石油天然气工程初步设计内容规范.docx
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石油天然气工程初步设计内容规范
石油天然气工程初步设计内容规范
目次
前言
SY/T0082《石油天然气工程初步设计内容规范》分为三个部分:
──SY/T0082.1-2006《石油天然气工程初步设计内容规范第1部分:
油气田地面工程》;
──SY/T0082.2-2006《石油天然气工程初步设计内容规范第2部分:
管道工程》;
——SY/T0082.3-2006《石油天然气工程初步设计内容规范 第3部分:
天然气处理厂工程》。
本部分是《石油天然气工程初步设计内容规范》的第2部分。
上述三个部分共同代替SY/T0082-93。
本部分共分为23章,其主要内容有:
范围、术语和定义、基本规定、总论、工艺系统分析、输油(气)线路、管道穿(跨)越、站场工艺、防腐、保温及阴极保护、自动控制与仪表工程、通信工程、供配电工程、机械、公用工程、伴行道路、节能、防火专篇、环境保护专篇、劳动(职业)安全卫生专篇、安全专篇、组织机构、定员及车辆配置、管道工程维修、抢修与分析化验、工程概算等。
与原石油天然气行业标准《原油及天然气地面工程初步设计内容规范》SY/T0082-93相比,丰富了管道工程初步设计的内容,使之更为全面、合理,使各设计单位在编制管道工程初步设计文件时具有可操作性,更加符合管道工程设计的需要。
本部分的附录A为资料性附录。
本部分由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。
本部分由国家发展和改革委员会批准。
本部分由中国石油天然气管道工程有限公司和中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司负责解释。
本部分起草单位:
中国石油天然气管道工程有限公司(CPPE);中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司(CPE西南分公司)。
本部分CPPE主要起草人:
徐文颖、刘嵬辉、马红昕、刘忠胜、俞彦英、张起瑛、高红、王怀义、邬俊华、王刚、张育晶、狄玉莲、王育军、陆勇、桂金印、李凤德、周长才、李正郁、周焕芝、张平、耿晓梅。
本部分CPE西南分公司主要起草人:
谌贵宇、宋德琦、张永红、雒定明、沈泽明、黄春蓉、唐胜安、吴克信、邱练兵、梅三强、盛炳林、宋昭明、毛道松、汤晓勇、牟健、陈凤、傅贺平。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
—SY/T0082-93。
引言
SY/T0082已经实施近十二年,它在石油天然气工程初步设计工作中起到了重要的指导作用。
为适应石油天然气工程技术发展的需要,使规范更加实用、内容更加全面,有必要调整SY/T0082的结构,制修订新的石油天然气地面工程初步设计内容规范。
石油天然气工程初步设计内容规范
管道工程
1范围
SY/T0082的本部分规定了适用于陆上原油、成品油、天然气和液态液化石油气输送管道新建、扩建和改建工程初步设计内容的编制要求。
2术语和定义
下列术语和定义适用于SY/T0082的本部分。
2.1
输油管道工程oilpipelineproject
用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。
一般包括输油管线、输油站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。
2.2
输气管道工程gastransmissionpipelineproject
用管道输送天然气和煤气的工程。
一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。
2.3
站场station
管道工程中各类工艺站场的统称。
2.4
管道穿越工程pipelinecrossingengineering
输送管道从人工或天然障碍下部通过的建设工程。
2.5
管道跨越工程pipelineaerialcrossingengineering
输送管道从人工或天然障碍物上部架空通过的建设工程。
