NB/T 1003-2012 国家石油储备地下水封洞库工程项目建设标准(试行).pdf

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NB/T 1003-2012 国家石油储备地下水封洞库工程项目建设标准(试行).pdf

NR/T 1003 2012

6.2.10每座润罐的潜油泵不应设置备用泵,潜油泵的台数不应少 于2台。 6.2.11每座洞罐潜水泵的台数不应少于2台,其中含1台备用泵。 6.2.12潜油泵、潜水泵及相应管道应采取防振动措施。 6.2.13洞罐的进油竖井和出油竖井应设置在不同的洞室。 6.2.14竖井内进油管道应采取消除液体冲击的措施。

6.3.1水封消库设计应充分利用围岩的自稳能力、承载能力。应 根据不同设计阶段对围岩稳定性进行不同精度的数值分析或相似 材料模拟。 6.3.2水封洞库设计应充分利用天然地下水系统的渗流特性和水 封能力。应根据不同设计阶段对地下水渗流场进行不同精度的数 值分析。 6.3.3地下工程开挖应采用光面爆破,采用其他爆破方式应进行 综合安全评估后确定。爆破质量和安全应符合《锚杆喷射混凝土 支护技术规范》GB50086和《爆破安全规程》GB6722的有关规 定出渣宜采用无轨运输方式。 6.3.4地下工程建设应采取动态设计、动态施工。 6.3.5洞室设计应符合下列规定: 1当岩体属于低地应力区时,洞室轴线方向应与岩体主要结 构面成大角度相交。当岩体属于高应力区时,洞室轴线与最大主 应力方向水平投影宜平行或小角度相交。 2洞室拱项应设置在微风化层项面以下不小于20m处。 3洞室拱顶位于最低地下水位以下的垂直距离应按下式计 算且不宜小于20m: Hw≥100p+15 (6.3.5) 式中: Hw—设计最低地下水位至润室拱项的垂直距离,m; 20

6.3.1水封消库设计应充分利用围岩的自稳能力、承载能力。应 根据不同设计阶段对围岩稳定性进行不同精度的数值分析或相似 材料模拟。 6.3.2水封润库设计应充分利用天然地下水系统的渗流特性和水 封能力。应根据不同设计阶段对地下水渗流场进行不同精度的数 值分析。 6.3.3地下工程开挖应采用光面爆破,采用其他爆破方式应进行 综合安全评估后确定。爆破质量和安全应符合《锚杆喷射混凝土 支护技术规范》GB50086和《爆破安全规程》GB6722的有关规 定;出渣宜采用无轨运输方式。 6.3.4地下工程建设应采取动态设计、动态施工。 6.3.5洞室设计应符合下列规定: 1当岩体属于低地应力区时,洞室轴线方向应与岩体主要结 构面成大角度相交。当岩体属于高应力区时,洞室轴线与最大主 应力方向水平投影宜平行或小角度相交。 2洞室拱项应设置在微风化层项面以下不小于20m处。 3洞室拱顶位于最低地下水位以下的垂直距离应按下式计 算且不宜小于20m: Hw≥100p+15 (6.3.5) 式中: Hw—设计最低地下水位至润室拱项的垂直距离,m; 20

P—洞室内的气相设计压力,MPa。 4、洞室断面形状应根据岩体质量等级、地应力大小及施工方 法确定。以块体失稳为主要破坏形式的围岩,应考虑断面形状对 不稳定块体造成的影响。 5洞室的断面宽度宜为15m~30m,高度宜为20m~40m, 相邻洞室的净间距不应小于洞室宽度的1.4倍。 6.3.6施工巷道设计应符合下列规定: 1施工巷道口宜选择在高程低、岩体完整性好的位置,并应 避开不良地质构造和容易发生崩塌、滑坡等地质灾害的地段。 2施工巷道口应有清坡范围,并采取排水,防止覆盖层、坡 积物、松动岩块滚落的措施。 :3施工巷道的数量应根据洞罐的数量、开挖工程量的大小、 施工工期等因素确定DL/T 1952-2018 变压器绕组变形测试仪校准规范,且不宜少于2条。 4施工巷道的断面形状宜采用直墙拱形断面;断面尺寸应 满足施工机具双向通行、施工人员单侧通行、通风、给排水、电 力及其他设施所占用空间的要求,断面宽度和高度不宜小于8m; 地面铺宜采用混凝土路面。 5施工巷道的转弯半径和纵向坡度应满足施工机具工作的 要求,最小转弯半径不宜小于50m,最大纵坡不宜大于13%。 6.施工巷道应设置排水沟和综合洞室,并应沿施工巷道纵向 每150m~200m设置缓坡段,缓坡段长度不宜小于40m 7地下工程施工完成后,施工巷道口应封闭。 6.3.7连接巷道设计应符合下列规定: 1,洞室顶层连接巷道的项面高程应与洞室项面高程一致;洞 室底层连接巷道的底面高程应与洞室底面高程一致。 2连接巷道断面形状宜采用直墙式断面。 3连接巷道兼做施工巷道时,应满足施工巷道的要求。 6.3.8水幕系统设计应符合下列规定: 1,洞罐上方应设置水平水幕系统;必要时洞罐外侧和相邻洞 21

