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现代油气管道工程设计、施工技术与实例

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现代油气管道工程设计、施工技术与实例 商品图0
现代油气管道工程设计、施工技术与实例 商品缩略图0

商品详情

书名:现代油气管道工程设计、施工技术与实例
定价:78.0
ISBN:9787122182548
作者:康勇
版次:1
出版时间:2014-11

内容提要:
  本书以石油天然气管道设计与建设工程为主线,以大量数据与图表,全面介绍现代油气管道工程设计、施工所涉及的各种技术问题,主要内容包括:现代油气管道发展概况;非金属管道技术;管道的力学性能与输送工艺;长输管道建设工程;管道在特殊地区和环境下的管道设计与施工技术,如施工通道建设、湿地河流及各种障碍的穿跨越方法、非开挖技术、海洋管道设计与施工等内容;现代油气管道在建设与运行过程中的技术、管理问题,包括现代SCADA系统、管道清管作业地下、金属管道的腐蚀及控制、管道泄漏监测技术、油气管道更新与修复、管道的开孔与局部修复、防腐蚀工程经济计算、HSE作业指导、管道完整性管理等内容。   

目录:
第1章  现代油气管道的发展
  1.1  国内外石油管道的发展
    1.1.1  世界石油管道发展趋势
    1.1.2  我国石油管道发展与现状
  1.2  国内外燃气管道技术现状及发展趋势
    1.2.1  世界天然气管道技术发展
    1.2.2  我国燃气管道技术现状
  1.3  我国油气管道的技术发展
    1.3.1  原油管道的技术发展
    1.3.2  成品油管道的技术发展
    1.3.3  燃气管道的技术发展
    1.3.4  油气管道的现代管理
    1.3.5  海外油气管道工程
第2章  非金属管道技术
  2.1  油气田非金属管道发展与应用
  2.2  油气田常用非金属管道的性能及标准
    2.2.1  非金属管道的性能
    2.2.2  非金属管道的技术标准
    2.2.3  管道尺寸及性能参数
    2.2.4  非金属管道的特点
  2.3  常用非金属管道
    2.3.1  玻璃钢管
    2.3.2  钢骨架复合管
    2.3.3  柔性复合高压输送管
  2.4  非金属管道施工工艺
    2.4.1  聚乙烯燃气管道施工工艺
    2.4.2  硬聚氯乙烯/玻璃钢复合管施工工艺
    2.4.3  塑料合金防腐蚀复合管施工技术
  2.5  非金属管道的连接方法
    2.5.1  聚乙烯管的连接
    2.5.2  钢骨架聚乙烯复合管的连接
    2.5.3  聚氯乙烯管的连接
    2.5.4  玻璃钢增强管的连接
第3章  管道的力学性能与输送工艺
  3.1  管道材料对管道性能的影响
    3.1.1  管道材料对管道性能及用途的影响
    3.1.2  管材的物理特性
    3.1.3  管道的受力影响
  3.2  管道的工艺设计计算
    3.2.1  管道工艺计算的目的及影响因素
    3.2.2  设计计算的基本步骤
  3.3  油气混输管道工艺计算
    3.3.1  气液两相流的特点及流型划分
    3.3.2  气液两相管流的参数
    3.3.3  两相流基本方程
    3.3.4  两相流压降计算
    3.3.5  两相流温降计算
  3.4  管道工艺计算专业软件应用
    3.4.1  PK2010(油气集输工程软件)
    3.4.2  PipePhase(稳态多相流模拟器)
    3.4.3  NETOPT(网络优化模块)
    3.4.4  PNS(油气管网仿真)
    3.4.5  TFTCS(两相管流工艺计算软件)
第4章  直埋长输管道建设工程
