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1、长输管道勘察设计简介 侯仰杰 2009-06-12 长输管道勘察设计介绍 1. 输油管道介绍 2. 输气管道介绍 3.长输管道勘察设计概述 1.长输管道简介 1.1 管输特点 （1）运输量大； （2）多采用埋地方式，占地少，受地形地物限制小，可 以缩短运输距离； （3）密闭安全； （4）便于管理、易于实现远程集中控制。自动化程度高 ； （5）能耗少，运费低； （6）大量、单向、定点输送，不灵活。 1.2 输油系统 1.3管道的分类和组成 1.3管道分类和组成 组成 长输管道由输油站和线路两大部分组 成。 输油站：首站（起点输油站）、中间站、 末站 线路：管道本身、截断阀室、穿跨越构筑 物、阴极
2、保护站，以及道路、通讯、自控 等辅助设施 1.4 长输管道的输油方式 （1）等温输送 （2）加热输送 （3）降凝输送 （4）加轻油稀释输送 （5）粘稠油液环输送 （6）原油磁处理输送 （7）间隙输送 （8）加减阻剂输送 （9）原油中掺水输送（水包油、水环输送） （10）原油的顺序输送 （11）成品油顺序输送 1.5 国内外输油管道介绍 （1）国外 第一条管道：1865年 美国宾夕法尼亚州 （d=50mm , L=10km） 二战期间、二战后得到迅速发展。60年代开始向高压 、大口径方向发展。 代表性的管道 1）前苏联友谊输油管道(最大最长的原油管道)； 2）美国阿拉斯加输油管道（第一条伸入北极
3、的管道） ； 3）沙特东西原油管道（沙漠管道）； 4）美国西东原油管道（热油管道）； 5）美国科洛尼尔成品油管道系统（成品油管道） 1.5国内外输油管道介绍 1958年建成的克拉玛依一独山子输油管道，全长 147km，管径150mm，是我国第一条长距离原油管 道。 1965年胜利油田开始建设由东营至辛店炼厂的输油 管道,管径426,全长约80。70年代开始随着 大庆油田的开发,迫切需要解决原油外输问题,因此在 1970年8月3日国家批准兴建东北地区输油管道,第 一期工程是大庆至扶顺,干线全长593,管径720 ,年输能力2000万吨。以后的30年内我国管道 工业有了较大进展,目前我国原油管道近
4、220条，总 长达到10000公里。 我国原油管道建设现状 我国原油管道建设现状 根据地理位置划分，国内长距离管道输送系统主要有以下 四个：一是集大庆、吉林、辽河三大油区原油管道输送为 一体，以东北“八三”管道和秦京线为主体的东北地区大型 原油输送管道系统；二是集华北和胜利两大油区的原油管 道输送为一体，以鲁宁线、东黄（复）线、东临（复）线 为主体的华东地区大型原油管道输送系统；三是新疆油区 原油管道输送系统，油克拉玛依油田分别到百口泉、独山 子炼厂和乌鲁木齐至火烧山油田；四是连接塔里木油区和 吐哈油区的原油长输管线，由塔中经轮南、库尔勒到鄯善 。 我国成品油管道分布图 我国成品油管道分布图
5、已建干线成品油管道包括格尔木拉萨、 抚顺营口、克拉玛依乌鲁木齐、兰成 渝管道（中石油）、镇海杭州（中石化 ）、北京天津（民航） 1.6 管道技术的发展趋势，我国 的差距和任务 （1）高压、大口径； （2）采用高强度、韧性及可焊性良好的管材 ； （3）高度自动化； （4）采用高效和可靠的输送设备 ； （5）重视管道建设的前期工作； （6）其它，如高粘高粘原油的不加热输送工艺等。 我国管道技术发展的任务：针对我国原油的特点，研究管 输工艺技术；提高管道的自动化水平；在产量递减的情况 下对老管网的改造和运行优化问题；西部地区管道的建设 问题；输油管道改造成输气管道等。 2.0 输气管道概况 天然气管
