史向辉

摘 要：我国沿海地区很多天然气场站处在新近填海区或原来为水田等不稳定区域，给天然气管道及设备设施的安全运行造成了严重危害。分析与治理不均匀沉降所产生的问题，对保障天然气场站的安全运行具有重要意义。

关键词：天然气;站场建设;施工难点;不均匀沉降

中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）25-0104-03

Analysis on the Difficulties and Countermeasures of Natural Gas Station Engineering Construction

SHI Xianghui

（Ningde Xin'ao Gas Co.， Ltd.， Ningde Fujian 352000）

Abstract： Many natural gas stations in coastal areas of China are located in newly reclamation areas or previously unstable areas such as paddy fields， which have caused serious harm to the safe operation of natural gas pipelines and equipment and facilities. Analysis and treatment of problems caused by uneven settlement are important for the protection of natural gas. The safe operation of the station is of great significance.

Keywords： natural gas;station construction;construction difficulties;uneven settlement

针对天然气场站的建设，地基的建设质量是很重要的一部分。完善的地基处理可以有效避免后期施工建设中出现的不均匀沉降现象，为场站的安全运行提供必要的前提。地基处理不当将威胁整个建筑物的结构性能，给设备设施带来了安全隐患，尤其是严重的不均匀沉降甚至会引起倒塌，管道拉裂导致泄露，给人们的生命财产安全带来极大的威胁[1]。因此，研究城市天然气场站建设改进措施具有一定的现实意义。通过提出普适性处理已建设天然气场站的措施，以最大限度保障天然气场站能够安全、稳定、高效地运行，从而为社会各个领域提供优质的服务。

1 液化天然气

液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）具备一定的安全性能，被广泛地应用在人们的日常生活当中，主要作用是充当一种新型的交通燃料。液化天然气本身的运输难度比其他气体的运输难度小，且运输体积相对较小，如液化天然气体积只占到同量气态天然气体积的1/600，质量只占到同体积水的45%左右，因此其在储存和运输方面较为方便。液化天然气在日常生活中应用时，其污染相对较小。在使用的过程当中，它会产生水和二氧化碳，不会造成环境污染，因此可以将其当成一种清洁能源使用，有助于我国煤炭能源的节约，也有利于能源利用率的提升。

2 LNG储配站工程建设施工中的难点和工艺流程

2.1 施工难点

首先，工程质量的控制难度相对较大。LNG的储配站建设施工范围涉及相对较广，涉及储罐和气化器等重大设备，会给在不同的地区施工带来难度，因此需要对施工的地形进行考察，制定相应的解决措施。其次，对LNG储配站工程的建设质量要求较高。天然气属于特殊能源，其低温的特点造成对储存设备有特殊要求，因此需要严格控制其质量[2]。最后，在控制过程中需要对材料、储罐以及工程方案等进行反复的确认，保证其具备较高的专业水平。

2.2 工艺流程

工艺流程可以分为LNG装卸车流程、LNG储存加压气化流程、闪蒸汽（Boil-Off Gas，BOG）回收流程、逸出气体（Escape Air Gas，EAG）放散流程以及氮气和仪表风系统流程等5个部分[3]。在LNG装卸车流程当中，需要利用槽车运输LNG，借助卸车增压器将槽车的压强增至0.6 MPa，借助压差实现低温状态下的储罐内储存。在这个过程中，其压强需要保持在0.3 MPa。在装车的过程当中，需要启动装车泵，利用装车鹤管来给槽车充装LNG。在LNG储存气化流程方面，需要借助储罐增压器实现压强增加。液化天然气可以借助压差和压头将其输送至增压泵当中，实现增压操作之后输送至空温式气化器中，与空气交换之后转化为气态进行温度的升高。如果空温式气化器出口的天然气温度比5 ℃低，则需要利用水浴式辅热器进行升温。气化后的气态天然气通过计量、加臭后送入市政高压管网[4]。LNG工艺流程如图1所示。

3 天然气场站建设现场施工管理中的对策分析

3.1 选择符合要求的管道材料

需要保证其管道材料符合要求，对管道材料的多个因素如材质、厚度、直径等方面进行考虑，选择合适的天然气管道。一般来说，其场站管道大多数选择螺旋钢管和直缝钢管。焊接过程中，需要实现对钢管机械性能的考量，严格按照规范进行焊接操作。

3.2 根据场站的整体布局进行位置选择

在确定天然气场站的过程中，需要借助天然气管道的布局选择位置。集气站建设和设备选择需要考虑其天然气的最大流量，以此判断场站的位置和规模。场站的建設对于天然气的输送会产生一定的影响，也就是说场站的整体布局关系到其场站的规模和数量。

3.3 做好防腐工作

在使用的过程中，管道很容易出现腐蚀问题。因此，在埋地管道方面，需要采取电化学腐蚀的措施维护。由于管道的电位和土壤当中的介质电位有差距，当土壤当中的含盐量较高或者pH值较低时，很容易造成管道的腐蚀;在电阻较小的情况下，其腐蚀程度会更加严重。地上管道铺设的时候，需要借助防腐效果较好的材料来进行管道外侧的防腐层涂抹。在实际的建设过程中，可以根据其规定标准设计来实现对防腐层的检测。同时，在安装工作方面，需要减小焊接的接口。

