作温度、压力、天然气流量、阀门状态、设备运行状态等有关数据,并将其送往SCADA系统调度控制中心进行监控。在远程操作方式时,站内所有监控数据通过通信系统与调度控制中心进行数据交换。为了防止通信系统、调度控制中心SCADA主机故障和便于站内操作与维护,站控系统设有操作员工作站以实现站内自动监视和控制。一旦通信系统或调度控制中心SCADA主机故障,站控系统能自动无扰地切换到站场自动控制状态,并独立承担全部站场控制工作,保证站场正常运行。(1)管道工程首站、分输站(清管分输站)、末站控制原则站控系统主要检测与控制内容有:站场内阀门状态检测与控制;分离器的检测与控制;计量系统的检测与控制;气体分析系统的检测与控制;火灾报警系统的检测与控制;站内其它公共设施的检测与控制。(2)压气站(分输压气站)控制原则本工程设有X座压气站,X座分输压气站,压缩机组由压缩机供应商成套提供单台或多台机组控制系统,压气站站控系统通过通信接口与压缩机组控制系统交换信息,并对压缩机组进行监视和控制。站控系统能对站内工艺设备、辅助设备、公共设施进行全面监视和控制,主要功能有:站场的启动顺序控制;压缩机组启动和停车;压缩机组串/并联运行方式控制(根据需要);主备压缩机组切换控制;压缩机组紧急切断系统(ESD);第47页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册压力控制、流量的控制和累积;站内报警和站内停运方式控制。之外,还能对下列设施进行监视、处理和控制:入口过滤器;增压后天然气冷却;燃料气及压缩空气处理系统(燃气轮机);火灾及气体泄漏检测系统;供电系统;气体计量系统等。压气站站控系统操作模式:aSCADA系统调度控制中心远程操作模式当选择在远程操作时,调度控制中心可改变各设定点,下达操作命令。除紧急停车外,站控系统根据调度控制中心的指令按预先编制的程序完成预定的任务。当调度控制中心给出启动或停机命令时,站内机组按预定的逻辑顺序进行。远程操作时,站内所有数据由站控系统存储同时传往调度控制中心。b站控系统操作模式调度控制中心不能进行远程控制,但可以发出紧急停机命令;站控系统全面监控站内所有工艺参数和设备运行状态,操作员通过操作员工作站人机界面(GUI)对站内工艺过程进行操作。c就地人工控制调度控制中心不能进行远程控制,但可以发出紧急停机命令;站控系统不能进行控制,但可以发出紧急停机命令;压缩机组启动/停止及转速调节只能在机组控制系统(控制柜/盘)上由人工来完成;阀门只能在就地按钮箱控制。(3)独立清管站控制原则清管站主要用于清除输气管道内杂物及凝液,以提高管道输送能力。本工程全部清管动作均采用自动/半自动方式。清管器发送/接收装置的阀门状态和清管器通过指示信号均由RTU进行采集并传送到调度控制中心。自动/半自动清管作业时,可由调度控制中心或RTU按预定程序顺序地控制相应阀门来完成。只有放置清管器、取出清管器及排污放空由人工来执行。由于清管工作不经常使用,独立清管站不设置专门的控制室。但其仍由调度控制中心通过RTU来进行监视和控制。(4)干线远控截断阀室/阴极保护站控制原则本工程阴极保护站不单独设置,附属于干线远控截断阀室进行布置。干线远控截断阀室/阴极保护站采用RTU进行监视和控制。第48页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册干线远控截断阀室主要用于管道泄漏及维护时截断干线气源。截断阀门除能感测所在管段天然气压降速率而自动关闭外,还可由调度控制中心将其关闭。但调度控制中心只能遥控关闭而不能遥控开启干线远控截断阀,只有当故障排除并经确认后,由人工复位在行开启。本工程全部采用外加电流对管道实施保护,SCADA系统应对阴极保护电流、管——地电位和阴极保护输出电压状态进行检测。RTU检测到数据后通过通信系统传送到调度控制中心。3)站控系统检测和控制系统描述(1)站场压力控制及紧急截断系统输气管道及各种配套设备严禁超压,为此在各分输站、压气站设有压力控制及紧急关闭系统。通常情况下,分输站出站调压系统采用电动压力调节阀,设置两路互为备用,在任何时候只能有一路调压管路承担100%调压能力。一旦一路管路出现故障或安全截断阀动作,SCADA系统将另一路调节管路电动调节阀开启投入运行。该出站压力一旦超过预定极限,将发出报警信号。出站压力设定值由调控中心进行给定。站场内部用气本工程将采用带安全截断的自力式调压器进行控制。(2)压气站检测控制系统压气站的SCADA站控系统介于压缩机组控制系统之上,调度控制中心之下。它具有集中数据采集、处理和控制功能分散的特点。站控系统除通过机组控制系统控制压缩机组启动、运行、停机以外,还能对整个站的启动、机组起停顺序、机组负荷分配、站流量、站内辅助设施、公共设施及站场停运进行控制。(3)压缩机组检测控制系统压缩机组有一套完整的由压缩机生产商成套的机组控制系统,根据本工程要求,能实施SCADA系统调度控制中心远程控制、本地站控系统手动/自动控制和就地人工控制,三种控制方式的切换由机组控制盘上选择开关来确定。压缩机组的机组控制系统将包括燃气透平(燃——压机组)/电动机、压缩机及进出阀、放空阀、防喘振在内的监视与控制。除防喘振控制外,机组还有一套完整的自备安全保护系统。运行中一旦有下列事件之一,将产生报警,并执行相应控制操作,如限温、限压运行,起动备用设施、执行可在启动的停机或停机后的锁定、紧急停机等。安全保护主要项目有:过压;超速;超温;过振动;不允许的轴位移;第49页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册润滑油、密封油、液压系统压力、温度、液位异常;有关阀门位置异常;控制电压异常等。对于一些突发性事件,如超速、天然气漏失或人工启动紧急停机按钮,机组将立即执行紧急停机,所有电动设备将切换到安全位置。(4)辅助系统的检测控制a压缩空气系统压缩空气系统设置在压气站,主要用于气动阀门执行器、仪表用风和气动工具等。为了安全可靠,采用两套具有100%负载能力的压缩、冷却、分离、过滤、干燥、储存及调压设备。该系统同样具有备用回路切换控制,压力调节与安全截断等功能。其主要设备受SCADA系统监视与控制。b气体泄漏检测系统气体泄漏检测系统是指天然气在输送过程中,在正常操作或故障情况下避免天然气可能泄漏造成中毒、爆炸、燃烧等危险事故而设置的检测控制系统。该系统能在故障早期发现潜在危险的存在而及时发出声光报警信号。气体泄漏状态和检测功能在SCADA系统中进行显示、纪录和报警。本工程中气体泄漏检测设备采用精度高、反应灵敏、免维护、防护等级高的红外线检测传感器,设置在压气站、气体分析间等重要的场所。c火灾报警系统在各站控系统控制室设置火灾检测报警系统,同时在首/末站、压气站、输气站等重要站场装置区也设置火灾检测报警系统。3.6.1.10其他说明1)仪表及控制系统动力供应除远控干线截断阀室RTU根据地理环境可由CCVT、TEG或太阳能供电外,SCADA系统调度控制中心、后备控制中心、作业区显示终端、各站场SCADA站控系统均为特别重要负荷,由双回路电源加不间断电源(UPS)供电。仪表电压为220VAC,50HZ,控制阀电动执行机构电源为380VAC,50HZ,电源负荷将在初步设计基础上分项统计。仪表用气源压力应≧0.7MPa,气源质量应达到相应规范标准。2)仪表的防冻、防凝、防腐蚀、防振、抗干扰、防雷击及防静电接地等措施将根据仪表安装地理位置按相应规范要求进行设计。3.6.1.11计量测试中心根据国内外流量标定系统现状,拟以加拿大TCC的设计方案及总体技术要求作为比照,建设XXX计量测试中心。在国家质量技术监督局的监督和授权下,对XXX各站流量计进行标定,并可为日后标定其它管道的气体流量计及科研工作服务。第50页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1)标定压力:本计量测试中心可标定的气体流量计的压力为7.8MPa。2)地理位置:初步确定计量测试中心设在XXX压气站附近。从技术上考虑,计量测试中心从该站出口取气,标定后的气体可在不增压的情况下重新返回到该压气站入口。3)标准装置:采用标准表法。一级标准拟采用高精确度的气体腰轮流量计,不确定度为0.1%~0.175%。次级标准采用气体涡轮流量计,可用气体超声流量计进行比对,不确定度为0.2%~0.35%。4)标准溯源:由于采用腰轮流量计作为一级标准装置,在暂不能从国家溯源的情况下,可考虑国际溯源。5)标定计量管段:拟设DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300、DN400、DN500、DN600、DN750共11条。6)标定流量(工况):最小流量为DN50管径的气体流量计下限值,最大流量为XXX干线管道输送流量的上限值。3.6.2表格在初步设计中,将进行(并不限于)下列表格的设计:1)设备表(为设备汇总用)2)材料表(为材料汇总用)3)调节阀和节流装置计算表等。3.6.3图纸在初步设计中,将进行(并不限于)下列图纸的设计:1)工艺管道及仪表流程图(P&ID)(与工艺专业合作);2)控制中心、站控制室平面布置图(需要时);3)计算机监控系统框图;4)计算机监控系统配置框图;5)典型站站控系统配置框图等。3.6.4本专业概算根据整个管道工程及站场系统的仪表自动化控制系统、计量测试中心规模大小、选型向概算专业提出资料,由概算专业作出自控专业的详细概算。3.7送电线路(外电)3.7.1说明书3.7.1.1设计依据和设计原则。1)送电线路工程设计主要依据本工程经批复的可行性研究报告及加深工作所取得的成第51页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册果;2)根据现场电网调研情况及与当地电力部门签订的用电初步协议;3.7.1.2送电线路(外电)有关的设计基础资料。