天然气长输管道常见问题与对策 - 图文

天然气长输管道常见问题与对策

（油气储运专业工艺站场部分）

施工图设计

I

前 言

工程设计的质量和水平关系工程建设的使用、安全、建造、经济和美观等方方面面，是建设工程百年大计之本。随着分公司质量体系的不断完善和员工质量意识的不断提高，工程设计质量和深度等方面均有较大改善，但我分公司设计人员年轻化，工程经验和设计经验不足，加之设计周期短，设计任务重，经验教训交流不够等原因，设计中存在的问题和同类问题重复发生等现象依然十分严重。这些问题有主观上的原因、也有客观上的原因，有技术管理方面的原因，有技术水平上的原因，也有技术责任心方面的原因。为了进行交流，减少和避免同类错误重复发生，达到提高设计质量和水平的目的，将近年来分公司承担的长输管道主要项目中出现的比较集中的问题进行汇总、编印成册，发放设计人员。

本汇编分可行性研究及初步设计篇和施工图设计篇两册。

第一册《可行性研究及初步设计篇》对近年来承担主要工程的可行性研究和初步设计终极审查意见进行收集汇总和分类，引起今后项目设计人员的注意，避免同类错误重复发生。同时，让设计人员了解专家、领导关心的内容和关注的重点，更好的满足业主的要求。

第一册涉及的项目有近年来设计建设投产的陕京三线、陕京二线、西气东输二线、北外环输气管道、南干线西段（纳西-成都）复线工程、广东省天然气管网一期管道工程、中卫-贵阳联络线、杭州——宁波天然气输气管道工程、宝鸡～汉中天然气管道工程、塔中～轮南输气管道复线工程等10条有代表性的大中型长输管道，覆盖华北、西北、华南、川渝、华东范围，尽量包括各个地区管道工程的特点。

第二册《施工图设计篇》根据管道工程施工图设计的主要内容及重点、难点，本册以站场为主规定安装设计要点；并列举出近几年来承担的主要工程建设过程中（包括施工、设备招投标等）出现的典型问题，以图片配以文字为主，说明问题所在、原因、给出正确的设计。

第二册收集的资料主要包括各工程现场施工出现的典型问题、设计变更单、分公司专家投产前检查报告、设计总结、设计回访报告、技术质量部定期发布的质量公报，以及中石油管道建设项目经理部、北京华油天然气公司、西南油气田分公司、陕西省天然气公司、浙江省天然气公司、广东省天然气管网有限公司、塔里木油田公司等建设单位相关部门提出的设计问题和交流材料。

II

本汇编将在全室范围内宣讲，要求所有设计人员认真对照学习，避免再犯同类错误。若在今后的设计中出现本汇编中指出的问题，将给予一定的经济处罚。

问题汇编将每年更新一次。

III

目 录

1 储运专业的职责 ............................................................................................. 1

1.1 站场主要业务范围 ....................................... 1 1.2 站场施工图阶段主要工作内容 ............................. 1 2 专业间会签 ..................................................................................................... 2

2.1 职责 ................................................... 2 2.2 会签目的 .............................................. 2 2.3 会签范围 .............................................. 2 2.4 会签责任 .............................................. 3 2.5 会签程序 .............................................. 3 3 站场常见问题 ................................................................................................. 4

3.1工艺设备安装 ............................................ 4 3.2三穿工程施工图设计 ..................................... 10 3.3 工艺阀门安装 .......................................... 18 3.4 放空系统安装 .......................................... 21 3.5 排污系统安装 .......................................... 23 3.6 阀门支座、操作平台、管墩、管托 ......................... 28 4 阀室 ................................................................................................................. 37

4.1阀室选址 ............................................... 37 4.2防洪阀室排水 ........................................... 38 4.3气液联动球阀的安装位置 ................................. 38 5与招投标有关的问题 ...................................................................................... 39

5.1执行机构的选型与阀门不匹配 ............................. 39 6. 与专业间衔接相关的问题 ............................................................................ 40

