【国家标准】SEST 0304-2002 厂外(或厂际)输油管道设计规定

设计标准304厂际）输油管道设计规定第 1 页共 19 页目次1 引用标准2 泵站设计1 目的为规范厂外（或厂际）输油管道的设计，提高设计水平，确保设计质量，特编制本标准。本标准规定了厂外（或厂际）输油管道的工艺设计、线路设计和泵站设计等要求。本标准适用于石油化工厂至中转油库、商业油库、储备油库或用户的新建和扩建成品油（如液化石油气、汽油、柴油、煤油和燃料油等）输送管道的线路设计和输油首站、中间泵站、加热站、分配输油站的工程设计。也适用于中转油库、油田首站、长输管道末站或中间站至石油化工厂的新建和扩建原油管道及泵站的工程设计。 304 页 共 19 引用标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。749 生活饮用水卫生标准 8163 输送流体用无缝钢管0034 工业企业照明设计规范0041 锅炉房设计规范0052 工业与民用供电系统设计规范0058 爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范0160 石油化工企业设计防火规范0253 输油管道工程设计规范3 室外给水设计规范6 建筑设计防火规范9 采暖通风与空气调节设计规范2 厂矿道路设计规范4 石油库设计规范164 石油产品包装、储运及交货验收规则005 石油化工自动化仪表选型设计规范008 石油化工厂区绿化设计规范301 钢质管道跨距选用规定011 厂外（或厂际）输油管道工艺计算水力计算012 厂外（或厂际）输油管道工艺计算热力计算2 输油管道的设计应符合0253的规定。输油管道的穿跨越设计和防腐蚀设计应分别执行中国石油天然气总公司的有关标准。输油管道的输油能力应严格按设计任务书的要求，不得擅自予留发展余地。对任务书要求予留发展时，应通过技术经济分析，合理地确定管道直径、泵站和加热站布置，以适应近期和远期的运行要求。304 页 共 19 连续输送管道的年运行天数按350 断输送的管道按实际操作天数计算。输油管道水力、热力计算输油管道的水力、热力计算应执行公司标准011和012的规定。对于加热输送（如原油、重油）管道宜采用连续输送，其输送量按平均输量计算。对于间断输送管道按其输送期间内应完成输送量的平均输量计算。对于季节性输量波动较大的管道，应按高峰输量确定管径，但须采取措施，使其在低输量运行时亦经济合理。常温输送管道（如液化石油气、石脑油、汽油、轻柴油等）的介质温度取管道埋深处土壤年平均温度（埋地管道）或最冷月的最低日平均气温（架空管道）。加热输送管道的起点温度和终点温度，点温度不应高于介质的初馏点，终点温度不应低于介质的凝固点以上5 。输油温度不得高于防腐绝缘层或保温材料长期运行所能承受的最高温度。 对于无隔热层的管道用一般沥青作绝缘材料，不应高于80 ，但采用塑化沥青，管道温度可以高于80 。 采用聚乙烯塑料夹克做绝缘层的最高输油温度宜不高于80 。 采用聚氨酯硬质泡沫塑料保温的最高输油温度宜不高于90 。进入常压储罐的油品温度至少应低于油品初馏点5 。无补偿埋地敷设嵌固段输油最高温度下的管道应力不得高于管材强度的允许值。埋地管道的环境温度取管中心埋深处的土壤最低月平均温度。做经济分析时304 页 共 19 页取年平均温度。架空管道的环境温度取最冷月的最低日平均大气温度。做经济分析时取年平均大气温度。风速取最冷月的日平均最大风速；做经济分析时取年平均风速。加热输送管道应通过技术经济论证来确定其是否保温及保温厚度。对于输送介质温度高于50 的加热输送管道宜采用保温。输送介质凝固点高于所处环境温度的架空管道必须保温（不论埋地部分是否保温）。