在初步设计中将主要使用到以下的相关基础资料:1)各个供电点的近期和远期电力系统参数;2)各站送电线路的沿线气象条件;3)各站送电线路的沿线地震烈度和海拔高度;4)各站送电线路的沿线土壤电阻率资料;5)各站送电线路的沿线工程地质条件;6)管道沿线的行政区划资料。上述工程设计基础资料将充分利用可行性研究的相关基础资料,并通过对现有的基础资料进行修正、补充和完善,使各项基础资料达到初步设计工作的需要。3.7.1.3设计规模及工作范围。在初步设计阶段,将积极配合甲方签订供电意向性协议;并将分站说明各站的用电负荷等级、线路电压等级、输送容量及导线截面、线路起迄点、长度、回路数、采用的主要杆塔型式、是否为专用线等。3.7.1.4方案的技术经济比选,推荐方案的工程概况及主要工程量。在可行性研究所确定的供电方案的基础上,初步设计阶段工作重点是进行各站供电线路路径方案的选线,特别是有可能采用电驱动压气站的供电线路路径方案。根据初步供电协议文件,以及本工程的各个用电点的负荷性质,对于有可能实现的地点,制定相应的几种供电线路路径方案,根据技术经济比较推荐出比较合理的供电方案。其中技术比较主要包括:供电的可靠性;运行、维护和检修等条件;线路走廊等占地情况;施工条件、建设速度;扩建余地及其它。经济比较主要包括:基建投资和运行费用,折旧年限。初步设计文件中将描述推荐方案的情况及主要工程量。3.7.1.5送电线路的敷设方式、保护措施、交叉跨越的技术方案及必要的说明。根据各站送电线路的环境条件,对各站电力线路采用不同的敷设方式和保护措施;在初步设计阶段,将确定与铁路、公路、河流、管道、电力线路、通信线路等主要交叉跨越位置,并提出有效的送电线路防风、防雷、防腐蚀措施。3.7.1.6送电线路的维修根据本工程组织机构设置要求及维修要求,建议各站送电线路的运行维护依托当地电力部门。3.7.2表格主要设备表、主要材料表:第52页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.7.3图纸在初步设计文件中将提供以下图纸:1)分站绘制送电线路路径平面图。2)分站绘制送电线路进出线平面图。3)导线力学特性曲线。4)避雷线力学特性曲线。5)绝缘子串及金具组装图。6)线路杆塔型式一览图。7)影响范围内通信保护平面位置图。3.7.4本专业概算初步设计按概算专业要求向其提出工程量及主要设备、材料,编制本专业概算。3.8供配电工程3.8.1说明书3.8.1.1设计依据和设计原则1)供配电工程设计主要依据本工程经批复的可行性研究报告及加深工作所取得的成果;2)根据现场电网调研情况及与当地电力部门签订的用电初步协议;初步设计编制遵循国家有关的建设方针和技术政策、现行的规程规范和标准;遵循技术先进、运行安全可靠和经济合理的原则。3.8.1.2设计范围进行沿线所有站场、作业区、计量测试中心、输气公司、后备控制中心、线路自动截断阀室及线路跨越点的供电电源、变配电、动力照明、防雷接地等的设计;3.8.1.3与供配电工程相关的设计基础资料在初步设计中将主要使用到以下的相关基础资料与外电相同。3.8.1.4设计所采用或遵循的主要标准、规范在初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.8.1.5供电方案的技术经济比选和推荐方案的工程概况在可行性研究所确定的供配电方案的基础上,初步设计阶段其工作重点是进行供电方案的进一步优化,特别是有可能采用电驱动压气站的供电方案。根据供电意向性协议书以及本工程的各个用电点的负荷性质,对于有可能实现的地点,制定相应的几种供电方案,根据技术经济比较推荐出比较合理的供电方案。其中技术比较主要包括:供电的可靠性;供电的质量;运行、调度、操作、管理、维护和检修等条件;变电所和线路走廊等占地情第53页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册况;施工条件、建设速度;扩建余地及其它。经济比较主要包括:基建投资和运行费用,折旧年限。描述各站推荐供电方案的情况,包括以下部分:1)供电电源及电压:阐述供电来源与本工程的关系(方位、距离),是否为专用线,供电线路敷设方式、电压等级、线路长度、导线规格,供电可靠性程度,供电系统短路资料和远期发展情况。2)供电系统:叙述供电系统形式,正常电源与备用电源的切换,对供电安全所采取的措施等。3)对于需要自发电的地区,编写自发电方案的技术经济比较,给出合理的推荐方案。3.8.1.6配电技术方案的论证说明根据推荐的供电方案、负荷性质和要求,制定出几种配电技术方案,根据几种配电技术方案所要求的操作、运行、维护、管理条件以及占地情况,确定合理的配电技术方案。3.8.1.7用电负荷统计、变压器容量选择根据用电负荷性质、负荷等级,按照每个站编制一个用电负荷统计和变压器容量选择表。表格按照电压等级分,包括:用电负荷名称、单机功率、安装数量、运行数量、备用容量、设备需要系数、运行功率因素、负荷小计、主变站变压器选择结果。3.8.1.8变(配)电所容量、配电装置及布置方式。1)按照各站总电力负荷分配情况及计算结果,分别编写变(配)电所的数量、位置、容量及结构形式;2)按站和按电压等级分别编写变配电所的接线形式和运行方式。3)按照站和按电压等级分别编写无功功率补偿形式和容量,确定无功补偿方式。4)按照站和按电压等级分别计算操作电源容量,编写操作电源形式和容量。5)编写继电保护设置方式,保护装置形式,确定自动装置与管线自动化系统接口的基本设计原则。6)按照供电意向协议,分站编写电力计量装置的设置形式与地点。7)在可行性研究所确定的压缩机驱动方案的基础上,初步设计阶段其工作重点是根据供电意向性协议以及电价,进行压缩机驱动方案的进一步优化比选,调整压气站的驱动方案。编写电动机调速方案,提出推荐的调速设备,进行谐波分析。8)根据不同地震烈度情况,编写各站电力设备抗震措施;编写高海拔、凝露等的防护措施。9)分站进行电力系统的最大运行方式下和最小运行方式下的短路分析,分站编写短路计算结果表。10)根据短路分析结果表,分站、分电压等级、分设备编写设备的动热稳定校验结果表。11)对于有大型电动机启动的站,需要进行电动机的起动校验分析,编写校验分析结第54页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册果表,推荐技术成熟的启动方案。12)编写各站发电机组的设置情况,包括:容量、燃料、布置形式等。13)按照供电协议,分站编写电力调度通信形式。14)编写保安电源的设置,编制保安电源的设置容量,设置台数和运行方式。15)编写不间断电源的设置情况,根据外电源的情况分别编写不间断电源的后备时间。16)编制主要设备选择情况。电气设备的选型与整个工程建设标准协调一致,即遵循设备技术先进、寿命长、运行安全可靠和经济合理的原则,尽可能采用国内外先进可靠和高效节能的电气产品,此外电气设备应满足使用地区的高海拔抗震要求。对于一些关键设备,而国内产品目前尚不能满足工程使用要求的考虑选用进口设备,以实现安全、可靠运行的无人值守要求。初步设计将编制主要设备的技术要求3.8.1.9配电部分的主要设备选型、技术措施、敷设方式及必要的技术说明。1)根据各站用电设备类别和环境特点,编制爆炸危险场所划分说明,确定危险场所区域。2)编制配电设备的选型说明和技术要求。3)编制爆炸危险场所的设备和线路选择说明。叙述各站总电力负荷分配情况及计算结果,4)叙述各站的全厂高、低压供配电系统形式和线路敷设方法。5)叙述主要设备运行情况及连锁要求,相应的信号装置、操作电源及设备的控制方式。6)编制照明设计标准和设置形式,包括一般照明、应急照明和疏散照明。照明电源、电压、容量、照度选择,事故照明电源切换方式;厂区照明的种类,路灯型式、控制地点和方法。7)叙述主要节能措施。3.8.1.10防雷、防静电设计1)按各站自然条件、当地雷暴日和建构筑物、生产装置的重要程度划分类别,确定各类建构筑物、生产装置的防雷等级和措施;2)编制接地措施,确定接地电阻值,对于高土壤电阻率地区提出具体可行的接地极处理方式和采用材料等技术建议,推荐降低接地电阻的措施。3)编制电子设备的防雷措施。4)编制防静电接地措施。5)编制线路跨越防雷接地措施。3.8.2图纸在初步设计文件中将包括以下图纸:1)分站绘制电气主接线图和高低压系统排列图。2)分站绘制变电所平面图、配电所平面图、发电机房平面布置图、及必要的剖面图。3)分站绘制火灾爆炸危险场所划分平面图第55页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.8.3表格主要设备表、主要材料表:供配电部分的设备、材料表根据供配电工程的文件编制安排进行单列,并用于整个工程的设备、材料汇总。3.8.4本专业概算按概算专业要求提交工程量及主要设备、材料,编制本专业概算。3.9通信3.9.1说明书XXX工程的通信系统是为输气管道全线的SCADA系统、生产调度系统和管道巡线、事故及抢修提供迅速、安全、可靠的通信保障手段。XXX工程通信系统包括:主用通信、备用通信、巡线救灾通信、辅助通信和对外通信系统组成。输气管道远程通信系统初步定为自建光缆系统;以租用公网(或专网)和建设(或租用)卫星通信站为备用手段;以程控交换、调度电话、防爆扩音调度电话、电力载波、会议电话、工业电视、会议电视、卫星电视接收等组成辅助通信;租用公网手机和全球通手机构成巡线和救灾通信;以接入专网或接入公众通信网组成对外通信系统。XXX调度控制中心是XXX的生产管理中心、自动控制中心和行政管理中心,调度控制中心通信是XXX的话音通信中心、数据传输中心和图像管理中心。3.9.1.1设计依据和设计原则设计依据主要依据本工程经批复的可行性研究报告及新的设计输入文件。设计原则1)为管道的生产调度、自动化管理和安全运行提供高质量服务;2)将高传输质量和可靠性放在首位,有足够的带宽和良好的扩容能力;3)先进的传输体制,多种接入能力,组网灵活,有利于通信站与输气站场结合;4)充分利用现有通信专网和电信公网资源,降低运行费用;5)尽量减少维护人员,实现部分站场通信设备无人值守。6)通信设计必须贯彻通信网“完整性、统一性、先进性”和“经济、高效、安全”的基本原则。