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文档简介

1、压力管道设计技术统一规定录1 总则2 一般规定2.1 工艺计算2.2 站、场、库及石油化工装 置 设 备 和 管 道 布 置2.3 输油、输气管道线路工程2.4 材料选用2.5 管道应力设计2.6 管道和设备隔热2.7 管道和设备涂漆2.8 压力管道支吊架设计规定2.9 压力管道强度计算规定2.10 聚乙烯管道设计规定3 压力管道设计遵循的标准和规范页脚内容 1压力管道设计技术统一规定1 总则1.1 目 的 : 为了 统 一压 力 管 道设 计 技术 要求 , 提 高压 力 管道 设计 水 平, 确保压力管道设计质量,特制定本规定。1.2 遵守 的原 则:优化设计 方案 , 确 定 经济 合理

2、 的工 艺及 最 佳工 艺参 数;做到技术先进,经济合理,安全适用。1.3 适用 范围 :本 规定 适用 于输 油、输 气管 道工 程、给排水 及消 防工 程、 热力 工程 、城 市燃 气 工程 及石 油化 工工 程2 一 般规 定2.1 工艺 计算2.1.1 输 油、 输 气 管道 需 要 进行 管 道 的 水力 计 算 、温 降 计 算 。其 计 算公 式 按 输 油 管 道 工 程 设 计 规 范 ( GB50253-2014 ) 、 输 气 管 道 工 程 设 计 规 范 ( GB50251-2015 ) 城镇 燃气 设计 规范 ( GB50028-2006 ) 执 行。2.1.2 对

3、 于 特 殊 的 管 道 穿 跨 越 工 程 按 油 气 输 送 管 道 穿 越 工 程 设 计 规 范 ( GB 50423-2007 )和 油气 输送 管道 跨越 工程 设计 规范 ( GB 50459-2009 ) 执行 。2.2 站、 场、 库及 石油 化工 装置 设备 及 管道 的布 置2.2.1 设 备布 置2.2.1.1 装 置 的 总 体 布 置 应 根 据 装 置 在 工 厂 总 平 面 上 的 位 置 以 及 与 有 关装 置、罐区、主管 廊、道路等相 对位 置 确定 ,并 与相 邻装 置 的布 置相 协调。2.2.1.2 装置 的竖 向布 置应 根据 装置 生 产特 点,

4、充 分考 虑操 作、检 修要 求,满足交通运输要求;考虑装置内外地坪标高的协调及其内外道路、排水 的合理衔接,尽量减少土方工程量;装置场地应采用平坡式布置,并采用有 组织 排水 ,所 有的 雨 水经 过暗 管排 入地 下 排水 管网 。2.2.1.3 设 备 布 置 应满 足 工 艺流 程 、 安 全生 产 、 环境 保 护 的 要求 , 并应 便于操作、维护、检修、防爆及消防,并注意节约用。2.2.1.4 设 备 布 置 应 按 工 艺 流 程 顺 序 和 同 类 设 备 适 当 集 中 相 结 合 的 方 式,并结合风向条件确定设备、建筑物与其它设施的相对位 置 。2.2.1.5 设 备

5、布 置 应根 据 气 温、 降 水 量 等气 候 条 件和 工 艺 与 设备 特 殊要 求,决定是否采用室内布置。2.2.1.6 装 置 的 控 制室 、 变 配电 室 、 化 验室 布 置 在装 置 的 一 侧, 位 于爆 炸危险区范围以外,并位于甲类设 备全 年 最小 频率 风向 的下 风 侧。2.2.1.7 设 备 、 建 筑物 和 构 筑物 应 根 据 生产 过 程 的特 点 和 火 灾危 险 性类别分 区布 置, 其间 距 符合 现行 的有 关防 火 规范 的要 求。2.2.1.8 设 备 之 间 的距 离 除 要满 足 防 火 、防 爆 的 要求 外 , 还 要满 足 下列要求 :

6、1) 设备操作、维修、吊装场地及通道;2) 构筑物(包括梯子和平台)的布置;3) 设备基础、地下管道、管沟及排水井 的布 置;4) 管道及仪表的安装。2.2.1.9 泵布 置在 室内 时, 应成 排布 置 并满 足如 下要 求:1) 所 有的 泵端 出 口 中心 线应 对齐 或泵 端 基础 面对 齐,两台泵 之间 的净 距 0.8m, 泵端 前操 作 通道 的宽 度1m;2) 室 内布 置时 ,两 排泵 之间 的净 距 2.0m;3) 泵 端 / 泵侧 与墙 之 间的 净距 1.0m。2.2.1.10 通道和防火设备的布置要考虑 对空 间的 安全 要求 , 在紧 急情况下迅 速采 取行 动,

7、减 少对 临近 的设 备的 危 害。2.2.1.11 装置内最小通道宽度为:1)消 防通 道6m(弯 道半 径12m) ;2)公 共主 干道6m(弯 道半 径12m) ;3)主 要车 行通 道4m(弯 道半 径9m) ;4)检 修通 道4m(弯 道半 径9m) ;5) 次要车行通道3m(弯道半 径6) 泵区检修通道2m;7) 操 作通道0.8m。8) 2.1.12装 置内 最 小通 道高 度为:1) 公 共主 干道5.0m;2) 消防道路5.0m;3) 主要车行通道4.5m;4) 检修通道4.5m;5) 次要车行通道3.0m;6) 管 带下 泵区 检修 通道3.0m;7) 人行通道2.5m;8