2.6
弹性敷设pipelayingwithelasticbending
管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形,利用这种变形,改变管道走向或适应高程变化的管道敷设方式。
2.7
冷弯管coldbends
用模具(或夹具)不加热将管子弯制成需要角度的弯管。
2.8
热煨弯管hotbends
管子加热后,在夹具上弯曲成需要角度的弯管,其曲率半径一般不小于5倍管子外直径。
2.9
线路截断阀lineblockvalve
为防止管道事故扩大、减少环境污染与管内油品或天然气损失及维修方便在管道沿线安装的阀门。
3基本规定
3.1初步设计文件应依据合同、批准的可行性研究报告(或方案设计);专项评价报告、地方政府或规划部门对管道路由的初步意向、顾客委托书及设计基础资料进行编制。
3.2初步设计文件的编制应遵循国家和上级机关有关建设方针和技术政策,执行有关规程、规范和标准。
3.3初步设计文件的深度应达到设计范围明确。
在此范围内所需建设的单项工程应考虑齐全;主要技术方案应经过比选确定;应确定主要设备的选型和主要材料的选择;设计概算投资应在要求的控制范围内。
初步设计批准后,应满足下列要求:
a)编制施工图(详细)设计;
b)确定土地征用和建(构)筑物拆迁范围;
c)进行主要设备和特殊材料的订货;
d)进行施工准备工作;
e)进行生产准备和人员培训工作;
f)编制建设计划、据此控制基建投资(设计无法估计的影响因素除外);
g)据此编制工程承包(EPC)招投标文件。
3.4本部分是对管道工程初步设计文件内容的基本要求,改扩建工程项目应在设计文件中表达改扩建内容。
如顾客有特殊要求时,可在签订合同时协商确定。
3.5初步设计方案不宜与可行性研究报告(或方案设计)较大的变化。
初步设计投资概算不应突破可行性研究报告估算的10%。
当设计基础资料及情况发生变化致使方案有较大变化时,应经原审批设计任务书或可行性研究报告的主管部门批准。
3.6本部分是一个指导性的规范,其编排条目具有长输管道工程初步设计文件编制的通用性,在使用过程中,使用者可针对具体的工程进行增减或合并,其删减条件仅限于该项工程不包含的内容,不影响满足顾客要求和满足法律法规要求。
3.7本部分不作为设计单位内部专业的设置、专业分工的依据,也不作为初步设计文件篇、章编制的依据。
可根据工程项目的具体情况确定初步设计文件篇、章的编制顺序。
3.8本部分对初步设计中图纸、表格格式不作统一规定。
各设计单位可根据本单位的规定进行编制。
3.9管道工程初步设计内容除应符合本部分外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
4总论
4.1前言
应介绍工程项目建设的背景、目的、必要性和意义,简述工程建设后的资源和市场。
4.2设计依据
应列出下述文件的发文(或签订)单位名称,发文(或签订)日期,文件号和文件名称:
a)可行性研究报告(或方案设计)的批复文件;
b)环境影响评价报告及批复文件;
c)职业病危害评价报告及批复文件;
d)安全预评价报告及批复文件;
e)地震安全性预评价报告及批复文件;
f)地质灾害危险性预评价报告及批复文件;
g)水土保持方案预评价报告及批复文件;
h)资源评价报告的批文;
i)技术引进合同;
j)设计任务书、委托书及设计合同;
k)基础设计(包括供水、供电、通信、交通运输及征购土地等协议或意向)文件;
l)顾客主持的关于项目设计要求或设计意见的会议纪要及其他有关重要文件。
4.3设计原则
应根据国家有关方针、政策、规定和要求,结合建设项目的具体情况,说明本建设项目中所遵循的设计原则。
主要有:
a)遵循国家、行业及地方有关的法律、法规、政策、标准及规范;
b)确定本建设项目的技术水平及自动化程度;
c)根据建设项目的要求在工程建设中尽可能的利用现有的设施,提高经济效益;
d)结合国情采用可靠的新技术、新工艺、新设备、新结构和新的管理体制;
e)采用高效节能设备,优先采用国内成熟的技术;
f)按国家规定搞好环境保护、安全卫生、节约投资和用地、节约运行费用等。
4.4遵循的标准、规范
在设计文件中应按各专业顺序列出在设计中采用的主要标准、规范的名称、标准号、年号及版次;当参照国际标准、规程和规范时也应列出。