3.9.1.2采用或遵循主要规范和标准在初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.9.1.3通信相关设计基础资料第56页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册1)通信线路的自然条件、水文、地质和气象资料。2)当地电信公网的交换局分布位置;交换机制式、设备容量、网络状况和发展规划;当地电信线路和电信台站建设费用。话音网和数据网用户电路的租用方式和收费标准。3)当地中国移动和联通公司等移动通信采用的通信手段、通信制式、使用频率、发射功率、使用效果及发展规划;移动通信站址分布、天线高度和覆盖范围等。移动通信设备购买收费标准和租费标准。4)当地专网和军事基地等无线通信采用的通信手段、通信制式、使用频率、发射功率和组网方式;无线通信站址分布、天线高度和覆盖范围等。5)当地卫星地面站站址、采用的通信制式、租用卫星、使用频率、发射功率;军事基地和机场雷达站的位置、使用频率、发射功率;机场导航系统使用频率、发射功率等。6)有人站场当地的广播和电视播出方式、电缆电视播出频道数,广播电视站站址、使用频率;电缆电视网分布和接入方式、电视用户入网和收视收费标准等。7)本工程卫星通信站场站址座标,高程、方位角、遮蔽角的测量,合格的电测报告。8)与当地电信、中国移动、联通和其它专网签定的合作意向书。9)国家无线电管理委员会批准的本工程无线通信建网批文,包括:卫星地面站和无线电台站购置设备型号、使用频率、发射功率和建站位置等。10)通信线路所经地区线路测量。11)与公路、高速公路和铁路穿跨越处测量。12)与交通和航运部门实施穿跨越协意签定。13)与卫星通信主站租用卫星电路协意签定。14)与卫星业主租用卫星带宽协意签定。15)通信设备厂家关于通信设备参数的提供。16)卫星业主卫星参数的提供。3.9.1.4通信技术方案1)研究范围本工程通信部分的研究范围包括:沿XXX全线的通信系统及其他辅助的通信系统;2)通信业务XXX通信业务种类主要有以下几种:(1)生产调度电话;(2)行政电话;(3)会议电话;(4)SCADA系统数据和监控系统数据传输业务;(5)巡线移动和救灾应急通信业务;(6)传真业务;第57页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(7)会议电视系统和监视系统图像传输;(8)防爆扩音调度电话;(9)电力调度载波通信;(10)电缆电视/卫星电视接收。3)方案的技术经济比选在初步设计中,将根据工程的实际业务需求情况,对光缆与卫星通信的混合方案、单纯卫星通信方案作深入的技术经济比较,同时,在这两种方案中,将分别根据与管道同沟敷设的光缆套管的数量、光缆芯数、光系统容量、卫星通信系统的主站建设与否等情况作技术经济比较,以使通信方案更加合理,使XXX通信系统除在满足本次工程的通信需求以外,还能更好的为社会服务,为XXX在以后的运行中创造更多的效益。4)通信工程概况XXX工程通信系统包括:主用通信、备用通信、巡线救灾通信、辅助通信和对外通信等系统。输气管道主用通信系统初步定为自建光缆系统,但是在一些业务量极少的阀室采用卫星通信方式,作为光缆系统的辅助通信手段。以租用公网(或专网)和建设(或租用)卫星通信站为备用手段;以程控交换、调度电话、电力载波、会议电话、工业电视、会议电视、卫星电视接收等组成辅助通信;租用公网手机和全球通手机构成巡线和救灾通信;以接入专网或接入公众通信网组成对外通信。3.9.1.5主信道技术方案说明1)光缆通信部分考虑到当前的实际业务需求量和XXX通信系统在石油专网中所处的地位,同时,也考虑到投资的大小和当前通信的发展速度,光缆系统将采用SDH/2.5Gbit/s光系统。其容量除满足目前管道本身的实际需求(150Mbit/s)外,还留有大量的余量以用于沿线各油田的需求和XXX通信系统以后的发展。设备价格相对于波分复用设备便宜,同时随着通信业务的增加,系统将能扩容到10Gbit/s。(1)光通信站场根据工艺的布站方案和当前SDH/2.5Gbit/s光设备的实际情况,建成后的光通信站场数量为光通信端站X座,中继站X座,中间上下话路的通信站X座。(2)光缆容量根据XXX工程自身的需要和以后的发展,光缆容量按X芯考虑。本次工程实际占用X芯,留有X芯用于以后的发展。3)光纤标准选用对SDH/2.5Gbit/s光系统,考虑到通信的发展,因此光纤以选用G.655标准光纤为主。对部分比较短的站间可采用G.652标准光纤,因此本次工程光纤选用X芯G.652标准光纤,X芯G.655标准光纤。至各作业区的光缆支线选用G.652标准光纤。第58页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册4)光缆敷设方式根据本次工程的实际情况,光缆可以与输气管道同沟敷设,按管道敷设方式考虑,选用管道光缆,用吹气法敷设在光缆套管内。5)光缆管道(HDPE硅管)HDPE硅管主要用于管道沿线市场需求。根据目前可能存在的市场需求,用于向外出租的HDPE硅管按X根考虑。本次工程占用一根HDPE硅管,沿管道干线共敷设X根HDPE硅管。6)组网方式适当参考长途一级干线光缆线路的建设,本次光通系统按线型拓扑结构设计。用SDH设备组成链状网。2)卫星通信部分卫星系统采用XXX卫星通信系统主站的组网方式。1)站场分布XXX卫星通信网是输气管道工程通信系统的重要组成部分,XXX卫星通信系统作为输气管道干线远程主用通信的辅助系统,主要用于各阀室的数据远传和远控,同时用于各管道支线站场的数据远传和远控、支线站场的调度话音通信及图像传输。2)网络结构卫星通信系统为星状/网状混合结构。数据和图像为星状结构。阀室和支线站场的RTU采集的SCADA数据,经过卫星通信电路传输至调度控制中心的SCADA主计算机。电话业务为网状结构。支线站场电话网是一个以按需分配卫星通信电话网,站内配备程控用户小交换机。3)多址方式卫星通信多址方式可选择多种方式:SCPC/DAMA、TDM/TDMA或其它方式。话音传输可为SCPC/DAMA或其它方式,SCADA数据传输可为TDM/TDMA或其它方式。4)工作方式根据本次工程各站场的通信业务需求,本工程卫星通信网按主控站和端站组成;网络拓扑结构采用星状/网状混合网络,数据为星状结构,话音为网状结构,数据传输和话音通信均为一跳卫星电路完成接续。为节省带宽,数据信号采用分组轮询方式传输。5)网络管理主控站设在XXX公司,主站设网管,作为卫星网络数据和话音业务的管理中心,网络管理主要功能是管理卫星全网的配置、监视、控制和管理,负责对全网进行宏观维护和管理工作。3.9.1.6备用通信系统为提高管道安全运行的可靠性,必须建立一套行之有效的备用通信系统,以解决当某站场主用通信系统发生故障时,能保证重要的自动化数据的传输和调度电话的畅通。备用第59页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册通信系统主要按以下方式考虑:1)电信公网或其它通信网2)自建卫星通信网3.9.1.7巡线救灾应急通信系统为保证管线安全运行和抢险救灾,本工程配备巡线救灾应急通信系统,为管线的日常巡线和在管线出现紧急情况时,提供通信服务。其主要任务是:巡线移动通信和救灾应急通信。当日常巡线时,可利用巡线救灾通信系统,用于临时开通电路。当管线一旦发生故障时,应急通信系统可在事故现场迅速开通电路,便于控制中心及时掌握现场情况。3.9.1.8其它辅助通信系统1)行政管理电话系统本工程行政管理电话系统采用程控交换设备,主要为全线各站场间提供行政电话交换服务,为各作业区内部提供电话交换服务,并提供传真业务。本程控电话交换系统由设在各作业区及XXX公司的用户程控交换机组成,各用户交换机之间的中继线采用光通信电路,并分别以BID+DOD2中继方式接入所在地电信公网和石油专网,以提供与所在地电信公网和石油专网的话音交换业务。交换设备的选型应技术先进、具有多种接口,具有强大的组网能力和完善的终端管理系统。2)调度电话系统本工程调度电话系统主要承担各作业区对下属站场及XXX公司对各作业区的话音调度通信。采用两级调度。本调度电话系统由设在各作业区及XXX公司的程控调度设备和各工艺站场的调度分机组成,各用户交换机之间中继电路为光通信电路。程控调度机和用户交换机合为一套设备。若选择设备有困难则分开设置。程控调度电话系统的选型应具有技术先进、强大的调度功能、强大的组网能力和完善的终端管理系统。能提供模拟用户接口、录音通道、数字用户接口、CID用户和远端用户。3)防爆扩音调度电话系统在本工程的压缩机站的压缩机房,考虑到防爆及噪音,采用少量无中心防爆扩音调度电话机,以保持与值班室的联系。防爆等级按I区I级考虑。设备选型应技术先进、具有多种功能,符合相关的防爆规范要求。4)电力载波调度通信系统本工程还包括有电力载波调度通信系统的设计。根据电力专业的要求,部分站场需设电力载波调度通信系统,用于站场变电站与当地电力部门的电力调度通信。设备选型将可靠性和先进性放在首位,具有多种接口。选用数字式电力载波调度通信第60页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册设备。5)工业电视系统根据工艺专业的要求,为使XXX各站场实现远端监视,提高XXX运行的安全性,XXX将设工业电视系统。工业电视系统的监视点主要考虑以下各站场区域:首站和各压气站的燃压机组厂房内和站场区域;各分输站站场区域;各清管站站场区域;末站站场区域;各支线站场区域。对有人值守的各分输站和压气站的监视图像将在本地设就地监控,同时为便于在紧急情况下上级管理单位和领导能及时了解到现场的实际情况和实施指挥,将站场的监视图像远传至其所属的作业区,再由作业区远传至XXX公司。对无人值守的清管站的监视图像直接远传至其所属的作业区,以便能随时了解现场情况,提高站场的安全性。对于燃压机厂房内的工业电视设备,要求防爆等级按Ⅰ级Ⅰ区考虑。