埋地管道保温材料性能应符合下列要求：a) w/（mk）；b) kg/m2；c) Pa；d) 有较高的绝缘性能，电阻值不低于10000 m2；e) 物理化学性能稳定，对金属无腐蚀作用，与管道的附着力强；f) 长期使用所能承受的温度不低于介质最高温度。输油管道线路上的弯头、阀门、三通等管件（局部阻力可以按其实际数量逐项计算，也可按其管段实长的百分数作为局部阻力的当量长度计算。平原地区管段局部阻力当量长度取管段实长的1 %；山区管段局部阻力当量长度取管段实长的2 %。介质通过调节阀、仪表、加热炉、换热器等压力降较大的设备时，应以其实际压降加入总压降中。输送介质进入储罐的计算余压应不小于储罐的最高液位。“泵到泵”密闭输送流程的进泵余压应不小于5米液柱（不包括输送条件下介质的饱和蒸气压）。当线路出现翻越点时，该处的计算余压应不小于10米液柱。翻越点之后的位能应充分利用，以防止产生气阻和水击。输油工艺的确定原则304 页 共 19 应优先采用“泵到泵”密闭输送流程。对于可连续也可间断输送的管道，应通过技术经济论证确定其输送方式。同一线路输送多种石油产品时，可采用单管顺序输送，也可多管分别输送。其确定原则如下：a) 经论证技术经济合理；b) 应符合164的要求。采用“泵到泵”密闭输送流程。流程设计力求简化，支线及死油段尽量减少。管道末端进站前设置混油段检测仪表。与输送油品馏程相近的油品安排在前后输送。应满足各种油品至少一个输送周期的储量。各种油品输送周期应根据油品的原始质量、输送量、混合油品的数量及处理方法、油罐储量等综合因素进行技术经济分析确定。设计压力应取正常操作时管道在该处可能达到的最高压力。设计温度按下述规定取值：a) 不保温管道，输送介质温度低于或等于40 时取介质温度；b) 不保温管道，输送介质温度高于40 时取介质温度的90 %；c) 保温管道取介质温度。管道走向应力求顺直，以缩短线路长度。在走向基本合理的条件下，线路应尽量沿着公路和其他交通方便的地段敷设。应尽量减少管道同天然或人工障碍的交叉。线路选择应同穿跨越大、中型河流位置的选择结合起来。线路选择要考虑沿线电力、水源、建筑材料等条件。304 页 共 19 线路走向要同农田、水利工程的规划和环境保护的要求相配合。线路选择应考虑所经地区城镇和工矿企业的规划和发展。并尽量避免通过该地区。管道不宜敷设在城市水源区、飞机场、火车站、海（河）港码头等区域，以及滑坡、塌方、沉陷、泥石流、重盐碱、沼泽、七度以上地震断裂带等不良地质区域内。电站、变电站、电气化铁路及其他产生杂散电流区域内不宜敷设管道。管道不应敷设在军事工业企业、国家重点文物保护单位、旅游风景区等区域内。尽量缩短通过距离，除在设计中须采取安全措施，并进行论证外，还须取得国家有关部门批准。管道与外部建（构）筑物之间的最小距离应符合0253中的有关规定。输油管道与其它各种用途的埋地管道平行敷设时，其间距不宜小于10 m，同时管道对地正向干扰电位应不大于20 合电法保护的埋地管道可同沟敷设，其间距不受上述限制，但两管道之间的净距应不小于0.5 m。地面架空敷设时，两管道净距（有保温层时为保温层外壁）应不小于100 敷设方式应根据水文、地质和地形等条件按技术可能、经济合理、保证安全的原则确定。一般情况下应优先选择地下埋设方式。沼泽、高地下水位和重盐碱地区，经技术经济比较可采用土堤埋设。在农田耕作区不宜采用土堤埋设。坚硬岩石、杂散电流严重区域可采用地上架空敷设。埋地或土堤敷设通过地下建筑物及其它障碍物时，允许将局部管段敷设在地上。管道通过居民区、农田耕作区不宜采用地上架空敷设。