8、) 操作通道2.2m;6m) ;2.2.1.13 标 高的 确 定为 :1) 建 筑物 室内 地面 应高 出室 外地 面200mm;2) 控 制室 、配 电室 室内 地面 应高 出室 外 地面600mm;3) 设备的基础面一般应高出地面200m,泵的基础面视泵的形式而定。2.2.2 管 道布 置2.2.2.1 管道 布置 设计 应严 格遵 守管 道 仪表 流程 图的 设计 要 求。2.2.2.2 管道 布置 设计 应做 到安 全可 靠 、经 济合 理 、在 满足 施工 、操 作、 维修、消防等方面的要求下,同时尽量做到整齐美观。2.2.2.3 管 道 应 尽 可能 地 上 敷设 , 并 集 中

9、成 排 布 置。 地 上 管 道设 在 管廊 或管墩上,给排水、污水和消防水管道要埋地敷设。2.2.2.4 装置 主管 廊应 留有1020%的 预留 空间 ,并 考虑 其 荷载 。2.2.2.5 管道 布置 应满足抗 震要 求。2.2.2.6 对有 特殊 工艺要求 的管 道、 高 温、 高 压 、大 口 径 及 与重 要 设备连接的管道和需要柔性计算管道的布置,应优先考虑并做好规划,尽量利用 管道 的自 然形 状吸 收 热 胀 ,自 行补 偿、 减 少投 资。2.2.2.7 与动 设备 连接 的管 道,在 设计 中应 充分 考虑 其弹 性 、支撑 、震 动、压力脉动、气蚀等方面的要求,作用于设

10、备接口上的推力和力矩不得大 于允 许值 。2.2.2.8 管道 布置 应尽 量避 免出 现气 袋 、液 袋和 “盲 肠” 。2.2.2.9 管 道 除 与 阀门 、 仪 表和 设 备 之 间的 连 接 需要 必 要 的 法兰 和 螺纹 连接外,其余均采用焊接连接,避免泄漏。2.2.2.10 管 道穿 过 墙壁 和楼 板,均应配 有套 管,套管的直 径 大于 管道隔热层的外径,管道焊缝到套管的端部距离不小于150mm。2.2.2.11 由 于管 道 布 置 形成 的高 点或 低 点, 应根 据操 作、 维 修等 需要, 设置放空阀、排液阀。2.2.2.12 阀 门 的 设 置 应 考 虑 操 作

11、 的 需 要 , 设 置 在 便 于 操 作 和 维 护 的 地 方,同时对较大差压、较大口径、较大压力操作的阀门设置旁通或齿轮操作 等。2.2.2.13 阀 门设 在 容易 接近 、便 于操 作 、维 修的 地方 ,成排 管道 的阀 门 集中 布置, 阀门 手轮 最小 间距为100mm; 立管上阀 门手 轮的 安 装高 度宜为 1.2m,不宜 超过 1.8m ,如 超过 2.0m(且 经常 操作 的) , 应设 置梯 子及 平台 。2.2.2.14 为 了便 于 操作 、维 护和 安装 , 装置 区内 应设 置必 要 的软 管站, 服务半径 为15m。2.2.2.15 管 架上 敷 设的 管

12、 道 无论 有 无 隔 热层 , 其 净距 应 不 小 于 50mm, 法兰外缘 与相 邻管道 的净 距应 不小于 25mm;管道外 壁或 管道 隔热 层的 外壁 的最突 出部 分,距管架 或框 架的 支柱 、建 筑 物墙 壁的 净距 应不 小 于 100mm;有侧向位 移的 管道 应加 大 其管 道间 的净 距。2.2.2.16 取 样系 统 管道 的布 置应 避免 死 角或 袋形 管, 取样 口 的布 置应使 采集的样品具有代表性;取样阀安装在便于操作的地方,并使设备或管道与 取样阀之间的管段尽量短。2.2.2.17 安 全阀 应 直立 安装 并靠 近被 保 护设 备。 如不 能靠 近 布

13、置 , 则从 被保护设备到安全阀入口的管道压头总 损 失, 不应 超过 该阀 定 压值的3%; 其背压不应超过该阀定压值的10%。2.2.2.18 安 全泄 压 装置 出口 管的 布置 , 应考 虑由 于泄 压排 放 引起 的反作 用力,合理设置支架。2.2.2.19 管 道上 的 仪表 或测 量元 件应 布 置在 便于 安装 、 观 察 和维 修的位 置;必要时可设置专用的平台或梯子。2.2.2.20 控 制阀 和 相邻 管道 的布 置和 支 撑要 便于 控制 阀的 移 开。2.2.2.21 在 靠近 设 备、集中载荷 、弯管 、大 直径 三通 分支 管 的附 近设 置必要的支架。2.2.2

14、.22 管 道及 其 组成 件的 最小 壁厚 度 应按 有关 规范 来计 算 , 并 根据介 质特性和设计寿命 , 考虑 一定 的腐 蚀裕 度 。2.3 输油、输气管道线路工程2.3.1 线 路走 向选 择2.3.1.1 线路走向选择原则线路选择应遵循安全、经济、方便,同时达到最佳化的原则,既满足建 设单位对工程提出的要求,又使工程费用和运行期间管线的操作维修费用最 低。线路走向选择原则如下:1) 管 线敷 设地 区的 选择 应符 合我 国现 行 的有 关规 定,线路走 向应 避开 城市规划区、文物古迹、风景名胜、 自然 保 护区 等。2) 线 路应 尽可 能取 直, 缩短 线路 长度 , 同