IV

1 储运专业的职责

1.1 站场主要业务范围

1.1.1站场工艺施工图设计应满足设计输量的要求，具有分输功能的站场其分输设计应满足设计委托书中各分输量的要求。站场设计输油、气能力应与管道系统设计能力匹配。

1.1.2分期建设或分期投产的站场，应考虑生产与施工及新、老管道连接时的安全措施。对站内的分输、配油、气功能，设置预留头数量及预留场地，站场征地及布置等初步设计方案由设计和业主共同再次确认。

1.1.3站场工艺施工图设计文件应满足设备、材料采办、非标准设备、管件加工制作、施工组织设计编制及相关施工要求等。

1.1.4站场工艺施工图设计文件应由施工技术要求、图纸、设备表、材料表、资料图纸目录等部分组成。

1.2 站场施工图阶段主要工作内容

1.2.1工艺管道仪表流程图 1.2.2工艺管道平面安装图 1.2.3工艺管道竖面安装图 1.2.4站外管道连接图 1.2.5设备表 1.2.6材料表 1.2.7施工技术要求 1.2.8资料图纸目录

1.2.9数据单（需要时提供）

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图3.1-5龙岗外输净化气首站

3）设备基础

实例1：永唐秦工程多管干式除尘器设备基础上预埋地脚螺栓错位

原因：工艺设计人员会签结构图纸时疏忽，三台多管干式除尘器的支腿上的螺栓孔均与基础上预埋地脚螺栓错位45o，无法与基础地脚螺栓安装连接。

处理措施：在支腿下焊接一钢板底座圈来调整方位，底座圈上开孔与基础上预埋地脚螺栓连接。

正确做法：工艺专业在对结构专业提交、会签设备基础资料时，应仔细核对设备基础的高度、大小、方向及地脚螺栓的位置等。

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地脚螺栓与设备相差45o。

图3.1-6 设备安装与基础错位

实例2：地质沉降引起清管收发装置及相应管线严重倾斜

原因：南干线西段成佳站地址选择在上坡上，遇水后发生不均匀沉降引起挡土墙变形并发生位移、填方土体移动，去纳溪方向清管收发装置及与其相连的管线发生变形。

发生地质沉降共2次，第1次沉降后由原施工单位对沉降部分的设备及管线全部挖出进行整改，相关设备的基础进行重新浇筑，并在清管收发装置入地管线上增加基础进行支撑。经过整改后时隔1年又再次发生第2次沉降，工艺管线及清管收发装置基础下沉,见图3.1-7～3.1-9：

图3.1-7 DN700清管器收发装置向出站管线方向倾斜

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法兰连缝隙及

图3.1-8 基础与设备底座间出现裂缝，法兰连接处面皱褶

缝隙处

图3.1-9 DN700管线去出站阀组区入地端缝隙

处理措施：设计部会同会同施工单位于2011年1月13日在现场结合实际情况进行了商议，2011年2月12日院技术质量部组织勘察、结构、站场工艺专家及相关设计人员进行了讨论，设计提出整改方案如下：

1)根据应力分析计算结果，沉降量大于30mm的工况的应力不在允许范围内，地质沉降、滑坡产生的位移会影响管道、设备的安全运行。

2）考虑到清管收发装置与出站阀组区DN700管线存在应力，将去纳溪方向清管收

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发装置（SF-2）下游DN700干线的两个45°热煨弯管之间的直管段割开，释放其管道应力，应力释放完毕后对其设备及倾斜管道进行整改，将清管收发装置及与其相连的球阀基础调整标高至适当位置并处于水平。动火点位置参见图3.1-10：

图3.1-10 清管收发装置入地斜管处动火点位置图

倾斜管线 3.2工艺管道安装

3.2.1 工艺管道安装设计要点

1）输气站站内工艺管道采用焊接连接，管道与设备大多采用法兰连接，管道与阀

图3.1-11 切割管线、释放应力

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门采用焊接或法兰连接。

2）站内布置管线时，应对站内所有管线统一规划、合理布置；管线布置应横平竖直，尽量减少拐弯（自然补偿或方便安装检修者除外）、交叉，应方便操作，力求整齐、美观。

3）管道穿墙、围墙基础、屋顶或平台面时应尽量集中敷设，避免开孔过多。 4）站内埋地管道最小覆土厚度（管顶至路面）不宜小于0.3m；穿越站内车行道路时，最小覆土厚度不宜小于1.0m。