6)会议电视系统根据工艺专业要求,本工程设置会议电视系统,用于XXX各作业区与其所辖的各压气站、分输站和XXX公司与各作业区间的生产调度会议和行政会议的召开;以及在紧急情况下,用于领导、专家之间商讨对策、发布各种决策、了解现场情况和实施指挥;同时也可用于举办各种培训。根据本次工程的组织机构设置,整个管道共设3级管理,分别为站场内部、各作业区和XXX公司,其中作业区有X个,分别管理XXX的X个区段及管道支线;有一个管道公司,用于管理整个全线。因此会议电视系统也按X级设置,在首末站、各压气站和各分输站设会议终端,各作业区和XXX公司设多点控制系统。7)会议电话和传真会议电话和传真利用本工程程控电话交换机接入。程控电话交换机和会议电话机合用一套设备。若选择设备有困难则分开设置。在各有人站场设会议电话终端机和传真机。8)电缆电视/卫星电视接收有条件的站场,电缆电视接入地方电缆电视网;没有条件的站场,自建卫星电视接收系统。9)对外通信各站场以接入专网或接入公众通信网组成对外通信。3.9.1.9电源系统对各工艺站场、各作业区、XXX公司、自动化后备控制中心、计量测试中心和支线站场的电源系统按一级负荷,采用开关电源系统供电方式,以蓄电池作为后备电源。通信设第61页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册备耗电量按通信系统分站统计。阀室电源由电专业提供,采用CCVT或TEG或太阳能供电。设备接地由电专业设计,接地电阻要求不大于5欧姆。联合接地要求不大于1欧姆。开关电源设备应技术先进、可靠性高,具有运行参数就地显示功能和信号远传接口,对蓄电池能自动改变充电方式。3.9.1.10通信线路1)HDPE硅管部分(1)主要工程量HDPE硅管将从XXX首站敷设至XXX末站,与输气管道同沟敷设X根硅管,全程XXX公里,主要工程量见表。(2)HDPE硅管敷设一般要求对于HDPE硅管与油气管道同沟敷设,敷设方法参照《长途通信光缆塑料管道工程设计暂行技术规定》,并借鉴国内外同沟敷设的实际施工经验。特殊和困难地段特别处理。主干线与输气管道同沟敷设X根HDPE硅管成“品字型”。在穿跨越铁路和公路需顶管施工时HDPE硅管穿在无缝钢管内。考虑到在大型河流的穿跨约处,HDPE硅管出租更具市场潜力,因此在大型河流穿跨越处敷设X根HDPE硅管穿在钢套管内。(3)特殊地段的敷设方式在穿越高等级公路和铁路时,采用顶管方式穿越,外加无缝钢管保护;在以大开挖方式过河时,回填后应对HDPE硅管采取稳固措施;在翻越山区和沿冲沟敷设时,人孔位置的选择应经过严格的测算,以便于在后续工程中进行吹缆。在经过水网密集的地区,人孔应尽量避开低洼和淹没区,在无法避开时,人孔应作特殊方式处理。(4)HDPE硅管穿跨越难点在整个管道干线路由中,有主要大型河流的穿跨越共X次。输气管道过河方案主要分跨越、定向钻穿越、隧道及盾构共X种穿越方式。HDPE硅管考虑采用与管道相同的过河方式。HDPE硅管在穿跨越时,为安全考虑,将X根HDPE硅管预穿放在钢套管里。对管道采用跨越方式的,HDPE硅管也可采用跨越方式,但是HDPE硅管的弯曲半径需符合光缆的吹放条件,需严格测算。对采用隧道和盾构穿越的河流,HDPE硅管道可直接和输气管道敷设在隧道内。对管道采用定向钻穿越的河流,由于输气管道管径太大,与HDPE硅管的管径相差悬殊,如果同孔穿越的话,将增加施工难度,同时对HDPE硅管的安全也不利,并且在国内目前也还没有这方面的施工经验。因此HDPE硅管考虑单独定向钻穿越。但在长度较短的穿越点,也不排除可以采用同孔穿越的可能性,但这需要经现场实验或与施工单位进行详第62页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册细的技术探讨。对HDPE硅管采用单独定向钻穿越方式的,HDPE硅管与输气管道需相隔约15—20米的间距。采用定向钻穿越时,钢管应采用厚壁管道用钢管,在两侧河岸设人井。(5)光缆线路的防护a防机械损伤因光缆已套管,即已具备很强的防机械损伤性能,需在以下情况采取保护措施。沿冲沟段敷设,在回填混凝土和石块地段,HDPE管应采用套钢管保护。对于坡度大于20度,坡长大于30m的山坡,HDPE硅管应作夹固和防滑措施。b防强电因为光缆穿放在HDPE硅管内,属轻型无铠,无金属芯光缆,而硅管具有很强的绝缘能力,因此在经过强电区时,光缆一般被认为是安全的。c防雷因为光缆穿放在HDPE硅管内,属轻型无铠,无金属芯光缆,而硅管具有很强的绝缘能力,因此光缆可以认为在整个线路上具有防强电能力。d防潮光缆具有良好的防蚀和防潮性能,并且套在HDPE管的内,线路上一般不考虑外加防蚀和防潮措施。e防鼠害光缆埋深大于0.8-1.0m,并且有钢铠保护和套管保护,不会造成鼠类对光缆的损坏。f抗震管道沿线穿过8度以上地震区及活动断层,为确保输气管线在经过活动断裂带时更为安全可靠,输气管道通常采取以下措施进行防范:在断裂带两侧各300米范围内,管沟尺寸应适当放大,并采取摩擦系数小的砂料进行管沟回填,管沟表面用30cm厚原状土回填;在断裂带两侧适当位置应设置截断阀室。因为HDPE管与光缆比输气管道具有更强的柔韧性,所以在上述防范措施下,光缆可认为是安全的。2)光缆敷设光缆敷设将遵循《长途通信干线光缆数字传输系统线路工程设计暂行技术规定》和《长途通信光缆塑料管道工程设计暂行技术规定》。3)站内通信线路敷设压气站通信缆线主要通过桥架或者电缆沟敷设至压缩机房,再经暗配线系统至压气站各用户,对装置区和压缩机房按防爆系统进行配线。分输站、清管站和末站通信配线主要通过埋地或者沟内敷设电缆。对装置区按防爆系统进行配线。第63页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册作业区、调度控制中心、后备调度控制中心和计量检测中心通信配线系统主要通过埋地电缆和暗配线。4)站内通信线路防护对在站内敷设的通信线路,可采取铺砖直埋、套管等保护措施。3.9.2图纸初步设计的图纸为:通信路由走向图设备平面布置图通信系统组网方式图通路组织图交换中继方式图无线通信天线高度图通信电缆线路走向图及局部断面图通信总体平面图通信总体系统图各通信分系统图3.9.3表格主要设备表、主要材料表通信部分的设备、材料表根据通信工程的文件编制安排进行单列,并用于整个工程的设备、材料汇总。3.9.4本专业概算按概算专业要求提交工程量及主要设备、材料,编制本专业概算。3.10总图运输3.10.1说明书3.10.1.1设计依据和设计原则1)总图运输设计主要依据本工程经批复的可行性研究报告及加深工作所取得的结果,在此基础上利用已完成的勘察成果,进一步确定站址,优化站场、作业区平面布置、竖向设计;2)站场总图应满足工艺要求、安全防火要求;作业区布置美观、实用,符合城镇建设总体规划;3)站场总图将因地制宜,合理分区,方便管理,确保安全生产;第64页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册4)总图布置紧凑合理,建构筑物应尽量合建,节约用地,力求减少总图工程量,节省投资;5)注重风向,朝向;总图施工所需建材应就地取材;6)注重环境影响,加强绿化设计;7)交通工具应根据实际需要,合理配置。3.10.1.2设计中采用或遵循的主要标准、规范在初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.10.1.3与总图运输有关的设计基础资料本专业在初步设计阶段将主要使用到以下的相关基础资料:1)站场、作业区所在地的工程地质、水文地质、自然气象资料;2)站场、作业区所在地的地震烈度;3)站场、作业区所在地的城镇建设、给排水、供电、通讯及其它公用依托系统的近、远期规划;4)与总图运输相关的其它相关专业的接口资料;5)在供水、供电、通讯等依托条件已达成协议的前提下,本工程项目组与站场、作业区、计量测试中心所在地政府签署的用地协议;6)当站场、作业区的出入通道需要开口、跨水渠及与其它各类管线交叉等情况出现时,与当地相关政府和职能部门签署的协议。3.10.1.4站场及基地周围环境的描述在初步设计阶段,需要对站场及各作业区有重点地进行现场踏勘和选址工作。对于工艺站场和计量测试中心,以满足安全间距和工艺流程要求为前提;对于作业区,以具备充分的社会依托条件、便于管理为前提。作业区和处在自然环境条件复杂地区的重要站场做必要的站址比选优化。现场踏勘时,需要注意的有以下几点:1)线路走向与站址的关系;2)站址与周围建、构筑物,人口活动密集区的安全及卫生防护间距;3)可依托的外部交通条件;4)地方建材供应状况、施工作业特点;5)站址区域的不良地质、气候灾害的分布、发生频率;6)作业区的社会依托条件;7)站场拆迁工程量的统计;8)与当地相关政府和职能部门签署的协议。在完成现场踏勘工作后,在说明书中将对站场和基地周围环境,包括水源、排水、电源、交通、社会依托条件等做详尽的描述,存在站址比选优化的将作出推荐方案。3.10.1.5站场的工程地质和水文地质情况简述第65页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册根据有效合同中甲方提供的现场工程地质、水文条件踏勘报告,将对可能影响站址选择和总图设计的因素进行简略性的描述,并提出基于本专业的实施方案。3.10.1.6交通运输情况根据各专业对交通运输工具的要求,以及对站场区域内交通依托条件的调查,有针对性地确定各站场和作业区交通运输工具的类型和数量。3.10.1.7与站场外部交通、给排水、供电、通信等设施的衔接站场与外部交通的衔接,将在现场踏勘的基础上,收集地方在站址区域的交通规划资料,对可以依托的已建、在建或待建道路工程,尽量利用;对远期工程,可以做过渡性的方案或独立建设自己的道路交通设施,同时将强调对管线伴行公路的综合利用。水、电、讯部分与外部的衔接,将在以对口专业为主的前提下,在站场和作业区总平面布置时充分考虑线路引入、接出的通道问题。3.10.1.9土方、石方平整工程量表在重视水土保持的前提下,本着节约工程量的原则,站场及作业区的土石方应内部平衡。