李小丽 孙 鹏 周文锋
西安长庆科技工程有限责任公司
湿陷性黄土地区联合站管线综合布置
李小丽 孙 鹏 周文锋
西安长庆科技工程有限责任公司
由于湿陷性黄土地区土壤的特殊性,管线设计要求高于一般地区。通过对长庆油田湿陷性黄土地区大量联合站管线综合布置设计资料进行分析,并结合某座40×104t/a联合站实例,总结出湿陷性黄土地区联合站管线综合布置的措施,并针对管线平面布置时经常遇到的交叉情况提出了具体的避让办法,可为其他类似地区站场总图设计提供指导与参考。
湿陷性黄土地区;联合站;管线综合布置;特征研究
管线综合布置是总图设计一项重要而复杂的工作,不仅牵扯专业多,协调难度大,而且与平面布置、竖向布置相互影响[1-2],占总图设计近一半的时间。湿陷性黄土地区由于其土壤的特殊性,管线设计要求高于一般地区,情况也更为复杂。长庆油田油区多为黄土地区,且主要以自重湿陷性黄土为主,13个采油厂中有9个为Ⅰ~Ⅱ级湿陷,2个为Ⅲ~Ⅳ级湿陷,湿陷性比例高达84.6%。因此,做好联合站管线综合布置研究尤为重要。
联合站的建筑单体一般有集输工房,水处理、注水泵房,值班区及配电间三种。在《湿陷性黄土地区建筑(GB50025—2004)》[3]分类中给出了埋地管线距建(构)筑物、工艺设备间的最小防护距离,如表1所示。
表1 埋地管线距建(构)筑物、工艺设备间的最小防护距离m
已设计的联合站管线布置和走向具有如下规律:
(1)工艺管线。基本布置在工艺装置区域内,向外通往储罐区和加热炉区。
(2)水处理管线。主要布置在水处理装置区域内,分支管线沿道路边通向全站其他各区域。电缆沟自配电室出,沿道路通至其他建筑前,至主要工艺设备区(包括储罐区防火堤外、加热炉等)。路灯布置在站内主要道路及有建筑物路边一侧,或者罐区靠站外路边一侧。投射灯布置在主要装置区边缘,包括水处理装置区、工艺装置区、储罐区和加热炉区。
(4)热力管线。自加热炉出,沿围墙管墩地面敷设至各供热区域(所有建筑单体、水处理装置区、储罐区),至建(构)筑物较近处一般修管沟。
建筑周围是管线最密集的地段,以长庆油田Ⅱ级湿陷性黄土地区某40×104t/a联合站为例,介绍其三种建筑与道路、装置区之间的管线排列顺序及管线之间、管线与建构筑物之间的距离。
3.1 集输工房
如图1所示,从建筑至路边依次顺序为:建筑(外墙轴线)—油管线(管带宽度3.4 m)—电缆沟(沟宽1 m)—热力管沟(管沟宽0.7 m)—路边,总距离为14.1 m。
图1 集输工房与道路间的管线排布
一般建筑外墙轴线与装置区边界线不小于15 m,主要是油管带,有少量电力电缆和仪表电缆。
3.2 水处理、注水泵房
如图2所示,从建筑至路边依次顺序为:建筑(外墙轴线)—电缆沟(沟宽1 m)—给排水管线(管带宽1.5 m)—路灯—路边,总距离为11.5 m。
图2 水处理、注水泵房与道路间管线排布
建筑与装置间主要是水处理管带、电力电缆、仪表电缆,有时有热力管线。一般建筑外墙轴线与装置区边界线不小于13 m,只能布置给排水管沟,给排水管线直埋需要20 m。
从建筑至装置依次顺序为:建筑(外墙轴线)—水处理管带(管沟)(—热力管线)—仪表电缆—电力电缆—装置外壁。
3.3 值班区及配电间
建筑与道路间主要是电缆沟、水处理管线、仪表电缆,有时有热力管线。从建筑至路边依次顺序为:建筑(外墙轴线)—电缆沟—水管线(—热力管线)—路边,总距离为11 m。
建筑若与加热炉区同区域布置,一般间距在25 m以上,能够满足各种管线、管沟平行布置安全距离。