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罐之间可设置垂直水幕系统。 2水平水幕孔超出洞室外壁的距离不应小于10m,垂直水 幕孔的孔深应超出洞室底面10m。 3水幕巷道底面至洞室顶面的垂直距离不宜小于20m。 4水幕巷道断面形状宜采用拱型直墙断面,跨度和高度不 宜小于4m。 5水幕孔直径宜为76mm~100mm,间距宜为10m~20m, 最终间距应根据水幕系统有效性试验结果确定。 6当设置垂直水幕孔时,应在水幕孔上端设置围堰,其高度 立高出水幕卷道底板500mm。 7水幕钻孔施工结束后应进行洗孔和水幕孔的单孔注水试验。 8·洞室顶层开挖一定距离后,应对水幕孔进行水幕系统有 效性试验。 9洞室顶层开挖完成后,宜进行水幕系统整体水力试验。 10水幕巷道充水前,应清除水幕巷道内的废弃杂物。 11水幕巷道应先于其下部洞室施工,水幕系统供水超前其 下部洞室顶拱的施工进度应由水文地质条件确定且不应小于 20m 12 施工期间水幕孔供水和运行期的水幕系统补水均应采用 清洁的淡水,供水和补水应不影响地下天然水环境和水幕系统使 用效率。 13施工期间应对水幕孔的压力和流量进行持续监测。 6.3.9竖并设计应符合下列规定: .1竖井口宜设置在高程较低、操作便利的位置,进、出油竖 井的布置宜使原油流动顺畅。 2竖井断面宜为圆形,直径应满足竖井施工及设备、管道安 装的要求,且不宜小于3m。 6.3.10泵坑设计应符合下列规定: 1泵坑应设置在出油竖井正下方。 22

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2泵坑的尺寸应满足设备、管道安装及操作的要求。 3泵坑四周应设置挡水墙,其高度与水垫层的设计高度一致。 6.3.11支护应符合下列规定: 1预可行性研究阶段的喷锚支护设计,可按《地下水封石洞 油库设计规范》GB50455的规定选择支护类型及参数。其他阶段 的支护设计,应根据相应阶段的地质勘察成果进行设计,施工过 程中应根据监控量测结果进行修正。 2·施工巷道口应根据地质和抗震设防要求采用合理的支护 措施。 3竖井井壁在中风化围岩及以上部分宜采用钢筋混凝土衬 砌支护;在中风化围岩以下部分可采用加强错喷支护。应采取防 止地震作用对竖井影响的措施。 4洞室、巷道或竖井交叉部位应根据地质情况采用加强支护 措施。加强区域应满足下列要求: 1)当洞室、巷道断面跨度等于大于10m时,加强区域 不应小于交叉区域向两侧延伸10m的范围。 2)当洞室、巷道断面跨度小于10m时,加强区城不应 小于交义区域间两侧延伸1倍断面跨度的范围。 5水幕巷道高度大于5m时拱部应进行喷射混凝土支护。 6·洞罐宜采用钢纤维喷射混凝土支护。 7.主要材料及构造应满足下列要求: 1)锚杆类别应选择全长黏结型镭杆,条件许可时宜首先 选择水泥砂浆铺杆。锚杆杆体宜选用HRB500、 HRB400钢筋制作,直径宜为18mm~28mm;采用 水泥砂浆锚杆时孔径应大于杆体直径20mm;水泥砂 浆的强度等级不宜低于M20:托板宜为Q235钢板, 尺寸不宜小于150mm×150mm×6mm。 2)喷射混激凝土的强度等级不应低于C25,钢纤维喷射混 .凝土的强度等级不应低于CF30。 23

