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關(guān)于超高壓調(diào)壓站與建、構(gòu)筑物水平距離的探討
北京市于1997年引進(jìn)陜甘寧天然氣，2000 2001采暖季已達(dá)到高峰日供氣870萬(wàn)立方米的水平。在工程實(shí)施中于北京市公路一環(huán)(即五環(huán)路)敷設(shè)了設(shè)計(jì)壓力2.5MPa、管徑DN700的超高壓管線，隨后建設(shè)了多座超高壓調(diào)壓站。超高壓管線、 調(diào)壓站設(shè)計(jì)壓力為2.5MPa,己超出《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028—93(以下簡(jiǎn)稱燃規(guī)) 第5.1.5條高壓A級(jí)規(guī)定的不大于1.6MPa的范圍。依據(jù)“燃規(guī)”5.1.6條規(guī)定，應(yīng)采用現(xiàn)行《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50251—94(以下簡(jiǎn)稱輸規(guī))執(zhí)行�！拜斠�(guī)”以油、氣田至城鎮(zhèn)或工業(yè)企業(yè)的長(zhǎng)輸管線為主要對(duì)象，而其中涉及到的場(chǎng)站也以油、氣田場(chǎng)、站建設(shè)為主，不適應(yīng)城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中的場(chǎng)、站建設(shè)。
超高壓調(diào)壓站該按何種水平間距進(jìn)行布置?有的同志認(rèn)為超高壓比較高壓A級(jí)壓力提高，危險(xiǎn)性也提高了，建議按2.5MPa和1.6MPa之比放大間距，即調(diào)壓站距建筑物、構(gòu)筑物15.625米；距重要公共建筑物46.875米；距鐵路、電車(chē)軌道23.438米。先不考慮按比例放大間距是否科學(xué)，放大間距能夠確保安全嗎?根據(jù)“輸規(guī)”介紹，我國(guó)某管線壓力2．0MPa、管徑φ720，爆炸時(shí)距管道150～200米的農(nóng)舍因明火引爆起火。國(guó)外相關(guān)報(bào)道也說(shuō)明事故影響范圍在100米以外。簡(jiǎn)單的放大5—20米間距并不能保障周?chē)�、�?gòu)筑物及人員財(cái)產(chǎn)的安全。
“輸規(guī)”在條文說(shuō)明中闡明在輸氣管道建設(shè)安全保證的兩種指導(dǎo)思想(一種是控制管道自身的安全性，一種是控制安全距離)中，采用了控制管道自身的安全性作為設(shè)計(jì)原則，認(rèn)為提高管道自身安全性與控制安全距離保證安全相比更積極、合理。同時(shí)此設(shè)計(jì)原則在當(dāng)今許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用。目前我國(guó)也逐步由經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理、依法管理過(guò)渡，安全管理將逐步建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)機(jī)制，由風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)到建立風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策，對(duì)事故的預(yù)處理科學(xué)化，防患于未然。據(jù)了解，新的國(guó)家規(guī)范編制時(shí)也逐步向這個(gè)方向變化。
因此，我們認(rèn)為在現(xiàn)階段尚無(wú)明確的超高壓調(diào)壓站距周?chē)�、�?gòu)筑物水平凈距的明確規(guī)定以前，采用自身安全性原則指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作是目前解決問(wèn)題的積極并且有效的方法之一。
根據(jù)自身安全性的設(shè)計(jì)原則，在超高壓調(diào)壓站設(shè)計(jì)時(shí)我們依據(jù)“輸規(guī)”，按4.2.3條規(guī)定的地區(qū)等級(jí)劃分和相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)，認(rèn)為所有超高壓調(diào)壓站在北京市內(nèi)均處于四級(jí)地區(qū)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)取0.4；按5.1條進(jìn)行管道強(qiáng)度計(jì)算。依據(jù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，并按工作壓力比設(shè)計(jì)壓力高一檔(4.0Mh)校核計(jì)算，確定站內(nèi)管道壁厚。
設(shè)計(jì)中焊接要求高于“輸規(guī)”要求，所有焊口100％射線探傷，保證焊接質(zhì)量。試壓等其它要求按照“輸規(guī)”有關(guān)條文執(zhí)行。另外，還采取了以下技術(shù)措施：
1．調(diào)壓站工藝流程中過(guò)去常規(guī)的做法是設(shè)單臺(tái)調(diào)壓器調(diào)壓�，F(xiàn)采用監(jiān)控和工作調(diào)壓器串聯(lián)方式，在工作調(diào)壓器異常時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)監(jiān)控調(diào)壓器，保證調(diào)壓器后壓在控制范圍內(nèi)，確保供
氣安全。