15、时 线路 也要 尽可 能 靠近 气田 、 城镇和工矿企业。3) 线 路应 尽可 能利 用现 有公 路,方 便施 工和 管理。同时应尽 可能 利用 现有国家电网供电,以 降低 工程 费用 。4) 线 路尽 可能 避开 高烈 度地 震区 、沙 漠 、沼 泽 、滑 坡、泥 石 流等 不良 工 程地质地区和施工困难地区。5) 站 场及 大、中型河流 穿、跨 越位 置选 址应 服从 大的 线路 走 向,线 路局部走向应服从站场和穿、跨越工程 的位 置 。2.3.1.2 线路 勘察根据设计的不同的阶段,对工程线路按不同的内容和深度,进行线路勘 察,一般可分为踏勘、初勘和详勘三个阶段。勘察内容和深度要求按有

16、关规 范执 行。2.3.1.3 定线 应遵 循的 原则定线是根据批准的初步设计所推荐的走向方案,确定线路中线位置。定 线是 线路 施工 图设 计 的基 础,对 线路 走向 的每 个桩 位置 进行 认真 推敲,力求 定出 一条 安全 可靠 、 经济 合理 的线 路。 线 路定 线时 遵循 下述 原 则和 要求1) 线 路应 力求 顺直 ,以 缩短 长度 ;2) 应 尽量 减少 线路 与公 路、铁 路、河流等天 然和 人工 障碍 的 交叉,当必须交 叉时 ,宜 垂直 交 叉。3) 宜避开多年生经济作物区和重要的农田水 利设 施;4) 应尽量靠近公路,方便施工和管理;5) 线 路必须避开重要的军事设

17、施、易燃易爆仓库、国家重点文件保护单位的安全保护区,线路还应避开机场、火车站、码头、自然保护区;6) 线 路宜 避开 滑坡 、沼 泽 、软 土、泥 石 流等 不良 工程 地质 地 段,确需通过时 ,需 经技 术经 济 对比 和采 取可 靠的 工 程措 施。7) 线 路应 避开 地震 烈度 大于 7 度 的地 震 断裂 带,无 法避 开时 ,应采 取抗 震措 施。2.3.2 管 道敷 设2.3.2.1 管道 敷设 的方 式的 确定管道的敷设方式可分为埋地敷设和架空敷设两种。埋地敷设可采用沟埋 敷设 和筑 土堤 敷设 ;架空 敷设 可分 为低 架(管 墩支 撑 )和 高架(管架 )敷 设。将管线裸

18、露敷设于地面的方式只适用于临时管线。埋地敷设方式不影响农业 耕作和地面人类活动,还可以保护管线,减少自然和人为的损坏,因此,长 输管 道应尽量采用埋 地敷 设方 式。(1) 埋 地敷 设(2) 埋深要求管道埋深是指管顶至地面覆土深度。管道的最小埋深是根据地区级别、 农田耕作深度、地面负荷对管道的强度和稳定性的影响等因素综合考虑决定 的。 一般 最小 埋深 要 求见 表 2.3-1 。表 2.3-1 埋 地管 线最 小埋 深要 求(m)地区等级土壤类岩石类干旱水田一级0.60.80.5二级0.60.80.5三级0.80.80.5四级0.80.80.5在不能满足最小埋深要求或外载荷过大,外部作业可

19、能危及管道安全的 地方,应采取措施对管道加以保护。当输送管道通过有冻胀危害的冻土地区 时, 管线 应埋 设在 冻 土深 度以 下。管道实际设计埋深根据地形、土质和管线弯头数量综合考虑确定。当地 形起伏较大,若采用统一埋深,必然增加弯头数量,增加管线焊口数量;而 减少 弯头 数量,又会导致 管线 埋深 增加,增加管沟 开挖 和回 填 土石 方工 程量。确定设计埋深就是在满足最小埋深的前提下,在弯头数量和土石方工程两者 之间 求得 一个 投资 最 小的 工程 量平 衡。(3) 管沟管沟截面形状和尺寸大小是根据地质条件、施工方法和管径大小决定。 当管 沟深 度小 于 3m 时, 管沟 底宽 按下 式

20、 确定D100式中 :b 沟 度宽 度,m;D管子外径,cm;C沟底加宽裕量 (按表 2.3-2 确定) , m。管沟边坡坡度应根据土壤类别和物理力学性质(如粘聚力、内摩擦角、 湿度、容重等)确定。当无上述土壤的物理性质资料时,对土壤构造均匀、 无地 下水 、水 文地 质 条件 良好 、深 度不 大 于5m, 且不 加支 撑 的管 沟, 其边坡可按 表 2.3-3 确定 。 深度 超过5m的 管沟 ,可 将边 坡放 缓或 加 筑平 台。表 2.3-2 沟 底加 宽裕 量(m)施工方 法沟上 组装 焊接沟下 组装 焊接地质条 件旱 地沟内有积 水岩 石旱 地沟内有积 水岩 石C0.50.70.9