平衡土方过程中将考虑的因素有:1)建、构筑物基础、埋地管线、管沟的排土量;2)总图构筑物的产生的土石方量;3)有地方特点的构筑物或施工方法可以内部消耗的土、石方量(如三七灰土垫层);4)沿线不同性质土壤的松散系数。所有这些因素,都将在甲方可能要求的土石方平整工程量表中详细列出。当站场、作业区无法做到土石方的内部平衡时,将尽量减少填、弃土量,此时在图中也将列出该部分工程量。3.10.2图纸3.10.2.1总平面布置图初步设计阶段总平面布置是在完成前期的踏勘、资料收集整理的条件下,充分理解相关专业的技术接口资料后,贯彻总图设计原则的过程。完成的总平面布置图将具备以下要素:1)使用的地形图是受严格质量体系控制的合格测量图纸;2)使用国家法定的坐标系统、计量单位和图例,完全采用计算机成图;3)各建、构筑物、工艺装置区都用坐标或尺寸定位;4)站内各用地区块均标明处理方式,如绿化、装置区混凝土块铺装等。3.10.2.2竖向布置图竖向布置图除了同样适用总平面布置图的各项要求以外,还将具备以下要素:1)使用国家法定的高程系统;2)各重要建、构筑物注明标高;第66页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3)装置区、道路和场地等注明标高、排水坡度、排水方向;4)标明站内沟排系统的分布、排水方向和去站外的连接形式;5)当采用台阶式竖向布置时,标明台阶之间的挡土构筑物形式,道路的连接方法。3.10.2.3绘制站场总图的三维渲染图三维渲染图将在总平面布置、竖向设计、建筑单体设计、工艺设备设计等的基础上,采用先进的三维建模和渲染软件,制作反映重要站场、作业区全貌的效果图,体现出XXX工程积极向上的企业形象。3.10.2.4土石方计算图土石方计算图在初步设计阶段主要是土石方内部平衡的体现,该图将具备以下要素:1)使用的地形图是受严格质量体系控制的合格测量图纸;2)使用国家法定计量单位和图例,完全采用计算机成图;3)以总平面布置、竖向设计为依据,计算范围为用地界限外1.0~2.0m;4)根据站场规模使用合理密度的方格网进行计算;5)在说明中注明考虑到的全部土石方平衡因素。3.10.3表格设备表(为设备汇总用)、材料表(为材料汇总用)。3.10.4本专业概算向概算专业提交资料,编制本专业概算。3.11建筑3.11.1说明书3.11.1.1设计依据和设计原则设计依据1)XXX工程可行性研究报告批复书;2)国家有关法规、规范与技术标准;3)管线所经省市标准和地方标准。设计原则1)本工程在满足生产工艺要求的条件下,设计做到技术先进,适用美观,安全可靠,经济合理;2)建、构筑物按永久性建、构筑物进行设计,耐火等级视各单体分为一、二级;3)生产建筑面积和标准根据生产的规模及使用功能确定,生活建筑面积和标准则根据各站场人员编制及有关规定确定;4)执行现行国家颁发的各类设计规范规程和各种技术规定;第67页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册5)工程中尽量选用新型建筑材料,以利节能,有利抗震;6)在特殊条件下的建筑型式,应适应当地自然条件,采用不同的技术方式加以解决。3.11.1.2设计所采用或遵循的主要标准、规范在初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.11.1.3与建筑有关的设计基础资料本专业在初步设计阶段将主要使用到以下的相关基础资料:1)地质、水文、气象资料;2)地震烈度;3)工艺站场的布站图;4)与建筑相关的其它相关专业接口资料;5)地形图。3.11.1.4设计方案的技术经济比选1)建筑方案主要设计原则(1)根据工艺、总图等有关要求,合理确定建筑物面积、平面控制尺寸、建筑物的层数。(2)建筑与建筑之间和建筑物内部要满足国家防火规范及法规的有关要求。(3)建筑布局应合理,功能分区明确,使用应方便,人流组织互不交叉干扰。对生产类建筑,要满足工艺流程要求、平面尺寸及高度要求。特别是对建筑物的防火、防爆、通风、散热、保温等首先满足有关要求。对生活类建筑,应合理进行功能分区,合理布置平面交通与竖向交通,将主要房间布置在向阳、通风、交通宜于达到的地方和建筑物的主要部位,将次要房间布置在建筑物偏僻、次要部位。其有关面积指标既要满足使用要求又要满足有关规范和标准要求。(4)建筑外部空间造型设计:总的设计原则是采用现代建筑型式与地域文化相结合的方式,创作出具有共同特点(时代特点)又有地域特点的建筑型式,在统一中求变化,在变化中求统一。(5)北方地区建筑:应重点考虑保温、节能、防风沙(尘土),建筑物的朝向尽量座南朝北,以争取较好的日照。(6)南方地区建筑:应重点考虑通风、散热。2)建筑设计方案的确定在初步设计阶段,首先应依据可行性研究所确定的建筑类型及建筑面积等有关指标,在此基础上进一步进行建筑设计方案的深化。深化的原则以上述建筑设计方案原则为指导思想,首先确定场站所处位置,属于何类建筑,应着重考虑的因素等等。其次进行平面设计,再者进行立面、剖面等设计,最后进行效果图的研究、绘制等等。3)对比优化的方法第68页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册建筑设计的对比优化从技术和经济比较两方面进行。技术方面重点是对建筑物的面积、平面布局型式、使用是否合理、人流物流是否流畅、建筑外观造型、建筑材料、施工条件、主要工程量等方面进行对比。经济比较是对各方案的投资进行对比。通过技术经济比较,综合分析进行建筑设计方案的推选。4)推荐工程的工程概况及设计范围在进行全线各站场建筑方案优化的情况下,最终确定出各站场的推荐建筑方案,在此基础上进行各种工程内容的统计,拿出最终的结果,其结果根据建筑物的重要性规模等应包括以下方面的内容。(1)建筑物的建筑面积(2)建筑物的层数、高度(层高)(3)建筑物平面布局阐述(4)建筑物建筑外观造型阐述(5)建筑物耐火等级及防火要求(6)建筑物节能措施及环保卫生要求(7)建筑物室内外装修做法(8)建筑物结构型式及抗震设防阐述(9)建筑物配套工程设计(水、热、电、信、自动化等)(10)对特殊要求建筑或房间的处理措施(11)对特殊地形、地质情况下的处理措施(12)对使用新型建筑材料的说明(13)建筑参数和主要技术、指标的说明(14)各主要单体建筑平面图、立面图、剖面图,并能够表达各相关专业的特殊要求(15)重点建筑处理大样,节点处理图(16)对有特殊要求的新型建筑或重点单体绘透视效果图3.11.1.6建筑所处环境、群体建筑的体型、立面处理协调统一等技术措施。1)环境对建筑的影响(1)自然环境XXX工程在不同的自然条件地区的建筑应经过收集资料和调查根据不同的情况采取相应的技术措施和对策,作为建筑设计的基本出发点之一。2)地域影响不同地区的建筑型式有不同的特色,不同民族有不同的建筑文化,同一民族由于受自然条件、文化、宗教、艺术、技术、传统、生活习惯等的影响亦有不同的建筑特色,形成本地域特有的建筑文化,在XXX工程中,各站场建筑分布于X个省市,建筑型式与风格如何处理,亦是我们重点研究课题之一。3)建筑外部空间造型设计第69页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册建筑设计的另一显著特点是具有时代性,不同时代的建筑打上了不同的烙印。古代建筑利用木头、石头作为建筑材料,具有古典风格;而现代建筑利用现代建筑材料创造了现代风格,在XXX工程中,时代性亦是我们考虑建筑外部造型设计的重要出发点之一。综上所述,整个线路中,根据其地域特点将所有站场划分为几种形式,每一种形式有同一类型建筑的特点,即在同一个站场中有相同的建筑元素、符号,并结合当地自然状况以及合理确定建筑外观色彩,力争使得每一幢建筑就象镶嵌在XXX工程中的一颗颗明珠,为该工程锦上添花、夺目增色。在建筑外观材料选择方面,以面砖、塑钢窗作为主要材料,重要建筑主要部位采用部分玻璃幕墙,铝塑板等高级装修材料。在初步设计中,重要建筑的体型及尺度、色彩等均需进行专门研究,在3DSMAX软件上建立全方位的模型,虚拟现实进行反复推敲。在初步设计文件统一制定建筑外装修的做法。3.11.1.7内装修标准、作法及节能措施1)内装修标准及作法室内装修一般不低于当地中档装修标准,较重要的建筑物其装修标准为中高档。具体地说,各站场综合楼及重要建筑物其地面为防滑地砖(一般站场)、大理石地面(重要站场),内墙面及顶棚为高级耐擦洗涂料,重要房间用轻钢龙骨石膏板吊顶,机房等房间设置架空防静电地板,窗户设成品窗帘盒及窗台板。站场各个工业用房及次要建筑物其地面为水泥沙浆地面,某些重要部位地面为防滑地砖,内墙面及顶棚为中级耐擦洗涂料。所有站场卫生间设防滑地砖,内墙面为面砖,顶棚为高级耐擦洗涂料或轻钢龙骨石膏板吊顶。2)节能措施建筑节能可采取下列各种措施:(1)建筑节能从总图、平面布置、朝向、间距等各方面综合考虑。充分利用太阳能。(2)选择合理的建筑体型与平面形式,建筑体型系数宜控制在0.3以下,建筑物外表面积越大,曲折凹凸越多,对建筑保温越不利,热损失越大。(3)建筑维护结构墙面及屋顶选择高效节能保温新型材料。(4)在严寒地区及寒冷地区的建筑应使房间具有良好的热特性与合理的供热系统。(5)在严寒地区及风沙较多地区应着重考虑冷风的不利影响,在入口处设置门斗,避开主导风向,增加门窗的密闭性。(6)建筑物外墙控制窗墙比,增大总热阻值。(7)在南方炎热地区建筑考虑建筑防热,主要措施是屋面、西墙的隔热、窗口的防辐射和房间的自然通风。建筑外表面采用浅颜色平滑表面材料。3.11.1.8对特殊要求的建筑或房间的处理措施1)综合楼作为站场的“标志性建筑”,其建筑外观造型需作重点处理。2)压缩机厂房需要防爆、泄压、通风,建筑的外维护结构均采用轻板材料,墙上开窗第70页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册面积达到规范的要求规定。3)锅炉房外墙窗户面积达到泄爆要求规定。3.11.1.9建筑参数和主要技术指标说明。