天然气长输管道毕业课程设计2

天然气长输管道课程设计一、设计任务本设计所设计的中原油田至河北沧州输气管线：管线全长800千米，年输气量为7X108a(此流量为常温常压下的流量P=0.101325MPa,T=293K)；以全线埋深1.45m处年平均地温14.7C作为输气管道计算温度,最低气温：-5°C。平均温度=273+14.7=287.7K；各站自用系数(1-M)=0.6%；沿线无分输气体；管道全线设计压力6.0Mpa，气源进站压力5.0Mpa,进配气站压力1.8Mpa(最高可到4.0Mpa),站压比宜为1.2~1.5，站间距不宜小于100km；城市用气月、日、时不均衡系数均为1.09；年输送天数350天；管道平均总传热系数：取1.75Wm2.C；管内壁粗糙度：取30pm；(10)地震基本烈度：6—7度；(11)天然气容积成分(%):CH4C2H6C3H8C4H10CO2N289.65.03.51.20.50.20二、设计任务要求完成本工程的基本设计文件，包括：说明书，计算书，线路走向图，站场平面布置图及工艺流程图;论文撰写要符合一般学术论文的写作规范,具备学术性、科学性和创造性等特点。应语言流畅、准确，层次清晰、文字详略得当、论点清楚、论据准确、中心突出、材料翔实、论证完整、严密，并有独立的观点和见解。要求：1、达到一定的设计深度要求；2、初步掌握主要设备的选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运项目设计程序步骤；5、掌握储运项目常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺的计算方法；7、掌握长输管道站场的工艺流程图和平面布置图；8、初步掌握站场管线安装设计；9、通过与实际工程项目的结合，加深对所学知识的理解和认识。10、书写设计说明书。设计流程：1、根据天然气的组成计算物理性质、热力性质和燃烧性质；2、根据经济流速法或压差法确定管道直径，本设计全程采用统一管径，并选取几组相应的壁厚参数；3、用不固定站址法布站：首先确定根据储气量要求确定末段管道长度，根据升压比、流量进行压缩机选型，并用最小二乘法计算压缩机特性系数，确定平均站间距，得到压缩机站数，并取整；4、计算管道壁厚；5、对几种运输方案进行经济性比较；6、对管道进行强度、稳定性等校核。三、主要参考文献与相关标准姚光镇主编.输气管道设计与管理.东营：石油大学出版社.1991.6《天然气长输管道工程设计》，石油大学出版社（以下简称《手册》）冯叔初等.油气集输.东营：石油大学出版社.2002.7王志昌主编.输气管道工程.北京：石油工业出版社.1997.4李长俊主编.天然气管道输送.北京：石油工业出版社.2000.11王树立等，输气管道设计与管理，北京：化学工业出版社.2006.1设计标准《输气管道工程设计规范》GB《石油天然气工程设计防火规范》GB《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SYT0015.1-98《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》SYT《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GBT9711.1-1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GBT9711.2-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分：C级钢管》GBT9711.3-2005《管道干线标记设置技术规定》SYT《中华人民共和国安全生产法》主席令第70号（2002）《中华人民共和国环境保护法》主席令第22号（1989）《中华人民共和国水土保持法》主席令第49号（1991）《石油天然气管道保护条例》国务院（2001）《碳钢药皮电弧焊焊条》AWS.A5.1《低合金钢药皮电弧焊焊条》AWS.A5.5《碳钢药芯电弧焊焊丝》AWS.A5.20《低合金钢药芯电弧焊焊丝》AWS.A5.29《管道下向焊接工艺规程》SYTTOC\o"1-5"\h\z《石油地面工程设计文件编制规程》SY《石油天然气工程制图标准》SYT施工及验收标准《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SYT《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SYT《钢质管道焊接及验收》SYT《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY《管道防腐层补口绝缘密封性试验方法标准》SYT《石油建设工程质量检验评定标准输油输气管道线路工程》SYT《石油建设工程质量检验评定标准管道穿跨越工程》SYT四、工艺计算4.1天然气物性参数各组分物性参数具体数据可参考《输气管道设计与管理》表2-3或设计手册表2-2-3及表2-2-4。