  4.1  管道线路选择的原则与方法
  4.2  线路勘测与勘察
    4.2.1  线路走向选择的原则
    4.2.2  影响线路走向的各种因素
    4.2.3  初步管道线路的确定方法
    4.2.4  线路的勘察
  4.3  施工与竣工勘测
    4.3.1  施工勘测的要求
    4.3.2  管道的标桩
    4.3.3  管道弯曲的弹性铺设
    4.3.4  土石方工程量设计及土工保护
  4.4  长输管道建设方法
    4.4.1  管道建设的过程
    4.4.2  施工场地的清理及坡度的平整
    4.4.3  管道的储存、装卸与布管
    4.4.4  挖沟作业
    4.4.5  管道的净化
    4.4.6  对口作业
    4.4.7  弯管作业
    4.4.8  管道的焊接工艺
    4.4.9  管道防腐层
    4.4.10  管道下沟及管沟回填
    4.4.11  管道的对口连接及场地清理
    4.4.12  管道的试压
  4.5  天然气管道的净化
第5章  特殊地区的管道设计与施工技术
  5.1  长输管道施工通道
    5.1.1  一般施工通道的修筑
    5.1.2  特殊施工通道
  5.2  管道基础结构的稳定
    5.2.1  陡坡地区管道基础的稳定
    5.2.2  陡坡管道的排水和冲蚀控制
    5.2.3  黄土沟蚀保护
  5.3  冻土地区管道
    5.3.1  冻土地区管道设计
    5.3.2  冻土地区管道的稳管技术
  5.4  沙漠地区管道
    5.4.1  防沙及固沙
    5.4.2  沙漠管道的施工
  5.5  水域管道的铺设
    5.5.1  湿地管道的稳管方法
    5.5.2  水底管道的稳管方法
    5.5.3  管道浮力计算方法
  5.6  管道支墩设计及失稳计算
    5.6.1  管道固定支墩的受力分析
    5.6.2  支墩的倾覆校核
    5.6.3  管道的锚固设计
    5.6.4  管道在外压作用下失稳变形
  5.7  管道的跨越工程
    5.7.1  架空跨越的类型介绍
    5.7.2  架空跨越工程计算
    5.7.3  管道架空跨越施工
  5.8  管道的穿越工程
    5.8.1  河流的穿越
    5.8.2  非开挖穿越
  5.9  管沟的爆破开挖
    5.9.1  管沟开挖一般要求
    5.9.2  爆破石方工程
    5.9.3  管沟爆破技术设计
  5.10  管道的防震
    5.10.1  地震对管道工程的危害
    5.10.2  管道工程抗震设计
  5.11  海洋管道设计与施工
    5.11.1  海底管道的发展状况
    5.11.2  海洋石油管线的设计
    5.11.3  铺设海底管道主要方法
    5.11.4  接岸段海底管道
    5.11.5  波浪、海流对管道的作用
    5.11.6  海底管道的稳定
    5.11.7  海洋管道的腐蚀及内防腐
    5.11.8  海洋管线的安全与环保
第6章  油气管道的运行技术管理
  6.1  现代SCADA系统
    6.1.1  SCADA系统的构成
    6.1.2  长距离管道瞬变流动过程的自动控制
  6.2  管道清管作业
    6.2.1  清管的目的及方法
    6.2.2  清管器种类及结构
    6.2.3  清管器的检测作用
    6.2.4  清管器收发装置及作业前的准备
    6.2.5  清管器收发及转发操作
    6.2.6  清管站和远控阀室RTU系统组成
    6.2.7  清管器清管操作要点
  6.3  地下金属管道的腐蚀及控制
    6.3.1  腐蚀的分类
    6.3.2  金属管道腐蚀机理