4 天然气场站建设现场施工管理实例分析

以南方沿海某城市的天然气场站为主要研究对象。该地区地处东南沿海地区，地形十分复杂，以山丘、滩涂居多。该地区的地质条件较为恶劣，地面以下基本为淤泥，而覆土层的厚度又有所不同，导致局部地区的土质不均匀。这类土质容易形成暗沟或洞穴，建筑物建设到这种地层上会导致软土压缩或者是暗沟洞穴发生坍塌，进而引起不均匀沉降。

对该地区的天然气场站建设来说，场站的设计对于建筑物的质量影响很大。如果勘察设计阶段不够详尽合理，那么将会导致地基发生不可预估的沉降。例如：该样本场站，场地原为池塘，勘察进场时场地已换填整平;按地貌类型，划分为冲海积平原;场地内除表层人工回填外，第四系土层主要为冲海积成因;基底为燕山晚期花岗岩类岩石。该工程建筑抗震设防类别均为丙类;工程重要性等级为二级;场地与地基复杂程度等级为二级;岩土工程勘察等级判定为乙级;地基基础设计等级为乙级，桩基设计等级为乙级[5];建筑物相邻柱基允许沉降差均为0.002l，单位为mm，其中l为距离。

该地区岩土自上而下包含杂填土、淤泥、粉质黏土、中砂、淤泥、粉质黏土、中砂、全风化花岗岩以及砂土状强风化花岗岩。场地各岩土层分布特征及其相互关系见工程地质剖面图如图2所示。

该工程中，杂填土密实度、均匀性与稳定性较差，工程性能差，因此不能作为拟建物的基础持力层。淤泥工程性能极差，不能作为拟建物的基础持力层。粉质黏土不能作为拟建物的基础持力层。砂土状强风化花岗岩为场地基底岩层，层顶埋深变化较大，风化程度不一，均匀性较差，但强度高、工程力学性能好，且未发现洞穴、临空面及软弱夹层，所以稳定性较好。对于该场地的天然气场站防沉降地基处理方案来说，需要根据场地具体的工程地质条件，在充分考虑持力层埋深、性质、拟建物层数、荷载、上部结构特征及场地施工条件后，对各基础形式进行经济、技术的可行性分析对比。经过考量，该工程各拟建物基础形式宜采用桩基础，具体桩型及持力层可选择PHC管桩和冲（钻）孔灌注桩来进行施工。其中，PHC管桩具有经济实惠、易于施工、质量可靠、无弃土及场地污染等优点。但是，值得注意的是，采用预应力管桩时淤泥均不需进行固化处理。同时，为确保桩身稳定性，应尽可能增加桩端嵌入深度。冲（钻）孔灌注桩穿透力强，不存在挤土效应，能使桩端顺利达到持力层设计标高。此外，桩径大，可获得较高的单桩承载力，可实行单桩单柱。但是，该桩型桩身质量不易控制，常出现桩底泥浆护壁性较差，容易导致塌孔、缩径等施工质量问题，从而严重影响桩身承载力。

由于该工程各岩土层风化程度、层顶埋深以及厚层变化不一，管桩施工时将难免出现桩长不一等现象，因此实际桩长建议以设计最大压桩力为主，以设计桩长为辅。冲（钻）孔桩施工中易产生塌孔、掉块，孔壁规整性差，清孔（渣）难度大，因此施工时应做好桩孔护壁、泥浆配制工作。该工程中的基础处理方案可以分为独立基础和顶板基础两种方式。顶板基础中工艺设备设施区域浇筑整块基础，采用钢筋混凝土结构。所有设备设施均固定布置在该基础上，可有效避免不均匀沉降，但方案施工成本较高。工艺管道处沿走向布置桩基础后，可考虑增设活动支架，根据场地内的沉降情况调整支架高差，保证管道水平，也可考虑在桩顶设置地梁，管道架设在地梁之上，以减少沉降影响。

5 结语

天然气场站的建设复杂且烦琐。因此，在实际的建设过程中，需要严格按照标准展开施工，严格要求，积极配合建设方和监督管理人员的监管控制，全面保证施工质量，以免发生安全事故，最大限度地减少天然气场站建设成本。

参考文献：

[1]刘士军.天然气场站建设和施工安全管理策略[J].化工设计通讯，2021（2）：19-20.

[2]单惠荣.天然气场站电气安装工程施工管理[J].化工管理，2019（23）：157-158.

[3]张文浩.天然气场站工艺管道的安装技术[J].化工设计通讯，2019（5）：215-226.

[4]吴闯.压缩天然气场站工程施工技术探究[J].化工管理，2016（25）：174.

[5]李建偉.大型液化天然气接收站工程施工质量验收划分[J].化工管理，2019（16）：186-187.

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