所采用的标准和规范应是有效的。
4.5工程设计范围和设计分工
应说明设计所包括的范围和项目构成。
当有协作关系设计时,应说明分工负责的设计单位和设计分工内容及界面。
4.6初步设计文件构成
初步设计文件应由工程设计的技术和概算文件构成。
在设计合同有要求时,还可包括技术规格书。
当初步设计文件需要分册出版时,可列表说明初步设计文件的构成。
构成表格可参考表1的格式编制在设计文件中。
在设计文件装订中,此表可装订在每一册或每一分册的目录前。
表1初步设计文件构成表
序号
设计文件名称
册号
档案号
数量
4.7工程概况
4.7.1应说明工程建设地点、管道工程建设规模、设计输送能力、设计压力、管道长度、管道规格、管道材质、管道内、外防腐涂层、阴极保护及站场设置。
有分期建设的项目应分期叙述管道工程建设规模及设计输送能力。
改造工程应说明原有工程的设计输量、设计压力、管道规格、输送工艺及配套的工程设施。
4.7.2线路工程应描述推荐线路的走向、交通运输现状、管道用管材、管件、线路阀室的数量和形式、线路困难段描述、管道敷设方式、管道通过特殊地段的处理、管道防腐层形式、阴极保护方式、公路穿越、铁路穿越、河流(冲沟)穿(跨)越的穿(跨)方式和数量、陆上隧道的数量和长度、管道沿线通过地震断裂带描述、抗震设计、线路永久和临时征(占)地面积。
4.7.3站场设置概况应说明站名、站场的分类和数量、本工程拟采用的输送工艺、设计压力、各种站场的工艺流程、工艺特点及采用的主要设备;应说明各个站场的建筑面积、全线各类型站场的永久和临时征地面积,其中所占耕地面积和需要拆迁的情况。
站场设置较多时的工程可列表说站场的设置情况。
4.7.4仪表自动化概况应简要说明本工程拟达到的自动化程度和主要仪表的选型。
4.7.5公用工程概况设施应说明工程水、电、汽、燃料等的需要及来源;站内给水、排水、供电、供汽等设施情况;外电电源位置、供电线路类型及敷设情况、电压等级及变电所容量;站场内、外道路的工程情况。
4.7.6通信工程概况应说明通信方式、通信站的设置及通信线路长度。
4.7.7其他宜说明的内容包括
a)全线能源利用情况,包括能耗指标、水、电和燃料等;
b)全线的维修及抢修力量的设置安排,维修车间的规模,修理能力和需要与
外单位协作的事项;
c)基地建设概况、调度控制中心、输油(气)公司的设置等;
d)简述工程HSE设计。
4.8主要工程量及技术经济指标
4.8.1应列出主要工程量表。
4.8.2主要技术经济指标应包括的内容
a)工程定员总人数;
b)工程钢材(管材、板材)及水泥的耗量;
c)永久征地;
d)临时占地;
e)能源消耗指标;
f)建设项目概况总投资应包括:
1)概算投资;
2)项目概算总投资的几项费用。
4.9初步设计对可行性研究的变化情况
当初步设计与可行性研究报告(或方案设计)的变化较大时,应说明初步设计对可行性研究报告的调整及变化情况。
当经济指标与设计任务书或可行性研究报告的指标不同且超出其敏感性分析范围时,应进行技术经济分析。
4.10存在的主要问题及建议
在初步设计文件中应提出由于各种原因未能解决及影响下一阶段设计存在的问题,并提出合理的解决方法。
可提出对工程影响较小又能取得更好效果的合理化建议。
5工艺系统分析
5.1主要工艺参数
5.1.1管道设计参数及环境条件应包括的内容
a)管道长度、输送介质来源;
b)管道的任务输量,最小输量,最大输量,管道年工作天数;
c)设计输送能力、近远期输送量(高低峰值、正常值)、各用户分输量及所需压力;
d)输气管道用户用气特点及不均匀系数;
e)管道系统调峰范围;
f)输送管道内壁粗糙度的确定;
g)输送介质起、止点的压力要求及站内压降;
h)管道沿线高程;
i)输送站场的位置及高程;
j)管道埋深;
k)年平均地温、最冷月和最热月份平均地温;
l)年平均、最冷月平均、最热月平均、极端最高、极端最低环境温度、最大风速及风向;
m)保温材料的导热系数;
n)总传热系数的确定或土壤种类及导热系数;
o)标准状态说明。
5.1.1输送介质物性应包括的内容
a)气体类别、组份、密度、烃(水)露点、高(低)热值及粘度;
b)管输油品油样分析数据应包括:
1)相对密度,密度与温度的关系;
2)不同温度下的运动粘度及粘温曲线;
