全國壓力管道設(shè)計(jì)審批人員指導(dǎo)培訓(xùn)教材第三章輸油與輸氣管道_第1頁
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文檔簡介

1、全國壓力管道設(shè)計(jì)審批人員指導(dǎo)培訓(xùn)教材 第三章 輸油與輸氣管道3 輸油和輸氣管道3.1 輸油輸氣管道設(shè)計(jì)主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范3.2 管道線路設(shè)計(jì)3.3 管道敷設(shè)3.4 管道強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算3.5 管材和管道附件的選用3.6 管道穿越工程3.7 安全與放空3.8 油、氣管道施工3.1 輸油、輸氣管道設(shè)計(jì)主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范(1) 輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50251-2003;(2) 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50253-2006;(3) 石油、天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50183-2004;(4) 石油、天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件;(5) 油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50423-2007; (6)

2、 輸油(氣)埋地鋼質(zhì)管道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范SY/T0450-2004 ;(7) 鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范GB/T21447-2008;(8) 埋地管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范SY/T0036-2000;(9) 埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極、陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范SY/T0019-97;(10)埋地鋼質(zhì)管道交流電排流保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0032-20003.2 管道線路設(shè)計(jì)(1)根據(jù)任務(wù)要求應(yīng)經(jīng)過的線路起、終點(diǎn)及油、氣體接收、分輸點(diǎn)。(2)線路走向應(yīng)根據(jù)沿線地形條件、地質(zhì)條件、環(huán)境條件確定;(3)線路應(yīng)避開軍事設(shè)施、機(jī)場、車站、碼頭、國家級自然保護(hù)區(qū)、國家重點(diǎn)文物保護(hù)區(qū)等。(4)線路走向應(yīng)考慮沿線的水、電、訊、交通情

3、況及居住區(qū)、城市規(guī)劃要求,選擇方便施工和運(yùn)行的方案。(5)符合相關(guān)規(guī)范要求。 3.2.1 輸油、輸氣管道線路工程選線原則 輸氣管道的安全是通過嚴(yán)格控制管道及其構(gòu)件的強(qiáng)度和嚴(yán)密性,并貫穿到設(shè)計(jì)、設(shè)備材料選用、施工、生產(chǎn)、維護(hù)到更新改造的全過程。用控制管道的強(qiáng)度來保證管線系統(tǒng)的安全,從而對周圍構(gòu)筑物提供安全保證。輸氣管道根據(jù)周圍公共活動的增加而降低管道應(yīng)力水平,即增加管道壁厚。 3.2.2 輸氣管道設(shè)計(jì)的安全原則 地區(qū)等級的劃法是根據(jù)通過地區(qū)按沿線居民戶數(shù)和建筑物的密集程度劃分四個等級,其劃分方法是沿管道中心線兩側(cè)各200m范圍內(nèi),任意劃分長度為2km并能包括最大聚居住戶數(shù)的若干地段,在劃定的管段

4、區(qū)域內(nèi)計(jì)算供人居住獨(dú)立建筑物(戶)數(shù)目。定為該地區(qū)域居民密度指數(shù),以此確定地區(qū)等級及對應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)(F)見下圖: 3.2.3 輸氣管道線路設(shè)計(jì)的地區(qū)等級劃分強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)(F)表地區(qū)等級居民密度指數(shù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)F一級地區(qū)戶數(shù)在15戶或以下區(qū)段0.72二級地區(qū)戶數(shù)在15戶以上,100戶以下的區(qū)段 0.6三級地區(qū)戶數(shù)在100戶以上區(qū)段包括工業(yè)、商業(yè)區(qū)、發(fā)展區(qū)等 0.5四級地區(qū)系指四層及以上樓層,交通頻繁地下設(shè)施多等區(qū)段0.4 輸油管道除按輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)和選擇管材外,還應(yīng)與周圍建構(gòu)筑物保持一定距離,符合下列規(guī)定:(1)與城鎮(zhèn)居民點(diǎn)或獨(dú)立的人群密集房屋的距離,不宜小于15m;(2)

5、與飛機(jī)場、海(河)港碼頭、大中型水庫和水工建、構(gòu)筑物, 工廠的距離不宜小于20m;(3)與高速公路、一、二級公路平行敷設(shè)時,管道中心距公路用地 范圍邊界其距離不宜小于10m,三級及以下公路不宜小于5m ;(4)與鐵路平行敷設(shè)時,管道應(yīng)敷設(shè)在距離鐵路用地范圍邊線3m以外;(5)同軍工廠、軍事設(shè)施、易燃易爆倉庫、國家重點(diǎn)文物保護(hù)單位的 最小距離應(yīng)同有關(guān)部門協(xié)商解決。 3.2.4 埋地輸油管道同建、構(gòu)筑物的最小間距3.2.5 管道外壁防腐絕緣層的設(shè)計(jì)要求 油氣管道外壁防腐蝕主要是采取外壁防腐絕緣層加陰極保護(hù)聯(lián)合防腐措施。外壁防腐絕緣層防腐蝕原理是將防腐材料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管表面上,高電阻