21、0.81.00.9表 2.3-3 管 沟允 许边 坡坡 度土壤 名称边坡坡度人工 挖土机械 挖土沟下挖土沟上 挖土中、 粗砂1:11:0.751:1亚砂土、含卵砾石 土1:0.671:0.51:0.75粉土1:0.51:0.331:0.75垩土粘土、泥灰岩、白1:0.331:0.251:0.67干黄 土1:0.251:0.11:0.33未风 化岩 石1:0.1粉细 砂1:11:1.5次生 黄土1:0.5注: 当采 用多 斗挖 沟 机挖 沟时 ,管 沟边 坡 坡度 不受 本表 限制管沟断面形状一般选用倒梯形断面,当深度较大,或土壤较松散时可选 用下部为矩形上部为梯混合断面管沟。管沟断面形状一般由

22、施工单位根据施 工经 验自行确定,以 保证 施工 安全 为原 则 。(4) 管沟基础处理一般土方地区,管沟底铲平夯实即可。在岩石地区,为了防止岩石棱角 扎坏 防腐 层,需 垫土 或细 砂 0.2m 厚。如 遇管 沟底 为建 筑垃 圾 等腐 蚀性 较强 的 填土 地段,沟底基础 需换 土夯 实;在 自重 湿陷 性黄 土地 区的 斜 坡 、陡 坎地 段,为了 防止 雨水 渗入 沟 底造 成沟 底沉 陷,需 采用 2:8(体 积比 )灰土 进行 沟底 基 础处 理。(5) 管沟 回填管道 下沟 后,应 保证 与沟 底相 接触。管底至管 顶以 上 0.3m 范 围内,回填土中不得有块石、碎石等,以免损

23、伤防腐层。回填土应夯实,其密实度应大 于 0.9 。回 填土 高度 应高 出地 表为 0.3m ,让 其日 后自 然沉 陷 ,避 免沿 管沟 形 成低 畦地带而积水。 输送管道出土端及 弯头 两侧 ,回 填时 应 分层 夯实 。 当管沟纵坡较大时,应根据土壤性质,采取防止回填土下滑措施。 在沼 泽 、 水网 (含 水 田 )地 区的 管道 ,当 覆土 层不足 以 克服管 子浮 力 时,应 采取稳管措施。(6) 土堤敷设当长输管道采用土堤埋设时,土堤高度和顶部宽度,应根据地形、工程 地质、水文地质、土壤类别及 性质 确定 , 并应 符合 下列 规定 : 管 道在 土堤 中的 覆 土厚 度不 应小

24、于 0.6m;土 堤顶 部宽 度应 大于 管道 直径两 倍且 不得 小于 0.5m 。 土堤 的 边 坡坡 度, 应 根 据土 壤类 别和 土堤 的高 度确定 。 粘性土 土堤 , 压实 系数 宜为 0.940.97 。堤 高小 于 2m时, 边坡 坡度 宜采 用 1:0.751:1.1;堤高 为 25m 时 ,宜 采用 1:1.251:1.5 。土 堤受 水浸 淹没 部 分的 边坡 ,宜 采用1:2 的 坡度 位 于斜 坡上 的土 堤 ,应 进行 稳定 性计 算 。当 自然 地面 坡度 大 于20%时 ,应采 取防 止填 土沿 坡 面滑 动的 措施 。 当土 堤 阻 碍地 表水 或 地 下水

25、 泄流 时, 应设 置泄 水设施 。 泄水能 力根 据 地形和汇水量按防洪标准重现 期为 25 年 一遇 的洪 水量 设计 ,并应 采取 防止 水流对土堤冲刷的措施。土堤的回填土,其透水性能宜相近。沿土堤基底表面的植被应清除干净。2) 架 空敷 设架空 敷 设 的管 架高 度 应 根据 使用 要求 确定 ,一 般以不 防 碍交通 ,便 于检修 为原 则, 通常 管 底至 地面 净空 高度 应 符合 表 5-4 的 规定 。表 5-4 管道 架设 高度 规定类别净空 高度 , m人行道路 2.2公路 5.5铁路 6.0电气 化铁 路 11.0荒山0.20.3常用管道支架有钢支架、钢筋混凝土支架和

26、管墩,根据不同高度、位置和受力状况经计算后确定3)埋 地输 油( 输气 )管 道与 其它 埋地 管 道, 埋地 通信 电缆 交 叉敷 设时 , 其垂直净距不应小于0.3(0.5)m, 并 应 在交 叉点 处管 道两 侧 各 10m范 围内 采取加强(特加强)防腐的措施。2.3.2.2 长输 管道 采用 弹性 敷设 时应 符 合下 列规 定:(1) 弹 性 敷 设 管 道 与 相 邻 的 反 向 弹 性 弯 管 之 间 及 弹 性 弯 管 和 人 工 弯 管 之 间,应采用直管侧面连接;直管段长度不应小于管子外径值,且不应小于 500mm。(2) 弹 性 敷 设 管 道 的 曲 率 半 径 应

