某输气支线管道工程线路部分设计说明书 精品.docx

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某输气支线管道工程线路部分设计说明书精品

某输气支线管道工程

第一卷线路工程

第一册线路工程设计总说明

设计阶段：

施工图

XX设计研究院

二○一○年十月

总目录

第一卷线路工程

第1册线路工程设计总说明

第2册五里界－老屋孙段（第一标段）平、纵断面

第3册老屋孙－某门站段（第二标段）平、纵断面图

第4册线路阀室

第5册管道附属设施

第6册穿、跨越工程

第7册防腐工程

第8册水工保护

第二卷门站工程

第9册门站工程设计总说明

第10册总图

第11册工艺

第12册电气工程

第13册自控仪表

第14册建筑及结构

第15册给排水及消防

第1章概述

1.1设计依据

（1）《设计委托书》；

（2）《某输气支线管道管道工程初步设计》及批复；

（3）《某输气支线管道工程规划红线图》；

（4）《某输气支线管道工程测量图》；

（5）《某输气支线管道岩土工程勘察报告》；

（6）委托方提供的相关资料、要求和传真。

1.2设计范围

本设计范围为：

某输气支线管道工程【桩号：

k=0+000.00～k=57+185.40】五里界武汉东计量站（起点）－某门站（终点）线路工程施工图，线路水平总长度57.19km，设置两座分输阀室和一座截断阀室。

设计根据业主招标要求，将线路分为两个标段：

第一标段为五里界武汉东计量站—老屋孙段（WX－A01～WX－A92），全长30.8km；第二标段为老屋孙－某门站段（WX－B01～WX－B67），全长26.39km。

设计内容主要包括管道线路走向、管材选取、管道敷设、管道防腐、线路附属设施、水工保护及管道清管、吹扫、试压等。

管道线路施工主要包括：

测量放线、施工作业带清理、修建施工便道、管沟开挖、材料与设备检验，材料存放和钢管运输、钢管防腐绝缘、布管、管道组装焊接、无损探伤、防腐补口、防腐检漏、管道下沟、回填、通球扫线清管、试压、地貌恢复、砌筑线路构筑物、管道干燥、线路标志、验收等。

1.3遵循主要标准规范

（一）设计执行的主要法规、标准、规范有：

（1）《中华人民共和国安全生产法》主席令第70号（2002）

（2）《中华人民共和国环境保护法》主席令第22号（1989）

（3）《中华人民共和国水土保持法》主席令第49号（1991）

（4）《中华人民共和国节约能源法》主席令第77号（2007）

（5）《压力管道安全管理与监察规定》劳动部发（1996）140号

（6）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部令第3号（1996）

（7）《输气管道工程设计规范》GB50251-2003

（8）《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004

（9）《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

（10）《天然气输送管道用钢管通用技术条件》Q/SYGJX101-2009

（11）《油气管道并行敷设设计规定》CDP-G-PC-PL-001-2009/A

（12）《油气输送用钢制弯管》SY/T5257-2004

（13）《钢制对焊无缝管件》GB/T12459－2005

（14）《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2007

（15）《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB50470-2008

（16）《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97

（17）《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-1999

（18）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002

（19）《辐射交联聚乙烯热收缩带（套）》SY/T4054-2003

（20）《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008

（21）《阴极保护电绝缘标准》SY/T0086-2003

（22）《管道干线标记设置技术规定》SY/T6064-94

（23）《输油（气）管道同沟敷设光缆（硅芯管）设计、施工及验收规范》SY/T4108-2005

（24）《石油建设工程质量检验评定标准输油输气管道线路工程》SY/T0429-2000

（25）《石油建设工程质量检验评定标准管道穿越工程》SY/T4104-95

（26）《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T0452-2002

（27）《管道防腐层补口绝缘密封性试验方法标准》SY/T0074-93

（28）《管道下向焊接工艺规程》SY/T4071-93

（29）《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2006

（30）《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005

（31）《液体石油管道压力试验》GB/T16805-1997

（32）《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0063-1999

（33）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）（2000年版）

（34）《砌体结构设计规范》GB50003-2001

（35）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

（36）《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

（37）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）

（二）施工及验收执行的主要法规、标准、规范有：

（1）《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007

（2）《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006

（3）《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范》SY/T0402-2000

（4）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98

（5）《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90

以及以上未列出的其它现行有关设计、施工及验收的技术规范、规程和规定等。

1.4设计要求

线路工程应在相关手续办理齐全后方能施工。

施工方与监理方应严格按图纸及本说明要求施工与监理，图纸上有明确规定的，以图纸要求为准。

施工现场发现与设计不符的情况或管道沿线涉及相关部门有特殊要求时，应及时反馈给设计方，以便尽快采取相应的处理措施。

因中石油昆仑燃气有限公司在接收武汉东计量站天然气向下游三个公司分输的接收站仍在设计审批中，而本项目管道需要马上施工，因此，在起点段1.0km的管道建议待该站设计落实后再敷设。