对特殊地形、地质的处理措施1)建筑参数:在初步设计中,主要表述以下参数,其参数主要根据国家有关规范、标准收集,如不能满足要求,则现场调研补充齐全。(1)热工分区、气候分类。(2)主导风向及频率。(3)最热温度(4)最冷温度(5)相对湿度(6)降水量(7)最大积雪深度(8)最大冻土深度(9)地震基本烈度(10)建筑技术指标:根据工艺、总图等相关专业提供资料以及有关定额标准确定。2)特殊地形、地质的处理:根据地形图、地质勘探图及有关专业要求结合现场情况采取建筑处理措施。3.11.2图纸3.11.2.1各主要单体建筑平面图、立面、剖面图1)初步设计阶段建筑平面图是在完成前期的踏勘、资料收集整理的条件下,充分理解相关专业的技术接口资料后,贯彻建筑设计原则的过程。完成的平面图将具备以下要素:(1)采用的地形图符合ISO9001质量体系认证的合格测量图纸;(2)采用国家法定的计量单位和图例,完全采用计算机成图(3)标注建筑物总尺寸及轴线尺寸(4)标注各房间名称(5)有关说明及特殊要求(6)比例不小于1:2002)立面图除了同样适用建筑平面图的有关要求以外,还将具备以下要素:(1)单体建筑主要方位的立面图(2)建筑的外装修做法(3)建筑的外轮廓标高3)剖面图除了同样适用建筑平面图的有关要求以外,还将具备以下要素:第71页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(1)建筑单体的主要部位剖面图(2)建筑单体各层层高、室内外高差及总高度(3)屋顶排水坡度及方向4)在建筑单体说明中交代各相关专业的特殊要求。3.11.2.2重点建筑处理大样,节点处理图。在重要建筑或特殊建筑中绘制重点建筑处理大样,节点处理图。3.11.2.3对有特殊要求的新型建筑或重点单体要绘制透视效果图。三维渲染图将在平面图、立面图、剖面图及有关要求等的基础上,采用先进的三维建模和渲染软件,制作反映单体主要方位透视效果图。3.11.3表格设备表(为设备汇总用)、材料表(为材料汇总用)。3.11.4本专业概算。向概算专业提交资料,编制本专业概算。3.12结构设计3.12.1说明书3.12.1.1设计依据与设计原则1)设计依据本工程初步设计主要依据以下文件与技术标准:(1)批复的XXX工程可行性研究报告(2)国家现行规范,规程和技术标准。(3)线路所经省,市的地方标准,规定和技术要求。2)设计原则本工程初步设计结构设计将遵循以下设计原则:(1)所有建构筑物结构设计首先应满足输气工艺,控制,自动化等专业对建筑物使用功能的要求,设备安装与运行对构筑物的要求。(2)针对建构筑物使用功能,地质条件和建筑造型合理选择结构方案。一般小型建构筑物选用简单、经济、方便施工的常用结构,重要建构筑物,如高度大于50米的塔架应进行结构体系计算比较;跨度大于18米的厂房应在钢筋混凝土排架、门式钢框架、网架等结构方案中,经计算选择经济、适用和美观的结构方案。(3)建构筑物结构所需的大量建材应充分利用地方材料优势,以节约成本,缩短施工周期。第72页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.12.1.2与结构专业相关的设计基础资料本工程结构专业初步设计将主要使用以下基础资料:1)各站场,分输公司,调度中心以及沿线其它建构筑物所在地点的地质初勘资料和水文资料。2)重要建构筑物所在场地的测绘资料。3)沿线各地的地震资料,包括地震设防烈度和远近震类别。4)管道沿线的气象资料。3.12.1.3设计所遵循、采用的标准、规范本工程建构筑物结构初步设计主要遵循现行国家规范、规程。3.12.1.4结构方案的技术经济比选,推荐结构方案的技术说明1)一般建构筑物的结构型式本工程除压缩机厂房外,一般建筑单体建筑面积较小,以单层、二至三层为主。对于功能单一、面积较小的建筑单体,一般以砖混结构为主,对于有大空间要求或要求层高较大的建筑单体,一般以钢筋混凝土框架结构或钢筋混凝土排架结构为主。一般设备基础、支墩、坑池以混凝土或钢筋混凝土结构为主。一般操作平台、设备棚架以钢结构或轻型钢结构为主。高耸结构(主要指放空火炬、避雷针(塔)等)以钢结构为主。2)重要建构筑物的结构选型与比较压缩机厂房:由于设备运行要求该建筑室内空旷,建筑层高较大,结构设计一般有以下三种结构方案。钢筋混凝土排架结构:优点是设计与施工技术成熟,运用常用建材,造价较低。缺点是对建筑平面布置仍有较多限制,且厂房内洁净度差,观感差。钢筋混凝土柱、钢网架屋面结构:优点是能充分满足厂房使用功能,能提供比较洁净、美观的工作环境,缺点是建筑成本较高。门式钢框架结构:优点与网架结构相类,而本结构利用宽翼缘型钢或焊接宽翼缘钢构件平面外稳定性良好的优点,使建筑整体与抗震性能较好,建筑成本间于以上两类结构之间。推荐采用门式钢框架结构。3)严重缺水地区的建构筑物结构设计设计难点:常用结构(砖混结构和钢筋混凝土结构)均要求较多的施工用水,十分不利于这些地区的工程建设,本工程初步设计有以下方案可供选择。钢结构和轻型钢结构:一般以结构钢材形成建筑骨架,墙体和屋面采用带保温压型夹芯钢板。该方案优点是克服了施工用水问题,缺点是建筑成本较高。混凝土预制构件现场组装结构:在建筑场地就近有水源区预制钢筋混凝土墙板,屋面梁,屋面板,运输至现场组合拼装,该方案优点是成本相对较低,缺点是仍有部分现场湿第73页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册作业。推荐采用钢结构或轻型钢结构。3.12.1.5地震烈度大于等于七度地区,采取相应结构构造措施技术说明高烈度地震区的建筑结构抗震设计问题比较突出,初步设计拟采取以下对策。1)对七度地震区的建构筑物,结构设计除满足抗震规范要求外,应避免在建构筑物结构布置形成薄弱环节,如多层建筑的空旷房间避免布置在建筑物端部,楼梯间不应布置在抗侧力结构之外等,构筑物如塔架等应保持结构的连续性,避免形成结构刚度的突然变化。2)对八度地震区(八度近震区和八度远震区)的重要建筑物,初步设计分别确定结构方案并进行抗震优化,有比较方案的分别进行方案优化比较。建筑抗侧力结构布置均匀对称,平面几何中心和刚度中心基本一致。加强抗震构造措施。3)八度地震区,高耸结构的抗震设防对塔架等高耸结构,抗震设防首先重视结构体系的合理性,钢结构的杆件布置,尽量减少受压杆,减少除立柱外压力过份集中的受压杆件。3.12.2图纸初步设计结构部分主要出具下列图纸:重要建筑物(压气站主厂房等)的结构布置图。重要构筑物(一般指50米高度以上的塔架等)的杆件布置图。需特别说明的构筑物结构布置图。3.12.3表格初步设计结构部分主要出具各站建筑物结构形式统计表,构筑物统计表,建构筑物主要材料指标统计表。3.12.4本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.13供热与通风空调3.13.1说明书3.13.1.1设计依据和设计原则1)依据批复的本工程可行性研究报告。2)满足工艺要求,提供较为舒适的工作、生活环境温度。3)遵循技术可靠、经济合理、节能环保的原则。3.13.1.2设计中遵循、采用的主要标准、规范第74页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.13.1.3设计内容主要包括所有站场、作业区、计量测试中心、输气公司、后备控制中心、线路自动截断阀室采暖、通风、空调和配气。3.13.1.4与供热与通风空调工程相关的设计基础资料在初步设计中将主要使用到以下的相关基础资料:1)工艺及其它专业所提资料2)站场所在地的气象资料3)各站场用水的水质资料3.13.1.4方案的技术经济比选、推荐方案的概况在可行性研究所确定的方案的基础上,初步设计将进行各站的采暖负荷、通风负荷、空调负荷(制冷)计算,经过技术经济比选做出符合各站实际情况的、可实施的方案。3.13.1.5推荐方案的概况如下:1)锅炉房:根据可行性研究报告,进一步优化工艺流程、锅炉房运行的控制方式及自动化水平;选择锅炉和辅机等主要设备的型号、规格、数量及主要材料的规格、数量;2)水处理(1)在调查、收集有关原水水质各项参数,根据各站的水质及不同参数的锅炉水质要求,确定处理的方法及水质标准,给出水处理流程图并给予说明。(2)选择主要设备3)热力管网(1)根据不同地区站场、作业区的地质情况,通过技术经济比选确定热力管网敷设方式采用架空或埋地敷设方式。设计时要考虑环境美观要求。(2)选择保温材料4)采暖、通风根据站场的水源、电源情况、采暖负荷的大小,通过初投资与运行管理费用、设备折旧等技术经济比选来确定采用哪种采暖方式。确定主要设备的规格及参数。比选时遵循以下原则:(1)技术可靠、经济合理。(2)便于运行管理、维修维护。(3)节能环保。5)空气调节考虑空调负荷的大小、负荷调节的灵活性,比选确定空调方案。确定空调器的规格及参数第75页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.13.2表格设备材料分别列表汇总。3.13.3图纸1)锅炉房工艺流程图2)锅炉房设备平面布置图3)水处理流程图3.13.4本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.14给排水及消防工程3.14.1说明书3.14.1.1设计依据和设计原则依据批复的可行性研究报告。本工程的设计必须遵循有关规程、规范和标准,做到经济合理,安全实用,满足生产的设计原则。3.14.1.2给排水及消防工程设计范围本工程的设计范围为沿线各站的给排水及消防,并配合甲方签定意向性的供水协议。3.14.1.3设计所采用或遵循的主要标准、规范初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.14.1.4给排水及消防工程相关的设计基础资料在初步设计中将主要使用到以下的相关基础资料:1)水源部分(1)取地下水时,站场所在地的地下水水文资料及地下水水质分析报告;(2)由市政供水时,可供水点的位置、管径、水压及供水点到用水点的距离。