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6.5给排水及污水处理

6.5.1水封洞库用水水源宜选用地表水或城镇自来水。水源或经 处理后的地表水应满足水封洞库各项用水对水质、水压、水量和 水温等的要求。

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6.5.2水封洞库供水量的确定应符合下列规定: 1:生产用水量和生活用水量应按最大小时用水量计算。 2生产用水量应根据生产过程和用水设备确定。 3生活用水量宜按25L/(人·班).~35L/(人·班)、8h 用水时间和2.5~3.0的时间变化系数计算。洗浴用水量宜按 40L/(人:班)60L/(人·班)和1h用水时间计算。 4消防、生产及生活用水采用同一水源时,水源供水能力应 按消防补充水量、生产用水量及生活用水量总和的1.2倍计算确 定。 6.5.3水封洞库的含油与不含油污水,应采用分流制管道排放。 南水排放宜采用明沟系统;受污染的地面雨水和生产污水应排至 含油污水处理设施:末被污染的地面雨水和生产废水排出围墙前 应设置水封装置。 6.5.4:水封洞库含油污水处理设施应设污水调节池,其容积可按 裂隙水5天的排出量进行计算。污水采用除油、气浮等污水处理 工艺处理,处理达到排放标准后排放。 6.5.5·水封洞库污水宜依托周边企业的污水处理设施进行处理。 6.5.6.水封洞库含油污水处理设施的构筑物和设备宜采用封闭方式。 6.5.7水封洞库污水排放口应设置取样点和检测水质、测量水量 的设施。 6.5.8水封洞库应设事故水应急设施,防止受污染事故水排出库外。 6.6电.气 6.6.1水封洞库用电负荷等级及供电要求: 1生产用电负荷应为二级负荷。 2水封洞库供电系统宜由两回线路供电,每一回路的容量应 满足水封洞库的全部计算负荷。 3·供电电源设计应符合下列规定: 1)供电宜采用外接电源。当采用外接电源有困难或不经 27

NB/T1003—2012 济时,可采用自备电源。 2)供电电压等级应根据用电负荷容量,并结合当地供电 条件综合确定。 3)采用单电源供电时,应设置备用发电机组,备用电源 宜满足1台潜水泵和消防控制系统的用电负荷。 4库区内的信息系统、消防泵站的事故照明应采用UPS应 急供电,后备时间不应少于1h。 5水封洞库重要场所应设置事故应急照明,连续供电时间不 应少于30min。 6.6.2水封洞库主要生产作业场所的配电电缆应采用铜芯电缆, 并应采用直埋或电缆沟充砂敷设,局部确需在地面敷设的电缆应 采用阻燃电缆。电缆不应与输油管道、热力管道同沟敷设。 6.6.3竖井及探作巷道爆炸危险场所区域划分应按《地下水封石洞 油库设计规范》GB50455的规定执行;其余按《石油库设计规范》 GB50074的规定执行:爆炸和火灾危险场所的电气设备的选择应按 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定执行。 6.6.4水封洞库地上设施应采取防雷、防静电接地措施。进入竖 并或操作巷道的金属管道(套管)在入口附近应分别设置2处防 雷接地,接地电阻不宜大于102。 6.7防腐及阴极保护 6.7.1水封洞库竖井内各金属管道、设备及其他金属构筑物应采 用防腐涂层与阴极保护相结合的方法进行防护。 6.7.2水封洞库不可更换的金属管道设备及金属构筑物设计寿命 不应小于50年。 6.8仪表及自动控制 6.8.1水封洞库应设置中心控制室,并采用计算机监控管理系统 对整个库区的生产进行集中操作、控制和管理。 28

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1竖井操作区为不封闭建筑物时,应采用自然通风,使竖井 操作区内的爆炸性气体浓度低于爆炸下限的规定值。 2当竖井操作区为封闭建筑物时,除采用自然通风外,还应 设置机械通风系统。机械通风系统的通风量可按换气次数法进行 通风量计算,换气次数不得小于12次/h。计算换气量时,建筑物 室内高度小于6m时按实际高度计算:建筑物室内高度超过6m时 按6m计算。 3机械通风系统宜从下部地带排出总风量的2/3,上部排出 1/3。当房间高度小于6m,或面积小于150m²,可仅从下部地带 排风。机械排风系统的吸风口应靠近油气泄漏点,吸风口距油气 泄漏点地面的高度不应大于0.3m。 6.10.2操作卷道内每处竖井区应设置固定式设备通风。操作巷道 应设2个洞口,其中1个洞口设置鼓风机,另1个洞口设置排风 机。通风系统的换气次数不应小于10次/h。排风管出口应设在操 作巷道外,距操作巷道洞口的水平距离不应小于20m,且应高出 操作巷道洞口处建筑物的屋顶1.5m以上。 6.10.3操作巷道的排风设计,应有防止油气倒灌入巷道和防止巷 道内设备、管道结露的措施。 6.11建设用地 6.11.17 水封洞库永久用地应包括: 1 洞室垂直地面投影四周向外50m以内的占地。 2. 地上生产、办公设施布置在水封洞库建筑界限以外的占 地。 3库外输油管道阀室(阀井)和标志桩等占地。 4 外部道路占地。 5水封洞库建筑界限外的观测孔占地。 6其他占地。 30 库士士