304 页 共 19 埋地管道的埋深应符合下列原则：a) 应考虑农田耕作深度、农田及水利规划的要求；b) 管道必须埋在稳定层内；c) 对于加热输送管道，必须满足确保管道轴向稳定的最小复土厚度要求。质输送温度低于或等于70 时，管顶复土厚度可取0.8 m1.2 m；对于介质输送温度高于70 ，低于100 时，管顶复土厚度可取1.2 m1.5 m。介质温度为下限或管道在平坦地段敷设时，埋深取下限；介质温度为上限或管道成凸形上拱地段敷设时取上限。管道埋深宜不小于0.8 m。由于条件所限不能满足此要求时，在无车辆外载的空旷地区允许降到0.6 m，但要确保管道的轴向稳定和安全。管道与地下电缆及其它管道交叉的净距应不小于300 当管道通过陡坡或洼地时，要采取措施防止管沟回填土被水冲刷流失。根据地形和水文地质条件处理地面排水。在管道的一侧分布有发育冲沟或不稳定的陡坎，可能危及管道的安全时，应采取防护措施。管道应按下列要求设置标志：a) 从管道的起点到终点，在管道的中心线上每隔一公里设置连续里程桩。里程桩底面和管顶的距离不得小于0.3 m。阴极保护测试（检查）桩可同里程桩结合设置；b) 管道水平转角桩设于管道中心线的转折点。转角桩上应注明里程、管道水平转角、曲线半径、外矢距、切线长；c) 管道同人工或天然障碍交叉处的两侧、隐蔽的附属建筑物附近应设置标志桩。标志桩上应注明里程、穿越长度、管身结构和埋深等。土堤宜采用梯形断面。其断面尺寸应根据地形、水文地质、土壤类别及性质以及输油管道的稳定要求确定。单根管道土堤敷设的最小顶宽应不小于1.0 m；多根管道平行敷设的土堤最小顶宽应为管道总轴线宽度加1.0 m。 a)的要求。304 页 共 19 页但不应小于0.8 m。土堤边坡坡度应根据自然条件，岩层或土壤的种类及其结构和土堤高度来确定。对粘性土土堤，堤高在2.0 坡坡度采用11；堤高在2.0 m5 用1高超过5 坡采用1采用加固措施时不在此限。土堤受水淹没部分的边坡坡度采用1：2，并视水流及土质情况采取加固措施。对砂性土土堤的边缘适当放缓，并采取加固措施。土堤阻挡水流排泄时，应设置泄水孔或涵洞等构筑物。泄水能力按25年一遇的洪水流量设计。对过水土堤应考虑水流对土堤的影响并采取保护措施。修建在软弱地基上地土堤，应对填土后的基础沉降和管道的强度、稳定性进行验算，必要时应采取相应措施，保证管线安全。土堤敷设管道只设里程桩，不设其它标志桩。管道跨度执行院工程设计标准301的有关规定。管道架空敷设最小净空高度表管道通过地域情况最小净空高度，顶起算）管道上用红色醒目大字标注限高数字。管道跨越道路、铁路时，两侧管道（包括墩架）最突出部分距铁路中心线应不小于3.0 m，距公路路面边缘应不小于1.5 m。304 页 共 19 管道跨越道路、铁路的交角宜为90，应不小于60。管道架空长度超过200 m，并有绝缘法兰与埋地管道绝缘时，架空部分应设静电接地。管道架空敷设应考虑热补偿。弹性敷设只适用于地下或土堤埋设。管道走向发生变化，出现水平转角或管道敷设坡度发生变化出现竖向转角，只要条件允许，应优先采用弹性敷设。管道平面及竖向同时发生转角时，不宜采用弹性敷设，以避免水平和竖向曲线重叠组成空间曲线。在两个相邻反向曲线之间，应采用直线段连接过渡。弹性敷设的曲线半径应大于根据强度条件和在自重作用下的变形条件计算求得的曲线半径。管道在平面上的弹性曲线半径还应满足安装要求，即满足式（要求。000 （中：管道弹性弯曲半径，m；管道公称直径，m。由于条件所限不宜采用弹性敷设的地方，可采用非弹性敷设。管道不宜采用斜口连接。如必须采用斜口时，其转角不应大于3，否则应验算应力。相邻两斜口的距离，同向时不得小于10 m，异向时不得小于20 m。弯头连接应符合下列规定：a) 弯头与相邻直管应等强度；b) 制弯头曲率半径应不小于4DN；c) 不得采用虾米腰焊接弯头。