第2章工程概况

2.1输送介质

本工程管道输送介质为天然气。

2.2设计压力

本工程管道设计压力为6.3MPa（表压，以下无特殊说明时，均指表压）。

2.3地区等级

按照《输气管道工程设计规范》的有关规定进行地区等级划分，本段管道经过地区以二级地区为主，三级地区次之。

由于管道设计压力高，含有部分路段与兰郑长输油管道、武汉天然气外环联络线（安山－五里界段）管道并行敷设，管道强度设计系数见表2－1。

沿线地区等级划分统计表

表2－1

序号

站间区划

一级地区

（km）

二级地区

（km）

三级地区

（km）

四级地区

（km）

合计

（km）

1

五里界－乌龙泉

3.55

2.48

4.40

10.38

2

乌龙泉－山坡乡

3.20

9.10

5.14

17.70

3

山坡乡－横沟桥

4.00

10.44

6.60

21.04

4

横沟桥－某门站

1.27

2.20

4.60

8.07

合计（km）

7.20

24.31

16.68

9.00

57.19

管道强度设计系数

0.6

0.6

0.5

0.4

2.4管道及管件选型

本工程管道选用直缝高频（HFW）电阻焊钢管，标准符合《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》及《天然气输送管道用钢管通用技术条件》，材质为L415M（X60M）。

其技术性能应满足《某输气支线管道工程－线路用钢管技术规格书》的要求。

全线管道外径为Φ406.4mm，壁厚：

一、二级地区为6.3mm，三级地区、穿越地段及热弯管为7.1mm（四级地区弯管与该级别直管段壁厚相同），四级地区为8.8mm。

横穿某长江工业园区的管道壁厚为为10.0mm，该园区通过规划控制管道两侧建筑物高度不超过四层（或数量较少），与管道净距大于10.0m。

2.5转角设计

管道平面或竖向转角时，可根据具体情况分别采用弹性敷设、冷弯弯管和热煨弯管来处理。

在地形条件允许的情况下小于等于3°的转角优先采用弹性敷设，管子对接偏差不得大于3°，当无条件采用弹性敷设时，可采用冷弯弯管或热煨弯管。

管道平面和竖向同时发生转角时，不得采用弹性敷设。

对于采用弯管设计的转角，线路弯管大于13°30′时采用热煨弯管，若大于3°、小于等于13°30′则采用冷弯弯管。

冷弯弯管和热煨弯管均采用直缝高频电阻焊钢管制作，钢管材质同母管材质（L415M）。

（1）弹性敷设

当管道采取弹性敷设时，与相邻的反向弹性弯管之间及弹性弯管和人工弯管之间，采用直管段连接；直管段长度不应小于500mm。

弹性敷设管道的曲率半径应满足管道强度要求，且不得小于钢管外径的1000倍（即R≥406.4m）。

垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管道在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径。

（2）冷弯弯管

冷弯弯管曲率半径采用40DN，即16.3m，弯管的制造环境温度不低于12℃，弯管制作时管内要求加胎具。

弯管的任何部位不得有裂纹和其它机械损伤。

两端的椭圆度应不大于1.0%，其它部位的椭圆度应不大于2%，直管段外公差小于0.75%，壁厚偏差为（+15%，-2%）；弯管制成后，应对焊缝进行X射线照相检查，并且弯制后的管壁厚度不小于管道制造规范所规定的最小厚度。