27、满 足 管 子 强 工 要 求 , 且 不 得 小 于 钢 管 外 直径 的 1000 倍 。垂 直面 上弹 性敷 设管 道 的曲 率半 径尚 应大 于 管子 在自 重作用 下产 生的 挠度 曲线 的 曲率 半径 ,其 曲率 半 径应 按下 式计 算:1 cos4.3.14 )式中 R 管 道弹 性弯 曲曲 率半 径(m) ;D管道 的外 径(cm) ;管道的转角()。(3) 输油、输气管道平面 和竖 向不 宜同 时 发生 转角 。弯头和弯管不得使用褶皱弯或虾米弯。管子对接偏差不得大于3 。2.3.3 管道 穿越 工 程2.3.3.1 水下 穿越 工程1) 穿 越点 的选 择穿越点的选择应考虑

28、走向以及不同的穿越方法对施工场地的要求。穿越 点宜选择在河道顺直,河岸基本对称,河床稳定,水流平缓,河底平坦,两 岸具有宽阔漫滩,河床地质构成单一的地方。不宜选择含有大量有机物的淤 泥 地 区和船泊抛 锚 区。穿越点距大中型桥梁(多 孔 跨 径 总 长 大 于 30m)大 于100m,距小型 桥梁 大 于 50m。穿越河流的 管 线应垂直于主槽轴线,特殊 情 况 需 斜 交 时 不 宜 小 于60。2) 穿 越工 程设 计内 容在选 定穿 越位 置后,根据水文 和工 程地 质 情况 决定 穿越 方式、管身结构、稳管措施管材选用、管道防腐措施、穿越施工方法等提出两岸河堤保护措施 并绘 制穿 越段

29、 平面 图 和穿 越纵 断面 图。3) 敷 设方 式(1) 裸露 敷设裸露 敷设 适用 于基 岩 河床 和稳 定的 卵石 河 床。管 道采 用厚 壁管 、复壁 管, 或石笼等方法加重管线稳管,将管线敷设在河床上。裸露敷设只适用于水流 很低、河床稳定、不通航的中 、小 河流 上 的小 口径 管线 或临 时 管线 。(2) 水下沟埋敷设采用水下挖沟设备和机具,在水下河床上挖出一条水下管沟,将管线埋 设在管沟内称沟埋敷设。沟埋敷设应将管道埋设在河床稳定层中。沟槽开挖宽度和放坡系数视土 质、水深,水流速度和回淤量确定,当无水文地质资料,采用水下挖掘机具 时可参照表 2.3-4 选 定沟 底宽 度和 边

30、坡 系 数。开沟务须平直,沟底要平坦,管线下沟前须进行水下管沟测量,务必达 到设计深度。管线下沟后可采用人工回填和自然回淤回填。前者是在当地就地取材, 选用一定密度的物质,如卵石、块石等填入管沟;后一种方法是在河流有泥 沙回淤,并且管线在自然回淤过程中仍具有一定容重的情况下,采用河流自然回 淤达 到管 沟回 填 之目 的。表 2.3-4 水 下管 沟尺 寸土质 名称沟底最小宽 度m管沟 边坡沟 深 2.5m沟 深 2.5m淤泥 、粉 砂、 细砂D1 +2.51:3.51:5亚砂土、中 砂、 粗砂D+2.01:3.01:3.5砂土D+1.51:2.01:2.5砾石和卵石 土D+1.21:1.51

31、:2.0岩石D+1.21:0.51:1.0 D 为输 送管 公称 直径 ,m。4) 水 下管 线稳 管措 施常用 的稳 管结 构和 措 施有 :(1) 厚 壁 无 缝 管 。 当 输 气 管 线 直 径 较 小 时 , 可 直 接 选 用 厚 壁 无 缝 管 , 不 但可以加重管身重量、克服水流的上浮力,还可以增加管子强度,延长使用 寿命 。(2) 铁 丝 石 笼 稳 管 。 铁 丝 石 笼 优 点 是 就 地 取 材 、 加 工 容 易 、 重 量 大 , 稳 定性和柔性好,能随河床冲刷面下沉,是解决管道裸露敷设稳管的一个较好 的方法。缺点是不宜在浅水或需疏浚的航道上使用,铁丝易被磨蚀和锈蚀

32、, 投放 不易 准确 ,工 期 较长 。(3) 散抛块石稳管。它的优点是取材容易,施工方便,造价低廉;缺 点是不适用于管径较大,水流速较高的河流穿越。(4) 加重块。当水下管道直径较大,水流速较高时,可采用加重块作 为稳管结构。加重块采用铁矿石、重晶石等密度较大的材料作混凝土骨料,也 可采 用铸 铁块 等。 形 状做 成马 鞍块 样, 安 装在 管线 上, 起到 加 重管 线作 用。(5) 混凝 土连 续复 盖 层。混凝土连 续复 盖 层是 由混 凝土 加重 块 发展 而来。它能很好地保护管道及外防腐层免遭管和河中推移质的冲刷磨蚀,还能避免 河水 中生 物侵 蚀和 船 锚的 破坏 。(6) 装

33、 配 式 加 重 块 连 续 复 盖 层 稳 管 。 针 对 混 凝 土 连 续 复 盖 层 现 场 施 工 工 序多,耗费时间长,质量难于完全达到要求的缺点,综合加重块和连续复盖 层的优点,设计出装配式加重块。装配式加重块由工厂预制成型,施工时运 至施 工现 场装 配即 可 。装 配式 加 重 块预 制 件呈 椭圆 形两 半块 , 每块长2m。 现场安 装时 ,将 两块 预 制块 对扣 在管 道上 , 采用 46 个 螺栓 连 接而 成。 装配式连续 复盖 层施 工方 便 ,质 量好 ,缩 短了 施 工工 期, 具有 较高 的 经济 效益 。(7) 复 壁 管 。 复 壁 管 就 是 在 需

