本文摘要：摘要：以湖南省衡陽市衡東-大浦天然氣支線管道工程為例，對天然氣長輸管道支線工程前期咨詢中的規范選用、氣源比
摘要：以湖南省衡陽市衡東-大浦天然氣支線管道工程為例，對天然氣長輸管道支線工程前期咨詢中的規范選用、氣源比選、市場預測、選址選線中存在的特殊問題進行分析，并介紹相應的咨詢思路及新工具(奧維互動地圖、無人機等)的應用。
關鍵詞：長輸管道支線,前期咨詢,無人機,奧維互動地圖
本文所述的長輸管道支線工程，是指介于長輸管道(一般建設于野外，如西氣東輸、川氣東送等國家干線)與城鎮燃氣管道(由城鎮燃氣企業投資建設并長期運營的管網系統，一般建設于城鎮建成區)之間的短距離輸氣管道工程，其主要承接上游國家干線的分輸站或分輸閥室來氣，并向下游城鎮燃氣企業供氣，起到承上啟下的作用。此類管道工程是地區天然氣氣源接入和全面天然氣化的關鍵性工程，旨在解決國家氣源分輸點與城鎮接氣點之間的銜接問題，通常由省級以上的能源企業經批準后進行投資建設。
1工程簡介
衡東-大浦天然氣支線工程，建設地點在湖南省衡陽市衡東縣境內，功能定位是為衡東縣城、大浦工業園以及周邊地區供應管道天然氣。管道設計壓力6.3MPa，管徑DN250，管線總長度約20km，沿線新建場站共3座。
由于此類工程既需要與上游長輸管道供氣企業(中石化)合理銜接，遵循GB50251—2015《輸氣管道工程設計規范》和長輸工程慣例，制定符合野外場站及管道工程建設條件的方案，又需要滿足下游燃氣企業的用氣需求，兼顧GB50028—2006《城鎮燃氣設計規范》和用戶市場規律，還需通過省級政府及當地縣市政府各相關部門、各類專項評價的審批，特別是在基礎資料匱乏、上級主管部門批文尚未下達的工程前期咨詢階段，各類困難尤為突出。
一般而言，工程前期咨詢主要包含編制依據(規范選用)、資源分析(氣源比選)、市場預測、場站選址、管道選線、輸氣工藝、線路用管、輸氣場站、防腐工程、總圖運輸、自動控制、通信工程、供配電工程、給排水工程、消防、節能、環境保護、安全、職業衛生、組織機構及定員、項目實施進度安排、項目招標、投資估算、融資方案和財務分析等內容。本文結合實踐經驗，就其中涉及長輸管道支線工程特點的規范選用、氣源比選、市場預測和選址選線等部分進行介紹，并對咨詢工作中的重點難點進行分析探討。
2規范選用
與天然氣工程相關的一些規范(包括國家規范、地方規范和行業規范)，其中的條文要求均有差異，故咨詢階段宜首先確定主規范，即在工程設計中遵循的首選規范。長輸管道通常敷設于城市之間的野外地區，應將GB50251—2015作為主規范(此規范對管道本質質量控制較嚴);城鎮燃氣管道通常敷設在城鎮規劃范圍內，應選用GB50028—2006作為主規范(此規范對管道抗外力能力和水平凈距要求較高)。
輸氣管道支線通常敷設在介于兩者之間的郊野區域，局部可能進入城鎮規劃區，具體取決于城鎮燃氣門站的選址，因此僅按工程位置確定主規范會存在爭議。GB50251—2015第1.0.2條規定：本規范適用于陸上新建、擴建和改建輸氣管道工程設計。
同時在相應的條文說明中，有詳細闡述：本規范適用范圍是從上游氣源(廠、站)的外輸管道接口到城鎮燃氣門站或直供用戶之間的陸上新建、擴建和改建輸氣管道工程設計;GB50028—2006第1.0.2條規定：本規范適用于向城市、鄉鎮或居民點供給居民生活、商業、工業企業生產、采暖通風和空調等各類用戶作燃料用的新建、擴建或改建的城鎮燃氣工程設計。
