东外环天然气输配工程项目申请报告(64页).doc
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1、-东外环天然气输配工程项目申请报告-第 69 页唐山市东外环天然气输配工程项目申请报告目 录第一章 申报单位及项目概况11.1申报单位11.2项目概况1第二章 发展规划、产业政策和行业准入分析382.1发展规划分析382.2产业政策分析392.3行业准入分析39第三章 资源开发及综合利用分析413.1可用天然气资源市场分析413.2天然气综合利用分析433.3资源节约措施443.4结论44第四章 节能方案分析454.1用能标准和节能规范454.2节能措施和节能效果分析47第五章 建设用地、征地拆迁及移民安置分析525.1项目用地方案525.2征地拆迁及移民安置分析53第六章 环境和生态影响分析
2、546.1设计依据546.2生态环境影响分析546.3生态环境保护措施556.4地质灾害影响分析556.5特殊环境影响566.6结论56第七章 经济影响分析577.1经济费用效益和费用效果分析577.2区域经济影响分析677.3宏观经济影响分析68第八章 社会影响分析698.1符合国家产业政策和资源利用战略698.2有利于气源互补、保障供气安全。698.3有利于改善人民生活水平698.4有利于区域经济发展708.5有利于环境改善708.6有利于减轻社会的就业压力。708.7有利于城市面貌的改善70第一章 申报单位及项目概况1.1申报单位1.1.1申报单位名称唐山市天然气有限公司1.1.2申报单
3、位基本情况唐山市天然气有限公司筹建于2009年4月,隶属于唐山市住房和城乡建设局,由唐山市城市建设投资有限公司出资组建,目前企业注册资本金1.5亿元,是国有独资企业。该公司以天然气管输经营为主营业务,其主要技术、管理人员都来自唐山市燃气集团有限公司,具有丰富的燃气经营、管理、施工等经验。目前,唐山市天然气有限公司正按照唐山市燃气总体规划相关内容,进行天然气工作,形成供应唐山地区天然气主干输气管网,为唐山市的经济建设服务。1.2项目概况1.2.1项目名称唐山市东外环天然气输配工程1.2.2项目建设背景中石油公司永-唐-秦(河北永清-唐山-秦皇岛)天然气输气干线已经运行。永-唐-秦段天然气管道工程
4、是国家能源战略的重要组成部分,是国家重点工程陕京二线的支线工程,是东北天然气管网与华北天然气管网连通管道。旨在将东北管网天然气和国外液化气引入华北管网,实现华北地区多气源、互补互备的联合供气,提高供气保障程度和供气安全。永-唐-秦输气管道工程线路全长320.4公里,设计压力10兆帕,设计输量为每年90亿立方米,管道采用三层防腐加阴极保护的联合保护方案。管道沿线设4座工艺站场,即永清分输站、唐山分输站、玉田县西定府庄分输站、秦皇岛分输站。沿线途经河北10个县、区。工程施工路线以平原为主,沿途穿越河流158处,铁路13处,高速公路9处,国道和省道20处,其它公路141处。根据最近设计调整,永-唐-
5、秦输气管道工程在唐山建分输站3座。站址一在玉田县西定府庄村西,永-唐-秦管线经该站向唐山玉田、遵化及迁西供应天然气;站址二在唐山市丰润区陶立营村,永-唐-秦管线经该站可以向唐山市市区、开平区及丰南区供应天然气。站址三在迁安市卜官营村南侧,永-唐-秦管线经该站向迁安市、迁西县、滦南县及乐亭县供应天然气。唐山市天然气有限公司由中石油的丰润陶立营天然气分输站敷设一条DN250的高压天然气管道,在开平区小戴庄南侧设门站一座。用来解决唐山市东外环及开平区高峰时供气不足难题。1.2.3市场分析唐山市东外环区域处于天然气管道的末端,天然气管道经常处于低压状态。开平区目前天然气供应主要气源为冀东油田的“南开线