表6.12.1水封润库定员指标

注:QHSE表示质量健质安全环增

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3.0.1国家石油储备基地一般靠近石油需求量大的炼油厂,目前 国内炼油厂的炼油规模均在1000×10/a以上。按照国际能源机 构(IEA)的要求,其成员国应保持不低于90天石油进口量的石 油储备,为此国家石油储备基地按照炼油规模1000×10°t的1/4 建设,即每处国家石油储备基地的建设规模不小于250X10t。 欧洲、亚洲的经验都表明,当水封洞库容积达到一定数值时(法 国公司的统计资料是30X10m²,韩国公司的统计资料是57× 10°m"),建设水封洞库就比地面储油库经济。主要是因为原油物性 确定之后,施工巷道和竖井的建设费用变化不大,储存的容量越大, 相对而言这两方面的建设费用就越少,因此水封洞库储存规模越 大,水封洞库的单方造价就越低。 综上所述,国家石油储备基地水封洞库的建设规模不宜小于 300X10°m² 由于勘察与地质条件的符合性问题,施工开始后,地质条件 可能会与可行性研究和初设阶段的勘察结果存在一定的差异。如 果按照批准的库容建设可能会因为局部岩体的恶劣(或良好)导 致大幅增加(或减少)工程投资,为此可根据实际地质条件调整 总库容,但应报请主管部门批准并说明原因。 3.0.2低凝、低黏原油是指不需要加热储存及输送的原油。水封 洞库的原油储存周期长,如果储存高凝、高黏原油需要对所储原 油进行加热储存及输送,为此需要消耗大量热能,为节省水封洞 库的运营成本,降低能耗,制定本条规定。 3.0.3据了解在水封洞库内长期储存的原油物性不会发生变化, 为计算储油成本,暂定水封洞库所储油品10年周转1次。

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3.0.4水封洞库不可维修部分是指洞罐、连接巷道、水幕巷道、 竖并、泵坑以及竖并内套管、固定支架等,所以要求地下部分的 材料、设备,必须考虑其耐久性、可靠性。参考《工程结构可靠 性设计统一标准》GB50153,确定设计基准期、设计使用年限均 为50年。 3.0.5·国家石油储备基地所储原油应在国家需要时,在一定的时 间内输送到有需求的企业,为此要求水封洞库储运系统具备应急 投放能力。 3.0.6水封洞库储运系统应具备应急投放能力,但是考虑其对外 输油频率很低,因此输油设施配备不应过大,宜结合周边炼化、 外输管网及码头等设施统筹考虑。 3.0.7本条参照《石油储备库工程项目建设标准》(建标119 2009)第十九条。 3.0.9:水封洞库建(构)筑物的面积均不大,在满足安全生产和 使用的条件下,可将建(构)筑物合并建设,既可减少建设用地, 节省投资,又便于生产操作和管理。

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5.1.1为使工程期察满足水封淘库建设的要求,工程期察前应取 得设计单位提供工程勘察任务书(或是技术要求),并应根据设计 委托要求、工程特点、场区工程地质条件、水文地质条件等编制 勘察纲要;为保证工程勘察方案的合理性、有效性和可行性,工 程勘察方案应按各单位有关规定进行必要的审批,审批后的勘察 纲要成为勘察工作的依据之一。 5.1.2、5.1.3水封洞库属于地下工程的范畴,其勘察阶段的要求 与一般地面工程有所区别。首先要进行预可行性研究阶段的勘察 即选址勘察,从而优选推荐库址。而后进行可行性研究阶段的勘 察即初步勘察,从而初步查明库区的工程地质条件和水文地质条 件。初步设计阶段勘察应基本查明库区的工程地质和水文地质条 件。在水封洞库的施工过程中要进行大量的施工勘察工作。故按 水封洞库的建设程序和参照国外实际工程经验,确定其岩土工程 勘察阶段划分为预可行性研究阶段勘察、可行性研究阶段勘察(初 步勘察)、初步设计阶段勘察(详细勘察)和施工图设计及施工阶 段勘察(施工勘察)四个阶段。 水封洞库是人工开挖岩体洞室与围岩裂隙水构成的地下储存 空间。水封洞库的优劣、建库和投产后的经济效益,主要取决于 勘察过程中对水封洞库岩体和基岩裂隙水的研究深度。将水封洞 库工程勘察分为四个阶段是必要的,符合人们对事物的认识规律。 各个阶段工程勘察工作量的布设,应视前阶段勘察工作情况及拟 建库区水文与工程地质条件的复杂程度而定。根据国外此类工程 50

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勘察经验,施工图设计及施工阶段的工程勘察基本是同一流程, 本条将其二者合二为一,着重强调施工期间的动态勘察思路。 5.1.5地下岩体的地质条件复杂多变,通过钻探、物探准确确定 围岩类别及其稳定性是较困难的,国外工程实践也证明了这一点。 一般情况下,施工图设计和施工阶段前各阶段工程勘察所给出的 围岩分类与实际是有一定差别的,故最终应以施工勘察提供的围 岩分类及其稳定性为施工处理依据。 5.1.6水封润库库址的选择条件之一就是必须具有良好的水封条 件。但是,涌水量过大势必增加工程施工期间止水措施的投入和 运营期排水的费用。水封洞库涌水量是评价库址优劣的定量指标, 也是确定水幕补水和水封洞库排水处理设计的重要参数,为此, 库址的选择应分析评价其涌水量的大小,综合考虑技术与经济方 面的优化,在满足水封洞库水封条件的同时,尽可能减少施工及 运营期的费用投入