6、的涂層將管道金屬與腐蝕介質(zhì)隔離,切斷金屬電化學(xué)腐蝕電池的通路,從而阻止管道金屬腐蝕。管道外壁防腐絕緣層基本性能要求: (1)高的絕緣性; (2)足夠的機(jī)械強(qiáng)度(粘結(jié)性、針入度、抗沖擊性、耐磨性等) (3)良好的穩(wěn)定性(耐大氣老化、化學(xué)穩(wěn)定性吸水率、耐高、低 溫性能好等); (4)具有一定的耐陰極剝離強(qiáng)度的能力; (5)抗微生物腐蝕性能好; (6)防腐層破損后易于修補(bǔ);3.2.6 管道陰極保護(hù)設(shè)計(jì)原理及陰極保護(hù)方法(1)陰極保護(hù)原理 給金屬通以陰極電流,使金屬表面陰極極化,抑制表面 上陽極區(qū)金屬的電子釋放,從根本上防止了金屬的腐蝕。(2)陰極保護(hù)方法有以下兩種: 1)強(qiáng)制電流陰極保護(hù) 利用外部直

7、流電源,取得陰極極化電流,以防止金屬遭受 腐蝕的方法稱強(qiáng)制電流陰極保護(hù)或外加電流陰極保護(hù)。此時被 保護(hù)的金屬接在直流電源的負(fù)極上,而電源的正極則接輔助陽 極。 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)為目前油氣管道陰極保護(hù)的主要形式。 該保護(hù)系統(tǒng)主要包括供電電源,輔助陽極(陽極地床),參比 電極、電絕緣裝置,檢測系統(tǒng)等。 2)犧牲陽極保護(hù) 犧牲陽極保護(hù)實(shí)質(zhì)上是應(yīng)用了不同金屬間電極 電位差的 電化學(xué)原理來實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。當(dāng)鋼鐵管道與電位更負(fù)的金屬電 氣連接,并且兩者處于同一電解質(zhì)溶液中(如土壤、 海水) 則電位更負(fù)的金屬作為陽極在腐蝕過程中向管道提供陰極保護(hù) 電流,實(shí)現(xiàn)管道的陰極保護(hù)。 常用的犧牲陽極有鎂和鎂合金、鋅及鋅

8、合金以及鋁合金三大類。 3.2.7 輸油、氣管道線路截?cái)嚅y的設(shè)置 輸氣管道應(yīng)設(shè)置線路截?cái)嚅y。線路截?cái)嚅y位置應(yīng)選擇在交通方便、地形開闊、地勢較高的地方 截?cái)嚅y最大間距應(yīng)符合下列規(guī)定: 1)以一級地區(qū)為主的管段不宜大于32km; 2)以二級地區(qū)為主的管段不宜大于24km; 3)以三級地區(qū)為主的管段不宜大于16km; 4)以四級地區(qū)不為主的管段宜大于8km。 上述規(guī)定的閥門間距可以稍作調(diào)整,使閥門安裝在更容易接近的地方。 截?cái)嚅y可采用自動或手動閥門,并能通過清管器或檢測儀器。 輸油管沿線閥門間距不應(yīng)超過32km,穿越大型河流、人口密集區(qū)等管道兩端應(yīng)設(shè)置截?cái)嚅y。3.2.8 輸氣管道標(biāo)志設(shè)置如何規(guī)定(1

9、)輸氣管道沿線應(yīng)設(shè)置里程樁、轉(zhuǎn)角樁、交叉和警示牌等永 久性標(biāo)志。(2)里程樁應(yīng)沿氣流前進(jìn)方向左側(cè)從管道起點(diǎn)至終點(diǎn),每公里 連續(xù)設(shè)置。陰極保護(hù)測試樁可同里程樁結(jié)合設(shè)置。(3)埋地管道與公路、鐵路、河流和地下構(gòu)筑物的交叉兩側(cè)應(yīng) 設(shè)置標(biāo)志樁(牌)。(4)對易于遭到車輛碰撞和人畜破壞的管段,應(yīng)設(shè)置警示牌, 并應(yīng)采取保護(hù)措施。 3.3 管道敷設(shè)(1)輸油、輸氣管道應(yīng)采用埋地方式敷設(shè),特殊地段也可采 用土堤、地面等形式敷設(shè)。 3.3.1 輸油、輸氣管道敷設(shè)要求如何規(guī)定(2)埋地輸油、氣管道覆土層最小厚度應(yīng)符合下表中的規(guī)定。在不能滿足要求的覆土厚度或外荷載過大、外部作業(yè)可能危及管道之處,均應(yīng)采取保護(hù)措施。地

10、區(qū)等級土壤類巖石旱地水田一級地區(qū)0.60.80.5二級地區(qū)0.60.80.5三級地區(qū)0.80.80.5四級地區(qū)0.80.80.5注:(1)對需平整的地段應(yīng)按平整后的標(biāo)高計(jì)算。 (2)覆土厚度應(yīng)從管頂算起。 (3)埋地輸油管道覆土厚度不應(yīng)小于。 (4)巖石、礫石區(qū)溝底應(yīng)比土壤管溝挖深,用細(xì)土墊平。最小覆土厚度表(m) 當(dāng)溝埋管道覆土層厚度不足以克服管子浮力時,應(yīng)采用穩(wěn)管措施。 3.3.2 沼澤、水網(wǎng)(含水田)地區(qū)管道敷設(shè)措施(1)當(dāng)輸油管道的設(shè)計(jì)溫度同安裝溫度之差較 大時,宜在管道出土端、彎頭、管徑改變 處以及管道同清管器收發(fā)裝置連接處根據(jù) 計(jì)算設(shè)置錨固設(shè)施。(2)當(dāng)管道翻越高差較大的長陡坡時,