3)析蜡点;
4)凝固点;
5)反常点;
6)馏程;
7)含蜡量;
8)沥青质、胶质含量;
9)蒸汽压;
10)含水量;
11)含硫量;
12)比热容,比热容与温度关系;
c)顺序输送油品的比例。
5.2输送工艺系统计算及分析
5.2.1应介绍工艺输送系统的计算软件,并说明所使用软件的编制公司。
5.2.2输送管道的水力、热力、强度计算应包括的内容
5.2.2.1输油管道应包括:
a)应明确以下计算内容(含计算表):
1)不同输量、不同的环境温度(夏季、冬季)的稳态运行工况;
2)不同输油管径的稳态运行工况;
3)确定经济流速;
4)合理的进出站温度(经济的进出站温度),温降计算;
5)输油的平均温度;
6)水力坡降;
7)确定合理的输油批次;
8)判断有无翻越点;
9)计算混油量;
10)站间及全线沿程摩阻;
11)输油站间高程差;
12)输油管道的允许输送压力;
13)输油管道的安全起输量;
14)各工况计算结果的热负荷、燃料耗量、耗电量及泵轴功率;
15)全线各站场油罐总罐容及单罐罐容;
b)应计算输油管道的壁厚、材质并绘制管壁厚度选择包络线;
c)可简述水击分析结果。
5.2.2.2输气管道应包括:
a)不同输量、不同的温度(夏季、年均、冬季)条件下的稳态运行工况计算,给出各站压力、温度、流量、压缩机轴功率及耗能量;
b)构造调峰分析数据,进行设计输量下的动态运行工况计算,给出各站压力、温度、流量、压缩机轴功率及耗能量;
c)确定调峰措施及对储气设施的注采要求(压力、流量);
d)确定各分输站(点)在不同输量下(高、低峰值)的压力值;
e)当有压缩机站时,应进行机组失效分析计算,以确定机组备用方式;
f)进行管道的最大输送能力分析;
g)进行不同压气站失效后的降量分析;
h)必要时可计算分输降压后气体温度变化、确定是否需要对气体采取加热措施;
i)宜绘制全线水利坡降曲线。
5.3输送工艺系统方案的确定
5.3.1输油管道应包括的内容
a)确定主要工艺参数及工艺输送方案;
b)对可行性研究报告(或方案设计)推荐的工艺方案进行水力、热力及强度等校核计算、分析,最终确定输油站数、位置、规模及功能;
c)对于输油管道是否采用保温措施,除进行水力、热力计算外,还应有技术经济比较;
d)绘制纵断面水力坡降布站图(含管壁厚度、材质选择线)。
5.3.2输气管道应包括的内容
a)对可行性研究报告(或方案设计)推荐的工艺方案进行校核计算、分析,最终确定管道设计压力、管径、材质及壁厚;
b)根据计算结果、管道长度及各用户位置确定站场位置;
c)根据工艺计算结果进行压气站的布站方案的比较,确定布站方案。
6输油(气)线路
6.1说明书
6.1.1设计依据应列出与本专业有关的文件名称、文件号、发文单位及发文日期。
6.1.2线路走向方案比选应包括的内容
6.1.2.1线路选线原则应包括:
a)设计标准和规范、规定的原则;
b)结合本工程的特点和实际情况确定的选线原则;
c)顾客在选线方面的合理要求和顾客已确定的可实施的原则。
6.1.2.2线路总体走向概述应简要说明线路的总体走向,主要包括线路的起点(首站)、中间站(含分输站)、终点(末站)和支线的位置及其分段线路长度。
6.1.2.3线路的总体走向应执行可行性研究(或方案设计)的线路走向方案。
在线路的局部段应至少提出两个方案的线路走向进行优化比选,线路走向方案比选应包括:
a)管道通过困难地段(即工程难点)的方案比较;
b)大型穿跨越的通过位置、通过方式的比较和对线路走向方案的影响分析;
c)各走向方案优缺点比较(可列表说明);
d)各走向方案主要工程量及技术经济综合比较,内容及表格可参见表2;
表2线路各走向方案主要工作量及经济比较表
序号
项目
单位
方案1
方案2
……
1
管
道
长
度
干线
km
支线
km
按地貌划分
平原
km
丘陵
km
山区
km
……
2
穿
跨
越
铁路
m/条
高等级公路)
m/条
大中型河流
m/条
3
困难地段长度
km
4
通过地震活动断裂带
条
5
修建伴行路
km
6
土石方
土方量
m3
石方量
m3
回填土方
m3
7
水工保护
(按保护方式划分)
砌石保护
m3
……
8
征(占)地
永久征地
m2
临时占地
m2
9
重要赔偿(按赔偿种类式划分)