5.2预可行性研究阶段工程勘察

5.2.1~5.2.4预可行性研究阶段工程勘察的工作程序为接受任 务一搜集资料及室内研究一编制勘察纲要一现场选址勘察一资料 综合分析一编制预可行性研究阶段勘察报告。 资料搜集包括库址选择区域内的各类图件与文字资料,通过 对搜集资料进行详尽的分析研究,从中初步预选出几处基本具备 建设水封洞库条件的库址,编制预可行性研究阶段勘察纲要。 现场地质踏勘的目的是在多处预选库址内进行踏勘,按地质条 件的优良程度初步排序,确定重点库址比选方案。踏勘应以地面路 线地质调查为主要手段,可选用比例尺为1:10000或1:5000的地形 图为底图。踏勘内容应突出岩石类型及性质,地质构造发育程度及 水文地质调查,在重要的地质点、水文地质点进行描述,并将地质 点准确地标注在地形地图上,地质点的密度一般应大于20个/km²。 5.2.5预可行性研究阶段工程勘察以现场踏勘为主,辅以工程地 51

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5.2.13、5.2.14这两条规定了预可行性研究勘察阶段资料分析、 研究的重点。由于选址勘察投入的勘察工作量限制,显示出对已 有资料研究使用的重要性。 勘察报告中的"区域稳定性和库址稳定性”、“区域水文地质及 稳定地下水位、洞库涌水量估算和洞室埋深”为定性论述和估算 值;对各库址方案进行地质适宜性评估并推荐最佳库址方案是勘 察报告内容的重点,是确定库址位置的依据。 勘察报告中的“存在间题和对下一步工作的建议"是下一勘察 阶段的工作方向。 地质条件适宜性评估,可参照表1进行

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5.3可行性研究阶段工程勤密

5.3可行性研究阶段工程勤密

5.3.1可行性研究阶段的工程勘察应在预可行性研究阶段通过评 估的第一推荐库址场地内进行,确因环境条件(如地方规划、重 大地质问题等)发生变化,宜在第二推荐库址的场地内进行。可 行性研究阶段勘察应为最终确定库址和库区布置进行地质论证和 提供可行性研究所需的勘察成果。 5.3.3本条提出了可行性研究阶段土工程勘察应包含的内容。 2本阶段应初步查明库址范围内的工程地质与水文地质条 件,特别是岩层的产状,主要断层、破碎带和节理裂隙密集带的 位置、产状、规模及其组合关系。 5为防止大量涌水及其造成施工和运营成本的增加,应在初 步查明岩体结构和水文条件的同时,估算水封洞库的最大涌水量。 涌水量的预测是一个错综复杂的问题,受地层岩性、地质构造等 多因素的控制,计算参数较多,且难以确定,因而很难进行精确 的计算。常用的计算方法有:地下水动力学方法(如大岛洋志公 式、佐藤邦明公式等)、水文地质比拟法及水均衡法等。这些方法 都是经验公式,有各自的适用范围和边界条件。另外,还有地下 水流数值计算方法等。在本阶段应结合具体的条件采用多方法对 涌水量进行估算并进行相互校核。 6、7、初步查明各类岩体物理力学性质指标,节理裂隙的性 质、发育程度、组合关系、延伸性、开启度、裂面的粗糙度等, 按《工程岩体分级标准》GB50218确定岩体基本质量等级。在上 述工作的基础上,提出洞室轴线方向、洞室跨距、洞室间距及施 工巷道出入口位置等地下工程平面布置的建议。 10考虑到地下水资料具有长期积累的特点,应利用库址已 有勘探孔、民用井、地面水体初步建立水文观测网,开始定期水 位、水质监测工作。 5.3.4本阶段的工程地质测绘工作主要是对拟选库址在预可行性 54

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研究阶段工程勘察中进行的工程地质测绘的补充。根据对库址工 程地质和水文地质条件的深入认识,应对库址内地质条件复杂的 地段进行专门工程地质测绘,并提出测绘比例尺的要求。 5.3.5.物探测线间距包括预可行性研究阶段勘察所布置的物探测 线在内,在条件允许时宜通过钻孔布置,其目的是校核资料,提 高物探成果的可靠性。 5.3.6钻孔的布置应具有针对性,在钻孔之前应进行钻孔设计, 设计的主要内容包括孔深、孔径、垂直孔或是斜孔、拟在孔内进 行的测试与试验及钻孔的后期利用、回填要求等。 5.3.7水文地质试验可选择压水、注水、抽(提)水等试验,试 验应根据岩体渗透性条件分段进行,抽(提)水、注水试验宜采 用非稳定流试验方法,压水试验宜采用双栓塞止水试验方法。 5.3.8:为更好地了解地下水动态特征;除利用已有钻孔外,必要 时可专门布置地下水监测孔,以便形成观测网。 5.3.9库址可行性分析评价包括库址条件评价,库址条件可参照 表2进行评价分类