2)消防部分(1)站场规模及其平面布置情况;(2)压缩机房、大中型集中控制室及其它生产设施建筑平面尺寸。3)给水部分工艺及其它专业用水量及水压、水质要求等。4)排水部分(1)生产废水及生活污水的排放标准;(2)总排水去向。第76页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.14.1.5给排水及消防方案的比选在可行性研究的基础上,做进一步的技术经济比选,主要是针对三个无人缺水区的压气站,根据三站的实际情况,在定站后,配合甲方委托相关部门,做地下水勘探工作,收集更详尽的资料后,再做进一步的技术经济比选。3.14.1.6给排水与消防推荐方案的概况1)水源描述:分别说明各站水源类别、水源供水量的保证程度、采用的供水形式以及安全供水的措施等。(1)当采用地下水源时,说明提升设备的确定依据,如水质单项指标不符合饮用水要求时的处理措施;(2)当采用市政管网供水时,说明供水的可靠性、安全性以及保证措施。2)给水方式及管道敷设:分别说明各站的给水方式采用合流制还是分流制;综合说明管网中各种管材、管径、接口形式、管基设置、坡度、埋深、防腐形式等。3)排水工程:分别说明各站场的排水方式(自流或提升)、排水总出口的位置。并入市政排水管网或站处排水沟渠的可能性,主要排水设施等。重点应注意湿陷性黄土地区站场排水处理。生产、生活污水的处理原则及工艺流程,主要处理设施性能、原理说明。4)消防设施消防设施主要包括以下内容:(1)消防方式的确定,自动化水平的要求;(2)消防水池的设置;(3)消防设备的选择及其性能、规格等;(4)消防泵房(含配电、值班室)的平面尺寸;(5)消防管网的描述:包括管材、管径、敷设方式及消火栓的布置等;(6)机动灭火器材的选择及配置。(7)气体灭火方式的确定及主要设备选型方式。3.14.2表格设备、材料汇总表。3.14.3图纸1)消防设施工艺流程图2)消防设施平面布置图3)给水处理工艺流程图第77页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册4)给水处理设施平面图5)排水处理工艺流程图6)排水处理设施平面图7)首末站、分输站、压气站等各类站场及各作业区、管道公司的给排水管网平面图3.14.4本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.15环境保护3.15.1说明书3.15.1.1设计依据1)国家、行业及管道沿线途经地区主管部门所制定的环境保护规定和标准。2)环境影响报告及其审批意见。3)设计分工及有关的协议、文件。3.15.1.2采用的环境保护标准、规范初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.15.1.3与本专业有关的设计基础资料:1)管道沿途地形、水文、气象以及环境敏感点(居民区、文物古迹、风景区、自然保护区、饮用水源等);2)工程排污可能引起的污染。3.15.1.4环境保护方案的概况3.15.1.5推荐环境保护方案的概况1)简述(1)工程性质和规模;(2)主要原料、燃料的性质、来源和消耗量;(3)水源和用水量。2)主要污染源和主要污染物的产生状况:(1)说明产生污染的设备(或部位)、污染物的种类、名称、数量、浓度及排放方式;(2)列表分项说明主要污染源及外排污染物(烟、粉尘、有害气体、废水、固体废弃物及噪声等)的治理和控制措施以及最终要达到的目标,主要包括下列内容:A、大气污染源、主要污染物及控制措施;B、水污染源、主要污染物及控制措施;C、各工序噪声、源强及其控制措施;D、固体废弃物及废液种类、产生量及综合利用情况;第78页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册E、绘出环境保护设施的简要处理工艺流程图、标明主要参数;F、明确对建设项目引起的生态变化拟采取的防范措施。3)绿化设计和绿化百分率。4)环境管理和环境监测机构设置及职能。3.15.2表格按本专业工程量开列主要设备汇总表和材料汇总表。3.15.3图纸环境保护设施处理工艺流程图。3.15.4本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.16职业安全卫生3.16.1说明书职业安全卫生说明书将编制专篇加以论述。3.16.1.1设计依据和设计原则本专业设计依据为:1)与本专业有关的文件;2)国家、行业地区和主管部门发布的有关职业安全卫生的规定;3)可行性研究报告中有关职业安全卫生的要求。3.16.1.2设计遵循、采用的标准、规范初步设计中将视具体需要执行招标文件中所列的相关标准。3.16.1.3与职业安全卫生有关的设计基础资料1)本工程输送介质的组分及特性;2)工程产生的毒物和噪声3)管道及站场在建设期和运行期自身的危险、有害因素4)管道沿线自然及社会环境的危险、有害因素3.16.1.4职业安全卫生方案的技术经济比选经过对相关危险、有害因素的分析,提出相应的职业安全卫生方案,作出技术经济比选,确定职业安全卫生方案。3.16.1.5职业安全卫生方案概况、相应的保护措施和技术方案的论述1)安全卫生方案概况中包括(1)自然条件中气象、水文、地质、地震、风暴潮等对管道安全的影响及拟采取防范第79页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册措施;(2)站场中各种动力站房及易燃、易爆、有毒物品仓库等对职业安全卫生的影响及防范措施;(3)站区总图布局对建筑物的安全距离、采光、通风、日照以及主导风向等因素的考虑;(4)职业安全卫生所需辅助建筑的设置等。2)职业安全卫生保护措施和技术方案的论述包括以下部分:(1)工艺设计中对安全问题的考虑;(2)按防爆、防火场所的类别、等级、范围选择的电气设备;(3)防火、防爆的安全距离、检测仪表、自控仪表和报警设施;(4)管道内超压时的自动泄压、排放安全设施;(5)防雷、防静电措施的技术方案;(6)发生事故时,急救和紧急疏散设施;(7)产生尘、毒部位的防护措施;(8)必要的备用电源等。3.16.1.6对职业安全方面存在的主要危害所采用的治理措施提出专题报告综合评价。3.16.1.7职业安全卫生机构的设置。本工程拟设置专门的劳动安全卫生机构,在施工期间,聘请专业安全监理机构负责管道施工时期的职业安全与施工质量监理。在管道运营期间,设置专门的“HSE”管理机构。3.16.2表格设备表、材料表3.16.3本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.17能耗与节能措施3.17.1说明书3.17.1.1节能的设计依据和设计原则。认真贯彻国家和集团公司的有关节能技术政策,积极采用节能技术和设备,合理利用能量,努力降低能源消耗,搞好节能工作,经济合理地输送天然气是节能的设计依据和设计原则。3.17.1.2输气管道主要能耗部位的概述。1)中间压气站燃气轮机的能耗、电动机的能耗;2)各输气站场、输气公司及自备发电机组的能耗;第80页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3)生产、生活用水、电、气、热;4)管道系统发生事故或正常维修时的天然气放空;5)清管作业时的天然气放空等。3.17.1.3能源的实耗指标与可比实耗指标的比较,并论述其综合的经济效益。3.17.2节能措施3.17.2.1主要工艺设备的选择和减少管道能耗的措施减少管道能耗的措施可从以下方面考虑:1)设置干线截断阀,ESD阀两侧装旁通阀,在管道出现损伤时,两侧ESD阀关闭,可通过旁通阀引走损伤段管中气体,减少损失;2)采用密闭不停气清管流程,减少清管作业时天然气放空损耗;3)采用内涂层和设置清管装置,定期清管,提高管道输送效率;4)选用节能的主要工艺设备。(1)在工艺站场设备选型中,选用密封性能好、使用寿命长、能量耗费少的阀门和设备,避免或减少了阀门等设备由于密封不严,耗电量大而造成的能源损耗;(2)在压气站的压缩机组选型中,选用耗气量省,热效率和机械效率高的机组,以达到节能的目的;在电机驱动的压气站中选用高节能技术的变频调速电机。3.17.2.2动力系统的节能动力系统的节能主要为供电系统的节能设计,可从合理选择电压等级和级数,合理选择变压器台数和容量,积极采用太阳能发电等多方面设计。3.17.2.3供热系统的节能措施供热系统将描述采用的先进工艺和保温材料等措施。3.17.2.4必要的保温节能措施及要求根据本工程特点,提出必要的保温节能措施及要求。3.17.2.5其它能源(油、煤、电、蒸汽等)的降耗节能计算本工程其他能耗,采用科学管理、先进的工艺,作到降耗节能。3.18管道维修3.18.1说明书3.18.1.1设计依据和设计原则1)设计依据:(1)委托包含管道维修内容的设计任务书;(2)批复的本工程可行性研究报告;2)设计原则:第81页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册(1)以较小的投入,获得较大的经济效益;(2)借鉴国外先进的经验;(3)符合现代企业制度的要求;(4)满足工程的需要。3.18.1.2遵循和采用的标准、规范严格遵循国家标准并参照国际先进标准。3.18.1.3与管道维修有关的设计基础资料1)工艺专业要求的维修内容;2)作业区设置地点及该处的水、电、气的配置情况。3.18.1.4维修队设置位置及设备配备方案比选1)维修队设置位置:通过对作业区周边的社会机修力量和加工能力做进一步调研,确定依托沿线作业区设置维修队。2)维修设备配备方案比选:针对XXX工程,对管线、站场的维修、临时抢险,以及较小型的易损零部件的修配、制造,也包括简单的电修、仪修、阴保设施的维护等工作的要求,对可研报告中的两个方案从社会生产能力的依赖程度、固定投资规模、人员编制、管理模式、运行费用等方面作全面比较后确定,推荐采用社会协作的维修方式,并能推荐出至少两家单位供社会协作。