摘 要:隨著天然氣事業(yè)的發(fā)展,長輸天然氣管道穿越工業(yè)園區(qū)的情況往往不可避免。文章將對穿越工業(yè)園區(qū)的長輸天然氣管道施工中需要注意的一些問題進行討論。
關(guān)鍵詞:長輸天然氣管道;工業(yè)園;施工;特殊性;規(guī)劃協(xié)調(diào)
中圖分類號:TE973 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)29-0156-02
近幾年,江西省的管道天然氣事業(yè)以蓬勃的姿態(tài),實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。承接“川氣東送”的優(yōu)質(zhì)氣源,相繼實現(xiàn)了對九江、南昌、景德鎮(zhèn)等環(huán)鄱陽湖經(jīng)濟圈重要城市的管道天然氣供應。在這一系列的建設(shè)中,長輸管道穿越廠礦集中、地面建(構(gòu))筑物密集的工業(yè)園區(qū)的情況越來越多,而此類超高壓(壓力≥4.0MPa)、易燃易爆、占地面積有強制要求的管道穿越將對工業(yè)園的安全、管理以及規(guī)劃、建設(shè)與發(fā)展都產(chǎn)生較大影響。本文將以江西省為例,對穿越工業(yè)園區(qū)的長輸天然氣管道施工問題進行討論。
1 工業(yè)園區(qū)的特殊性
①陶瓷、化工、冶煉等資源性企業(yè)為主,對天然氣的需求很大。江西是浙、粵、閩等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的后方腹地,更連接皖、鄂、湘三省交界,更兼鄱陽湖天然水域,地理位置突出。從沿海內(nèi)遷的廠礦企業(yè)很多都選擇落戶江西,以致近幾年江西的經(jīng)濟增速不斷加快,能源使用量也是越來越大,特別是工業(yè)能源的用量已經(jīng)是制約其發(fā)展的主要瓶頸。而天然氣可以作為很多工業(yè)的原料氣以及能源氣,且比煤炭更加清潔環(huán)?!,F(xiàn)在江西全省完成燃氣置換的企業(yè),特別是化學制造、重金屬冶煉等行業(yè)完成焦爐煤氣置換天然氣的還處于少數(shù),未來的天然氣需求發(fā)展空間還很大。
②工業(yè)園內(nèi)廠區(qū)林立,且并無專屬的燃氣通道,管道選線路由限制多、可選擇性小。工業(yè)園區(qū)一般位于城市的邊緣郊區(qū),占地一般都是成百上千畝,但是園區(qū)內(nèi)廠礦四下分布,并無閑散的土地可專門用于敷設(shè)天然氣管道,且園區(qū)內(nèi)地下障礙物集聚,給排水、光通訊以及廠某些礦專用的埋地管道已經(jīng)占用了園區(qū)內(nèi)的有限的可用公共土地資源。這些地上地下的建(構(gòu))筑物和管道,使得工業(yè)園區(qū)內(nèi)的管道敷設(shè)不同于一般意義上的長輸天然氣敷設(shè),在我們建設(shè)的時候可以利用的土地資源很少,無形中增加了設(shè)計選線的難度和施工作業(yè)的可操作性。
③由于場站、放空區(qū)、管道的壓力等級和安全間距等國標規(guī)范性要求,故與周邊廠區(qū)的間距具有輻射性、強制性。根據(jù)《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》明文規(guī)定,在我國天然氣管道線路中心線兩側(cè)各5 m地域范圍內(nèi),禁止取土、采石、建房以及修建其他建筑物、構(gòu)筑物。同時,根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計規(guī)范》,在增加管道的壁厚以強度保證管道和管道周圍建(構(gòu))筑物的安全的前提下,保證放空區(qū)距離建(構(gòu))筑物60 m的安全間距。這些法律法規(guī)和設(shè)計施工規(guī)范讓我們在設(shè)計施工中能夠有法可依,有章可循。但是在工業(yè)園區(qū)這樣廠區(qū)規(guī)劃緊湊、建(構(gòu))筑物相對密集的地段,要保證規(guī)定安全間距的輻射性、強制性是我們設(shè)計施工中的一個大問題,需要與園區(qū)規(guī)劃等相關(guān)單位做好溝通協(xié)調(diào),保證與廠礦的距離、合理規(guī)劃線路走向。