表2水封洞库库址条件分类

NB/T1003—2012 5.4、初步设计阶段工程勘察 5.4.4本条提出了钻探工作的要求。 1每个钻孔应进行设计,设计主要应包括钻孔的目的、孔径、 深度、斜度、孔内测试项目及要求,完钻后钻孔的利用及保护等 内容。 3规定勘探点布置的原则。 5施工巷道口可采用平洞勘探,在条件允许的情况下宜在施 工巷道先行进行施工导洞,这样既可取得各项实际资料,又可节 省费用。 5.4.5水文地质试验可选择压水、注水、抽(提)水等试验,试 验应根据岩体渗透性条件分段进行,抽(提)水、注水试验宜采 用非稳定流试验方法,压水试验宜采用双栓塞止水试验方法。 5.4.6为提高地下水观测的可靠性,应根据渗流场分析评价和前 期观测工作的总结进一步完善水文观测网,如现有可用水文地质 观测孔不能满足地下水观测的要求时,可布置专门的观测孔。 5.5施工图设计及施工阶段工程勘察 5.5.3根据水封洞库施工的特点,提出分阶段对勘察资料进行总 结分析,指导下一阶段设计、施工。对前阶段工程勘察成果进行 分析校验,对新揭露的地质现象进行必要的勘察工作;根据校验 结果初步预测地下重要工程部位(如泵坑、洞室交叉处、连接处 等)的岩土工程条件,并进行必要的钻探补充工作。 5.5.4估算洞室、巷道涌水量的目的是为施工排水设计提供依据, 为水封洞库的运营排水设计提供预测值。 56

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5.4初步设计阶段工程勘察

5.4初步设计阶段工程勘察

6.2.1水封洞罐不应少于2座洞罐,主要是从经济性和倒罐工艺 考患,并且每润罐容积满足一次单品种原油最大卸船量的要求, 因此每座洞罐的容积不小于40×10°m。 6.2.3操作竖井区布置在地面时,应根据当地的环境条件确定竖 井区是采用露天、棚或房的形式布置。当竖井操作区受地形条件 限制时可采用操作巷道布置。 6.2.5:洞罐储油分别为固定水位法储油和动水位法储油。储存原 油的水封洞库容积较大(一般都大于100×10m²),采用动水位 法储油,洞罐发油时需要大量的水进入洞罐补充发油时的洞室空 间,进油时又要排出大量的含油污水需要处理或储存,运行费用 较高;另外,水封洞库所在地是否能满足供水的条件也存在问题, 57

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故储存原油的水封洞库宜采用固定水位法储油。 水垫层高度是在总结国外类似工程经验的基础上确定的。 6.2.7洞罐进油时大呼吸产生的油气的处理方案应进行技术经济 比较后确定。不同的油气处理方式投资差额比较大,应根据国家 有关环保的标准、当地环境要求及原油的周转频率进行技术经济 比较,最终确定经济合理的油气处理方案。 洞罐向外发油时,采用惰性气体或烃类气体补偿,洞罐内混 合气体含氧量控制在安全的范围。 6.2.10水封洞库的发油作业为间隙性作业,因此不设备用潜油 泵。为灵活发油并考虑洞罐油品循环倒罐的需要每座洞罐设置2 台潜油泵。 6.2.11潜水泵为经常运行的间歇性运转设备,因此每座洞罐设置 1台备用泵。 考虑实际地质条件与初步设计阶段地质勘察可能会存在一定 的差异,根据国外公司的设计经验潜水泵的最终排量应根据洞室 施工完成实测的渗水量确定。

6.3.1不同设计阶段采用的分析方法精度不同。一般在预可行性 研究阶段,采用地质分析法、工程类比法等进行分析;可行性研 究阶段除采用工程类比法外,还要对洞室群的围岩稳定性进行数 值分析或相似材料模拟等:初步设计阶段对围岩物理力学参数进 行细化,对可行性研究阶段的稳定性分析进一步分析、复核;施 工阶段则进行现场监控、反馈分析等工作,对初步设计进行验证, 并且对稳定性受结构面控制的围岩采取块体理论确定稳定性。 6.3.2各设计阶段进行的渗流场分析计算精度不同。预可行性研 究阶段,采用经验公式或工程类比法进行涌水量估算;可行性研 究阶段通过数值模拟计算,评估洞室涌水量、渗水量及论证水幕 系统设计方案;初步设计阶段对水文参数进行细化、复核,完善 58