11、應(yīng)根據(jù) 計(jì)算,在穩(wěn)定的位置設(shè)置固定墩。(3)當(dāng)輸油管道采用錨固墩(件)錨固時,管 道同錨固墩(件)之間應(yīng)有良好的電絕緣。3.3.3 輸油管道錨固墩設(shè)置 埋地輸油、輸氣管道與其它管道、通信電纜交叉敷設(shè)時其間距應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼質(zhì)管道外防腐控制規(guī)范GB/T21447的有關(guān)規(guī)定。 (1)被保護(hù)管道與其它地下管道交叉時,二者間的凈垂直距離不應(yīng)小于。當(dāng)小于時,兩者之間必須設(shè)有堅(jiān)固的絕緣隔離物,確保交叉兩管不接觸。同時兩管道在交叉點(diǎn)兩側(cè)各延伸10m以上的管段上應(yīng)做特加強(qiáng)及防腐層。(2)管道與電纜交叉時,相互間的凈垂直距離不應(yīng)小于。同時在交叉點(diǎn)兩側(cè)各延伸10m以上的管段和電纜上應(yīng)做特加強(qiáng)及防腐層。3.3.

12、4 埋地輸油、輸氣管道與其它管道、電纜交叉敷設(shè)要求名 稱3kV3-10kV35-66kV110kV220kV開闊地區(qū)最高桿(塔)高路經(jīng)受限地區(qū)(m)1.52.04.04.05.03.3.5 埋地輸氣(油)管道與架空輸電線路平行敷設(shè)時安全距離按下表要求:注:(1)表中距離為邊界線至管道任何部分水平距離 (2)路經(jīng)受限地區(qū)最小水平距離應(yīng)計(jì)架空電力線的最大風(fēng)偏接地形式電力等級(kV)1035110220安全距離(m)臨時接地0.51.03.05.0鐵塔或電桿接地1.03.05.010.0電站變電所接地5.010.015.030.03.3.6 輸氣(油)管道與交流電力系統(tǒng)的各種接地裝置水平距離不應(yīng)小于

13、下表規(guī)定:(1)彎頭的曲率半徑應(yīng)大于或等于外直徑的4倍, 并應(yīng)滿足清管器或檢測儀器能順利通過的要求。(2)現(xiàn)場冷彎彎管的最小曲率半徑應(yīng)符合下表的 規(guī)定。公稱直徑DN(mm)最小曲率半徑Rmin30018D35021D40024D45027D50030D3.3.7 輸油、輸氣管道彎頭、彎管的選用要求(3)彎管和彎頭的任何部位不得有裂紋和其他機(jī)械 損傷,其兩端的橢圓度應(yīng)小于或等于;其 他部位的橢圓度不應(yīng)大于。(4)彎頭和彎管不得使用皺褶彎和蝦米彎。管子對 接偏差不得大于3。(5)彎管上的環(huán)向焊縫應(yīng)進(jìn)行X射線檢查。 (1)彈性敷設(shè)管道與相鄰的反向彈性彎曲管道之間及彈性 彎曲管段和人工彎管之間,應(yīng)采用

14、直管段連 接;直管 段長度不應(yīng)小于管子外徑值,且不應(yīng)小于500mm。(2)彈性敷設(shè)管道的曲率半徑應(yīng)滿足管子強(qiáng)度要求,且不得 小于鋼管外直徑的1000倍。垂直面上彈性敷設(shè)管道的曲 率半徑尚應(yīng)大于管子在自重作用下產(chǎn)生的撓度曲線的曲 率半徑,其曲率半徑應(yīng)按下式計(jì)算: 3.3.8 輸油、輸氣管道采用彈性敷設(shè)要求3.4 管道的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算(1)埋地管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)管段所處地區(qū)等級以及所承受可變荷載和 永久荷載而定。當(dāng)埋地管道設(shè)計(jì)地震動峰值加速度等于或大于 時,應(yīng)進(jìn)行抗拉伸和抗壓縮校核。(2)埋地直管段的軸向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力組合的當(dāng)量應(yīng)力,應(yīng)小于管子的 最小屈服強(qiáng)度的90%。管道附件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不應(yīng)小于

15、相連直管段的 設(shè)計(jì)強(qiáng)度。3.4.1 輸氣管道強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)符合哪些規(guī)定 輸氣管道直管段壁厚按下式計(jì)算: 式中: 鋼管計(jì)算壁厚,cm; P設(shè)計(jì)壓力,MPa; D鋼管外徑,cm; s鋼管的最小屈服強(qiáng)度,MPa; F強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù); 焊縫系數(shù); t溫度折減系數(shù)。當(dāng)溫度小于120時,t值取。3.4.2 輸氣管道強(qiáng)度計(jì)算公式 最小管壁厚度表(mm) 鋼管公稱直徑最小壁厚鋼管公稱直徑最小壁厚100、1502.5600、650、7006.52003.5750、800、850、9006.52504.0950、10008.03004.51050、1100、1150、12009.0350、400、4505.01300、

