谈一谈厂际管道的线路选择

2024-06-06

关于压力管道定义和分级的现在、过去和将来,建议收藏!厂际管道的界定,其实大有学问!一文中,我们有过论述。国家市场监督管理总局将压力管道按类别不同,划分为GA 类(长输管道)、GB 类(公用管道)、GC 类(工业管道)3大类。其中GC 类(工业管道)是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。


据《石油化工企业设计防火标准》(2018 年版)GB50160-2008 中2.0.35 和《石油化工厂际管道工程技术标准》GB/T 51359-2019 中2.0.1 得知,厂际管道的定义如下:石油化工及煤化工企业、石油库、石油化工码头等相互间的输送可燃气体、液化烃和可燃液体管道(石油化工园区除外)。其特征是敷设在石油化工及煤化工企业、石油库、石油化工码头等围墙或用地边界线之间且通过公共区域,长度小于或等于30km。


根据其定义,厂际管道是服务于石油化工及煤化工企业、石油库、石油化工码头等相关企业、事业单位的输送可燃及液化烃介质的管道,可以划归为GC 类(工业管道)。


厂际管道的长度限定在30km 以内,主要是考虑与长距离输油管道线路截断阀之间的距离相互协调。一般情况下,长输管道多为1 根,长度在50km 以上,且有中间加压站场等附属设施。而厂际管道通常为多根管道并行敷设且线路中间无站场设施,但受破坏的可能性大,受破坏后产生的危险性较大。规定其长度小于长输管道的长度,基本包含了目前石油化工及煤化工企业、石油库、石油化工码头等不同围墙或用地边界线之间管道的输送长度。


厂际管道也不包括石油化工园区内公用的输送可燃介质和液化烃的管道。考虑到石油化工园区内管道与各企业关联紧密且有专门的管理单位,安全措施相对较全;与厂际管道相比,发生危险的不确定性低、危险发生后响应及时,可尽可能地减少损失;石油化工园区内布局较紧凑,闲置空间少。综合管道运营的安全性、节约用地等因素,厂际管道不包括石油化工园区内的公用管道。


线路选择

厂际管道选线是厂际管道设计中的重中之重,也是保证厂际管道运营安全的重要方面。


2.1 线路选择的基本要求

根据项目的总体规划,进行厂际管道的线路选择,不仅要考虑管道敷设自身的要求,如管道的翻转、管道应力分析后的自然补偿和补偿措施的安装等;也要考虑周边环境因素,如结合沿线的居民区、村庄、公共福利设施、工矿企业、铁路、公路、河流、电力、通讯、水利、文物、林业等建设现状和规划,以及沿线的地质、地形、地貌、地震等自然条件;通过综合分析并进行技术经济比较,遵循安全第一、节约用地和经济合理的原则,确定合理的管道线路。


厂际管道不应穿越居民区、村庄、公共福利设施等人员密集区域,并尽可能地远离人员密集的建筑物;当其经过人员密集区域时,应设置视频监控系统,对管道周围进行实时监控。厂际管道输送介质的危害程度大,一旦发生泄漏,对人员和环境的伤害极大,会造成无法估量的损失。防止无关人员进入管道敷设区域,不仅是对无关人员的保护,也是对管道及附属设施很好的防护措施;管道敷设过程中难免有截断阀门、高点放空、低点导淋、绝热层等安全措施和保护结构,如果对其破坏,不仅会对管道的安全稳定运行构成重大威胁,且容易造成人员受伤,如中毒、窒息、烫伤等安全事件,对社会影响较大。


厂际管道不宜穿越与其无关的工矿企业。当受条件限制需穿越时,应征求企业同意后,做专项安全评估。与其无关的工况企业主要指厂际管道未对其进行介质输送的企业,无关企业也不对厂际管道的安全运营提供管理和保障服务,二者没有必然的联系;即是同一企业集团下的不同子公司也属于无关工况企业。管道运营过程中必然要进行检修、维护、日常巡检等管理工作,在无关企业内部敷设管道,不便于对其进行维护管理;且管道输送的介质多为可燃、易爆等危险化学品,一旦泄漏发生事故,可能波及无关企业的正常生产,对其安全生产构成较大威胁,容易造成较大危害,导致发生更多的次生事故。且无关企业内部的生产、检维修、运输、新改扩建等都会对管道的安全稳定运行产生不利的影响。


厂际管道也不应穿越飞机场、火车站、军事禁区、客运码头、客运站、国家重点文物保护范围和自然保护区的核心区域、饮用水水源一级保护区等国家重点区域、人员密集区、与其无关的建构筑物等。


输送危险化学品的管道线路选择也应执行《危险化学品输送管道安全管理规定》(2015 年修正)的要求,禁止氯气、光气等剧毒气体化学品管道穿(跨)越公共区域;严格控制硫化氢、氨等其他有毒气体的危险化学品穿(跨)越公共区域。有毒气体如若泄漏,扩散速度快,会对人员造成大面积的伤害,管道选线时一定要严格执行国家的相关文件及标准规范,对可能产生的危害进行分析严判,采取可靠的安全及监管措施,远离公共区域。


