[發明專利]LNG管線過堤系統及其施工方法

有效

• 申請號: 201610157240.1
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105650359B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 肖立;畢曉星;彭延建;屈長龍;張超;陳團海;段品佳;劉永浩;劉洋
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F16L7/00
• 分類號: F16L7/00;F16L53/34;F16L53/35;F16L59/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,關暢

技術領域

本發明涉及一種LNG輸送系統及其施工方法，尤其涉及一種LNG管線過堤系統及其施工方法。

背景技術

液化天然氣(LNG，Liquefied Natural Gas)的主要成分為甲烷，由天然氣在常壓下冷卻至-162℃得到。液化天然氣的密度約為450kg/m³，體積約為氣態時的1/600。液化天然氣接收站主要由儲罐區、碼頭區、工藝區、氣化區、公用工程區等組成，儲罐區和碼頭區之間的LNG管線均需通過防波堤。目前通常采用修建棧橋的方法，使LNG管線從堤上跨越，管線造價較高。另外，由于可利用岸線減少、陸域缺乏，LNG接收站選址變得越來越困難，迫于現場條件的限制，接收站的建設往往需要考慮與其他工程項目或地形的交互，LNG管線可能需要穿越既有的建(構)筑物或其他障礙物。因此，如果能將LNG管線設計為穿越防波堤的形式，LNG管線在設計難度和造價方面將會得到顯著的降低。

穿越問題并不是一個新的問題，比如接收站海水取排水口的設計，就屬于穿越問題。但由于LNG管道的低溫特性，使各工程公司在面對LNG管線的穿越問題時都慎之又慎。此外，穿越施工對土體及周圍環境擾動的影響是分析的重點和難點，對于LNG管線穿越工程來說，還需考慮工后效應，即后期的土體及結構變形是否會對LNG管線造成較大的影響。目前對于LNG管線的穿越問題的研究還不多見，但隨著LNG行業的不斷發展、LNG沿江沿海轉運站和衛星站等的進一步開拓，必然越來越多的涉及到LNG管線穿越的問題。因此就LNG管線穿越的影響開展研究，提出合理的LNG管線過堤方法是非常必要和有意義的。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種LNG管線過堤系統及其施工方法，解決了LNG管線的低溫特性對土體及周圍環境擾動的影響，實現LNG管線的穿越過堤，顯著降低LNG管線的設計難度和造價，具有重要的實際應用意義。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種LNG管線過堤系統，適用于土質、石砌或者混凝土材質的堤壩，其特征在于，該系統包括：疊放設置在所述堤壩頂部的箱涵，設置在所述箱涵兩側的斜坡，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩頂部和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和設置在所述箱涵外側的防水層。

一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括：設置在所述堤壩內部并穿過所述堤壩的箱涵，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩的內部土體和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和設置在所述箱涵外側的防水層。

一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括：直接從所述堤壩內部穿過的LNG管線，和包裹所述LNG管線外部的防水墊。

所述箱涵采用鋼筋混凝土結構，所述箱涵長度在5～50m之間，寬度在5～20m之間，高度在1～3m之間，壁板厚度在10～100mm之間；根據尺寸不同，所述箱涵采用單洞口或多洞口的型式，所述洞口之間用壁板或者立柱隔開，并在應力集中部位設置倒角。

所述防水層采用防水卷材加土工布或無紡布的形式。

所述防水墊是混凝土層或金屬材料層。

所述LNG管線包括內層管壁、絕熱層和外層管壁，所述絕熱層采用保冷材料制成。

一種LNG管線過堤系統的施工方法，包括以下步驟：

1)堤壩承載力檢測：預估堤壩各土層在建造LNG管線過堤系統后的土體承載力，如果堤壩各土層的預估土體承載力均未達到承載力限值，進行步驟3)；如果堤壩某些土層的預估土體承載力超過了承載力限值，進行步驟2)；

2)堤壩加固：計算堤壩中承載力限值未達到預估土體承載力的土層的置換系數，當置換系數為1時，選擇滿堂加固；當置換系數小于1時，選擇抽條加固；

3)施工放樣:按照LNG管線過堤系統的施工圖紙完成LNG管線過堤系統各結構物在堤壩上的測設，對箱涵的縱軸線、橫軸線進行精確定位，確定施工位置范圍；

4)清理堤壩頂部施工范圍內的雜物，將堤壩頂部施工范圍內的地面整平；

5)在堤壩的頂部鋪設電伴熱系統：根據LNG管線的具體尺寸，確定電伴熱系統的橫向和縱向尺寸，電伴熱系統的橫向尺寸兩側大于LNG管線的橫向尺寸0.5米以上，縱向尺寸與箱涵的縱向尺寸相同；

6)墊層施工：在電伴熱系統上采用木方支模，隨后澆筑素混凝土，并抹平靜置，直到達到混凝土終凝，形成墊層；