（此处按照设计手册计算）4.1.1天然气平均分子量1、平均分子量=16.043X89.6%+30.07X5.0%+44.097X3.5%+58.124X1.2%+44.01X0.5%+28.0134X0・2%=18.395其中一平均分子量；第i组分的分子量；一第i组分的摩尔组成；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-74.1.2天然气临界温度压力、对比温度压力1、视临界压力视临界温度=4.544*89.6%+4.816*5%+4.194*3.5%+3.747*1.2%+7.29*0.5%+3.349*0.2%=4.547MPa=190・55*89・6%+305・43*5%+369・82*3・5%+425・16*1・2%+304・19*0・5%+126・1*0.2%=205・849K其中、一别为第I组分的临界温度和临界压力；—第I组的摩尔组成；2、对比压力r对比温度P=6+4.607=1・319=287.7^205.823=1.398其中P——平均压力；T——平均温度；4.1.3天然气粘度参阅《输气管道设计与管理》公式2-70，可得常压下混合气体的动力粘度。温度和压力对粘度的影响可以参，照公式2-69和图2-3计算得出；或者参照《设计手册》P107页内容。此处按照《天然气长输管道工程设计》P107页计算。(即《油气集输》P101页)M=£(p.y-M.0-5)L(y.M.0-5)=1.028E-05毫帕•秒式中M—天然气粘度，毫帕•秒；M.——i组分的动力粘度M.——i组分的相对分子量y.i组分的摩尔分数4.1.4定压摩尔比热容Cp参阅《油气集输》中有关定压摩尔比热容的计算公式如下天然气的定压比热容与其组成、压力、温度有关，可按下式计算：(此处按照《油气集输》P103页(2-23)式计算)□□□□□□□□□□□□□nonCp=13.1-90.079-2仪624T+10M)^9i(/241D)5.(=100)2.1504千焦(摩尔・K)Cp=13.19+0.092T-6.24*10A-5T的二次方+(1.915*10A11Mgp的1.124)T的5.08次方=43(此处为书上公式)其中天然气的定压摩尔比热，千焦(摩尔・K)；□□□□□□□□□□□□□□□—□—天然气的温度；□□□□□□□□□□□□□□□—■—压力，帕；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-97、2-98，表2-12.4.1.5混合气体的密度混合密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-65=(16・043*89・6%+30・07*5・0%+44・097*3・5%+58・124*1・2%+44・01*0・5%+28・0134*0.2%)(22・363*89・6%+22・182*5%+21・89*3・5%+21・421*1・2%+22・262*0・5%+22.403*0.2%)=0.823867Kg立方米式中：_i组分的百分含量；i组分的摩尔分数；i组分的摩尔体积。相对密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-66=(16.043X89.6%+30.07X5.0%+44.097X3・5%+58・124X1.2%+44.01X0.5%+28.0134X0.2%)28.964=0.635式中：_i组分的摩尔质量；i组分的摩尔分数；Ma——空气摩尔质量。压缩因子计算方法1：可参考《设计手册》2-2-9、2-2-10,可由表2-2-6查表得出或查图2-2-2求得压缩系数，或者查阅《输气管道设计与管理》图2-1：对比压力对比温度式中：临界压力；—临界温度；组分的摩尔分数;%一组分的摩尔质量；一组分的临界压力；一组分的临界温度。计算方法2：压缩因子也可其他由经验公式求得，其他公式可参考《输气》（石油大学版）1-18~1-19或《设计手册》2-2-9~2-2-14（P59）查表、查图或通过经验公式计算得出=0.83494.1.6天然气的热导率参阅《输气管道设计与管理》公式2-116和表2-14、2-15等相关公式；参阅《设计手册》P113页4.1.7天然气的热值、华白数、燃烧势、爆炸极限参阅《输气管道设计与管理》第二章第六节，或者参阅《设计手册》P101页相关内容计算。华白数W=HA0.=37916.2020.6350.5=47581.482千焦立方米ss此处按照《输气管道设计与管理》54页计算H的0次方=LyiHi的0次方=32829*89.6%+69759*5%+99264*3.5%+128269*1.2%+0*0.5%+0*0.2%=37916.202（大热值）=35807*89.6%+63727*5%+91223*3.5%+118577*1.2%+0*0.5%+0*0.2%=39885.151（小热值）H=H的0次方Z=37916.2020.837=45300=39885.1510.837=47652.51式中Hi的0次方-----i组分的理想状态下的热值，千焦立方米；H的0次方-----理想状态下混合气体的热值。