16、140011.5500、5506.01500、160013.0 輸油管道、管道附件和支承件,應(yīng)根據(jù)敷設(shè)形式、所處環(huán)境和設(shè)計(jì)運(yùn)行條件,按可能同時出現(xiàn)的功能性荷載、環(huán)境荷載、施工荷載和偶然性荷載的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.4.3 輸油管道強(qiáng)度計(jì)算要求 管道許用應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算: 式中:鋼管的許用應(yīng)力,MPa ; K設(shè)計(jì)系數(shù),一般地段??;輸油站內(nèi)的設(shè)計(jì)系數(shù)K按表選?。?焊縫系數(shù); 鋼管的最小屈服強(qiáng)度,MPa。()輸油管道鋼管許用應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算: 式中: 鋼管的許用應(yīng)力,MPa ; K設(shè)計(jì)系數(shù),一般地段??; 輸油站內(nèi)的設(shè)計(jì)系數(shù)K按下表選取; 焊縫系數(shù); s鋼管的最小屈服強(qiáng)度,MPa。3.4.4 輸油管道直

17、管段的鋼管壁厚計(jì)算管線鋼號L245L290L360L415設(shè)計(jì)系數(shù)K0.560.480.430.42輸油站內(nèi)設(shè)計(jì)系數(shù)K的選取表式中: c鋼管的許用應(yīng)力,MPa; P設(shè)計(jì)壓力,MPa; D鋼管外徑,cm; 鋼管的許用應(yīng)力,MPa。 輸油站間的輸油管道可按設(shè)計(jì)內(nèi)壓力分段設(shè)計(jì)管道的管壁厚度。()輸油管道直管段的鋼管壁厚計(jì)算: 管道的鋼度應(yīng)滿足運(yùn)輸、施工和生產(chǎn)運(yùn)行的要求。鋼管的外直徑與壁厚的比值不應(yīng)大于140。 3.4.5 輸油、輸氣管道鋼度要求彎頭和彎管的管壁厚度按下式計(jì)算 式中: b彎頭或彎管的管壁計(jì)算厚度,mm; 彎頭或彎管所連接的直管段壁計(jì)算厚度,mm; m彎頭或彎管的管壁厚度增大系數(shù); R彎

18、頭或彎管的曲率半徑,mm; D彎頭或彎管的外直徑,mm。3.4. 彎頭和彎管的管壁厚計(jì)算3.5 管材和管道附件的選用(1)輸氣管道所用鋼管、管道附件應(yīng)根據(jù)使用壓力、溫度、 介質(zhì)特性、使用地區(qū)等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 采用的鋼管和鋼材,應(yīng)具有良好的韌性和可焊性。(2)輸氣管道選用國產(chǎn)鋼管,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油 天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件GB/T9711、高壓 鍋爐用無縫鋼管GB/T5310、化肥設(shè)備用高壓無縫鋼 管GB6479的有關(guān)規(guī)定。(3)輸氣管道所采用鋼管和管道附件應(yīng)對材料提出韌性要求。(4)輸油管道當(dāng)施工溫度低于時應(yīng)對鋼管和管道附 件材料提出韌性要求。輸氣(油)管道鋼管、管道

19、附件的選用要求()管道附件嚴(yán)禁使用鑄鐵件。()管件的制作應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼板制對焊管件 GB/T13402、鋼制對焊無縫管件GB12459、鋼制對焊管 件SY/T0510、油氣輸送鋼制彎管SY/T5257的規(guī)定。()清管器收發(fā)筒、匯管、組合件的制作參照執(zhí)行現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 鋼制壓力容器GB150的規(guī)定。()當(dāng)管道附件與管道采用焊接連接時,兩者材質(zhì)應(yīng)相同或相近。()彎管不得采用螺旋焊接鋼管制作。()鋼制鍛造法蘭及鍛件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)“壓力容器用碳素鋼和 低合金鋼鍛件”的規(guī)定。管道附件選用要求(1)鋼管在運(yùn)輸、安裝或修理中造成壁厚減薄時,管壁上任一點(diǎn)的 厚度不應(yīng)小于計(jì)算確定鋼管壁厚的90。(2)鑿

20、痕、槽痕應(yīng)打磨光滑;對被電弧燒痕所造成的“冶金學(xué)上的 刻痕”應(yīng)打磨掉。打磨后的管壁厚度小于計(jì)算壁厚的90時應(yīng) 將管子受損部分整段切除,嚴(yán)緊嵌補(bǔ)。(3)在縱向或環(huán)向焊縫處影響鋼管曲率的凹痕深度,當(dāng)鋼管公稱直 徑小于或等于300mm時,不應(yīng)大于6mm;當(dāng)鋼管公稱直徑大于 300mm時,不應(yīng)大于鋼管公稱直徑的2。當(dāng)凹痕深度不符合要 求時,應(yīng)將管子受損部分整段切除,嚴(yán)禁嵌補(bǔ)或?qū)己矍秒?3.5.3 鋼管表面的有害缺陷的處理如何要求 直接在主管上開孔與支管連接或自制三通,其開孔消弱部分可按等面積補(bǔ)強(qiáng),當(dāng)支管的公稱直徑小于或等于50mm時,可不補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)支管外徑大于或等于1/2主管內(nèi)徑時,宜采用標(biāo)準(zhǔn)三通件