④工業(yè)園區(qū)人員集中、重車碾壓以及第三方施工頻繁、天然氣管道一旦破壞,危害甚大。多年來的管道建設(shè)和使用經(jīng)驗已經(jīng)證明,在實際中并不存在絕對安全可靠的管道,不論設(shè)計時多么謹慎,施工時多么規(guī)范,維護時多么仔細,總是有管道破壞的事情發(fā)生。引起天然氣管道破壞,造成安全事故的原因多種多樣,而工業(yè)園是人員相對集中,施工相對頻繁的特殊地帶,其對管道的破壞主要表現(xiàn)在以下幾種形式:
第一,園區(qū)主要通行重型車輛,重達幾十噸的車輛對于埋地管道的碾壓是一個重要的安全隱患。
第二,園區(qū)廠礦林立,可燃燒火源多、易燃易爆材料集中,如果發(fā)生燃氣泄漏很容易引起火災。
第三,園區(qū)建設(shè)施工多,破土多,且由于大多數(shù)的建筑施工人員對天然氣管道的認識不到位,安全意識不高,很容易就挖到管道,造成第三方破壞,引起事故。
2 工業(yè)園內(nèi)天然氣管道施工需要注意的問題
2.1 做好管道自身安全防護,做好多重防護措施
天然氣管道建設(shè)中的安全防護有兩個指導思想:一是控制管道自身的安全性,要求嚴格控制管道及其構(gòu)件的強度和嚴密性,通過對強度的控制來確保管線系統(tǒng)的安全,從而對周圍建(構(gòu))筑物提供安全保證。二是控制安全間距,通過控制與周圍建(構(gòu))筑物的足夠的距離,被動的提供安全保證。
根據(jù)我們實踐的經(jīng)驗來看,保證與周圍建(構(gòu))筑物足夠的安全間距是較難控制的,且隨著建設(shè)速度的加快,已建成的管道在新的規(guī)劃中也很難保證有足夠的安全間距。因此,控制管道自身安全通過選用高等級鋼材、加厚防腐等級、選用先進施工工藝、控制埋設(shè)深度、加強管道巡檢等手段,從主動的方面去加強安全防護。在保證自身安全防護的前提下,在條件允許的情況下,控制與周圍建(構(gòu))筑物的足夠的距離,采取多種措施以最大限度的保障管道安全。
2.2 合理規(guī)劃線路走向,符合園區(qū)總體規(guī)劃要求
管道建設(shè)必須遵循節(jié)約用地和經(jīng)濟合理的原則。工業(yè)園區(qū)大部分的土地都為廠區(qū)的圍墻所包圍??捎玫耐恋剌^少,同時考慮安全間距,可選的線路走向就更少,因此合理規(guī)劃就尤為重要。
①要結(jié)合工業(yè)園內(nèi)管道經(jīng)過地區(qū)的建(構(gòu))筑物密集程度、地下管道線纜走向、技術(shù)標準、施工難度、地區(qū)等級等因素, 進行多種線路方案的研究與比選,對各個方案做出正確分析和評價后,從中選出一個較優(yōu)的具有科學性的方案。
②為了保證管道從建設(shè)到將來整個運行期間的安全,在常規(guī)設(shè)計基礎(chǔ)上,應對管道所經(jīng)過的重點地區(qū)如穿越主干道、毗鄰燃燒明火的廠礦、有大量木材可燃物的家具加工廠等作災害風險評估,在評估基礎(chǔ)上再對管道設(shè)計進行改進。這項工作會有助于通過考慮管道風險來優(yōu)化設(shè)計,從而在不降低管道安全性的條件下制定較經(jīng)濟合理的方案。
③根據(jù)《管道保護法》的規(guī)定,管道建設(shè)選線設(shè)計方案應符合城鄉(xiāng)規(guī)劃,經(jīng)當?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃主管部門審核通過的管道選線方案,將依法納入當?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃中,管道建設(shè)用地在規(guī)劃實施中應予以控制預留。這項規(guī)定較好的解決了我們管道建設(shè)與園區(qū)規(guī)劃發(fā)展的矛盾。在設(shè)計階段就要與園區(qū)規(guī)劃緊密結(jié)合,把管道建設(shè)納入園區(qū)整體規(guī)劃內(nèi)考慮,盡量減少對園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)以及土地利用率的影響,同時保證我們管道建設(shè)的用地的合法性、經(jīng)濟型。
④為更好節(jié)約用地,天然氣管道路由可盡量避開園區(qū)中心地段及重點發(fā)展地段,盡量選擇沿園區(qū)道路綠化帶、距離廠房有一定距離的廠區(qū)圍墻外以及園區(qū)規(guī)劃的邊緣地帶等相對合理的線路走向。