6、道输送系统由气田集输管道、气 体净化与加工装置、输气干线、输气支线 、配气管网、储气系统和各种用途的站场 所组成。 2.1输气管道概述 天然气生产的几大环节 五大环节：采（集）、净、输、储、配 三大管网：油气田集气管网、输气干线管网、 城市配气管网 天然气管道输送的特点 （1）三大管网系统组成一个统一的、连续的、密闭的输 气系统； （2）可以利用地层压力； （3）输气管道末段具有较大的储气能力 2.2我国输气管道发展状况 1）西气东输管道 2）陕京输气管道 3）陕京二线输气管道 4）涩宁兰输气管道 5）忠武输气管道 6）川气东送管道 7）西气东输二线输气管道 8）南海崖13-1气田至香港输气管
7、道 9）东海平湖至上海输气管道 2015年全国管网建设规模 2.3国外输气管道发展状况 2.4天然气管道输送的发展趋势 （1）长运距 （2）高压、大口径 、网络化 （3）管线不断向自然条件恶劣地区和海洋延伸 向寒冷地区延伸，如俄国的西北利亚等大油气田； 向沙漠延伸，如我国的新疆； 向海洋延伸，海上油气田的相继开发。 这些特殊地域管道的设计管理将是输气管道技术研究的 一个重要方向。 2.4天然气管道输送的发展趋势 （4）地下储气库储气和调峰 （5）数字化技术应用 （6）完整性管理及配套技术 3.0长输管道勘察设计概述 3.1 长输管道建设程序 （0）预可研（代项目建议书）。 （1）根据资源条件和
8、国民经济长期规划、地区规划、行业规划的要 求，对拟建的输油管道进行可行性研究，并在可行性研究的基础上编 制和审定设计任务书。 （2）根据批准的设计任务书，按初步设计（或扩大初步设计）、施 工图两个阶段进行设计。初步设计必须有概算，施工图设计必须有预 算。 （3）工程完毕，必须进行竣工验收，做出竣工报告（包括竣工图） 和竣工决算。 勘察是广义设计工作的一部分，它不仅为设计准备资料，也参与设计 方案的确定。勘察与设计两者需密切配合进行。勘察工作必须走在设 计的前面（必要时可有合理交叉），及时为设计提供资料。 3.2长输管道勘察设计概述 勘察分为踏勘、初步设计勘察（初测）、 施工图勘察（定测）三个阶
9、段。较小的管 道或沿线自然条件简单或工期紧迫时也可 简化为踏勘与详细勘察两个阶段。设计可 分为可行性研究、初步设计（扩大初步设 计）、施工图设计三个阶段。 3.3选线原则 选线是长输管道勘察设计中的一项重要工作。线路的走向 、长短和通过的难易程度，对整个输油管道工程的材料消 耗、投资和施工都有很大影响。 大型穿（跨）越地点和输（气）油站址的确定是选线中 最重要的工作之一。可以认为，一条输油管线路就是起点 、终点、输油站址和各穿（跨）越点之间的连线。所以， 大型穿（跨）越点和输油站址的选择应服从线路的总走向 ，在这个前提下，线路的局部走向应服从穿（跨）越点和 站址的确定 踏勘是在正式设计任务书下
10、达之前进行的 ，是为进行可行性研究或编制方案设计提 供资料。分室内和室外两部分进行。要求 提交踏勘报告。 3.3.1踏勘 3.3.2初步设计勘察（初测） 它是在设计任务书下达以后，初步设计开 始之前，根据踏勘报告选择几个线路方案 ，加深勘察，为技术经济比较确定最优线 路方案提供资料。初步选择首、末站和中 间站站址，确定穿（跨）越点。输油管道 初步设计勘察可以不写专门的综合报告书 ，有关内容可编在初步设计的总说明部分 。 3.3.3施工图勘察（定测） 它是在初步设计批准后，施工图设计前进行。主要是根据 批准的初步设计和上级审批意见，对全线进行复查、修改 。定线和地形测量，并做工程地质和水文地质勘
11、察，尤其 要进行输油（气）站和穿（跨）越点的地形测量和地质勘 察，取得有关资料，作为施工设计的依据。 勘察之后应交付综合勘察报告，主要内容包括：带状地 形图、管道及穿跨越点的纵断面图、大型油罐罐区工程地 质勘察报告以及输油（气）站的地形图等 3.3.4穿跨越方式介绍 管道在平地上走很简单直接埋到地下土 里面就行了，但遇到河流、公路、铁路就 要采取特殊的方法通过。过河、过路的方 法不外乎架桥跨过去（称为“跨越”），及从 河或路的底下穿过去（称为“穿越”）两种。 跨越很明显，就是把管道架在桥上。然而 管道更多的选择是在河床、道路下部的稳 定地层中穿过去。 3.3.4穿跨越方式介绍 大开挖 导流开挖