同時此條備注中明確：本規范不適用于城鎮燃氣門站以前的長距離輸氣管道工程，且不適用于燃氣質量不符合本規范要求的燃氣工程設計。綜合上述，衡東-大浦天然氣支線管道工程屬于輸氣管道工程設計規范的天然氣管道工程范圍。另外若工程中存在局部管道進入城鎮規劃區域，則應與當地有關部門協商一致后，參照采用GB50028—2006的抵御外力措施(埋深、壁厚、保護溝等)和水平凈距(可縮減發生事故時的影響范圍)等要求，以保障城鎮燃氣運行安全。
3氣源比選
一般而言，長輸管道會在沿途為主要城鎮設置一處或多處分輸點(分輸站或分輸閥室)。對于僅有一處分輸點的城鎮，則直接利用此分輸點即可;處于有多處分輸點的城鎮，由于安全和統一管理等因素考慮，上游企業通常只會開放其中一處接口。
從支線工程角度考慮，氣源的接入點一般首選分輸站，次選分輸閥室。在上游管道的工程建設中，分輸站由于需要預留分輸接口，一般占地也較大，因此它的前期研究更為深入全面，各類手續也相對完備，建設也相對可靠。同時通常會預留調壓、過濾、計量等，對支線工程的銜接更為有利;而分輸閥室的選址經常會受上游發展意向的影響及征地手續、地質條件等客觀條件制約，存在較大的變數。
當某地區無分輸站，而存在多處分輸閥室時，則需對分輸閥室進一步比選。以衡東縣為例，縣域范圍內無分輸站，但存在至少三處上游分輸閥室，自北往南分別是石灣鎮的荷花塘閥室、霞流鎮的紅茶亭閥室和石灘鄉的老頭沖閥室，對這三處閥室比選的關鍵是確定近期主要供氣點的位置。主要供氣點不僅取決于投資建設單位的發展意向(一般投資企業會根據市場預測，主要從經濟性角度考慮)，還需兼顧當地政府部門及下游燃氣公司的意愿，特別是政府部門。
因為之后的各項工程申報手續，以及施工驗收，都需要取得當地政府及相關單位的認可(通常政府會根據調研，主要從安全、國計民生和節能環保角度考慮)，否則，可能造成選址選線等一系列方案的返工。經征詢各相關單位及部門意見，衡東縣近期供氣點為衡東縣城和大浦工業園，遠期逐步拓展至全縣。
根據區位篩選出就近的分輸閥室為紅茶亭閥室和老頭沖閥室，其中紅茶亭閥室位于縣域中部，能夠兼顧近期和遠期天然氣發展區域，且線路穿越高等級公路較少;同時結合現場踏勘，對銜接分輸閥室的支線首站選址條件進行比較(包括用地性質、交通及公用配套條件、地形地貌等)，紅茶亭閥室均更具優勢，結合政府意見，最終選定其作為接氣點。
4市場預測
對于市場預測，首先應參考當地已經編制的燃氣專業咨詢設計成果(包括規劃、可行性研究、項目申請報告/建議書、初步設計等)，盡量尊重既有成果。當相關成果之間產生差異時，建議按以下權重順序予以取舍：(1)燃氣專業數據方面，以當地燃氣企業最新調研統計數據為基準，取用最接近實際的預測成果;(2)城鎮發展意向方面，以當地最新規劃或咨詢、設計成果為準;(3)政策法規指標方面，以上位規劃或政府批準的文件為準。
經比選確定基礎數據后，具體市場預測思路為：首先確定預測年限，基于投資估算和經濟分析需要，一般總研究年限為30年(同鋼制管道設計使用年限)，但預測達產年限按5~10年考慮(其后按每年相同量考慮)，這樣既符合市場發展規律(一般5~10年進入發展平穩期)，也較符合實際(更遠期的發展通常難以預見)，同時與城市規劃或既有燃氣規劃相匹配。
當然，若具備較為詳實的遠期預測基礎資料，也可相應延長達產年限;隨后，根據基礎資料，測算統計各類用戶在預測期末的用氣需求;最后，結合當地燃氣企業的發展預期，預測逐年用氣量(用于經濟分析)，并將結果與上游分輸點的可供氣源總量進行校核，同時滿足上游供氣能力與下游用氣需求。一般遞增速度越快，則經濟效益越好，內部收益率越高，但也應符合當地實際，避免好高騖遠而導致經濟效益過高、與實際偏差過大。
5選址選線
5.1場站選址