    6.3.3  土壤腐蚀
    6.3.4  管道的防腐
    6.3.5  管道外壁防腐
    6.3.6  管道内壁防腐
    6.3.7  管道的阴极保护
    6.3.8  防腐设施的运行与管理
  6.4  管道泄漏监测技术
    6.4.1  基于硬件的方法
    6.4.2  基于软件的方法
    6.4.3  泄漏检测方法的综合评定和选择
    6.4.4  管道的安全性管理与评价
  6.5  油气管道更新与修复
    6.5.1  管道更新修复技术标准与程序
    6.5.2  管道非开挖更新技术
  6.6  管道的开孔与局部修复
    6.6.1  管道的带压开孔方法
    6.6.2  不停输带压开孔封堵技术设备
    6.6.3  管道的带压堵漏和开孔举例
    6.6.4  管道的堵漏与修复
  6.7  防腐蚀工程经济计算
    6.7.1  基本计算公式
    6.7.2  计算项目和计算式
  6.8  HSE作业指导
    6.8.1  管理方针及目标
    6.8.2  组织机构与职责
    6.8.3  能力评估
    6.8.4  HSE培训
    6.8.5  信息管理
    6.8.6  HSE风险管理
  6.9  管道完整性管理
    6.9.1  管道完整性管理的内涵
    6.9.2  管道完整性管理的内容
    6.9.3  管道的风险评价
    6.9.4  管道的完整性评价
第7章  工程设计施工技术分析与计算实例
  7.1  管道施工的土石方及爆破设计
    7.1.1  管道施工的土石方计算
    7.1.2  管沟爆破施工算例
  7.2  长输管道的工艺设计
    7.2.1  输油管道的初步设计
    7.2.2  管道的流态对计算参数的影响
    7.2.3  管道两相流压降的计算
    7.2.4  热油管道温度分布
    7.2.5  热油管道设计
  7.3  管道非开挖更新修复工程
    7.3.1  工程的基本情况
    7.3.2  管道修复工程
  7.4  防腐蚀工程经济计算
    7.4.1  经济计算基本数据
    7.4.2  改造前方案计算
    7.4.3  改造后方案计算
  7.5  管道跨越工程计算
    7.5.1  工程概况
    7.5.2  受力计算
  7.6  管道跨越工程施工
    7.6.1  工程概况
    7.6.2  施工过程
    7.6.3  施工要求及措施
    7.6.4  清管试压
  7.7  管道锚固的受力计算
    7.7.1  工程概况
    7.7.2  受力计算
  7.8  管道净化处理计算
    7.8.1  工程概况及分析目标
    7.8.2  项目分析计算
  7.9  管线完整性管理实践
    7.9.1  完整性管理总体建设
    7.9.2  高后果区识别
    7.9.3  管道风险评价与维护维修
    7.9.4  完整性评价
  7.10  管道完整性管理的经济评价
    7.10.1  管道完整性管理模式经济效益评价模型
    7.10.2  经济效益评价指标及计算方法
    7.10.3  评价方法的应用
  7.11  西气东输二线某穿越工程实例
    7.11.1  工程概况及施工方案
    7.11.2  管道的穿越施工
附录A
附录B
参考文献
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在线试读:
4.2.4线路的勘察 勘察是设计工作的一部分,不仅为设计准备资料,而且也参与设计方案的制定和优化。长输管线投资大,经过地域广阔,油气源与用户分布很广,自然和社会状况比较复杂,对线路勘察提出较高要求,不同的设计段有不同的勘察内容和深度要求。长输管线工程设计分为可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段。与设计阶段相适应的线路勘察分为踏勘、初步勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。 4.2.4.1 踏勘 踏勘是为了完成工程项目的可行性研究、对拟定路线走向方案进行现场实地踏勘和调查,用以比较各方案的优劣。工作重点是对线路方案起控制作用的地段,如大、中型河流穿跨越,特殊困难地段、城镇和工矿企业等与管线建设有重要影响的地段。 (1) 主要收集的资料 ①管线没线区域性地形、地貌、植被、气象、工程项目质、水文地质、地震烈度及地震断裂带分布资料; ②线路经过河流的河床地层、岩性、构造、河床岸坡的稳定程度,沿线有关的大型水库的分布,近、远期规划水位及回水淹没范围,河流的疏峻及通航现状及规划; ③沿线行政区规划图、交通图,等特殊地段的大比例地形图,电网分布图及其铁路、公路、航道、电网的现状和规划情况; ④线路通过地区各城镇和工矿企业的现状和各种工程规划。   (2) 具体掌握的资料 ①地貌条件及排水模式,土工技术问题。 ②地表状况(表层土、土壤类型、岩床位置)。 ③河流的情况。 ④植被、森林及湿地,农业现状和类型。 ⑤环境敏感区域及历史及考古现场。 ⑥人造建筑物。4.2.4线路的勘察
勘察是设计工作的一部分,不仅为设计准备资料,而且也参与设计方案的制定和优化。长输管线投资大,经过地域广阔,油气源与用户分布很广,自然和社会状况比较复杂,对线路勘察提出较高要求,不同的设计段有不同的勘察内容和深度要求。长输管线工程设计分为可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段。与设计阶段相适应的线路勘察分为踏勘、初步勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。
4.2.4.1 踏勘
踏勘是为了完成工程项目的可行性研究、对拟定路线走向方案进行现场实地踏勘和调查,用以比较各方案的优劣。工作重点是对线路方案起控制作用的地段,如大、中型河流穿跨越,特殊困难地段、城镇和工矿企业等与管线建设有重要影响的地段。
(1) 主要收集的资料
①管线没线区域性地形、地貌、植被、气象、工程项目质、水文地质、地震烈度及地震断裂带分布资料;
②线路经过河流的河床地层、岩性、构造、河床岸坡的稳定程度,沿线有关的大型水库的分布,近、远期规划水位及回水淹没范围,河流的疏峻及通航现状及规划;
③沿线行政区规划图、交通图,等特殊地段的大比例地形图,电网分布图及其铁路、公路、航道、电网的现状和规划情况;
④线路通过地区各城镇和工矿企业的现状和各种工程规划。
  (2) 具体掌握的资料
①地貌条件及排水模式,土工技术问题。
②地表状况(表层土、土壤类型、岩床位置)。
③河流的情况。
④植被、森林及湿地,农业现状和类型。
⑤环境敏感区域及历史及考古现场。
⑥人造建筑物。
⑦现有道路的条件及施工道路问题。
⑧冬季或夏季施工需要考虑的事项。
⑨穿越角度(公路90°;铁路90°;河流、小溪和运河90°;其它管道70°~90°):公路边界和管道之间的距离不少于30°;在偏转管道之前距公路边界最短距离不少于30m。
在现场勘察后,可能需要对特定问题区域进行详细的研究,如对河流穿越处的上工技术评估及环境研究。这时可以着手与土地所有者进行初步接触,然后可以对所选择的线路进行改善以适应土地所有者的要求。一旦所有的评估和研究完成之后,即可以对线路进行改善,以便为工程详细勘测做好准备。
设计人员还应向有关单位及上级主管部门收集气田总体规划,包括气田位置、储量,试采和开发方案,天然气的组分及气田地面建设规划;对管线沿线还应调查了解用户位置、用户气量、用途、供气压力、气质及用气流量变化幅度等要求。

4.2.4.2 初步工程勘察
初步勘察是为编制初步设计文件提供资料。是在踏勘的基础上,对选定的线路走向方案进行初步勘察,重点的站场、穿越工程和其他重要地段,用来最终确定线路走向的推荐方案。