3.18.1.5推荐方案的概况整个管线的维护工作均依靠社会协作来完成,不设立自己的维护队伍及维修场所,管道投入运营后,委托相关社会力量来完成维护工作,自己只负责对维护工作的组织管理工作,因此就没有这方面的设备投入,对人员的配置就可以尽可能的精简。具体实施由各分公司与临近的相关社会协作单位签定协作协议,具体维修工作由这些协作单位来完成。在各分公司配备一定的维护管理人员,具体负责本分公司管辖范围内的维护工作,其职责是进行维修计划编制、材料发放、备品备件保管、外委组织管理、施工管理、竣工验收等。3.18.1.6存在问题及建议3.18.2表格开列维修设备表及机修间所需材料表。3.18.3图纸1)维修队总平面图绘制维修间平面图。2)维修队建筑平面和设备布置图第82页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册绘制维修间建筑平面图。3.18.4本专业概算按概算专业要求提交资料,编制本专业概算。3.19组织机构与人员编制3.19.1组织机构3.19.1.1组织机构设置原则及要求。本工程组织机构的设置采取集中管理和分区操作相结合的原则,参照国际通常做法,执行纵向压缩、横向精简的指导思想。3.19.1.2机构的组成本工程组织机构设立专业化的管道公司和下属作业区,作业区按管辖区域段进行划分负责。根据各机构负责范围,阐述管道公司、输气作业区及所辖各类站(队)的组成概况。3.19.2人员编制实行集中控制、站控、就地控制三级控制方式,自动化水平高。参考国内外有关经验,本工程定员原则为:在人员配备上以高素质、低定员为主导思想,坚持人员精简、后备充足、运转灵活的原则。人员编制包括以下内容:1)生产、辅助生产的工作制度。2)岗位的设置及人员编制(分直接生产人员及辅助生产人员),岗位人员应有的素质要求。3)维(抢)修队各岗位的设置及人员编制。3.19.3提交概算资料初步设计向概算专业提供本工程组织机构和定员编制。3.20设计概算及技术经济评价3.20.1编制说明3.20.1.1编制依据1)概算主要依据本工程经批复的可行性研究报告及立项批文,相关文件及设计合同,协议等。2)设计人员所提交的工程量。3)建设单位提供资金来源与贷款方式及其它相关文件等。第83页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.20.1.2编制设计概算时遵循、执行的标准、规定、办法、定额等。编制本工程概算将严格遵循国家发布的相关定额,标准及规定,对于工程所经过的省市,做好现场考察,调查和收集工程所在地的技术经济情报资料如:1)地方定额,费用,指标依据。2)地方铁路,公路,水运等运价。3)材料,设备,施工机械的现行价格。4)管材生产厂,防腐形式,防腐地点,管材及绝缘管段的运距及运输方式。5)施工现场地理位置,地形,地貌,现场环境,交通,临时用地,临时设施搭建及线路走向的地质情况。6)专业部门(水利,环保,国土,电力,通讯等部门)有关建设方面最新标准,规范,规定等地方性收费。3.20.1.3工程概况对于工程项目的建设地点,设计规模,性质,工程类别,主要工程内容,主要工程量,主要设备规格,型号及数量等情况的介绍,项目概算总投资,其中外汇及主要技术经济指标,如钢材,木材,水泥等。3.20.1.4费用计算程序根据工程类别或企业资质等级及取费标准,工程所在地的有关政策文件,分别列出建筑,安装费用计算程序表。3.20.1.5其它需要说明的问题当地土地征用价格,青苗,林木赔偿,人员安置;进口材料,设备外汇与人民币比值,关税及从属费用;第二,三,四部分费用的确定及计算。3.20.1.6总概算表严格执行国家行业现行标准规定,由工程费用(包括主要生产工程,公用工程,辅助生产工程等),其它费用,预备费及第四部分(包括建设期贷款利息,铺底流动资金等)构成。3.20.1.7单项工程综合概算表由各单项工程所属的单位元工程概算组成,包括建筑物,构筑物,工艺,电气,热工,自控,给排水及消防等单位元工程。3.20.1.8单位元工程概算表由安装工程及建筑工程构成。建筑工程概算根据初设工程量按工程所在省,市,自治区颁发的指标及定额,材料预算价格,相应的费用定额和规定的计算程序以及有关主管部门发布的各项调整系数进行编制。安装工程概算根据初设工程量按概算定额或指标及相应调整系数,费用定额等计算。其中大宗设备材料价格按出厂价或询价,报价加运杂费进行计算。3.20.1.9其它费用概算表第84页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册将其它费用的计算过程,程序及计算公式列表表示。3.20.1.10附件对于工程所涉及的具有新工艺和新材料而定额中未曾出现的子目,其补充单位估价表应作为附件呈上。对于相应的地方文件及人工调整依据等文件也应附上。3.20.2技术经济评价3.20.2.1成本计算1)基础数据成本计算所需基础数据以《XXX管工程可研报告》(经济分册)中的相关数据为基础,结合项目在初步设计阶段变动情况,进行重新确定。需确定的基础数据主要包括:原辅材料数量及价格、职工人数及年工资、福利费计取标准、资产折旧方式及年限、修理费计取标准、管理费计取标准、销售费计取标准、其它运营费计取标准。2)成本营运成本=总成本费用-折旧-利息支出-摊销费用3)总成本(不含财务费用)总成本=生产成本+管理费用+销售费用(不含财务费用)3.20.2.2财务评价指标1)基础数据财务评价中的基础数据以《XXX工程可研报告》(经济分册)中的相关数据为基础,结合项目在初步设计阶段的变动情况,进行重新确定。主要的基础数据包括:项目固定资产投资、各年输气量、基准收益率。2)管道输气运价的测算管道输气运价的测算,应在《XXX工程可研报告》(经济分册)研究的基础上,根据项目的设计规模,经营模式和资源市场发展的情况,按照满足项目最低、盈利目标和按期回收投资的原则,分不同的分输点进行测算。3.21设备材料技术规格书3.21.1编制说明在初步设计阶段,为了便于编制比较符合实际的工程项目概算,我们将向著名的2~3家同类设备材料生产厂家进行询价,并以此做为概算的基本依据。我们将向项目业主提供在初步设计阶段曾经咨询过设备材料价格的厂商名录,并提供其资质、信用、联系方式等基本情况。工程中所需的主要材料及主要设备均将编制技术规格书。第85页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册3.21.2各专业的主要技术规格书1)工艺专业⑴燃气轮机驱动压缩机组技术规格书⑵电机驱动压缩机组技术规格书⑶紧急截断阀技术规格书⑷球阀技术规格书⑸安全阀技术规格书⑹止回阀技术规格书⑺节流截止放空阀技术规格书⑻阀套式排污阀技术规格书⑼气液联动执行机构技术规格书⑽燃料气处理撬技术规格书⑾压缩空气系统技术规格书⑿过滤分离器技术规格书(如果采用定型产品)⒀站内自用气处理撬技术规格书2)线路专业⑴管道用钢管板卷定货技术规格书⑵输送钢管技术规格书⑶三层聚乙烯防腐技术规格书⑷三层热收缩套技术规格书⑸双层环氧粉末涂层技术规格书⑹熔结环氧粉末防腐层技术规格书⑺冷弯弯管技术规格书⑻两层热收缩套技术规格书⑼液体环氧技术规格书⑽药芯焊丝技术规格书⑾热煨弯头技术规格书3)阴保专业⑴阴极保护用恒电位仪技术规格书⑵强制电流阳极技术规格书⑶牺牲阳极技术规格书⑷接地电池技术规格书⑸测试桩及其附件技术规格书⑹参比电极技术规格书第86页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册4)仪表自动化专业⑴SCADA系统技术规格书⑵超声波流量计技术规格书⑶涡轮流量计技术规格书⑷流量计算机技术规格书⑸流量标定系统技术规格书⑹调压阀技术规格书⑺色谱分析仪技术规格书⑻露点分析仪技术规格书⑼H2S分析仪技术规格书⑽双金属温度计技术规格书⑾隔爆型铂电阻技术规格书⑿温度变送器技术规格书⒀压力表技术规格书⒁压力变送器技术规格书⒂电动执行机构技术规格书⒃调节阀技术规格书⒄可燃气体报警器技术规格书⒅压缩机控制系统技术规格书5)通信专业⑴光通信设备技术规格书⑵光缆技术规格书⑶光缆接头盒技术规格书⑷卫星通信设备技术规格书⑸卫星天线技术规格书⑹光缆套管技术规格书⑺程控交换及调度设备技术规格书⑻会议电视设备技术规格书⑼工业电视设备技术规格书⑽通信电源设备技术规格书⑽电力载波调度通信设备技术规格书⑾防爆扩音调度设备技术规格书⑿无线通信设备技术规格书6)供配电专业⑴110kV开关设备(包括高压断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关)技术规第87页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册格书⑵35kV高压开关柜技术规格书⑶10kV高压开关柜技术规格书⑷电力变压器技术规格书⑸配电变压器技术规格书⑹低压开关柜技术规格书⑺变频调速装置技术规格书⑻燃气发电机组技术规格书⑼直流电源装置技术规格书⑽继电保护装置技术规格书⑾无功功率补偿装置技术规格书⑿变频电动机技术规格书⒀不间断电源技术规格书⒁电力调度通信设备技术规格书⒂太阳能电源系统的技术规格书⒃TEG技术规格书⒄CCVT技术规格书⒅电缆技术规格书7)热暖专业⑴锅炉技术规格书⑵水处理技术规格书⑶水泵技术规格书⑷空调器技术规格书⑸燃气加热器技术规格书⑹通风机技术规格书8)给排水、消防、环保专业⑴深井泵技术规格书⑵气体灭火系统技术规格书⑶消防泵技术规格书⑷给水处理设备技术规格书⑸潜污泵技术规格书⑹消火栓及消火栓箱技术规格书⑺整体式污水处理装置技术规格书9)机械专业⑴快开盲板技术规格书第88页共97页\n大庆油田公司油田设计院xxx管道工初步设计手册⑵分离组件技术规格书⑶大口径三通、弯头技术规格书⑷绝缘接头技术规格书⑸锚固法兰技术规格书设备材料的技术规格书将随初步设计的完成而编制完成。设备材料的技术规格书将随初步设计的正式最终文件一同提交给项目业主。以标志初步设计的完成。对于将要用于国外采购设备材料的技术规格书,我们将同时使用中、英文两种格式来编制相应的技术规格书,以中文版为优先版。第89页共97页