長輸管道支線工程場站一般包括首站、分輸站、末站和閥室，選址方面，除了滿足規范要求外，根據實踐經驗，還需注意以下幾個方面：
(1)場站有人/無人值守，與其總圖及征地范圍有較大相關性。鑒于物聯網、大數據、云計算和人工智能的迅速發展，高度自動化的無人值守站已成為大勢所趨，故建議普通城鎮，一般最多設置一座有人值守站即可(靠近城鎮中心，便于出行與辦公管理)。
(2)場站征地(紅線)范圍各地申報慣例有所不同。部分地區紅線范圍即同圍墻范圍，部分地區則由圍墻向外偏移2~3m(考慮圍墻基礎、周邊安全、簡易排水明溝等)，還有些地區將站外道路、邊坡處理等也納入征地范圍，具體宜由建設單位與當地政府協商確定。
(3)避免占用基本農田，長輸管道支線工程一般屬于省、市級重點項目，而基本農田由國家層面管控，國務院頒布法令進行嚴格保護，除非國家級重點項目，否則均難以獲得審批，故場站征地范圍以及進出站道路等永久征用區域均應避開基本農田，在咨詢前期，即須設法核實選址占用基本農田之情況，及早做出優化調整，避免成果返工。
(4)適當遠離城鎮規劃區域，國家規范僅要求避開城鎮規劃區，但根據實際經驗，一般城鎮規劃部門并不認可緊鄰現有規劃區域邊界的選址，因為這樣可能會影響近期城鎮發展(規劃范圍的拓展和道路的延伸等)，故一般宜退讓一定的距離，具體應與當地規劃部門盡早協商確定。
(5)避免壓覆礦產資源，一般要求管道兩側200~300m范圍內無占壓礦產資源。由于礦產資源范圍圖屬于保密資料，且需要大地2000坐標系下的場站征地范圍和線路走向圖才能進行核查，故宜在理論選線之后，就著手申請當地地形圖資料(包括MDB格式轉換CAD)，然后委托專業評價單位進行壓覆礦產資源的情況核查，如有問題及早做出調整，再行踏勘和方案優化，以減少不必要的返工。注意向相關部門確認地形圖坐標取值是否需進行X/Y軸互換，經咨詢確認，衡陽地區CAD地形圖坐標無需X/Y軸互換。
(6)盡量靠近現狀縣道或鄉村道路，路寬宜6m以上，以便消防、工程車輛進出，減少站外道路的修建費用。
(7)首站應盡量靠近上游分輸點，從而縮短從上游分輸點與首站之間的管道長度(通常此段管道壓力級制、管徑、管材、壁厚等參數均比支線規格更高)，以節省投資、也便于建設和安全管理;另需考慮清管器發送裝置，并與上游企業盡早溝通，確定是否需考慮上游的過濾、計量、加臭等設施，兼顧周邊發展預留工藝裝置用地。
(8)分輸站如有條件，可兼顧分輸/截斷閥及陰極保護的功能，從而減少或避免新建分輸/截斷閥室，節省投資，節約用地。
(9)末站宜與下游企業盡早協商，確定是否考慮給下游的過濾、計量、調壓、加臭等設施保留用地，并適當考慮為以后的發展預留空間。
5.2管道選線
長輸管道支線工程的選線除與場站選址類似的要求(避讓城鎮規劃區和礦產資源范圍)外，還需注意以下幾點：(1)避讓生態保護區。生態保護區范圍資料通常可從政府環保部門取得，一般主要河流兩岸、珍稀樹種林地等，均宜避讓。(2)避讓人口密集的村落建筑群(滿足安全間距)，以減少今后的施工作業對周邊居民的影響，減少施工協調工作量，加快工程進度。(3)盡量減少高等級公路、鐵路、河流穿越，以節省工程造價及協調難度。(4)對于丘陵郊野踏勘，車輛應盡量選用四驅越野車型，以應對陡坡、坑穴、泥潭、荊棘、碎石等特殊路況，避免行車風險。
由于選址和選線的審批涉及規劃、國土、林業、環保、能源、安全等多部門，為節省方案反復修改之工作，加快項目進程，應一次方案，多方咨詢，平衡各方意見后(有些意見可能是相互矛盾，需要權衡協調的)，再進行統一修改，避免技術方案因各職能部門間的政策差異而返工，從而最高效地達成共識，提高工程前期的咨詢效率。
5.3輔助技術
5.3.1奧維互動地圖