一般布置有电力、通信、仪表电缆,油管线,有时有热力管线。
除建筑周围管线较多外,围墙与水处理装置区、工艺装置区之间也是管线较集中的地段。
围墙与水处理装置区间,从围墙至装置依次顺序为:围墙—热力管线(地上)—通信电缆—电力电缆—水处理管线—水处理装置边缘,总距离为12.7 m,见图3。
围墙与工艺装置区间,从围墙至装置依次顺序为:围墙—热力管沟(地上)—油管线—电力电缆—装置区边缘,总距离为4.7 m。
图3 围墙与水处理装置间管线排布图
平面布置时,各区块内部及区块间距离不仅要考虑防火距离、安装距离,还要留够全场管线位置,并保证管线之间及其与建(构)筑物之间的水平安全距离[6]。根据以上实例分析,及对已设计联合站的总结,湿陷性黄土地区联合站平面布置距离一般按图4所示控制,该图为40×104t/a双层系联合站,其他联合站平面布置安全距离可以参照设计。
图4 联合站平面布置安全距离示意图
在联合站垂直方向的管线综合布置时,主要是热力管沟与电缆沟、水管沟交叉较难避让,电缆和水管线(沟)一般可以避让开。因此,热力管线应尽量沿围墙地面敷设;通向建筑部分宜避开其他管线、管沟、电缆沟密集地段,以减少交叉打架机会;部分交叉地段,在保证防护距离的前提下热力管沟可改成直埋管线,加弯头局部埋深。
联合站管线一般埋深见表2,利用该表可方便检查管线垂直方向交叉是否打架。
表2 联合站管线(沟)、电缆(沟)的一般埋深
当管线(沟)、电缆(沟)无法避免打架时,一般避让办法如下[4]:
(1)电力与通信、仪表电缆垂直交叉时,电力电缆应在下方,应在交叉点前后1 m范围内用隔板隔开或采用套管,净距为0.25 m。
(2)水管线与电缆交叉段,电缆局部埋深并加套管,电力电缆与管线间距为0.25 m,仪表电缆与管线间距为0.15 m。
(3)热力管沟与电力电缆交叉段,电缆局部埋深并加套管,电缆与管线间距为0.25 m;热力管沟与通信电缆交叉段,电缆局部埋浅并加套管,电缆与管线间距为0.25 m;热力管线与电缆沟交叉,热力管线加弯头埋深,电缆加套管,管线与电缆间距0.25 m;热力管线与水管线交叉,热力加弯头埋深,间距为0.15 m。
(4)油管线与仪表、电力电缆交叉,电缆加套管局部埋深或埋浅,电缆与管线间距为0.25 m。
[1]董光喜.试论石油天然气站场总图设计的矛盾特征[J].油气田地面工程,2009,28(4):32-33.
[2]余翔,张炯.榆林压气站总图设计[J].油气田地面工程,2011,30(12):34-36.
[3]中华人民共和国建设部.湿陷性黄土地区建筑:GB50025—2004[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4]石油工程建设专业标准化委员会.石油天然气工程总图设计规范:SY/T 0048—2009[S].北京:石油工业出版社,2010.
[5]中华人民共和国建设部.油气集输设计规范:GB 50350—2005[S].北京:中国计划出版社,2005.
[6]柯愈劲.陇东黄土地区输油泵站总图设计的几点体会[J].油气管道技术,1980(Z1):17-23.
(栏目主持 纪嫦杰)
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马强报道
10.3969/j.issn.1006-6896.2015.10.007
李小丽:硕士学位,从事总图设计工作。
2015-06-23
13720580453、lxli3_cq@petrochina.com