杜 行
四川科宏石油天然氣工程有限公司
淺談長輸管道中輸油站場總圖設計
杜 行
四川科宏石油天然氣工程有限公司
隨著環保意識的增強,國家能源結構不斷調整,清潔能源石油天然氣的需求量也越來越大,對輸油管道工業設計也有了全新理念。把握良好的總圖設計能夠有效提高站場設計安全性、經濟性、降低投資成本預算。可以說總圖設計是工程中重要的組成部分。
長輸管道;輸油站場;總圖設計
在輸油站場站址選擇時,要根據管線的走向、地形及周邊環境、地質、水文以及當地的規劃、交通、水源、電源、熱源等社會依托條件綜合確定;總圖設計時,會遇到各種復雜的關系和矛盾,如:平面和豎向的關系,整體和局部的關系,近期建設和遠期發展的關系等,只有正確處理這些關系,找出主要矛盾和次要矛盾,然后加以解決,節約用地,從而獲得良好的經濟社會效益。
站址選擇的好壞不僅決定著總投資的大小,還關系到整個輸油管道工程的安全。輸油站場的選址應為整個輸油管道工程中最重要的一步。選址的一般流程為由線路人員確定管線大致走向后,再去當地規劃部門結合可行性,最終確定管線走向后才能進行站場或閥室的選址。輸油站場的選址有明確的規范要求,結合規范及實際選址經驗站場選址應滿足以下選址原則:
(1)根據工藝站間距的計算要求,大體選擇站址范圍,在選擇范圍內,輸油站場應盡量靠近輸油管道,以減少進出站管線長度;
(2)應符合當地規劃部門的用地要求,在規劃部門要求的性質地塊內選擇,例如:有些地區規劃部門是不允許在基本農田內新建輸油站場的,必須在非基本農田內新建,所以選擇站址之前就應將基本農田地塊排除在外;
(3)輸油站場不得在發震斷層和基本烈度高于9 度以及工程地質條件惡劣、有直接自然災害(如泥石流、滑坡、流沙、溶洞等)等規范不允許的地塊內選址;
(4)根據地形,合理確定輸油站場準確位置,滿足安全距離要求,盡量減少拆遷工程量;
(5)輸油站場與周邊環境的風向要求、安全距離要求都應滿足規范要求,同時應盡量選址在四周較為空曠、民居、廠房較少的地帶;
(6)山區選址不應只考慮站場土方單項工程,應結合進站道路、站場安全性及施工難度綜合考慮站場的選址,應盡量選取地勢開闊,通風良好的地段,避免窩風地段造成站場油氣聚集。結合站址選擇的基本原則,選擇輸油站址前應先了解當地的地形地貌、氣象、水文資料,選址時應盡量精確定位,確定該地塊是否滿足站場要求,邊角地是否可以利用、是否滿足進出站消防要求。山區場地的選址還應重點分析地形地貌和地質水文、交通。
在輸油站場總平面設計的時候,在滿足工藝流程要求的基礎上,根據其使用功能進行分區,站場平面通過圍墻、道路、間距等分為:生產區、輔助生產區、辦公區;區塊內各單體相對位置不變,區塊間根據各站場的不同條件具體布置,大大減少了各站場總平面布置的多樣化和不統一性,特別是工藝配管盡量做到一致化;各個區塊根據沿線各站場的地形、地貌、交通、進出線條件及氣象資料等進行平面組合構成各站的總平面布置圖生產區根據工藝流程、進出站管線位置及走向確定;輔助生產區位于辦公區和生產區之間,這樣布置一方面使輔助生產區靠近主要的服務對象,使工藝、線路銜接順暢,減少了能量損失,同時也加大了人員相對集中的辦公區與生產區的距離,大大提高了安全系數;辦公區靠近站場的主出入口,一方面人員出入比較方便,同時使車流、人流盡可能少的穿行生產區和輔助生產區,以減少對生產的干擾;對于設置了變電所的站場,變電所靠近生產區的同時還要考慮外電的進線方向,并靠近站場邊緣布置;站場平面布置時考慮預留發展方向,在生產區圍墻設置了逃生門,滿足生產區內的人員在發生事故時安全疏散的要求;生產區內不適宜進行綠化設計;辦公區除無水站外,進行的綠化和美化,種植利于成活、觀賞性好的當地植物,為職工提供一個舒適、潔凈、美觀的辦公及休息環境,體現“以人為本”的設計理念。
隨著輸油管道的發展,山區建站也越來越普遍,但山區建站制約條件很多,包括地形、地貌、地質、氣象、水文等自然條件等都是制約因素,山區輸油站場的平面布置需結合好場地的特點、站場工藝流程等因素,且需與站場的豎向設計及防護工程密切結合;因山區可耕農田較少,所以山地站場總平面布置,多采用沿山順坡成組集中布置形式,在充分利用山地、坡地和少占良田的同時,使得工藝流程順暢,管線短捷,節省用地,也利于排洪及站內場地排水。
豎向設計時根據各站場所在位置自然地形坡度、地形地貌及總平面布置等情況合理選擇豎向布置形式;對于自然坡度不大于2%場地,或場地寬度較小,自然坡度雖然達到3%~4%或地形破碎的微丘地段,以及地形坡度較大,但占地面積小的站場,采用平坡式布置,當自然坡度大于4%且站場面積較大時,考慮采用臺階式布置,根據工藝流程及站場功能分區將整個站場分為幾級臺階。
采用平坡式布置時,對于場地自然坡度較大的站場,采用半填方半挖方,盡量做到填挖平衡;對于較平坦的站場則以填方為主,站場標高高于自然場地0.3m 以上,在滿足排水坡度的情況下,站場坡度、坡向與自然地面坡度、坡向盡量一致,以減少土方工程量;在地下水位較淺及地表水較豐富的地區采用平坡式豎向布置時,為防洪排澇,站場的設計地坪基本標高至少高出周圍自然地坪0.5m,尤其是南方水田地區,需在常年最高積水面的基礎上回填土石到足夠高度,以保證場地內積水外排順暢,因此這類地區的場地以填方為主,當采用臺階式布置,在滿足規范要求的基礎上,站場盡量減少擋墻護坡工程量,力爭填挖方平衡臺階的高度一般為l~4m,不宜大于6m。當臺階總高大于2m 時,在人員經常活動的臺階邊沿加設防護欄桿、車行道邊沿設防護墩。站場主要道路寬度不小于6m,次要道路寬度不小于4m,一、二、三級站道路轉彎半徑不小于12m,四、五級站道路轉彎半徑不小于9m;站內道路一般采用環形布置,若受用地或地形等條件限制,可設有回車場的盡頭式道路,回車場的面積應按當地所配消防車輛的車型確定,但不小于15m×15m。
綜上所述,在長輸管道輸油站場總圖設計中,站址的選擇、站場的總平面布置對于整個長輸管道工程的安全性及經濟性至關重要。總圖設計工作是輸油管道工程中開展的早、結束的晚,涉及知識面廣、聯系部門和專業最多,遇到的矛盾錯綜復雜,所以設計中應嚴格按照選址原則、平面布置原則、合理利用地形,靈活應變,因地制宜,妥善處理好地形、地方、規劃、業主等各種關系,保證整個輸油管道工程的安全性和經濟性。
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