2.3 協(xié)調(diào)規(guī)劃好與供水、電力、通訊管道及規(guī)劃道路等
的交叉穿越
在園區(qū)施工中經(jīng)常會碰到與供水、電力、通訊管道等基礎(chǔ)設(shè)施交叉或并行敷設(shè)的情況。這些行業(yè)管理部門都有各自行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃及特殊的安全要求。我們再設(shè)計和施工中要注意協(xié)調(diào)規(guī)劃好此類交叉穿越,在滿足國家技術(shù)規(guī)范的強制性要求的同時,盡量避免特殊位置上的沖突,減少使用中的相互影響。
園區(qū)內(nèi)的供水,通訊管道較多,一般也是埋地敷設(shè),且走向路由也多集中于道路綠化帶下。因此,在滿足必要的凈距要求前提下,還要從保護管道、方便施工及維護等方面考慮,合理安排管道的地下空間位置。對于安全間距無法滿足的,要加設(shè)足夠的隔斷保護措施。
工業(yè)園區(qū)內(nèi)一般都是10 kV及更高的電力井架,故在交叉穿越時,盡量避免位置過近,如無法滿足安全間距要求則要做好排流保護措施。
管道與園區(qū)道路交叉穿越時,要注意結(jié)合規(guī)劃,了解將來的道路規(guī)劃,提前預埋套管。在特殊地段穿越時,可考慮采用頂管或小型定先鉆的方式。特別是對于重車碾壓較多的地段,既要增加埋深,又要增強套管級別,做到雙重保險。
3 其它需要注意的問題
3.1 加強與園區(qū)規(guī)劃的溝通銜接
天然氣管道建設(shè)是一個城市發(fā)展建設(shè)必不可少的環(huán)節(jié),大部分的城市總體規(guī)劃還沒有把天然氣管道建設(shè)納入基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃中,但是其重要性越來越凸顯,這就需要我們主動去溝通,去銜接。通過增強溝通,減少分歧,早接觸,早解決。比如,城市規(guī)劃與我們的設(shè)計院采用不同的坐標系或高程系,導致定位不準確的問題,就可以通過加強溝通,在第一時間換算為統(tǒng)一的西安85坐標或94高程系。還有穿越園區(qū)規(guī)劃但為建設(shè)道路時,涉及到管道埋深的問題,通過加強溝通,可以采用預埋足夠長度的套管、埋深至規(guī)劃道路標高以下等方式解決。
3.2 加強與園區(qū)內(nèi)下游對接城市燃氣的溝通銜接
與園區(qū)內(nèi)下游城市燃氣的對接,是我們長輸天然氣實現(xiàn)供氣銷售的最后一環(huán)。由于園區(qū)特殊的地域性,雙方可以有更多的方面實行溝通銜接。比如可以建設(shè)簡化流程占地更少的合建站,管道施工時也可以相互結(jié)合參考線路走向,對共同交叉穿越地下障礙物的管段做統(tǒng)一的布置及保護,對園區(qū)內(nèi)的管道走向布置做合理的規(guī)劃,盡量縮短通過園區(qū)的長度,避免重復建設(shè)等等,通過這些溝通銜接達到節(jié)省投資和資源最大化利用的作用。
3.3 采用多氣源、多供氣方式的手段加強供氣保障
工業(yè)園區(qū)的用氣具有用量大、用氣量穩(wěn)定、停氣損失大等特點。因此在建設(shè)階段就要把保障天然氣穩(wěn)定供應納入規(guī)劃。現(xiàn)階段,江西的多氣源、多供應保障已初具規(guī)模,“川氣東送”的優(yōu)質(zhì)氣源,已經(jīng)為贛鄱大地點燃了綠色工業(yè)崛起之火,“西氣東輸二線”承接的來之西亞的天然氣也在贛南燃起了星星之火,位于湖口縣長江江畔的LNG的建設(shè)也將為江西工業(yè)的發(fā)展注入新的力量源泉;CNG子母站和LNG接受撬塊等供氣方式也是除管道氣之外保障天然氣供應的有效手段。
4 結(jié) 語
天然氣引入工業(yè)園區(qū)的實施對于城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境保護、綠色工業(yè)崛起等帶來了的發(fā)展機遇。但由于長輸管道在工業(yè)園這一類特殊地段施工并不多見,所以在法規(guī)和技術(shù)規(guī)范、管道選線與安全、管材和設(shè)備選用、施工工藝技術(shù)、政府監(jiān)管配合等方面都對我們提出了一系列新的挑戰(zhàn),這些都需要不斷深入地研究和探索。
參考文獻:
[1]王蓉.城鎮(zhèn)超高壓天然氣管道設(shè)計探討[J].煤氣與熱力,2005,(9).