21、或焊接三通件。 3.5.4 輸油、輸氣管道用三通設(shè)計(jì)有何要求3.6 管道穿越工程 輸油、氣管道通過水域、沖溝、鐵路、公路等設(shè)計(jì),應(yīng)遵守國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50423的規(guī)定。 3.6.1 輸油、輸氣管道通過人工或天然障礙物的 敷設(shè)設(shè)計(jì)要求穿越水域工程等級表 單位:m工程等級穿越水域的水文特征多年平均水位水面寬度相應(yīng)水深度大型200 不計(jì)水深1002005中型100200540100不計(jì)水深小型40不計(jì)水深3.6.2 穿越水域工程的等級如何劃分?注 (1)當(dāng)施工期間最大流速大于2m/s,中、小型工程等級可提高一級。 (2)有特殊要求工程,可提高工程等級。(1)穿越位置應(yīng)符合

22、線路總走向。對于大、中型穿越工程線路局部走向應(yīng)按所選穿越 位置調(diào)整。(2)大、中型穿越工程的方案與位置,應(yīng)根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、水土保持、環(huán)境、 氣象、交通、施工及管理?xiàng)l件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證確定。選擇在: 1)河道或沖溝順直、水流平緩地段; 2)斷面基本對稱、兩岸有足夠施工場地的地段; 3)巖土構(gòu)成比較單一、岸坡穩(wěn)定的地段。(3)穿越位置不宜選在地震活動斷層上,不宜將穿越管段埋在地震時易發(fā)生土壤液化 的地層內(nèi)。(4)穿越位置不宜選在河道經(jīng)常疏浚深、岸蝕嚴(yán)重或浸灘沖淤變化強(qiáng)烈地段。(5)水庫地區(qū)宜避開庫區(qū)與尾水區(qū)。若在水庫下游穿越,應(yīng)選在水壩下游集中沖刷影 響區(qū)之外。位于水庫下游的穿越工程,必須取

23、得水庫泄洪時的局部沖刷與清水沖 刷資料。(6)水域穿越位置應(yīng)選在岸坡穩(wěn)定地段 ,否則兩岸應(yīng)做護(hù)坡、丁字壩等調(diào)治工程, 保證岸坡穩(wěn)定。3.6.3 管段穿越河流的位置如何選擇(1)大型穿越工程應(yīng)按百年一遇洪水設(shè)計(jì),中型穿 越工程應(yīng)按五十年,小型穿越工程應(yīng)按二十年。(2)穿越管段應(yīng)垂直于水流軸向;如要斜交時,交 角不宜小于60。(3)在通航河流上的穿越管段埋深,應(yīng)防止被船錨或 疏航機(jī)具損壞。穿越工程的各項(xiàng)措施不得影響航 道通行,并應(yīng)征得航道主管部門的同意。(4)穿越管段與橋梁間距應(yīng)滿足下列要求規(guī)定: 3.6.4 管線穿越河流設(shè)計(jì)穿越管段與橋梁間距離(m)橋梁等級大、橋中小橋間距要求100501)采用

24、開挖管溝埋設(shè)時應(yīng)滿足下表規(guī)定,若采用爆破成溝應(yīng) 經(jīng)計(jì)算增大安全距離:2)采用水平定向鉆敷設(shè)時穿越管段距橋梁墩臺沖刷坑邊緣外不 宜小于10m并不影響墩臺安全。3)采用隧道穿越時,隧道的埋深及邊緣至墩臺距離不影響墩臺 安全。 (5)穿越管段與港口、碼頭、水下建筑物之間的距離不得小200m 橋梁上游300m范圍內(nèi)的穿越工程不低于該橋的設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn) 水下穿越輸送管先用內(nèi)壓計(jì)算壁厚,再用所承受的荷載和作用力進(jìn)行強(qiáng)度校核。管子壁厚計(jì)算公式: 式中: 鋼管計(jì)算壁厚,cm; P設(shè)計(jì)壓力,MPa; DH鋼管外徑,cm; s鋼管的最小屈服強(qiáng)度,MPa; F強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù),按表取值; 焊縫系數(shù); t 溫度減弱系數(shù)

25、,溫度小于120時t=1。3.6.5 穿越河流管子的強(qiáng)度及穩(wěn)定性如何計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算系數(shù)表穿越管段規(guī)模輸氣管道地區(qū)等級輸油管道一二三四小型沖溝、水域穿越0.720.60.50.40.72大中型水域穿越0.60.50.40.40.6(1)水下穿越管段不得產(chǎn)生漂浮和移位。如有可能發(fā)生漂浮 和移位時,必須采用穩(wěn)管措施。(2)裸露敷設(shè)的管段應(yīng)按下列公式進(jìn)行抗漂浮和抗移位計(jì)算。3.6.6 穿越河流,水下管段穩(wěn)定如何計(jì)算(抗漂浮校核) (抗位移校核) (管段動水上舉力) (管段動水推力) (浮力系數(shù)?。?(靜水浮力)式中 W單位長度管段的總重力 (包括管身結(jié)構(gòu)自重、保護(hù)層重、加重層重,不含管內(nèi)介質(zhì)重)N/m;