34、 加 重 的 水 下 输 送 管 道 上 套 上 直 径 比 输 管 大 一级的管道,在两个管道的环形空间灌注水泥浆,达到保护和加重输送管线 的目 的。复 壁管 稳管 结构 的优 点是 过江 管 线牵 引力 较小,灌注作业 均在 岸上,减少了水下作业量,建设周期短,施工简便易行,内管不需外防腐绝缘。缺 点是钢材、水泥用量较多,外管长期直接受水流中泥砂磨蚀,易造成磨蚀破 裂。(8) 档 桩 稳 管 。 在 基 岩 或 松 散 覆 盖 较 小 的 河 床 上 敷 设 的 水 下 管 线 , 在 管 线下游以一定的距离设置钢档桩以承受管线和水流作用力的稳管方法称档桩 稳管。采用档桩稳管的水下穿越管道

35、,根据河床地质情况,可采用裸露和浅 埋敷 设。前 者适 用于 基岩 河床,后者适用 于有 一定 厚度 的松 散 复盖 层的 河床。档桩 稳管 适用 于裸 露 的基 岩河 床, 或复 盖 不大 的 (1m 左 右 ) 基 岩河 床。由 于档桩与河床的固结和档桩与气管道连接技术要求较高,对于水深较大,流 速较 高的 河流 施工 较 困难 。5) 水 下管 道定 向钻 穿越定向钻穿越河流的施工方法是:先用定向钻机钻一导向孔,当钻头在对 岸出土后,撤回钻杆,并在出土端连接一个根据穿越管径而定的扩孔器和穿 越管段。在扩孔器转动进行扩张的同时,钻台上的活动卡盘向上移动,拉动 扩孔 器和 管段 前进 , 使

36、管 段敷 设在 扩大 了 孔中 。定 向 钻 穿 越 适 宜 于 河 床 地 层 为 粘 土 、 粉 土 、 中 砂 层 和 直 径 不 大 于 100mm 的砾 石层 。对 于岩 石 、粒 径大于 100mm的砾 石层 、流 砂等 地 层不 适用 。穿越 管段 最小 覆土 厚度 为810m,最大不超 过 50m。施工场 地要 求:组 装管 线一 侧场地 长不 小于 穿越 段 长加50m, 宽 度 为 20m, 回 拖一 侧的 直 线长 度不 小于200m。2.3.3.2 跨越工程1) 跨 越位置选择一般应 遵循 以下 原则(1) 跨越点应选在河流的直线部分。因为在河流的直线部分,水流对河床及

37、河岸冲刷较少;水流流向比较稳定,跨越工程的墩台基础受漂流物的撞 击机会较 少。(2) 跨越点应在河流与其支流汇合处的上游,避免将跨越设置在支流出口和 推移质泥沙沉积带的不良地质区域。(3) 跨越点应选在河道宽度较小,远离上游远离坝闸及可能发生冰塞和筏运壅阻的地段。(4) 跨越 点必 须在 河 流历 史上 无变 迁的 地 段。(5) 跨 越 工 程 的 墩 台 基 础 应 在 岩 层 稳 定 , 无 风 化 、 错 动 、 破 碎 的 地 质 良好地段。必须避开坡积层滑动或沉陷地区;洪积层分选不良及夹层地区;冲积层含有大量有机混合物的淤泥地区。(6) 跨越点附近不应有稠密的居民点。(7) 跨越点

38、附近应有施工组装场地 或 有 较 为 方 便 的 交 通 运 输 条 件 , 以 便施工 和今 后维 修。2) 跨 越结 构型 式的 选择(1) 管 道 需 跨 越 的 小 型 河 流 、 渠 道 、 溪 沟 等 其 宽 度 在 管 道 允 许 跨 度 范 围 之内时,应首先采用直管及支架结构。若宽度超出管道允许宽度范围但相差 不大 时, 可首 先采 用 “ ”型 钢架 结构 , 充分 利用 管道 自身 支 承。(2) 跨 度 较 小 , 河 床 较 浅 , 河 床 工 程 地 质 状 况 较 为 良 好 , 常 年 水 位 与 洪 水位相差较大的河流可优先采用吊架式管桥。吊架式管桥主要特点是

39、输气管 道成一多跨越连续梁,管道应力较小,并且能利用吊索来调整各跨的受力状 况。(3) 跨度较小且常年水位变化不大的中型河流一般可选用托架、桁架或支架 等几种跨越结构。(4) 跨度较大的中型 河流 及 某 些 大 型 河 流 其 两 岸 基岩埋深较浅,河谷狭窄的可首先采用拱型跨越。管拱跨越结构有单管拱及组合拱两大类。(5) 大型河流、深谷等不易砌筑礅台基础,以及临时施工设施时可以选用柔 性悬 索管 桥、 悬 缆管 桥、 悬链 管桥 和 斜拉 索管 桥等 跨越 结 构。2.3.3.3 穿越铁路 公路1) 穿 越铁路(1) 穿 越 点 应 选 择 在 铁 路 区 间 直 线 段 路 堤 下 , 路