用于制作冷弯管的钢管不得拼接，每个冷弯弯管两端应有不小于2m的直管段，弯管上不能有环向焊缝。

（3）热煨弯管

热煨弯管曲率半径取6D。

加工成型的弯管屈服强度不得低于管材标准规定的最低屈服强度，弯管的任何部位不得出现褶皱、裂纹及其它机械损伤。

（3）线路中严禁使用虾米弯头和折皱弯头。

2.6管道防腐

管道采用外防腐涂层与强制电流、牺牲阳极的阴极保护相结合的方式予以保护。

2.6.1外防腐涂层

管道全线采用挤压聚乙烯三层结构（三层PE）外防腐涂层进行防腐，并根据线路环境的不同，分别采用了普通级和加强级防腐。

其中，加强级防腐主要用在穿越工程及穿越长江工业园地段。

普通级外防腐层结构为：

环氧涂料涂层≥80μm，中间胶粘剂200μm，面层为聚乙烯，防腐层最小厚度为2.2mm。

加强级外防腐层结构为：

环氧涂料涂层≥80μm，中间胶粘剂250μm，面层为聚乙烯，防腐层最小厚度为2.9mm。

热煨弯管外防腐采用环氧树脂底漆+辐射交联聚乙烯热收缩带加强级防腐，热收缩带基材厚度≥1.5mm，胶层厚度≥0.8mm。

补口采用三层结构辐射交联聚乙烯热收缩套，其基材厚度≥1.5mm，胶层厚度≥0.8mm。

热收缩套施工时，请结合厂家产品说明书要求进行。

直径不大于30mm的补伤孔洞采用辐射交联聚乙烯补伤片进行；直径大于30mm补伤孔洞采用辐射交联聚乙烯补伤片外包覆一条热收缩带进行。

其它管件防腐等级及性能应不低于管体防腐层与补口部位防腐层的要求。

三层PE外防腐层的预制、补口和补伤、施工验收及各阶段的质量检验均按《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY/T0413-2002）要求进行。

2.6.2阴极保护

阴极保护主要采用外加强制电流结合牺牲阳极的保护方式，阴极保护站设在武汉东计量站（暂定），设计详见施工图“第7册防腐工程”。

2.7线路走向及沿途所经区域

线路起点在忠武线武汉东计量站西外侧2.0m，终点在某门站北外侧2.0m，线路全长57.19km。

沿途经过武汉市江夏区的五里界乡、乌龙泉镇、土地堂乡、山坡乡和贺站乡，以及某市的贺胜桥镇、官埠镇。

其中在江夏区的线路长度为38.21km，在某市的线路长度为18.98km。

共需穿越铁路两条（其中一条预埋涵管，一条从高架桥下穿越）、100m宽水塘一次、二级及以上公路5次。

概述如下：

（1）线路从起点开始与武汉天然气公司外环联络线一起沿天子山大道绕过江夏区规划的武汉巴登城，并在王马岭处向西南经马鞍林场、林港、新屋畈陈，过鲁塘家后直达乌龙泉分输阀室，线路长度为10.38km。

（2）线路过乌龙泉阀室后一路南行，经膏药铺、新张家、新屋潘和黑屋潘，绕过江夏区园艺场五村、二村后，经马家边，在箭楼董处穿越纸贺公路（二级）到龚家边、新屋边，再从吴程家南侧穿越仙人湖湖汊附近的水塘（水面宽度约100m），然后翻越仙人山，并穿越两条乡村公路、绕过潘边槽、马塘海、涂家边、四海桥、老屋孙后到山坡乡截断阀室，线路长度为17.70km。

（3）线路过山坡乡截断阀室后在丁家嘴附近穿越纸贺公路（二级），绕过李月初，从山坡乡东侧穿越山坡—保福乡镇公路后，继续南行，经过方像环，再穿过阳武干渠，沿途经过祝茂财、大屋郭，在贺胜桥镇东侧穿过贺胜桥—湖泗乡镇公路（二级），再经某茶场西侧绕过上孟后，穿过武广快速铁路和贺胜桥—双溪乡镇公路，经某林科所、南溪畈、傅伍、郑家庄、施南府、群力村、黄吉太，到达横沟桥分输阀室，线路长度21.48km。

（4）线路过横沟桥阀室后，经谢家湾，穿过横沟—双溪乡镇公路（三级）及武咸城际铁路，穿过横沟—高桥乡镇公路，经新屋毛、陈虎堡再穿越横沟桥—温泉公路（二级）后，经过佘余，进入长江工业园区，沿正在施工的龟山路人行道敷设，并穿越官埠河（宽度30m）后，向北沿某外环路敷设，直达某门站，线路全长8.07km。

