郭曉瑩，劉洪佳

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南 250010)

隨著我國(guó)天然氣產(chǎn)量增幅的放緩以及天然氣清潔能源的需求不斷增加，液化天然氣作為管道天然氣的有益補(bǔ)充，已成為今后確保天然氣消費(fèi)的重要組成部分[1]。為確保公司液化天然氣市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大槽車外輸能力，某LNG接收站決定在一期基礎(chǔ)上新增10臺(tái)裝車橇，管廊增加LNG重組分、LNG輕組分、BOG及排凈、放空等五根主管至裝車棚，其中最大管徑12寸。

主管道由一期預(yù)留接點(diǎn)接出，接點(diǎn)至管廊第一個(gè)拐彎處存在約150 m的行程，承接一期設(shè)計(jì)的工程公司，為遠(yuǎn)期預(yù)留有一個(gè)π形補(bǔ)償彎空間，尺寸為徑向5.6 m，軸向10.8 m。

圖1 一個(gè)單π形補(bǔ)償方案

根據(jù)預(yù)留空間大小，結(jié)合管道一期預(yù)留接點(diǎn)位置及管道去向，布置五根管道及固定點(diǎn)位置，如圖1所示。采用CAESERII應(yīng)力分析軟件對(duì)12寸管道進(jìn)行應(yīng)力核算發(fā)現(xiàn)，12寸管道一期預(yù)留接點(diǎn)處法蘭額定壓力為1900 kPa，而實(shí)際等效壓力為3252 kPa，等效壓力為允許值的1.71倍，存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)，管道彎頭處應(yīng)力超出許用值143.5%，管道疲勞破壞風(fēng)險(xiǎn)較大。此外，從工藝角度考慮，LNG和NG管道多有坡向要求，嚴(yán)禁出現(xiàn)高點(diǎn)或低點(diǎn)，采用立式π形補(bǔ)償?shù)姆绞讲豢扇　?/p>

綜合分析得知，一期預(yù)留補(bǔ)償空間嚴(yán)重不足，在此處設(shè)置單個(gè)π形補(bǔ)償?shù)姆桨覆豢尚小?/p>

1 設(shè)計(jì)方案制定

針對(duì)一期預(yù)留π形彎補(bǔ)償空間不足，無(wú)法滿足二期新增管道自然補(bǔ)償?shù)膯栴}，應(yīng)力分析人員提出在150 m管道行程內(nèi)，均布兩個(gè)π形補(bǔ)償?shù)男薷姆桨福鐖D2所示。采用CSESERII應(yīng)力分析軟件進(jìn)行校核，12寸管道預(yù)留接點(diǎn)處法蘭實(shí)際等效壓力1655KPa，泄露風(fēng)險(xiǎn)消除，彎頭處應(yīng)力在許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，應(yīng)力復(fù)核通過。

圖2 雙π形補(bǔ)償方案

但雙π形補(bǔ)償方案存在如下缺點(diǎn)：

1)施工點(diǎn)為2處，現(xiàn)場(chǎng)安裝不便、工期長(zhǎng)，影響一期管道運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)損失大；

2)管廊EL8.000 m層新增結(jié)構(gòu)構(gòu)架154 m2，增設(shè)鋼柱4根，并相應(yīng)增加混凝土基礎(chǔ)，投資高。同時(shí)混凝土基礎(chǔ)需養(yǎng)護(hù)工期28天，對(duì)工程進(jìn)度影響大，且存在重力沉降和主管廊不一致隱患；

3)一期預(yù)留自然補(bǔ)償空間未予以利用，管廊空間浪費(fèi)；

4)短距離新增兩個(gè)π形彎，影響整體布置的美觀性，用戶不認(rèn)可。

2 方案優(yōu)化

針對(duì)雙π形自然補(bǔ)償存在的問題，研究提出了采用一個(gè)W形補(bǔ)償彎代替雙π形補(bǔ)償?shù)男路桨?，充分利用一期預(yù)留補(bǔ)償空間，如圖3所示。經(jīng)CAESERII應(yīng)力分析軟件進(jìn)行核算后得知，五根管道應(yīng)力水平均低于許用應(yīng)力，一期預(yù)留接點(diǎn)處法蘭泄露校核通過。

徑向最遠(yuǎn)端管道脫離管廊4.3 m左右，采用外挑結(jié)構(gòu)梁方式，在管廊增加鋼構(gòu)架面積112 m2，即可滿足管道的支撐要求，避免地面增設(shè)結(jié)構(gòu)柱。

圖3 W形補(bǔ)償彎

3 結(jié)束語(yǔ)

采用W形補(bǔ)償彎，解決了LNG改造項(xiàng)目管道預(yù)留補(bǔ)償空間不足的問題，并實(shí)現(xiàn)順利開車，目前運(yùn)行狀況良好。與雙π形補(bǔ)償相比，該方案減少施工點(diǎn)一處，節(jié)約土建施工及材料費(fèi)用約5.6萬(wàn)元，省去28天混凝土基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)工期，并兼顧了整個(gè)布置的美觀性。W形補(bǔ)償彎的成功經(jīng)驗(yàn)，為以后的改造項(xiàng)目提供了一種可借鑒的解決方案。