3040 页 共 19 冷弯弯管的曲率半径不应小于40 管段之间应采用焊接连接，只有有特殊要求（如绝缘法兰、旁路留短管等）时，才允许采用法兰连接。不推荐螺纹连接。禁止采用承插填料连接。管道上的三通和弯头等管路附件应与干道管材等强度。应优先选用等强度三通。如采用支管开口焊接三通时，须通过强度计算确定其是否需要补强、补强面积和补强方式。线路上的阀门应按下列要求设置。须设切断阀的地点：a) 大型或特大型穿越工程的两侧；b) 国家一级公路干线的架空跨越两侧；c) 由于管道破裂可能造成人民生命财产较大危害区域的两侧界区上；d) 有支管分输的管道在支管处；e) 在流量调节要求的干道和支管上。线路上的切断阀必须是铸钢闸阀或铸钢直通式球阀。禁止使用铸铁阀和截止阀。线路上的阀门应设置阀门井或阀门室。阀门井或阀门室内净空的大小应满足操作、维修的要求，并应考虑安全措施。管道通过清管器和隔离塞对线路结构设计的要求。线路上的阀门必须采用同径闸阀或同径球阀，禁止使用缩径阀。 线路焊接三通支管不得突出干管内壁，并应设置挡条。通过清管器或隔离塞的管道宜采用同内径管。如不可避免时，相邻两管内径之差不得大于3 应将小内径管，加工内坡口，使连接处内径相同。输油干管上设高点排气或低点放空，施工试压的排放口，工序完成后应予以割除封焊。直管的壁厚计算值。3041 页 共 19 页= （中：S管道计算壁厚，管道工作压力，管道外径，管材使用温度下的许用应力，s管材的最小屈服极限，安全系数；焊缝系数；符合163产品标准的无缝钢管，接钢管应根据焊接方法、焊接接头型式及检验要求等来确定；C设计裕量，（计算值应向上圆整至公称壁厚。弯管壁厚计算采用热煨、机械冷弯弯管（R4管内部的加工残余应力，在计算中不予考虑。弯头壁厚计算弯头（4小壁厚不得小于式（计算值。-1）（中：m弯头应力增强系数；R弯头管中心线曲率半径，3042 页 共 19 页其它符号意义同前。壁厚计算中的工作压力可根据沿线压降情况分级计算。两站间管段的壁厚级数不应超过三级。相邻两级管道壁厚差不得大于2 管道壁厚不应小于管径的1/140，同时应不小于4 设计裕量a) 腐蚀裕量视介质的腐蚀程度而定；b) 取加厚管壁的方法保证安全要求时，其安全裕量的取值视出事故后可能造成的后果严重程度而定。但壁厚裕量应不大于强度计算值的40 %。否则须采取其它安全措施。内压环向应力按式（算。）式中：h内压环向应力，d管道内径，它符号意义同前。外压环向应力当管径小于或等于1 地管道由土压产生的环向应力可不进行计算和校核。但穿越铁路、公路未加套管的管道和管道直径大于1 计算外部载荷产生的环向应力。埋地管道约束嵌固段的轴向应力按式（算。（中：Z埋地管道约束嵌固段的轴向应力，钢材线膨胀系数，m/（m）；E钢材弹性模数，3043 页 共 19 页泊桑比，1安装温度，；材料工作温度，。非完全约束埋地管段（过渡段）的轴向应力按式（算。（中：Z非完全约束埋地管段过渡段的轴向应力，作用在管子表面的平均土压强，土壤容重，kg/管道中心埋深，土壤内摩擦角（度）；由土壤性质确定。亚粘土一般取30o；f土壤与管道表面绝缘层的摩擦系数。粘土取；管道出土点距计算点的距离，设备或补偿器等外部或内部反力作用在： 式（代数和，以管道受拉为正，受压为负。 式（的摩擦力2时两值为负，2时两值为正。非约束管道的轴向应力应包括内压引起的轴向应力，重量和其它持续载荷引起的轴向拉伸压力、热变形或热位移产生的轴向拉伸或压缩应力，轴向弯曲和扭转应力等的总和。当管道外径与壁厚之比大于140时，应验算钢管的径向稳定，并考虑管子初始椭圆度的影响。3044 页 共 19 管道的三通和开孔补强应按有关规定选用其结构形式和计算方法。