40、 堤 下 应 排 水 良 好 , 土 质 均匀,地下水位低,有施工场地。穿越点不宜选在铁路站区和道岔段内,穿 越电气化铁路不得选在回流电缆与钢轨连接处。(2) 穿越 铁路 宜采 用 钢筋 混凝 土套 管顶 管 施工 。当 不宜 采用 顶 管施 工时, 也可采用修建专用桥涵,使管道从专用桥涵中通过。(3) 穿越管线与铁路宜垂直交叉,以缩短穿越段长度。当条件限制不能垂直 交叉 时允 许斜 交 ,但 交角 不得 小于45 。(4) 输送管道穿越铁路干线的两侧,需设置截断阀,以备事故时截断管路。(5) 穿越铁路的位置 应与 铁路 管理 部门 协 商同 意后 确定 。2) 穿 越公 路(1) 公路等级划

41、分根 据 公 路 工 程 技 术 标 准 JTJ01-88 , 公 路 等 级 分 为 “ 汽 车 专 用 公 路 ”和 “一 般 公 路 ”两 类 。 汽 车 专 用 公 路 又 分 高 速 公 路 、 一 级 公 路 、 二 级 公 路 三 个等级。汽车专用公路属国家重要交通干线,车流量大,路面宽度大,技术 等级较高。一般公路又分为二、三、四级,其车流量,路面宽和技术等级和 需要程度依序降低。此外还有不属国家管理的公路 ,如 矿区 公 路, 县乡 公路 等。(2) 穿越公路的一般要求穿越公路的一般要求与铁路基本相同。汽车专用公路和二级一般公路由 于交通流量很大,不宜明挖施工,应采用顶管方法

42、施工。其余公路一般均可 以明挖开沟,埋设套管。套管长度伸出 公 路边 坡坡 角外 2m。县乡 公路 和机耕道,可采用直埋方式,不加套管。2.3.3.4 管线 通过 陡坡 、冲 沟的 处理1) 陡 坡(1) 陡坡段管线工程的一般要求(2) 选定线路走向时,尽可能减少管线穿过陡坡,必须通过时,应选择地质条件稳定,岩层倾角较小,坡度较缓的地方通过,避开滑坡、崩塌严重 的地方。通过斜坡宜直上直下,尽量避免在坡度大于20 的 斜坡 上沿 等高线敷设管线,防止坡体滑动造成管线弯曲、断裂。(3) 斜坡地段由于地层变化大,土层软硬不一,管沟宜浅埋,软弱地基需 夯 实 处理,开挖量尽量减少。在斜坡上应尽量减少弯

43、头(纵向 和 水 平 转 角 )用量,使管线受力均匀。(4) 凡坡 度斜 度大 于 15 ,及 植物 不 能有 效防 治水 土流 失 斜坡 应采 取工 程措施,固定管沟回填土。可分段砌筑档土墙、护坡、护壁等措施。在自重 湿陷 性黄 上地 区, 管 沟可 采用 灰土 间隔 回 填, 即每 10m 间隔 用 灰土 回填1m,灰土 比例 可采 用 1 : 10( 体 积比 ) 。(5) 恢复 天然 排水 系 统和 砌筑 排水 沟,将 管沟 附近 的雨 水经 排 水沟 引走。2) 陡 坡地区的管线锚固根据 坡长 及管 径大 小 分段 锚固。一般坡长 大于25m,采用 在坡 脚用 素混 凝土或灰土将弯头

44、包 裹 住固定, 坡长 大于 35m 的, 除下 部弯 头 锚固 外, 斜坡 上每 1020m 分段采用锚杆固定。锚杆位置 要选 在有 施工 条件 的 地方,锚杆深度应在原状土或基岩 中 。3) 黄 土冲 沟管线 通过 黄土 冲沟 的 一般 要求(1) 选 定 线 时 应 尽 量 减 少 穿 过 黄 土 冲 沟 , 必 须 穿 过 时 , 宜 从 沟 头 或 沟 尾通过 。一 般沟 头切 割 较浅 ,沟 尾已 趋稳 定 ,处 理工 程量 小 ;而 沟中 段深 度大,侵蚀强度高,工程处理难度和数量都较大。(2) 通过黄土冲沟应选择沟壁较缓的地方,并应垂直于斜 坡 直线敷设,减少斜坡段长度和管线横

45、向受力的机会。(3) 黄土陡坡段应尽量减少开挖工程量,在陡坎处宜采用 打 斜井的方法开沟,以减轻管线施工对原始稳定陡坎的扰动。斜井敷管后采用填,上部做 好排 水、截水 沟, 防止雨 水沿 斜井 侵蚀 破 坏。(4) 冲沟 底部 切割较 深 的 宜采 用 低 跨 结 构 通 过 。 跨 越 基 墩 需 远 离 沟 壁 ,以保证管线运行期间的安全。跨越基墩可采用灰土夯筑。冲沟底部较浅可采 用穿越方式通过。视具体情况、对沟底进行处理。 处理 方法 如 下: 在 冲沟 头部 通过 的采 用夯 实灰 土筑 堤 ,形 成抗 冲蚀 能力 较 好的 土堤 ,阻止冲沟溯源侵蚀。将管线埋设在土堤上游。 在 穿越