26、 Fs單位長度管段靜水浮力,N/m; Fdy單位長度管段動水上舉力,N/m; Cy浮力系數(shù),取; Fdx單位長度管段動水推力,N/m; Cx推力系數(shù),?。?D管身結(jié)構(gòu)的外徑,m; w 所穿水域水的重度,N/m3; 管段處設(shè)計(jì)水流速度,m/s; K穩(wěn)定安全系數(shù),大、中型工程取,小型工程?。?f管段與河床的滑動摩擦系數(shù),按下表選?。?g 重力加速度,取2,若是裸露彈性敷設(shè)時,還應(yīng)計(jì)算彈性抗力。滑動摩檫系數(shù)(f)表鋼管與管基相對狀態(tài)滑動摩擦系數(shù)鋼管沿軟泥或淤泥滑動0.32鋼管沿細(xì)紗或沙礫層滑動0.380.42鋼管沿致密的巖石滑動0.45鋼管沿卵石面或碎石面滑動0.50(3)穿越管段溝埋敷設(shè),應(yīng)按下式

27、進(jìn)行抗漂浮核算。WKFS 式中: K穩(wěn)定安全系數(shù),對大、中型工程取 ,小型工程取;(4)采取定向鉆敷設(shè)或頂管敷設(shè)穿越管段,可不進(jìn)行 抗漂浮核算。(5)采用隧道敷設(shè)穿越管段,不進(jìn)行水下穩(wěn)定計(jì)算。(1)根據(jù)水文、地質(zhì)條件,穿越管段可采用挖溝埋設(shè)、定向鉆、頂管、 隧道敷設(shè)等方法。有條件的地段,也可采用裸露敷設(shè)。(2)水域大型穿越工程,輸油管道兩岸應(yīng)設(shè)置截?cái)嚅y,輸氣管道可不 設(shè)截?cái)嚅y。(3)采用溝埋穿越管段: 1)穿越管段在常水位浸淹部位不宜設(shè)置彎頭和固定墩;彎頭和 固定墩宜設(shè)在常水位水邊線50m以外。確需在常水位范圍內(nèi)設(shè) 彎頭或固定墩時則必須將其埋設(shè)在洪水沖刷線以下穩(wěn)定層中。 2)采用溝埋穿越管段,

28、 挖深應(yīng)根據(jù)工程等級與沖刷情況按下表 規(guī)定確定。3.6.7 穿越河流的管道如何敷設(shè)穿越水域管頂埋深表 (m) 類別大型中型小型備注有沖刷或疏浚水域,應(yīng)在設(shè)計(jì)洪水沖刷或規(guī)劃疏浚線下1.00.80.5注意船錨或疏浚機(jī)具不得損傷防腐層無沖刷或疏浚水域,應(yīng)在水床底面以下1.51.31.0河床為基巖時,嵌入基巖深度(在設(shè)計(jì)洪水時不被沖刷)0.80.60.5用混凝土覆蓋封頂,防止淘刷 3)穿越管段的溝埋敷設(shè),如采用自然回淤或勘察資料不能 確定沖刷范圍和沖刷長度時,應(yīng)進(jìn)行上浮或位移核算。 可采用壓石籠、加重塊、復(fù)壁管灌漿或打樁等穩(wěn)管措施。 4)巖石管溝的挖深應(yīng)增加20cm;管溝入溝前應(yīng)先填20cm厚的 砂類

29、土或細(xì)土墊層。(4)定向鉆穿越: 1)對粘土、亞粘土、砂質(zhì)河床,宜采用定向鉆敷設(shè);對巖石 、流沙、卵礫石河床,不宜采用定向鉆敷設(shè)。一岸應(yīng)有鉆 機(jī)與泥漿池、蓄水池場地,另一岸應(yīng)有管線組裝場地。 2)采用定向鉆敷設(shè),應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)的性能選擇入土角宜為8 18和出土角宜為4 12。埋深不宜小于設(shè)計(jì)洪水沖 刷深度6m。穿越管段最小曲率半徑應(yīng)大于1500DN,且不得 小于1200D。 (5)頂管、隧道穿越 1)頂管宜在礫石、砂、砂土、粘土、泥灰?guī)r等土層中采用,不宜用于流 砂、淤泥、沼澤及巖石層中。 2)頂管:鋼質(zhì)套管內(nèi)徑比輸氣(油)管外徑大100300mm。混凝土管人 工施工管內(nèi)徑不小于1m,頂管長度大于1

30、50m時應(yīng)加中繼站。 3)采用隧道穿越宜用多管敷設(shè),并應(yīng)注意管段的穩(wěn)定與變形補(bǔ)償。隧道 內(nèi)應(yīng)采取堵排水措施。(6)穿越沼澤地區(qū),應(yīng)根據(jù)不同的沼澤類別采用支架法、換土法、砂樁加固 法、填石法、預(yù)壓法或筑堤法等敷設(shè)穿越管段。(7)河岸防護(hù)工程:防護(hù)工程設(shè)計(jì)洪水頻率宜于穿越設(shè)計(jì)洪水頻率相同,護(hù) 岸頂高出設(shè)計(jì)洪水位,基地埋深在水床下12m。(1)管道穿越鐵路、公路應(yīng)避開石方區(qū)、高填方區(qū)、路塹、道 路兩側(cè)為同坡向的陡坡地段。(2)管道嚴(yán)禁在鐵路站場、有值守道口、變電所。隧道和設(shè)備 下面穿越。(3)在穿越鐵路、公路的管段上,不應(yīng)設(shè)置彎頭和產(chǎn)生水平或 豎向曲線。(4)管道穿越鐵路或II級以上高等級公路時,應(yīng)