5）分期施工或改扩建站场的工艺管线的安装应注意避让站内已建设备、管线、电缆沟或其他建（构）筑物等，特别是埋地的管线和建（构）筑物等。

6）两对接焊缝中心面间的距离（直管长度）不得小于钢管公称直径的1倍，且不得小于150mm。

7）管道对接焊缝距离支、吊架应大于50mm，需热处理的焊缝距离支、吊架应大于300mm。

8）离心式压缩机管道

（1）离心式压缩机的管道布置应便于压缩机的吊装、拆卸、检修；

（2）进出口管道的布置在满足热补偿和受力的条件下，应尽量减少弯头数量以降低压力损失；

（3）压缩机入口管道温差变化较小，可不采用混凝土管沟敷设，采用直埋方式，以减少占地。

（4）多台并联的压缩机的入口管道应从总管的顶部接出；

（5）多台并联的压缩机的出口管道相连时，不应使两股流流向相对，两管道的流向交角小于等于90°。

9）地面管道进入埋地敷设时，要考虑沉降因素可能引起管道受力变形，沟底适当增加管道支撑。

3.2.2典型工程案例

1）气液联动球阀引压管的安装

常见问题：对于埋地气液联动球阀，通常在主管线上开口后引出地面，由于引压管管径小，输气干线主管管径大，埋地管线上引压口易受腐蚀，且受力较大，引压管常受到破坏。目前各个工程对气液联动球阀引压管的安装方式各不相同，见图3.2-1。

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题，出现压缩机现场位号与控制室控制盘位号错位的情况，现场位号压缩机1、2、3，控制盘对应压缩机位号却是3、2、1。

管道室工艺组

2011.11.21

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图3.5-5过滤分离器排污管线与设备基础冲突（一）

图3.5-6 过滤分离器排污管线与设备基础冲突（二）

工程实例4：站外污水管线穿越公路埋深浅、未加套管。

正确做法：工艺管道穿越站外公路宜加套管保护，且套管顶埋深不小于1.0m；低压（低应力）管线可不加套管，但管顶埋深不应小于0.9m。

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图3.5-7 站外污水管线穿越公路埋深浅、未加套管。

工程实例5：含液管道（或排污管道）埋地U形安装，管段积液、加剧腐蚀。

图3.5-8 含液管道U形安装

3.6 阀门支座、操作平台、管墩、管托

3.6.1 阀门支座 1）安装设计要点

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阀门基础的设计应考虑基础的受载情况，不仅考虑设备的操作载荷，还应考虑水压试验时设备的充水载荷，以最危险的工况进行设计。设备基础设计时还应整齐、美观，不影响现场的操作。

2）工程实例

实例1：阀门基础直接与阀门底部接触，导致阀门底部螺栓不能拆卸。

正确做法：大口径阀门大多自带阀门支撑，可直接安在基础上；对于没有阀门支撑的情况，若阀门底部有螺栓，则应设可调阀门支座，支撑在法兰处。

阀门影响阀门两端法兰的拆卸操作。

图3.6-1 阀门基础不合理

3.6.2管墩、管托 1）安装要点

（1）管墩、管托是对工艺管线进行支撑，以满足工艺管线的安装要求。 （2）不保温管线可直接放在管墩、管架或管托上，管墩上管线底距地面不应小于0.3m；保温管线应设置托高100mm以上的滑动管托。

3）工程实例

（1）压缩机进出口管线

压缩机进出口管线应进行应力分析，根据应力分析的结果进行管线布置和支吊架的

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设计。

通常，压缩机进出口管线应设置滑动或止推管托，压缩机进出口管线常安装在管沟内，并设置滑动管托，为避免天然气泄漏后聚集在管沟内，管沟内应充砂。

图3.6-2 止推管托（西气东输）

图3.6-3 滑动管托（西气东输）

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图3.6-4 滑动管托（陕京系统）

图3.6-5 管沟内设置滑动管托

（2）管墩、管托位置

实例1：管托与基础错位，如图3.6-6所示。

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