6、”DN100天然气管道,供气量较小,已不能满足开平区经济发展对天然气的需求。按照唐山市燃气利用规划方案相关内容,规划至2015年永-唐-秦管线可向唐山市输送天然气110万m3/d。随着永-唐-秦天然气的进入,上述问题将得到全面的解决。1.2.4项目建设地点管道走向:该项目起点为唐山市天然气有限公司开平区门站(开平区小戴庄南侧),沿着唐山市东外环路的东侧边沟至新华东道。1.2.5建设规模及建设内容1.2.5.1供气规模根据前期调研,开平区2010年2015年天然气利用规模如下表:开平区2010年2015年天然气需求预测表用户名称近期(20102012年)远期(20132015年)万立方米/日万立
7、方米/年万立方米/日万立方米/年唐山市科凌天然气技术有限公司10360019.87128唐山市燃气集团4014406021600根据以上数据在考虑冬季用气高峰适当余量的前提下,整体输气能力为100万立方米/日。1.2.5.2建设内容建设一条管径为DN500,设计压力0.8Mpa天然气管道,建在唐山市东外环东侧边沟内。1.2.6建设条件1.2.6.1项目所在区域概况唐山市地处东经11811,北纬3938,北靠燕山,南临渤海,西与京、津相临。下辖2市、6县、6区和4个开发区、1个管理区,总面积13472平方公里,总人口719.12万。2009年,唐山市全部财政收入完成413亿元,同比增长14.2%
8、,占全省财政收入五分之一强,总量继续位居全省首位。1.2.6.2场址自然条件气候条件唐山属暖温带半湿润季风气候,气候温和,全年日照26002900小时,年平均气温12.5,极端气温最高32.9,最低-14.8。无霜期180190天,常年降水500700毫米,降霜日数年平均10天左右。境内风向变化有明显的季节性,冬季多为西风和西北风,春季以偏东风为主,夏季多西南风和东南风,秋季以偏西风为主。全年最多风向为东风,风速平均2.5米/秒。地表水境内共有陡河、石榴河、青龙河3条主要河流流过,过境河段总长49公里。项目所在区域内需通过陡河。地下水由于因地质构造影响,境内基岩以寒武纪、奥陶纪的石灰岩为主,岩
9、面凹凸,有裂隙和溶洞,岩层中储藏地下水。境内地下水总储量0.43亿立方米,其中降水渗入水量平水年为0.411亿立方米。地形地貌特征唐山市位于燕山沉陷带,北部地势崛起,构造为东西向。沿构造方向有褶皱与断层发育,即陡河断层和碑子院断层。是由第四系间歇继承式的新构造运动和第四系松散沉积物覆盖而形成的现在地貌。本区属冀东滦河(近期陡河)洪冲击扇堆积而称的山麓平原中部,总的趋势是北高南低,中部隆起,形成东西两个低平。主要分为山麓平原,冲击平原、丘陵、人工地貌(塌陷洼地)四种,形成北部丘陵,中部平原,南部洼地的格局。北部丘陵占总面积的13%,中部平原占69%,南部洼地占18%。另有沟、谷、河、塘、塌陷坑等
10、复杂地貌。工程地质项目所在地区,地面标高变化在17.2-18.1米之间,地势西高东低,根据现场踏勘及调查,场地内地表覆土层是粉质粘土层,其厚度为10m左右。工程地质及水文地质有待进一步查明。交通条件唐山市地处京、津、唐三角地带,京沈、京秦两条铁路横穿全境,其公路布局与京津两大直辖市的公路布局和国道主干线布局联系较为紧密。三条国道和八条省道以及多条县道把全市连在一起,基本上形成了以市区为中心向外辐射,两纵(即112国道宣唐线和省道平青大线)两横(即205国道山广线和102国道京哈线)呈井字形的公路布局。1.2.6.3本项目建设条件物料供应:唐山市是我国重要的建筑材料生产基地,本项目建设所需钢材、
11、水泥等主要建筑材料均可在当地购买。1.2.7技术方案(一)输气工艺开平区门站出口压力0.7兆帕,次高压天然气通过本项目天然气管道经计量后可分别进入唐山市燃气集团次高压天然气环状管网及唐山市科凌天然气技术有限公司城镇燃气管网。为此,应建立主要燃气设施有: (1)DN500天然气输气管线一条,长10公里;(2)阀门井6座(3)计量装置2套(二)输气管线设计方案及线路穿、跨越概况1.输气管线路由(1)输气干线设计原则1)输气干线路由需符合城市总体规划要求,需考虑沿线道路的拓宽及城市发展等因素。2)线路走向应根据地形、工程地质、沿线主要进气、供气点的地理位置以及交通运输、动力等条件,经多方案对比后,确