46、点冲 沟下 游采 用浆 砌片 石堡 坎 和迭 水坎 ,防 止冲 沟 继续 向下 切 割。 从 穿越 点 上 游一 定距 离开 始修 筑排 水 沟、档 水坎,将水流 引至 管线 以外, 防止 穿越 点处 继 续下 切。2.4 材料 的选 用2.4.1 一 般规 定2.4.1.1 管 道 材 料 的 选 用 必 须 依 据 管 道 的 使 用 条 件 (设 计 压 力 、 设 计 温 度、流体类别 ) 、经 济性 、耐 腐蚀 性 、材 料的 焊接 及加 工等 性 能,同时应符 合规范 所提 出的 材料 韧 性要 求及 其它 规定 。2.4.1.2 用于 管道 的材 料, 其规 格与 性 能应 符合

47、 国家 现行 标 准的 规定 。2.4.1.3 使用 在 工 业金 属 管 道 设计 规 定 (GB50136-2000) 未 列出 的 材 料,应符合国家的相应材料标准,包括化学成分、物理和力学特性、制造工 艺方 法、 热处 理、 检 验以 及该 规范 其它 方 面的 规定 。2.4.2 金 属材 料的 使用 温度2.4.2.1 材 料 使 用 温 度 , 除 了 应 符 合 工 业 金 属 管 道 设 计 规 定 (GB50136-2000) 附 录 A的规 定外 ,还 需 依据 流体 腐蚀 的影 响 等确 定。2.4.2.2 材料 的使 用温 度上 下限 应符 合 下列 规定 :1) 材

48、 料的 使用 温度 , 不 应超 出 工 业金 属管 道设 计规 定 -2000 (GB50136) 附录A所 规定 的温 度 上下 限;2) 未 列入 工 业金 属管 道设 计规 定 (GB50136-2000) 附录 A中等 材料 , 决定 使用 温度 时应 符 合以 下 规 定:(1) 在使用温度条件下应保证材料的适应性和可靠性;(2) 在使用温度下,材料应具有对流体及外界环境影响的抵 抗 力;(3) 应按 上述 规范 第 3.2.3 条的 规定 确 定材 料的 许用 应力 。2.4.2.3 金属 材料 的低 温韧 性试 验要 求1) 管 道 设 计 温 度 低 于 或 等 于 -20

49、, 而 高 于 工 业 金 属 管 道 设 计 规 定 (GB50136-2000) 附 录 A 中 使用 温度 下 限的 碳素 钢、 低合 金 钢、 中合 金钢 、和 高合金铁素体钢,出厂材料及采用焊接堆积的焊缝金属和热影响区应进行低 温冲击试验。2) 奥 氏体 不锈 钢, 含碳 量大于 0.1%, 设计 温度 低 于 -20 而高 于 工业 金属管道设计规定 (GB50136) 附 录 A中 使用 温度 下限 时,出 厂的 材料 及采 用焊接 堆积 的焊 缝金 属 和热 影响 区应 进行 低 温冲 击试 验。3) 奥 氏体 高合 金钢 的使 用温 度等 于或 高 于 -196 时,可免做

50、低温 冲击 试验。4) 符 合下 列条 件之 一时 ,管 道材 料可 免 做低 温冲 击试 验:(1) 使 用 温 度 等 于 或 高 于 -45 , 且 不 低 于 工 业 金 属 管 道 设 计 规 定 (GB50136-2000) 附 录 A中材 料使 用温 度 下限,同时,材料的 厚度 无法 制备 5mm厚试样时。(2) 除了 抗拉 强度 下 限值 大于 540MPa的 钢材 及螺 栓材 料外 ,使用 的 材 料 在低温低 应力 工况 下 ,若 设计 温度 加 5 后,高于-20 时 ( 注 :低 温低 应力 工况为 设计 温度 低于 或 等于 -20 的受 压的 管道 组成 件,其环

51、向 应力 小于 或等 于钢材 标准 中屈 服点 的 1/6 ,且 不大 于 5.0MPa 的工 况 ) 。2.4.2.5 需热 处理 的材 料, 应在 热处 理 后进 行冲 击试 验2.4.2.6 下列条件下的钢板制管子或管件的板材,应增加低温冲击试验:1) 使 用温度低 于 0时:厚度大于25mm的 20R;厚度大于38mm的在工业金属 管道 设计 规定 (GB50136-2000) 附 录 A表A.0.2 中所 列的 低合 金钢 但不 包括 低 温 钢 。2) 使 用温 度低 于 -10 时 :厚度大于12mm的20R;厚度大于20mm的16MnR、15MmVR和15MnVNR。2.4.2

52、.7 在温 度下 限以 上使 用有 色金 属 和其 它合 金材 料时 ,如填 充金 属 成分与母材成分不同 ,焊 接接 头应 进行 拉 伸试 验, 延伸 率应 符 合设 计规 定。2.4.2.8 制造厂已作过冲击试验的材料,但加工后经过热处理时,应进行低温冲击试验。2.4.2.9 焊接结构中,对热影响区低温冲击试验可满足对基体材料的冲 击试 验。2.4.2.10 材 料冲 击 试验 的方 法应 按国 家 标准 金 属夏 比缺 口 冲击 试 验 方 法 (GB/T229) 的 规 定。在 低温 下的 冲击 功值 应符 合低 温用 材 料标 准或 下表 的 规定。当冲击功不相同的基体材料焊接一起时,其冲击试验应符合较小抗拉 强度 的基 体材 料的 要 求。夏比 低温 冲击 试验 的 冲击

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