奧維互動地圖瀏覽器作為一款專業地理規劃軟件，其集成衛星圖、路網圖、地形圖、等高線地圖等多種地理圖功能，并具有場站選址標記、管道選線設計，路線導航，現場影像自動定位記錄和不同地理信息格式文件的導入導出及轉換等功能，利用云端技術，還可實現多終端(基于不同操作系統的電腦與手機等)的實時同步。
近年開始應用于長輸管道前期咨詢設計，顯著提高長輸管道支線工程的前期咨詢效率。在前期方案階段，建議先利用奧維互動地圖瀏覽器踏勘并設計線路走向，待取得CAD地形圖后，再將經緯度坐標系下的線路圖形轉換為2000國家大地坐標系CAD格式圖形，從而避免在地形圖中再次設計線路。以衡陽項目為例，可采用簡化參數進行轉換。
但由于各省市地理信息“七參數”具有保密性，一般無法獲取，故轉換格式后，還需進行人工校核并調整定位(線路本身拐點走向與經緯度圖形基本一致，僅區位發生了偏移)，經實踐，利用此功能可以顯著提高前期方案的設計效率。在工程前期，對于不同的要素，應以相對更為詳細的地理圖作為主參照，而后通過區位、道路、坑塘等較為明顯的標志為次參照，來進行踏勘前的奧維互動地圖標記工作，以便現場定位核實。
此外，仍有部分設施無法通過奧維互動地圖較為準確的體現，需要現場踏勘進一步核實，主要包含地名(尤其是場站選址所屬鄉鎮/村莊名稱)、地形地勢(特別是場站選址周邊地勢)、墓地、電塔、通信塔等。在衡陽項目中就發現了首站選址附近地勢變化較大，與地形圖存在偏差，隨即根據現場情況更改了理論選址。
值得注意的是：雖然通過衛星圖、地圖及地形圖相結合的方式，已將大部分設施呈現得較為詳細，但由于這些圖形均非最新修測成果，且不同類型的地理圖所體現的設施形狀、位置均可能存在差異，如一些坑塘在衛星圖中存在，地形圖中卻無，或者形狀差異明顯。故凡是涉及選址安全間距控制和主要穿越相關的設施，均應進行進一步的現場踏勘核實，例如場站周邊的建筑，穿越的河流、坑塘，鐵路及高等級公路等。在衡陽項目前期選線踏勘中，就發現了兩處衛星圖和路網圖中未體現，但實際已建成的鐵路。
5.3.2無人機
利用無人機航拍，提高踏勘效率，并與衛星圖、地形圖對比，核查各類設施。工程前期，由于基礎資料缺乏，衛星圖清晰度較低，1：10000地形圖并非最新修測且精確度不高，導致部分建構筑物及設施無法準確體現，對場站選址的安全間距控制造成困難，利用無人機航拍，能夠較好地解決此問題。此外，部分高差較大的丘陵排管，前期選線階段人工難以翻山越嶺、攀爬踏勘和記錄影像，也可利用無人機航拍照片及視頻輔助選址選線，實現全局俯瞰地形地勢、核實敏感設施區位等，提高踏勘效率，并降低丘陵翻越風險。
6結語
一些中小型城鎮燃氣供應多數依賴LNG點供管網，因其氣源成本高且供氣能力有限等問題，正亟待引入長輸管道氣源。長輸管道支線工程由此應運而生，可以完善當地天然氣利用工程，實現天然氣資源的長期穩定經濟供給，為全面天然氣化打下堅實基礎，成為城鎮氣源之“咽喉”，雖工程量不大，卻因銜接條件的復雜性而面臨諸多困難，尤其是在工程前期方案論證階段。本文結合實踐經驗分析規范選用、氣源比選、市場預測、選址選線中存在的問題，以為今后此類項目咨詢工作提供借鑒。
天然氣論文范文閱讀：天然氣工藝發展現狀及環保措施
摘要：隨著我國經濟的高速發展，對能源的需求量不斷增加，天然氣作為一種環保能源，越來越受到人們的關注，相關產業發展十分迅速。為此，對天然氣工藝發展現狀及環保措施進行探析，希望對促進我國天然氣事業的發展，可以起到有利的作用。
轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jzlw/20914.html