2.8沿线地貌及自然条件

2.8.1地形地貌

线路位于武汉市江夏区五里界——某官埠镇之间，沿线经过江夏区的灵港、乌龙泉、土地堂和山坡乡，某市的贺胜桥、横沟桥及官埠镇，全部为低丘垄岗地貌（丘陵）。

地形波状起伏，隆起的岗地与低洼的水稻田相互穿绕。

管道沿线，具有山地、丘陵、湖泊及滨湖小平原，山间小平原等多种地形。

管道沿线地形地貌特征为丘陵垄岗地貌。

最大海拔高程64.9米，最小海拔高程16.1米。

管道沿线都属种植区，种植的农作物主要为水稻,岗地上种植有旱地农作物及茶叶、天然林和作物林（果树和苗圃）等。

2.8.2区域地质构造

横贯东西的青峰～襄广断裂将湖北省划分为南北两个地层区，南部的扬子区和北部的秦岭区，其中扬子区又分为扬子南区和扬子北区。

本区属于扬子北区，构造线方向主要呈北东东～南西西向。

该区断裂有：

姜桥断裂、麻城～团风断裂推测南延部分及某～灵乡断裂，这些断裂均为非全新活动断裂。

根据区域地质资料，该区近期地壳活动不强烈，无全新活动断裂构造存在。

2.8.3区域地层岩性

沿线地层主要为白垩纪（k）、第四系（Q）呈零星分布及侵入火山岩，归纳如下：

2）白垩系（k）

①灵乡组（k1L）：

上部为长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩及凝灰岩、泥质页岩等，并夹有安玄岩、安山岩。

厚约600m。

（3）管道沿线地貌单元、岩土性质、分布特征及土石工程等级情况

根据钻探、静力触探及天然露头等描述，揭露地层主要为冲积、洪积及基岩等地层岩性，管线沿线地貌单元为丘陵。

2.9工程水文地质条件

2.9.1沿线水文及水文地质概况

本区主要水系为大冶湖水系，管道主要穿越3个小面积水塘和2个小型沟渠。

2.9.2地下水赋存特征及水的腐蚀性

勘察区沿线地下水类型主要以松散层孔隙水及第四系孔隙潜水类型为主，局部为岩溶裂隙水。

地下水位一般在0.65～5.3m。

勘察期间在地下水埋深小于管道埋深地段采集代表性水试样，并进行室内水质分析（见水质分析果表）。

根据环境水试样分析成果，SO42－=9.61～14.60mg/L，CL－=4.61～7.80mg/L，PH值6.51～6.63，依据《油气田及管道岩土工程勘察规范》（SY/T0053-2004）附录D“环境水和土对钢结构的腐蚀性评价”，标准，管道沿线环境水对钢结构的等级为弱腐蚀性。

2.9.3土壤的腐蚀性评价

根据本次沿线所做的土壤视电阻率测试结果（见土壤视电阻率测试成果表），该段土壤电阻率测量结果为0～3m：

19.6～64.2Ω；5～8m：

27.1～97.5Ω范围内。

根据《油气田及管道岩土工程勘察规范》（SY/T0053-2004）附录D表D.0.1-2的规定判定，该段土壤对钢质管道的腐蚀性应为中等腐蚀。

2.10气象条件

管道沿线地区处于亚热带向暖温带的过渡地带，属于典型的亚热带大陆性季风型气候，气候温和，降水充沛，日照充足，四季分明，无霜期长。

冬季盛行偏北风，偏冷干燥；夏季盛行偏南风，高温多雨。

沿线主要气象资料见表5－7。

沿线主要气象资料统计表

表5-7

地名

气温（℃）

风速（m/s）

年平均降水量（mm）

最大冻土深度（mm）

历年

平均

极端

最高

极端

最低

冬季

平均

夏季

平均

武汉市

16.7

39.4

-17.4

3.0

2.8

1226

-

某市

16.8

41.4

-15.4

3.0

1325.2

-

2.11地震效应评价及设防措施

2.11.1抗震设防烈度，设计地震加速度

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《中国地震反应谱特征周期》及《中国地震动峰值加速度区划图》（2001版），线路经过地区的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。

2.11.2地基土地震液化判别

本段经过地区的抗震设防烈度为6度，设计按照7度做抗震防护措施。

设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。

2.11.3地震效应评价

管道沿线地层岩性变化较大，部分地段为非岩质陡坡，局部地段为中低山区前缘等地貌单元的边缘地带，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008版）第4.1.1条判定：

本段为对建筑抗震不利地段。

2.11.4管道抗震措施

本工程具体抗震措施如下：

（1）埋地管道应确保现场焊接的焊缝质量，采用100%超声波加射线抽查，应达到《石油天然气钢质管道无损检测》规定的Ⅱ级标准。

（2）弹性敷设管道曲率半径不得小于1000D，冷弯弯管曲率半径不小于40D，热煨弯管曲率半径不小于6D。

（3）弹性敷设的管道要注意填实，不得有脱离沟底的悬空段。

回填土宜采用中等密度、疏松无粘性的土料。

（4）管道处于软弱场地时，若软土层的厚度不大于2m，可将管道深埋至稳定土层中；若软土层的厚度较大，则在不损害管道防腐层的情况下，可将管子周围采用碎石或粘土回填。

（6）大开挖穿越水域或沟壑的管道，其斜坡角不应大于30°.