12、定最优线路。3)管线设计严格遵守国家相关标准、规范、规程。4)大中型河流穿(跨)越工程位置的选择,应符合线路总走向。局部走向应根据大、中型穿(跨)越工程的位置,进行调整。5)宜避开多年生长经济作物区域和重要的农田基本建设设施。6)在符合国家有关规范、保证安全运行的前提下,管线设计要做到方便施工、方便管理。(2)路由为保证管线运行安全及减小管线对周边生产、生活设施造成安全威胁,高压管线以远离主要道路、沿民用地敷设为宜。对于需穿越高速公路、铁路等特殊地段,制定具体敷设方案,避免对公路、铁路造成破坏。(3)线路穿、跨越概况 类别数量河流铁路道路单位(条)12162输气管线压力等级及管材确定输气管道的
13、压力等级,是进行管道规格及管材选择等的重要依据。由于本项目输气量大,输送距离长,决定采用次高压输送方式输送天然气。采用次高压输送缺点是对路由要求较高,同时管道壁厚将加厚。但采用高压输送方案时,管道长距离输送能力大,便于气量调节。综合考虑技术、经济、安全和用户发展等因素,本项目采用次高压B输送方案,即设计压力为0.8兆帕。3输气管线管径(1)高压、次高压管道管径的计算采用城镇燃气设计规范GB50028-2006推荐水力计算公式。具体为:(P12-P22)/L=1.4109(K/d+192.2d/Q)0.25Q2/d5T/T0(2)管径计算:当终点压力按5.0Mpa时,经计算,选择管线管径为DN5
14、00当终点压力按3.0Mpa时,经计算,选择管线管径为DN350经综合比较,选取管线管径DN500。4管道建设一览表管线建设表序号管道名称管道规格管道长度(公里)设计压力Mpa1开平区门站开平区新华东道DN500100.8合计105最大输气量的计算经计算DN500,起点压力0.7兆帕、终点压力0.5兆帕时,管道最大输气能力100万方/天。 6 管材及壁厚(1)管材根据城镇燃气设计规范500282006规定,对高压、次高压类燃气管道,其选用钢材应符合石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管GB/T9711.1和石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管GB/T9711.2及
15、输送流体用无缝钢管GB/T8163的材质要求。在本工程中,对于设计压力0.8Mpa的次高压燃气管道,由于设计和运行压力较高,且为输气主干管,选用石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管GB/T9711.2中钢管。GB/T9711.2中常用钢管种类包括无缝钢管、直缝埋弧焊和螺旋埋弧焊钢管等管材。螺旋焊缝钢管采用钢带经螺旋卷制焊接成形,与直缝管相比,钢管的直径和长度容易调整,可以用较小的钢带卷制较大的管径。就钢管的主应力来说,螺旋焊缝方向与带钢轧制方向一致,受力比直缝管有利。但螺旋管焊缝比直缝管焊缝长,对管道防腐不利,不过随着防腐技术的提高,这个问题已经得到解决。因此,螺旋焊缝钢管和直
16、缝钢管都可以选择。考虑造价因素,本方案选择螺旋焊缝钢管。对于设计压力0.8MPa的高压燃气管道,可选用钢级为L245或L290的管材。(2)管道壁厚的选择1)钢管壁厚计算公式 式中:直管段钢管计算壁厚(mm);P设计内压力(MPa);D钢管外直径(mm);S钢管最低屈服强度(MPa);F强度设计系数;焊缝系数,本工程取1。2)壁厚计算设计压力为0.8MPa,采用L245管材,所经地区按四级地区考虑。则P=0.8,S=245,F=0.3,=1;求得壁厚2.73mm,根据钢质燃气管道最小公称壁厚及管道腐蚀余量向上选取8mm;3)管道规格综上所述,管道规格为:选取按GB/T9711.2标准加工、钢级