搬迁赔偿
青苗赔偿
果树赔偿
……
10
工程投资
万元
e)提出线路走向推荐方案,并应说明推荐理由。
6.1.3线路走向推荐方案
6.1.3.1应说明推荐线路走向的起始点和终止点的地名、经纬度及所经地区的地理位置,以及沿线经过的省、地、市、县、主要乡镇、河流、道路、站场和主要建(构)筑物等情况;
6.1.3.2应说明管道沿线行政区划分,沿线经由各省、市、县及其线路长度,格式可参见表3;
表3行政区划分及其线路长度统计表
序号
省(市)名称
市(县)名称
线路长度
km
备注
1
2
……
合计
6.1.3.3沿线自然条件和社会条件应包括:
a)根据线路踏勘资料和工程地质初步勘察报告进行沿线地形、地貌区域划分,内容和格式可参见表4;
表4沿线地貌区域划分统计表
序号
地貌单元
起止区间
线路长度
km
备注
1
平原
2
丘陵
3
中、低山
4
黄土梁峁沟壑
5
沙丘
6
河谷川台
7
盐碱地
8
水网地区
9
戈壁荒漠
10
……
合计
b)根据线路踏勘资料和初步勘察报告描述沿线地物、地表植被分布情况,内容及表格可参见表5;
表5地表植被统计表
序号
地表植被
起止区间
线路长度
km
备注
1
耕种水田
2
耕种旱地
3
天然林区
4
经济林区(苗圃等)
5
荒地
6
……
合计
c)根据现场调研资料和工程地质初步勘察报告描述沿线气象情况,内容和格式可参见表6;
表6沿线主要气象资料统计表
序号
项目
单位
区县1
区县2
……
1
气温
最高气温
℃
最低气温
℃
2
降水
最大降水
mm
最小降水
mm
3
最大冻土深度
m
4
……
d)根据工程需要可收集管道埋深1.6m处的低温;
e)根据线路踏勘资料和工程地质初步勘察报告描述沿线工程地质情况;
f)根据线路踏勘资料和工程地质初步勘察报告描述沿线水文地质情况;
g)根据线路踏勘资料和工程地质初步勘察报告描述沿线土壤腐蚀情况;
h)根据现场调研资料和工程地质初步勘察报告描述沿线抗震设防烈度及地震断裂带分布等情况;
i)根据线路踏勘和现场调研资料描述沿线交通状况;
j)根据线路踏勘和现场调研资料描述沿线人文、建(构)筑物、经济、规划情况。
6.1.3.4输气线路地区等级的划分及强度设计系数的确定应包括:
a)输气、液化石油气管道应划分地区等级,说明地区等级划分的原则,对沿线地区等级划分的内容和格式可参照表7编制;
表7沿线地区等级划分统计表
序号
站间区划
一级地区
km
二级地区
km
三级地区
km
四级地区
km
合计
1
2
……
总计
b)一般地段强度设计系数的确定;
c)铁路、等级公路以及人群聚集的地方等特殊地段强度设计系数的确定应分别叙述。
6.1.4管材选用
6.1.4.1应说明管道直径、输送介质、输送压力、输送温度等管道设计的基本参数。
6.1.4.2钢管类型选择应包括:
a)根据管道直径、输送压力及管道所处的地理位置、地区等级、环境条件等,说明几种可供选择的钢管类型及其优缺点;
b)结合工程实际,对各类钢管的质量水平、生产能力、供货能力和市场价格等进行综合分析比较,提出推荐选用的钢管类型和采用的制管标准,并应说明推荐理由。
6.1.4.3钢种等级选择应包括:
a)列出直管段和热煨弯管壁厚计算公式,并说明公式中各项参数的意义及取值;
b)每种管径选用两种或两种以上的钢种管级,根据各钢种等级的钢管性能(机械性能、韧性、可焊性等)、质量、用量、费用、输送压力、管材强度匹配以及工程适用性等进行综合技术经济比较,提出推荐选用的钢种等级,并应说明推荐理由。
各钢种等级的钢管技术经济的比较格式可参照表8。
表8各钢种等级钢管技术经济比较表
序号
管径
mm
钢种等级
设计压力
MPa
设计系数
管线长度
km
计算壁厚
mm
选取壁厚
mm
钢管用量
t
钢管用量合计
t
1
813
L485
10
L450
10
2
……
6.1.4.4管道强度和稳定性校核应包括:
a)直管段的强度和稳定性校核;
b)弯管的强度和稳定性校核;
c)大埋深管段管道变形校核;
d)管道抗震校核。
6.1.5管道敷设
6.1.5.1说明一般地段埋地管道的敷设方式、埋深、管沟开挖及施工作业带的要求;
6.1.5.2
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