12、穿越在河中水流量不太大的情况下，在正常河道 的一侧另挖一条水道，把水引到水道中，然后筑一道围堰 将原河床段穿越的区域围起来，使水淹不到穿越的区域， 在围堰中开挖管沟（同时要不断地抽排四周渗来的地下水 到围堰以外）、焊接管道，并将管道穿越过这段河道，管 道封上头；然后拆除围堰，使河水回到原河道中，再用围 堰的方法施工另一半河床，并把两段接上，完成穿越。 定向钻法 定向钻法 定向钻一般适合在细颗粒的土、砂和软的岩石组 成的河床中实施穿越。定向钻是一种管道穿越河流的专用 设备，它就像一台放倒了的钻机不是垂直向地下钻，而 是斜向钻入河床下部，在河底平着走一段，到对岸再翘起 来，斜着钻到地面上来，形成一
13、个曲线的孔，通过钻机拉 动并转动钻杆上的切土刀，把这个孔一遍一遍地扩大，并 始终用泥浆充满这个孔。在钻机的河对面地面上焊接一条 长管段，当河底下孔扩得足够大了，钻杆连接上这个管段 ，把管道拖入孔内。定向钻穿越时，对河道没有任何影响 ，省时省力又环保，几百米至上千米的管道就这样直接敷 设到了河底。我国的定向钻还创造了一次穿越长度2300米 的世界记录呢！ 定向钻施工现场 定向钻法示意 南排河定向钻穿越 入土角10.5度 出土角6度 粘性土与粉土互层曲率半径为762米穿越深度为黄海高程-18米 隧道穿越法 在河底建一条隧道，然后把管道敷设在隧 道中。建隧道有两种方法： 1.钻爆隧道是人工在岩石中挖
14、出一条隧道， 即用人工打眼爆破的方法形成隧道； 2.另一种是用盾构机全断面开挖，机械加自 动控制形成隧道。隧道穿越法比较慢，造 价高，只有用别的方法都不行的时候才用 这种方法。 密岭1#隧道剖面图 密岭1#隧道穿越地形图 隧道穿越法 顶管法 对于与管道交叉的公路、铁路，要在不影响地面交通的 情况下，将管道敷设在公路、铁路的下方。一般采用顶管 法。顶管施工的做法是：先在公路或铁路的两侧各挖一个 长方形的坑，一端的大坑内放置顶管机，顶管机后面设一 个承力后背（用枕木或混凝土做成），将钢套管或混凝土 套管放到顶管机前面，顶管机把套管向路基下面顶进，边 顶边挖套管内部的土，一节套管顶进去之后，再放入第
15、二 节套管，套管之间相互连接（钢套管焊接起来，混凝土套 管采用承插式等接口）。这样一条连续的套管就被顶到了 路基的下方。在路基的一侧，焊接好输送管道，将输送管 道拖拉进套管内，完成穿越。 顶管法 顶管法有两个优点：一是不中断道路交通；二是考虑路 面上的车辆非常重，若直接通过路基土压在管道之上，管 道受力过大，不安全，而有一个承受外力的套管就安全一 些。顶管的同时为什么上面的路面不会因车辆的重压而塌 下去呢？因为顶进去的管子距道路面有1.53米的路基土 厚度，车辆先轧在路面上，力再传到路基土上，然后是顶 进的套管上，挖的土都是套管内的土，外面的路基土保持 原样，所以，上面的交通不受影响。据计算：
16、顶进去的套 管距路面的高度只要大于0.8米，就能达到安全要求。管 道过铁路也是采用顶管方法，因火车太重，还有震动，所 以顶管时火车要开得慢一些，但铁路不会中断。有时大家 看到：铁路立交桥的涵洞也是顶进去的，相比来说顶一个 过管道的管子简直是小巫见大巫。 3.4管道设计阶段主要内容 3.4.1可行性研究 可行性研究是分析、评价各种建设方案和生产经营决策 的一种科学方法。它要对新建、扩建项目的一些主要问题 ，如市场需要，资源条件，燃料、动力供应条件，建设规 模，以及设备选型等，从技术、经济和工程等方面进行调 查研究，分析比较，并对项目建成后可能取得的技术经济 效果进行预测。从而提出该项目可否建设和如何进行建设 的意见，为项目决策提供可靠的依据。 要求提交可行性研