（7）外加套管穿越管道采用支墩方式敷设时，应设置防止管道侧向滑落的管卡。

（8）对于出入锚固墩部位的管道采取局部加强措施。

2.12线路工程主要工程量

线路工程主要工程量详见下表2-2。

线路工程主要工程量表

表2－2

序号

项目

单位

数量

备注

一

线路长度

km

57.19

未含损耗量

二

管道组装焊接

1

直缝电阻焊钢管Φ406.4×6.3

km

30.51

直缝电阻焊钢管Φ406.4×7.1

km

17.68

直缝电阻焊钢管Φ406.4×8.8

km

4.40

直缝电阻焊钢管Φ406.4×10.0

km

4.60

2

冷弯弯管安装Φ406.4×6.3

个

40

冷弯弯管安装Φ406.4×7.1

个

28

冷弯弯管安装Φ406.4×8.8

个

4

冷弯弯管安装Φ406.4×10.0

个

5

3

热煨弯管安装Φ406.4×6.3

个

12

热煨弯管安装Φ406.4×7.1

个

28

热煨弯管安装Φ406.4×8.8

个

4

热煨弯管安装Φ406.4×10.0

个

4

三

管道防腐

1

Φ406.4三层PE普通级防腐

km

50.63

Φ406.4三层PE加强级防腐

km

6.56

2

Φ406.4热收缩套补口（三层结构）

个

5325

3

热煨弯管防腐

个

48

四

管道穿越

1

穿越主要公路

次

5

顶管

2

一般公路穿越

次

17

大开挖

3

穿越铁路

次

2

顶涵管

4

穿越仙人湖淤塞湖汊旁水塘

m/次

100/1

大开挖

5

小型冲沟穿越

次

42

大开挖

6

穿越地下管道

处

10

7

穿越地下电（光）缆

处

8

五

土石方工程

1

挖土方

m3

228774

2

劈山挖石方

m3

8200

3

管沟挖石方

m3

4480

4

细土回填

m3

2071

六

附属工程

标志桩、转角桩

1

线路三桩

个

330

2

水工保护（挡土墙）

m3/处

360

水工保护（护坡）

m3/处

774

115m3

3

管道固定墩

个

6

4

线路截断阀室

座

1

5

线路分输阀室

座

2

6

施工便道（新修）

km

12.0

施工便道（整修）

km

28.0

七

其它

1

永久征地

m2

504

阀室与三桩占地,合0.75亩

2

临时占地

m2

629400

合944.1亩

3

青苗补偿（农作物）

m2

467760

4

一般作物林补偿

m2

83650

5

苗圃、果林与茶林

m2

89900

第3章材料、管道附件验收

（1）首批生产的钢管应有用户代表或驻厂监督人员在场，由制管厂按有关要求进行检验，合格后方可正式生产。

（2）工程所用的材料、管道附件的材质、规格和型号必须符合设计要求，其质量应符合国家现行有关标准的规定。

应具有出厂合格证、质量证明书以及材质证明书或使用说明书。

（3）应对工程所用的材料、管道附件的出厂合格证、质量证明书以及材质证明书进行检查，当对其质量（或性能）有疑问时应进行复验，不合格者不得使用。

（4）钢管的检查验收

）钢管采用材质为L415M的直缝高频（HFW）电阻焊钢管，其标准应符合现行的《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》、《天然气输送管道用钢管通用技术条件》和《某输气支线管道工程－线路用钢管技术规格书》的规定。

应按制管标准检查钢管外径、壁厚椭圆度等钢管尺寸偏差，表面不得有裂纹、结疤、折叠以及其它深度超过公称壁厚偏差的缺陷，无超过壁厚2%锈蚀坑或凹陷。

）材料的存放、钢管的装卸、运输、布管等均应严格按《油气长输管道工程施工及验收规范》执行。

（5）管件的检查验收

）各类管件均应有出厂合格证，其标准、规格、型号、材质、压力等级均应符合设计图纸的要求。

）