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5本款主要是参照国内外已建的工程经验提出的。 6.3.6施工卷道设计要求说明如下: 1合理选择施工巷道口是缩短工期,降低工程造价的重要前 提。 2通常施工巷道口段埋深小,难以形成承载拱,易引起施工 时的坡面崩、滑动、地表面下沉、偏压、水滤等,在施工巷道 口设计中应充分考虑上述可能出现的间题。 4施工巷道底面一般设计为厚度不小于150mm的混凝土路 面,必要时可配置构造钢筋。其主要目的是为了减少运输石渣大 型车辆的轮胎磨损。 5本款是考虑一般施工机具和运输设备在一定速度下的转 弯安全和爬坡能力确定的。 6沿施工巷道纵向设置综合洞室,主要是考虑临时储存物 资、排水、运输设备制动失灵等情况确定的,设置间距根据施工 需要、地质情况确定,本标准不作具体规定:设置缓坡段是考虑 运输设备爬坡时设备动力的需要。 7封闭施工巷道口是为防止发生意外人身安全事故。 6.3.7·连接巷道设计要求说明如下: 1连接卷道和洞室顶面高程一致是为保证同一洞罐内油面 高度一致,流通顺畅。 6.3.8水幕系统设计要求说明如下: 1水幕系统的设置是为确保水封润库的水封压力长期稳定, 要满足水封洞库的设计地下水位、地下水覆盖范围和补充地下水 渗流量的要求。水平水幕系统是保证水封洞库竖向的水封压力, 垂直水幕系统是防止不同洞罐储存的油品互相运移及油品顺着岩 体裂隙渗透到库外。对于是否必须设置水幕系统,目前学术上还 存在争论,早期的水封洞库有的没有设置水幕系统,但随着建设 规模的扩大和可靠性要求的提高,近期的国外大型水封洞库及 LPG洞库均设置了水平水幕系统,根据地质条件有的设置了垂直 60

水幕系统。所以对水平水幕系统从严要求,而对垂直水幕系统适 当放松。 6垂直水幕孔上端设置围堰,是防止水幕巷道内的泥渣等杂 物堵塞垂直水幕孔而影响水封效果。 7~9水幕孔的单孔注水试验目的在于检测每个水幕孔的渗 透性参数,以及评估水幕孔的补水效率。水幕系统的有效性试验 可在水靠孔中整体或分区域进行,以评估水幕系统的补水效率及 有效性,确定是否需要进一步增加水幕孔。在洞室项层完全开挖 后,进行水幕系统的整体水力试验,:即给水幕系统充水,监测洞 罐范围的渗水量是否符合设计要求,是否存在新的渗水部位需要 进行注浆封堵,并监测洞室周边的地下水压力是否正常。 12,为防止对区域地下水水质造成不良影响,注入水幕系统 中的水质应尽量接近天然水,并且还要防止补水内杂质、细菌等 堵塞水幕孔。 6.3.9:竖井口设置在高程较低的位置是为缩短竖井长度。 6.3.11支护设计要求说明如下: 1地质环境复杂多变,对地质条件的认识需要逐步深化。在 预可行性研究阶段地质勘察深度极为有限,在后续阶段也不太可 能完全掌握所有的地质资料,所以根据深入的地质助察工作修正 围岩分级、调整支护参数,是错锚喷设计中的重要工作。 2施工巷道口部位靠近地表,一般均已风化、围岩完整性差, 且受地震影响较大,故应采用加固措施。 3考虑竖并为地上、地下的唯一通道,其作用尤为重要,理 应采取加强措施。 5.本款属于安全防护措施,防止巷道过高时,拱顶落石危及 驰工人员、设备的安全。 6大量的试验资料表明,钢纤维喷射混凝土的一系列性能都 优于普通喷射混凝土,特别是它具有良好的韧性(即从加荷开始 直至试件完全破坏所做的总功,常以荷载一挠度曲线与横坐标轴 61

所包络的面积表示),约比紫喷混凝王提高10倍~50倍,抗冲击 能力约比素喷混凝土提高8倍~30倍。故规定宜采用钢纤维喷射 混媒土支护。 7钢纤维喷射混凝土的相关要求来自《纤维混凝土结构技术 规程》CECS38。 6.3.12注浆设计要求说明如下: 1洞罐处理后的渗水量应根据围岩渗透系数、注浆效果、 工程建设造价及运行费用等影响因素综合确定。就目前国内缺乏 相关工程经验的现状,本标准参照《地下工程防水技术规范》 GB50108规定的四级防水标准执行,但取消了任意100m²渗水 面积的平均渗水量应不大于·4L/(m²,d)的要求。渗水量较大 是指通过超前地质预报、量测等手段判断洞罐表面平均渗水量大 于 2L/ (m · d)。 2当地下水及储存油品具有侵蚀性时,可针对水及储存油品 的侵蚀性质,选用抗酸水泥等特种水泥:目前广泛应用于注浆工 程的材料是普通硅酸盐水泥。 6.3.13密封塞设计要求说明如下: 1密封塞上设置人孔,是为方便密封塞施工时人员出入、材 料运输,一且密封塞漏水,人员可以穿过密封塞进行维修。当有 其他通道可以满足以上需要时,密封塞上可以不设人孔。 2:设置双密封塞以及与密封塞之间区域相连通的水幕孔是 为降低该区域密封不严而发生洞罐间串油的风险。 3事故状态下密封塞应有一定的抗爆能力。国外研究资料表 明,一个单位的气体爆炸后体积会膨胀到8倍左右。考虑储油洞 室的容积不可改变,因此密封塞应能承受8p的洞室内压,P为洞 室内的气相设计压力(MPa)。 4·本款主要目的是增加密封塞的嵌固和承压的安全储备以 及水封的严密性。 6本款主要是为增加竖井的密封性能而规定的。