17、为L245的508x8螺旋焊缝钢管。7 管道强度及稳定性校核(1)强度校核在埋地直管段中可产生因泊松效应应力,温度应力以及由内压产生的轴向力引起的轴向应力,必须进行当量应力校核,受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核。按输气管道工程设计规范GB502512003中的公式计算。由内压和温度引起的轴向应力按下式计算: a= h+E*a*(t1-t2) h=Pd/2n式中: a管道的轴向应力,拉应力为正,压应力为负(MPa); u泊桑比;取0.3 h由内压产生的管道环向应力(MPa); P管道设计内压力(MPa); d管子内径(m);n管子公称壁厚(m); E钢材弹性摸量(MPa);2.051
18、05钢材的线膨胀系数(-1);1.210-5 tl管道安装闭合时的大气温度();5 t2管道内被输送气体温度()。22受约束管段,按最大剪应力破坏理论计算当量应力,并应符合下列表达式的要求: e=ha 0.9s式中:e当量应力(MPa);s钢管的最低屈服强度(MPa);对一种规格的钢管,只需要对最小的壁厚进行稳定性校核即可。计算结果见下表。轴向应力计算和当量应力校核结果管外径mm壁厚mm设计压力MPashae0.9s50880.824524.6-49.273.8220.5根据以上计算结果,e0.9s。当管道输气温度不高于76,安装闭合时的大气温度不低于5时,所选管材符合当量应力的要求。(2)管
19、道稳定性校核 径向稳定性校核应符合下列表达式要求:W=W1+W2式中 钢管水平方向最大变形量,m; D钢管外径,m; Dm钢管平均直径,m; W作用在单位管长上的总竖向荷载,N/m; W1单位管长竖向永久荷载,N/m;(土壤密度取2.8Mg/m3) W2地面可变荷载传递到管道上的荷载,N/m; Z钢管变形滞后系数,宜取1.5; K基床系数取0.108; E钢材弹性模量,N/m2; I单位管长截面惯性矩,m4/m; n钢管公称壁厚,m; Es土壤变形模量取4.8 MN/m2。经计算,管顶覆土厚度不小于1.2米时,不大于0.012。因此,管道径向是稳定的。8管道抗震校核为了保证管道安全,根据输油(
20、气)钢质管道抗震设计规范SY T04502004的要求,对位于设计地震动峰值加速度大于或等于0.2g地区的管道,应进行抗拉伸和抗压缩校核。对于本工程场地地面下20m深度内土层的等效剪切波速为 140250m/s 之间。剪切波速按 140m/s 取。对管段进行地震振动抗拉伸和抗压缩的校核:本工程沿线管道采用符合GBT9711.2石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管的规定,主管材选用螺旋缝埋弧焊钢管和直焊缝埋弧焊管,弯管选用直焊缝埋弧焊钢管。埋地管道抗振动的轴向容许应变:容许拉伸应变tv 按下表选取:拉伸强度极限b(MPa)容许拉伸应变tvb5521.0552b7930.9793b
21、8960.8本工程沿线主材选用L245级钢的抗拉强度是 415 MPa,所以容许拉伸应变 tv 1.0%容许压缩应变 cv ,可按下式计算 cv0.35 0.35*8/5080.55:管子壁厚Dh:管道外径地震波引起的管道应变的计算:地下直埋焊接钢管直线管段在地震波作用下所产生的最大轴向应变可按下式计算: maxmax:地震波引起的最大管道轴向应变,计算中不考虑管道与土壤之间的滑移:最大地面速度,按下表取值(m/s) c:波的传播速度,取场地剪切波速(m/s)140 m/s。管道场地土在不同设防烈度下的地面水平速度值:设防烈度(度)789地面水平速度(m/s)0.130.250.5本工程地震设
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