各种剪切应力的许用值应不大于管材最小屈服强度。各种约束结构和支撑结构材料的许用值应不大于材料最小屈服强度。折算应力（当量应力）按最大剪应力理论计算，式（中：h环向应力，z轴向应力，1 因水击和异常操作情况而引起的瞬时压力上升值，如果不超过管道系统和设备设计压应力的10%，在强度设计中可不予考虑。由偶然发生的风载或地震产生的应力加上式（。风载和地震不应考虑同时发生。般不设置补偿器。采用弯头改变方向，或管道出土处，为保护管道和设备安全，可设置型或可设置固定墩。补偿器的补偿量按式（算。(2112 （12（3045 页 共 19 页式中：l补偿量，cm；l埋地管道自由端过渡段长度，管子横载面积，它符号意义同前。补偿器设在地下时，应设置在管沟内。管道对固定墩的推力按式（算。(12（中：管道对固定墩的推力，它符号意义同前。在管道或设备强度许可的情况下，允许固定墩发生适量位移（通过强度计算确定），以减少固定墩推力。输油泵站的位置及其自然条件应满足建站和总平面布置的要求。站址选择应与当地的工农业发展规划相结合，首、末站应与有关的石油化工厂、中转油库、商业油库或铁路中转站等的建设相结合。能充分利用当地条件，使泵站的辅助设施尽量简化。中间泵站、加热站或分输站的设置应符合下列原则：a) 符合输油管道的走向；b) 满足输油管道工艺及热力计算的要求。站址应具有良好的工程地质条件，不得建在有土崩、断层、滑坡、沼泽、流砂及泥石流的地区和地下矿藏开采后有可能塌陷的地区。站址靠近江河、湖泊或水库时，站场场地的最低设计标高应高于五十年一遇的最高洪水位0.5 m。位于山区的站址应避免山洪威胁，选择地势比较平坦的地段。站址不应选择3046 页 共 19 页在当水坝发生意外事故时有受水冲毁或淹没危险的地区。泵站应尽量靠近现有的公路、铁路，或位于交通方便的地区。站址应具备满足生产，消防，生活所需水源和电源的条件，且具备排水的条件。泵站与飞机场的距离应符合各级机场对净空的要求。泵站应按照有关规定避开大型水库、铁路枢纽、军事设施以及文物及风景游览区等重要地方。泵站与周围居住区，企业，交通线等的安全距离应符合4的有关规定。地震地区，湿陷性黄土地区以及其他特殊地区的泵站应按有关规范或规定执行。泵站布置应根据批准的设计计划任务书，不得随意预留扩建用地。泵站内建、构筑物之间的防火间距和油罐区的布置，油罐间距，防火堤的设置等应遵守0160和4的有关规定。泵站内的建、构筑物在符合生产操作和安全防火要求下宜合并建造。油罐区宜根据地形条件布置在比泵房较高的地区。需分期建设的泵站，前后期工程要统一规划，尽量避免后期工程施工时对已投产部分的影响。泵站的出入口应不少于两个，且在不同方向设置。泵站的变、配电所及户外开关场应布置在边缘进线方便的位置，并尽可能位于供电负荷中心。户外开关场应设置高度不低于2 锅炉房应布置在油罐区主导风向的上风向或侧风向一侧，并尽可能靠近供热负荷中心。消防车库应位于出车方便的地方。消防泵房宜靠近油罐区布置。站内道路设计除应符合2的规定外，在油罐区应按照有关规定设置消防道路。泵站周围应设置高度不低于2.2 区泵站周3047 页 共 19 页围建实体围墙有困难时，可建刺丝网围墙。泵站的住宅区如位于泵站附近时，住宅区应布置在最小频率风向的下风侧。泵站的行政管理区设围墙（栅）与生产区隔开。泵站应根据所在地区的具体条件进行绿化。绿化应符合008的要求。泵站流程必须满足正常输油生产的需要，还应考虑管道起动、停输、事故处理和检修的要求。需要进行分输的地方应设分输站。宜采用密闭输送流程。在满足生产要求前提下力求简化，减少周转。要充分利用地形实现自流输送或改善泵的吸入条件。在输送过程中不串油，不污染，并尽量减少死油段。