31、設(shè)置保護(hù)套管。 保護(hù)套管內(nèi)徑應(yīng)比輸送管外徑大100300mm,硂套管內(nèi)徑 不宜小于1m。套管與輸送管之間應(yīng)設(shè)絕緣支撐,保持良好 的絕緣性能。套管兩端使用耐久的絕緣材料密封,套管端 部伸出路基坡腳外路邊溝外邊緣不得小于2m。3.6.8 管道穿越鐵路、公路設(shè)計(jì)有何要求(5)穿越鐵路管段或套管頂距路肩下,距自然地面或邊溝底 ;穿越公路管段或套管距路面下,距邊溝底。(6)管線與被穿鐵路(公路)的夾角宜為90不宜小于30 。(7)鐵路(公路)高架橋交叉時,采取防護(hù)措施后交叉角可小于 30管道防護(hù)長度在用地范圍3m外。(8)油氣管道不宜利用現(xiàn)有鐵路(公路)涵洞穿越。(1)穿越I、II及高速公路、鐵路(有套

32、管)、III、IV級公路(無 套管)的油氣管道設(shè)計(jì)系數(shù)比油氣管道線路設(shè)計(jì)系數(shù)提高一級。(2)穿越管道依據(jù)內(nèi)壓計(jì)算管子壁厚、外壓進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。(3)鋼套管或者無套管穿越管段,應(yīng)按無內(nèi)壓狀態(tài)驗(yàn)算在外力作用 下管子徑向變形,其水平直徑方向的變形量不得超過管子外直 徑的3。(4)無套管穿越管段應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、疲勞、變形、穩(wěn)定性計(jì)算。(5)無套管穿越管線上方50m應(yīng)加警示帶。3.6.9 穿越鐵路、公路的管道強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算3.7 安全與放空(1)輸氣管道安全泄放規(guī)定: 1)輸氣站在進(jìn)站截?cái)嚅y之前和出站截?cái)嚅y之后設(shè)置泄壓放空設(shè)施。 2)輸氣干線截?cái)嚅y上下游均應(yīng)設(shè)置放空管。放空管應(yīng)能迅速放空兩 截?cái)嚅y之

33、間管段內(nèi)的氣體。放空閥直徑與放空管直徑應(yīng)相等。 3)輸氣站存在超壓可能的受壓設(shè)備和容器應(yīng)設(shè)置安全閥。安全泄放 的氣體可引入同級壓力的放空管線。(2)安全閥的定壓設(shè)置規(guī)定 安全閥的定壓應(yīng)小于或等于受壓設(shè)備和容器的設(shè)計(jì)壓力。安全閥的 定壓(P0)應(yīng)根據(jù)管道操作壓力(P)確定,并應(yīng)符合下列要求: 1) 當(dāng)時,P0; 2) 當(dāng)時,P0; 3) 當(dāng)P時,P0。 3.7.1 輸氣管道安全泄放及安全閥定壓設(shè)置(1)單個安全閥的泄放管,應(yīng)按背壓不大于該閥泄放 壓力的10確定,但不應(yīng)小于安全閥的出口管徑;(2)連接多個安全閥的泄放管,應(yīng)按所有安全閥同時 泄放時產(chǎn)生的背壓不大于其中任何一個安全閥的 泄放壓力的10

34、確定,且泄放管截面積不應(yīng)小于 各支管截面積之和。 3.7.2 安全閥泄放管直徑計(jì)算要求(1)放空氣體應(yīng)經(jīng)放空豎管排入大氣,并應(yīng)符合環(huán) 境保護(hù)和安全防火要求。(2)輸氣干線放空豎管應(yīng)設(shè)置在不致發(fā)生火災(zāi)危險 和危害居民健康的地方。(3)輸氣站放空豎管應(yīng)設(shè)在圍墻外,與站場及其它 建(構(gòu))筑物的距離應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)石油和 天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50183的規(guī)定。 3.7.3 放空管的設(shè)置要求(4)連續(xù)排放的放空豎管口應(yīng)高出20m范圍內(nèi)建(構(gòu))筑物 頂2m以上。間歇排放的放空豎管口應(yīng)高出10m范圍內(nèi)建 (構(gòu))筑物2m以上。放空管應(yīng)高出所在地面5m。 (5)放空豎管的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定: 1)放空豎管直

35、徑應(yīng)滿足最大的放空量要求; 2)嚴(yán)禁在放空豎管頂端裝設(shè)彎管; 3)放空豎管底部彎管和相連接的水平放空引出管必須 埋地彎管前的水平埋設(shè)直管段必須進(jìn)行錨固; 4)放空豎管應(yīng)有穩(wěn)管加固措施。3.8 油、氣管道施工(1)當(dāng)管道環(huán)向應(yīng)力大于或等于20屈服強(qiáng)度時,其焊接接頭應(yīng)采用無損探 傷法進(jìn)行檢驗(yàn),或?qū)⑼旯さ暮附咏宇^割下后做破壞性試驗(yàn)。(2)焊接接頭無損探傷檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定: 1)所有焊接接頭應(yīng)進(jìn)行全周長100無損探傷檢驗(yàn)。射線照相和超聲波 探傷是首選無損探傷的檢驗(yàn)方法。焊縫表面缺陷可進(jìn)行磁粉或液體滲漏 檢驗(yàn)。 2)當(dāng)采用超聲波探傷儀對焊縫進(jìn)行無損探傷檢驗(yàn)時,應(yīng)采用射線照相 對所選取的焊縫全周長進(jìn)行復(fù)