2．過(guò)去調(diào)壓站內(nèi)三通、封頭、匯氣管做法為現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)口和焊堵板。依據(jù)“輸規(guī)”，在超高壓調(diào)壓站中三通、壓力封頭等管件采用工廠整體預(yù)制，可在工廠內(nèi)采用水壓試驗(yàn)等手段檢測(cè)成品質(zhì)量，提高安全可靠性，避免受現(xiàn)場(chǎng)施工條件、檢驗(yàn)等條件限制造成的薄弱環(huán)節(jié)。
3．隨著國(guó)內(nèi)外設(shè)備產(chǎn)品工藝水平的整體提高，燃?xì)庑袠I(yè)中應(yīng)用的設(shè)備性能提高很快。調(diào)壓站內(nèi)設(shè)備采用了按照國(guó)際通行的生產(chǎn)、管理方法生產(chǎn)的性能可靠的設(shè)備，如閥門(mén)采用符合API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)的球閥。
4．法蘭墊片采用金屬纏繞墊片，減少泄露可能。
5．地下管道防腐采用特加強(qiáng)級(jí)絕緣防腐，延長(zhǎng)管道壽命，減小泄露幾率。
6．站內(nèi)設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警裝置，并與事故排風(fēng)風(fēng)機(jī)連鎖。一旦泄露濃度達(dá)到爆炸下限的20％，報(bào)警裝置自動(dòng)報(bào)警并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)排風(fēng)。
7．站房依據(jù)規(guī)范設(shè)自然排風(fēng)和強(qiáng)制排風(fēng)設(shè)施。
8．放散管出口設(shè)阻火器。
9．照明、防靜電、防雷等要求符合有關(guān)規(guī)范要求。
在管理方面，調(diào)壓站為無(wú)人值守站。按《北京市引進(jìn)陜甘寧天然氣市內(nèi)工程可行性研究報(bào)告》要求，現(xiàn)場(chǎng)采集調(diào)壓站運(yùn)行重要參數(shù)如溫度、壓力、流量、可燃?xì)怏w濃度信號(hào)并上傳至監(jiān)控中心。調(diào)壓站進(jìn)、出口設(shè)電動(dòng)閥室。監(jiān)控中心通過(guò)采集的信號(hào)了解調(diào)壓站的運(yùn)行情況，如調(diào)壓器超壓或站內(nèi)發(fā)生燃?xì)庑孤�，監(jiān)控系統(tǒng)可相應(yīng)進(jìn)行啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)等控制，并通知管理部門(mén)迅速到現(xiàn)場(chǎng)處理。
在北京市近年實(shí)施的首都機(jī)場(chǎng)、順義及北苑等超高壓調(diào)壓站中執(zhí)行了上述設(shè)計(jì)方法和處理措施，并經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的投產(chǎn)運(yùn)行，調(diào)壓站運(yùn)行可靠、安全，未發(fā)生任何問(wèn)題。在生產(chǎn)運(yùn)行上積累了相當(dāng)多的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
目前北京市城市建設(shè)發(fā)展很快，城市土地日趨緊張，調(diào)壓站等市政設(shè)施選址十分困難。調(diào)壓站建設(shè)時(shí)只能盡可能減少占地才能發(fā)展燃?xì)馐聵I(yè)，才能在市場(chǎng)中占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，否則其它能源將趁虛而入、取而代之。繼續(xù)沿用前蘇聯(lián)的控制安全距離的模式是不經(jīng)濟(jì)的、被動(dòng)的，不符合技術(shù)進(jìn)步的趨勢(shì)，不能充分利用技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的效益，也不能主動(dòng)保證調(diào)壓站的安全，將影響和限制燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展。
另外，考慮到北京市燃?xì)饨ㄔO(shè)多年執(zhí)行“燃規(guī)”，各主管部門(mén)在建設(shè)、管理執(zhí)法方面的連續(xù)性以及保留消防通道的必要性，我們認(rèn)為超高壓調(diào)壓站與建、構(gòu)筑物水平距離應(yīng)不低于高壓A的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們建議超高壓調(diào)壓站與其它建筑物、構(gòu)筑物的水平凈距在采取了若干技術(shù)措施后，參照“燃規(guī)”第5.6.3條高壓A的要求，即：調(diào)壓站距建筑物、構(gòu)筑物10.0米；距重要公共建筑物30.0米；距鐵路、電車(chē)軌道15.0米。
“西氣東輸”工程是西部大開(kāi)發(fā)的重要部分，實(shí)施后應(yīng)用天然氣的城市將大大增加。充分利用長(zhǎng)輸管線的壓力，提高城市燃?xì)鈮毫κ潜厝悔厔?shì)。據(jù)了解，部分城市已計(jì)劃將4.0MPa壓力的天然氣引入城市。北京市在引進(jìn)超高壓天然氣實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)可能可以為其他城市提供一些借鑒。我們建議在今后國(guó)家規(guī)范編制修訂時(shí)能有所前瞻，參照國(guó)外先進(jìn)的規(guī)范，細(xì)化技術(shù)要求，而不應(yīng)再簡(jiǎn)單的制訂安全間距。當(dāng)然，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，不能無(wú)限制的提高技術(shù)要求。
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