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6.3.14、洞罐清洗、标定要求说明如下: 1润罐、水幕巷道、储油的施工道段等由手施工中项、壁 有很多粉尘,底面有很多碎石渣及喷射混凝土回弹的水泥浆、粉 未等杂质。在上述空间施工后,应用高压水冲洗干净,避免这些 粉尘等在投产后落入油中;避免水幕巷道的粉尘流入注水孔堵塞 岩石的渗水缝隙。 2由于洞室内的杂质、粉尘、回弹的混凝土粉末不易用水清 洗干净,同时长时间冲洗费水、费工。在洞罐底板上设置不小于 100mm的素混凝土层并找平,才能使洞罐储油环境改善。 6.3.15安全监测设计要求说明如下: 1,水封润库的水封条件对场区地下水的稳定性有明确的要 求。因此应在施工及生产运行期,长期通过地下水监测孔对水封 洞库的地下水位进行监测,观察地下水位的变化,通过监测孔取 得水样进行分析,监测地下水质有无变化。通过上述监测,了解 洞罐储油的安全性、密封性等。 4通过埋设在洞罐周边围岩内的传感器对洞室不稳定块体 掉落所产生的声波信号进行监测,实现对洞室内落石的报告和定 位。根据国外工程经验,振动(落石)监测可以对洞室项部掉落 的大于0.5m的石块进行准确定位。

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场最大用水量20L/s,四级站场30L/s,三级站场45L/s。水封洞 库的地上部分和操作巷道的火灾危险远低于石油天然气生产的 三级站场,但考虑水封洞库的储量一般高于100X10'm,且属 于国家石油储备,提高消防能力,取石油天然气生产三级站场的 数值。 辅助生产设施的消防水量同《石油化工企业防火设计规范》 GB50160的规定, 消防水泵的双动力源可为电驱泵和柴油机驱泵。 6.4.3参照《石油天然气工程设计防火规范》GB50183,水封洞 库地上设施的火灾危险性低于石油天然气生产的三级站场,可不 配备专业消防车辆和专业消防人员。如果邻近消防协作力量不能 在30min内到达时,应设置泡沫站和移动泡沫设施。 6.4.4当水封洞库设操作卷道时,应考虑操作巷道内管道、阅门、 法兰等可能泄漏物料发生火灾时的消防。所以,除设置必要的消 防器材外,沿操作巷道距离不大于60m及每座竖井口附近布置消 防栓是合理的。

6.5给排水及污水处理

6.5.1水封洞库用水主要包括施工期用水、生活用水、消防用水 和水幕系统用水等生产用水。生活用水的水质应符合《生活饮用 水卫生标准》GB5749,施工期用水宜经沉淀过滤后循环使用。 6.5.3为防止污染,保护环境,排水系统必须清、污分流。在计 量区、油气处理装置区、竖井操作区等阀门较多处有可能产生油 品泄漏污染地面而产生污染雨水的区域设置围,并设排水切换 设施,初期污染雨水和生产污水排向含油污水管道,清净雨水排 向雨水系统,减少含油污水的处理量。为防止库区外雨水倒灌进 库区应在围墙排水口处设置水封装置。 6.5.4水封洞库含油污水应经处理并达到排放标准后才能排放。 由于目前没有水封洞库裂隙水处理后可以回注的标准,并且回注 64

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水水质要求标准较高,污水处理工艺复杂,污水处理设施投资较 高,一旦处理不合格,会造成地下水的污染,暂不进行回注。 含油污水处理设施的施工、订货宜在洞罐施工完成后进行, 考虑洞罐完工后裂隙水渗出量会与初步设计阶段有一定的差异, 因此含油污水处理设施的施工、订货可依据洞罐完工后的实际裂 蒙水渗出量进行。 6.5.8为防范和控制水封洞库地面设施发生事故时或事故处理过 程中产生的物料泄漏和污水对周边水体环境的污染及危害,降低 环境风险应设事故水应急设施。事故水量可根据事故时物料泄漏 流量、消防水流量、清净水流量、雨水流量等计算。

1水封洞库主要负荷为发油作业用电,根据电力负荷分类标 准定为二级负荷。根据《供配电系统设计规范》GB50052的要求, 二级负荷供电系统宜由两回线路供电。水封洞库用电负荷容量较 大GB/T 34907-2017 稠油蒸汽热采井套管技术条件与适用性评价方法,综合考虑节省建设投资、可靠运营、便于管理等因素,其电 源优先考惠外接电源。 5水封洞库的重要场所主要是指变(配)电间、发电机房、 油泵区、控制室、通信机房、消防泵房等。

6.7.2水封洞库地下不可维修部分设计使用年限为50年,因而要 求水封洞库洞室、竖井内金属管道及金属构筑物等设计寿命不应 小于50年。

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