36、驗(yàn),其復(fù)驗(yàn)數(shù)量為每個焊工或流水作業(yè)焊 工組當(dāng)天完成的全部焊縫中任意選取不小于下列數(shù)目的焊縫進(jìn)行: 一級地區(qū)取縫的5; 二級地區(qū)取縫的10; 三級地區(qū)取縫的15; 四級地區(qū)取縫的20。3.8.1 輸氣管道焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)如何規(guī)定 3)輸氣站內(nèi)管道和穿跨越水域、公路、鐵路的管道焊縫, 彎頭與直管段焊縫以及未經(jīng)試壓的管道碰口焊縫,均應(yīng)進(jìn)行 100射線照相檢驗(yàn)。(3)當(dāng)射線照相復(fù)驗(yàn)時,如每天的焊口數(shù)量達(dá)不到上述復(fù)驗(yàn)比例 要求時,可以以每公里為一個檢驗(yàn)段,并按規(guī)定的比例進(jìn)行 復(fù)驗(yàn)。(4)用手工超聲波探傷檢驗(yàn)的焊縫,其質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按現(xiàn)行 國家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級 GB11345執(zhí)行,

37、I級為合格。(5)用射線照相檢驗(yàn)的焊縫,其質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo) 準(zhǔn)鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級GB3323執(zhí)行, II級為合格。(6)用破壞性試驗(yàn)檢驗(yàn)的焊接接頭,其取樣、試驗(yàn)項(xiàng)目和方法、 焊接質(zhì)量要求應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊 接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50236的規(guī)定執(zhí)行。(7)管道焊前、焊接過程中間、焊后檢查、焊接缺陷的清除和返 修、焊接工程交工檢驗(yàn)記錄、竣工驗(yàn)收要求等。應(yīng)按現(xiàn)行國 家標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50236的規(guī)定執(zhí)行。(1)輸氣管道試壓前應(yīng)采用清管器進(jìn)行清管, 并不應(yīng)少于兩次。(2)清管掃線應(yīng)設(shè)臨時清管器收發(fā)設(shè)施和放 空口,并

38、不應(yīng)使用站內(nèi)設(shè)施。 3.8.2 輸氣管道清管掃線規(guī)定(1)輸氣管道必須分段進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和整體嚴(yán)密性試驗(yàn)。(2)經(jīng)試壓合格的管段間相互連接的焊縫經(jīng)射線照相檢驗(yàn) 合格,可不再進(jìn)行試壓。(3)輸氣站和穿(跨)越大中型河流、鐵路、二級以上公里、 高速公里的管段,應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行試壓。 3.8.3 輸氣管道試壓規(guī)定(1)試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)符合下列要求: 1)位于一、二級地區(qū)的管段可采用氣體或水作試驗(yàn)介質(zhì); 2)位于三、四級地區(qū)的管段及輸氣站內(nèi)的工藝管道應(yīng)采用 水作試驗(yàn)介質(zhì); 3)當(dāng)具備下表全部各項(xiàng)條件時,三、四級地區(qū)的管段及 輸氣站內(nèi)的工藝管道可采用空氣試壓。 三、四級地區(qū)的管段及輸氣站內(nèi)的工藝管道空氣試壓條件表試壓

39、時最大環(huán)向應(yīng)力最大操作壓力不超過現(xiàn)場最大試驗(yàn)壓力的80所試驗(yàn)的是新管子,并且焊縫系數(shù)為1.0三級地區(qū)四級地區(qū)50s40s 3.8.4 輸氣管道強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)如何規(guī)定 (2)用水作為試壓介質(zhì)時,每段自然高差保證最低點(diǎn)管道環(huán)向應(yīng)力不大于。 水質(zhì)為無腐蝕性潔凈水。試壓宜在環(huán)境溫度5以上進(jìn)行,否則應(yīng)采取防凍 措施。注水宜連續(xù),排除管線內(nèi)的氣體。水試壓合格后,必須將管段內(nèi)積水 清掃干凈。(3)試驗(yàn)壓力應(yīng)符合下列要求: 1)一級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的倍; 2)二級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的倍; 3)三級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的倍; 4)四級地區(qū)內(nèi)的管段和輸氣站內(nèi)的工藝管道不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的倍。(4)試驗(yàn)的穩(wěn)壓時間不應(yīng)小于4h。(5)嚴(yán)密性試驗(yàn)應(yīng)在強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行;用氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)時,其試驗(yàn)壓力 應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力并以穩(wěn)壓24h不泄漏為合格。 (1)輸氣管道試壓、清管結(jié)束后宜進(jìn)行干燥。可采取吸水性泡沫清管塞反復(fù)吸附、 干燥氣體(壓縮空氣或氮?dú)獾?/p>

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