管线部场位置的选择除满输送工艺、进气、分输位置要求外,还需根据地形、地质、风向、交通、水、电供应、城市规划管理等方面综合考虑。一般应选择地形平坦、地势较高、交通和水电供应方便的地方,配气站应尽量靠近用户并满足城市总体规划的要求。
根据线路方案比较和穿、跨越设计方案比较的需要,初步勘察应在已收集资料的基础上再进行实地调查,选定河段,进行测量和钻探。如果该河段有穿越方案时,还需进行水下河床地形测量。
对线路工程重点是从地形、地貌、工程地质、地震等方面做出线路走向方案的初步评价,供设计方案比较用。
  初步勘察应包括:①线路方案的起点、终点、走向、长度,沿线地形地貌、交通和行政区划概况;②沿线工程的地质,水文和地质,与线路相关的不良地质的现象和发育情况影响线的长度和程度,并且提出初步的正确的机制的处理意见;③大中型河流穿,跨越河段的工程地质概况,穿越点附近现有和规划的水工构造建筑物及其对管线建设的影响,通航河流还需要了解河流的等级,通航频繁程度,大小船只的吃水深度及航道竣工计划等;④各站场的初步的勘察测量成果以及图纸的资料;⑤线路方案的基本概况;⑥下一步勘察中应解决的问题。
4.2.4.3 详细工程勘察
详细工程勘察是初步设计批准后,对已确定好的线路、站场、穿越点和跨越点等进行详细的工程勘察。详细的工程勘察是为施工图纸设计提供基础的资料。勘察质量好坏直接影响管线工程的安全性和经济性。详细的工程勘察必须遵循国家的现行的相关规定和技术的规定。可分为特定点勘察和一般的勘察。特定的勘察是站场、穿越点和跨越点,线路上的不良地质地段和特殊的困难段。线路一般的地段用以查明管线通过地区地质稳定性和岩性等。
线路详细的工程勘察应查明沿线的工程地质,水文地质的条件。由勘察设计人员共同的商量结果,线路尽量避开不良的地质地段。如要沿管道中心线开拓出一条15~25m(局部地区可达50m左右)宽的临时管道施工通道。管道线路开拓首先是办理沿管道施工用地手续和向土地所有者取得管道通过权,然后开拓通道,清除通道内的树木、树根、石方和应搬迁的建筑物等障碍物,并开出一条可通行施工机具和运管车辆的通道,以利机具通行和施工作业。实在无法避免不了而且必须要通过时,根据需要确定特殊地段详细的勘察的内容和范围。
同时还要确定站场位置,要对其地貌、地质概况、不良的地质现象、地区场区地层及其物理力学性质(包括场区地层分布,各层沿土的物理力学性质,建议采用的允许承载力和压缩模量等主要指标),对场地稳定性、适应性、沿土的均匀性进行评价,对底下水类型、埋藏深度,土壤的冻结深度、地震基本烈度和场地地震效应进行判定和分析,提出不良地质现象对建筑物的影响和防止措施。
穿越点的详细工程勘察是在确定的穿越端面上进行,主要是查明穿越断面的地层结构,松散地层的颗粒组成及其工程地质特性,对河床岸派坡的稳定性做出评价,并且提出河床内管线埋设深度、护岸工程措施及建议等。跨越点勘察重点是跨越点是跨越基础的地层结构和地耐力,河水和地下水对混凝土的腐蚀性等。
(1) 详细工程勘查的准备 在进行详细工程之前,首先要做出初步测量。主要有:①所建议线路的管道里程,要对管道实际长度进行的测量,标明所有管段经过地段的地貌特性、占地边界、所要穿越的公路、铁路、公用设施以及河流穿越处情况,以及需要浮力控制的地段;②标出整个线路的标高、穿越点的详细图管线剖面图。
(2) 等高线里程测量 等高线里程测量应该以不少于100m的间隔进行,并在相应的里程位置记录项目:①地形特色;②造林的植被的描述;③公路、小径、铁路等;④耕地、牧场、苔薛、湿地、沼泽;⑤防护、电线、电缆;⑥管道及其它埋设公用设施;⑦地震勘测线;⑧小溪、河流、沟渠、山顶、陡坡、坡脚、断层、水边、河岸、运河;⑨管道的切入点和回折点;⑩ 在所建议的管道边界内与所有建筑物的直角位置。 显示全部信息
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