2.2 管道敷设的安全保障

保障管道安全,需同时满足管道的本质安全、管道与周围设施的防火间距。管道的本质安全主要是根据上下游企业对介质的输送、接受要求,在设计过程中,依据建设单位提供的基本资料,对介质流速、设计参数、管道材料、管道壁厚、管道应力、管道绝热、管道的安全保护措施等进行优化设计。保证管道安全稳定运行的同时也不过度设计。


厂际管道的本质安全是其设计的基本要求。因其穿(跨)越的区域复杂多样,防火间距对更为重要。合理选择防火间距,不仅有利于管道的安全运行,减少周围环境对其干扰,也可减少管道对周边人员及设施的伤害和破坏,有利于项目节约用地、节省投资。厂际管道与相邻设施的防火间距不应小于《石油化工厂际管道工程技术标准》GB/T51359-2019 中表4.0.8 的要求。


一些管道输送不可燃、不属于液化烃的介质,但其具有厂际管道的特征。此类管道严格说不属于厂际管道,但目前国内没有与之相符的设计规范可供执行,在条件允许的情况下,尽量参照厂际管道的防火间距进行设计,确保管道和周围环境的安全;在条件受限时,采取安全防护措施,进行安全评价,可适当缩短防火间距。


2.3 管道与铁路线路交汇

项目中,厂际管道与铁路线路常有并行或交叉。管道与铁路并行时,不应敷设在铁路的用地界线和安全保护区范围内;与铁路用地界线和安全保护区的间距应遵循国家相关法律、法规和规范的要求。


厂际管道尽量减少与铁路的交叉,如确需交叉时,应该先征求铁路管路部门的意见,经其同意后,方可开展后续设计工作。管道不应跨越设计时速大于等于200km 的铁路、动车走行线及城际铁路。也不宜在其他铁路上方跨越,确需跨越时,管道应采取可靠的防护措施,并应满足相关要求,如管道跨越结构与铁路轨顶的净空高度不应小于12.5m,且距离接触网带电体的距离不应小于4.0m, 其支承结构耐火等级应为一级;管道跨越段的壁厚应按现行《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50459 的规定进行选取;跨距不应小于铁路的用地界限和安全保护区,且跨越范围内不应设置阀门、法兰等管道上容易发生泄露的部件。在跨越范围内,可加强管道的本质安全,如适当增加管道的壁厚富裕量、增加管道的探伤检测比例、提高管道探伤检测的技术等级等。


管道一般从铁路下方穿越而过,穿越时交叉角度尽可能接近90°,以最短的距离通过铁路的用地界线和安全保护区;可以选择在铁路桥梁下方或已有铁路涵洞等位置穿越,穿越时需考虑管道对铁路桥梁、涵洞的影响,以及桥梁高空坠物对管道的损坏,应采取可靠的防护措施,保证二者安全运行;其次,可以和铁路管理单位协商,采用顶进防护涵、顶进套管等形式穿越铁路,穿越铁路的土建结构部分尽量由铁路单位设计,因穿越部分需考虑防护涵、套管等对铁路路基的影响和铁路线路的震动对防护涵、套管的影响等。


2.4 管道与架空电力线路交汇

厂际管道与架空电力线路并行敷设时,与其的安全距离一般不小于1 倍的电力线路杆(塔)高,主要考虑电力线路倒杆(塔)以后对管道的破坏。对低压线路,要严格执行规范的要求,并适当拉大距离。对高压线路,其杆(塔)很高,且比较稳固,如条件允许,应执行规范的要求;如条件受限,可做安全评估,采取措施后适当缩减安全距离。管道施工设施周边与架空电力线路之间也应满足安全操作距离,如若不能满足,应搭建满足最小安全距离的隔离防护设施,并设置警告标示。


厂际管道与架空电力线路交叉时,尽量从其下方穿越。电力线路的敷设高度一般很大,特别高压电线,其敷设高度达几十米甚至上百米。管道与架空电力线路的净空高度不仅要考虑管道与线路的基本距离要求,也需考虑施工机具和线路的安全距离。管道与线路的基本距离应执行现行国家规范《66kv 及以下架空电力线路设计规范》GB 50061、《110kV~750kV 架空输电线路设计规范》GB 50545 的规定;施工机具与线路的安全距离应执行现行国家规范《石油化工建设工程施工安全技术标准》GB/T 50484、《压力管道规范 长输管道》GB/T 34275 的规定。上述规范的具体安全距离对比见表1。

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通过表1 的数据可以看出,施工机具和架空电力线路的安全距离比管道和架空电力线路的安全距离要求更加严格;因此我们在项目进行中,更要重视施工过程中的安全防护,增强安全措施。


结论

厂际管道的线路选择,①要分析清楚厂际管道和其他管道的区别,认真对待其特殊性,合理执行相关规范。②在线路选择初期,需做专家论证和安全预评价,征求相关管理部门的书面同意,必要时签订安全技术协议等。③在线路具体设计时,不仅要考虑设计方面基本的安全距离要求,也要考虑施工方面的安全距离要求。


再次感谢原作者。


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