分期投产的泵站，流程既要考虑分期投产的衔接,又要满足分期投产的要求。设备和管道的专用与互用，应符合164的要求。输送管径应按经济管径计算确定。轻质成品油管道不应设反输流程；易凝加热输送管道是否设反输系统应根据工艺操作条件而定。原油和其他易沉积的重质油品管道以及对杂质和水分含量要求严格的产品管道宜设置清管设施。中间站宜采用“从泵到泵”流程并应符合下列要求：a) 各站间泵的扬程和流量应互相匹配；b) 各站均应选用离心泵；c) 应有流量（或压力）调节手段，保证各泵站的泵入口维持正压。输油泵的排量、扬程、功率应根据输油管道的工艺计算经技术经济比较后确定。应选用高效率的离心泵。3048 页 共 19 每种油品输油泵的台数不应过多，一般以一至三台为宜。在正常操作条件下，泵应在高效区工作。连续输送的泵，每种油品应设一台备用泵。在石油化工厂或中转油库附近的泵站应选用电动机作为输油泵的原动机。中间泵站（或分输站）在有现成电源可利用时，应选用电动机作为输油泵的原动机；在无电源地区，可选用内燃机或燃气轮机作为输油泵的原动机。管道首末站属于中转油库时，其储罐容量由中转油库统一考虑。如为单独设置时，其储罐容量应为三天日平均输油量。每种油品的储罐数量不宜少于三座。管道首、末站属于石油化工厂油罐区或商品油库时，其储罐容量由石油化工厂油罐区或商品油库统一考虑。如为单独设置时，一般油品的储罐容量应为三天日平均输油量；液化石油气储罐的容量应为两天日平均输油量，但每种油品的储罐数量不宜少于三座。中间泵站当采用旁接油罐流程时，其储罐容量应为四至六小时平均输油量。泵站内的工艺管道应采用管墩或管架敷设。采用电法保护的输油管道进出站应设置绝缘法兰。输油泵站应就近采用地下水、地表水或由城镇自来水作为水源。生产和生活用水水源应合并建设。在油罐区、生产作业区和生活区等布置分散时，经技术经济比较后，也可分别单独设置水源。生活饮用水的水质必须符合749的规定。建筑物和油罐区的消防用水量应按0160和6的有关规定确定。泵站内各生产单元工作人员的生活用水量及泵站住宅区生活用水量应按国家现行的3的有关规定确定。泵站内其他用水，如输油泵、柴油机冷却用水等，应按具体情况确定。泵站的给水压力应按0160和3的有关规定确定。3049 页 共 19 泵站内未被油品污染的地面雨水与含油污水要分流排放。未被油品污染的地面雨水可采用明渠排放。含油污水不得采用明渠排放。含油污水必须处理至符合国家现行的排放标准要求后才可排放。油罐区雨水排水管穿越防火堤处应设置能在堤外操纵的封闭装置。当输油站附属于中转油库、石油化工厂或商业油库时，站内的给排水和污水处理设施应与中转油库，石油化工厂或商业油库统一考虑。输油泵站的供电负荷等级应按0052的规定。不能中断输油作业的输油泵站供电负荷等级应为二级。泵站供电应尽量采用外电源。当采用外电源确有困难或不经济时，可采用自备电源。不能中断输油的泵站的供电应有两个电源。在不具备两个电源供电的地区，可用柴油发电机组作为备用电源。站内照明设计应符合0034的规定。站内油罐防雷和防静电接地应符合4的有关规定。站内的爆炸和火灾危险场所的动力、照明和通讯等电气装置设计，应符合0058的有关规定。油罐区对外部邻接的边界应设警卫照明。警卫照明宜由岗亭或警卫值班室控制。输油泵站之间、泵站与石油化工厂之间、泵站与中转油库以及泵站与商业油库之间应设有方便的通讯设施。泵站附属于石油化工厂、中转油库或商业油库时，其供电与通讯设施可由石油化工厂、中转油库或商业油库统一规划管理。供热和采暖通风设计原则3040 页 共 19 油品加热输送采用蒸汽加热或加热炉加热应根据泵站所处地区具体条件作技术经济比较后确定。 当泵站附属于中转油库、石油化工