长输管道勘察设计简介

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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组成长输管道由输油站和线路两大部分组成。输油站：输油站：首站（起点输油站）、中间站、末站 线路线路：管道本身、截断阀室、穿跨越构筑物、阴极保护站，以及道路、通讯、自控等辅助设施

2、1.4 长输管道的输油方式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（第一条伸入北极的管道）；3）沙特东西原油管道（沙漠管道）；4）美国

3、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

4、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（

5、民航）1.6 管道技术的发展趋势，我国管道技术的发展趋势，我国的差距和任务的差距和任务（1）高压、大口径；）高压、大口径；（2）采用高强度、韧性及可焊性良好的管材）采用高强度、韧性及可焊性良好的管材；（3）高度自动化；）高度自动化；（4）采用高效和可靠的输送设备）采用高效和可靠的输送设备；（5）重视管道建设的前期工作；）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。）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：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

6、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

7、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

8、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

9、踏勘、初步设计勘察（初测）、施工图勘察（定测）三个阶段。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

10、勘是在正式设计任务书下达之前进行的，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踏勘踏勘 3.3.2初步设计勘察（初测）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）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

11、形测量，并做工程地质和水文地质勘察，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穿

12、越导流开挖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，形成一个曲线

13、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南排河定向钻穿越入土角入土角10.5度度出土角出土角6度度粘性土与粉土互层粘性土与粉土互层曲率半径为曲率半径为762米米穿越深度为黄海高程穿越深度为黄海高程-18米米隧道穿越法隧道穿越法在河底建一条隧道，然后把管道敷设在隧道

14、中。建隧道有两种方法：1.钻爆隧道钻爆隧道是人工在岩石中挖出一条隧道，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

15、内部的土，一节套管顶进去之后，再放入第二节套管，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

16、影响。据计算：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 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

17、如何进行建设的意见，为项目决策提供可靠的依据。要求提交可行性研究报告。根据可行性研究报告及其审批意见编制设计任务书。设计任务书是编制设计文件的主要依据。3.4.1.1可行性研究勘察测绘成果1.线路遥感正射影像图2.线路走向示意图3.岩土工程可行性研究勘察报告线路走向断面3.4.2初步设计初步设计 初步设计是在工程项目确立后，根据设计任务书的要求，结合实际条件所做的工程具体实施方案。它是安排建设项目和组织工程施工的主要依据。深度应满足项目投资包干、招标承包、材料与设备订货、土地征购和施工准备等要求，并能据以编制施工图和总概算。初步设计编制的总概算是控制工程项目总投资的主要依据。设计单位应严格保证

18、设计质量，每项设计要作多方案比较，合理地确定设计方案；设计必须有充分和准确可靠的基础资料初步设计阶段数字摄影测量产品1.管道中线成果表2.线路走向正射影像图3.线路纵断面图(DLG、DOM、纵断面图和管道线路地质描述多信息一体数字摄影测量成果)4.带状数字线划地形图（DLG）5.数字正射影像图（DOM）6.数字高程模型（DEM）7.站场地形图、数字正射影像图8.大中型穿跨越数字正射影像图、地形图、纵断面图。GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统GIS辅助设计系统3.4.3施工图勘察（定测）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察，尤其要进行输油站和穿（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站的地形图等谢谢