千焦立方米；Z标准状态下燃气的压缩因子。4.2管径的确定根据经济流速，可求得管道内径D，查阅《设计手册》P页，或查阅GB9711.3-2005,可参考《输油管道设计与管理》附录1，可选取两种尺寸相近的管道，并选取相应壁厚。经济流速：长输管道经济流速是3~7ms；场站内的架空管道流速范围为15~30ms，这个数据的出处是DLT《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》。站内管道小于2公斤压力的10~15m，大于的，可以做到15~30m，但在设计过程中，一般天然气站场流速按8~12ms控制。流量Q=GZT=7*108*0.*24*3600=19.326直径d=（4Qnv）0.5=（4*16.643.14*30）0.5=0.90584.3水力计算1）根据4.2选取的管径分别计算混合气体雷诺数，可由《输气》公式4-17、《手册》公式（2-4-6）求得。2）计算出雷诺数后，判断流体流动状态，然后再由水力摩阻系数相关公式（2-4-9）-（2-4-11）确定摩阻系数。3）部分有关公式如下1、雷诺数可按下式计算：又有所以（此处改为1.536）=1・534*19・326*0・6350・9364*1・02859*10-5=1・9545*106其中一雷诺数；—工程标况下的体积流量,;——空气的密度，取；—工程标况下的密度，；一天然气对空气的相对密度；一气管的内径，一天然气的粘度，根据雷诺数可判断天然气的流态（1）Re＜2000层流；（2）Re〉3000紊流；工作区可按以下两个临界雷诺数公式来判断：=59.7（2*30*.4）87=3.701*106=11（2*30*.4）1・5=2・145*107其中馆内壁的当量粗糙度，mm当Re＜为水力光滑区；当＜Re＜为混合摩擦区；当Re＞为阻力平方区；2、水力摩阻系数（1）层流区摩阻系数按下式计算久=0.3164Re0・25=0.3164（1・9545*106）0・25=8.46*10-3（2）临界过渡区的摩阻系数按下式计算紊流区摩阻系数按下式计算=—2.011k2.52=—2.011k2.523^7005Re孩或其他经验公式4.4布站计算4.4.1站间管道特性公式由《输气》公式6-9改写为:式中PQ最高操作压力，pa；Pz进口压力，pa；L——管线长度，m；Q气体流量，m3s。其中系数C由下列算得8.46x10△—3x0.8349x0.635x287.7“==1210.430.03848a2x0.9364△5式中一摩阻系数；一压缩因子；一天然气相对密度；—度；——取0.03848d管道直径(内径)，m；4.4.2布站计算1、不固定站址法2、首先参考《输气管道设计与管理》P187页内容确定末段储气管道的长度，再参照第五节压气站布置，按照中间分集气、不考虑地形起伏高差的压气站布置方法进行布站。（1）确定管道末端储气长度L1：①确定设计要求的储气能力Vs’，取日最大用气量的10%。小时最大用气量的计算：7乂10a8==1.09x1.09x1.09=1.035x10a5Nm/h365x24Q——计算流量（Nm3；根据4.3介绍的相关摩擦阻力系数计算公式，代入公式计算系数C；根据管道特性方程，改写为P1mm=，和P2max=，计算P2max>P1mln；取P1max=5・5、Pzm^2计算平均压力此「蛔和Pcpmax，P.=cpminP=cpmax计算管道末段储气能力Vs,并与要求的储气能力Vs’相比较，如差别超过10%，重新预定末段管道长度L，重复②-⑥步骤，直到相互接近为止。利用管道末段储气是在夜间用气低峰时，燃气储存在管道中，这时管内压力增高，白天用气高峰时，再将管内储存的燃气送出。这是平衡小时不均匀用气的有效办法。末段储气能力暂采用稳定流动法做近似计算分析,参考《天然气长输管道工程设计》计算公式如下：土•（七皿一七「.•乌L4P。TZzP2max=/Lx—KLzqVP1min=b"+zKJP2PmmaxlP1max+P1max2max

PmminmPmmaxPmmin、P1min+~P―"T厂一1min2min式中：Vs末段储气能力，（m3）；d—―末段管线管径，（m）；Pmmax一末段储气结束时平均压力，（Pa）；Pmmin一末段储气开始时平均压力，（Pa）；P0—标准状态下压力，10132.5Pa；T0—标准状态下温度，293.15K；T—一末段储气时平均温度，（K）；Z—末段储气压缩系数；z-末段管线长度，（m）；qv—气流量，（m3s）；P1max一末段储气终了时的起点压力，（Pa）；P1min一末段储气开始时的起点压力，（Pa）；P2max一末段储气终了时的终点压力，（Pa）；P2min―末段储气开始时的终点压力，（Pa）；一摩阻系数；A—天然气相对密度；C=0・03848。例：取P1m=5.5Mpa,P2min=2.0Mpa,取Lz=10Km时P1.==J(12x106)2+1210.43x104x28.752=.7paP2=J(5.5x106)2—1210.4x104x28.752=.3pa计算平均压力

Ppmin===2.0013MpaPcpma「=5.4988Mpa管道容积储气能力V：SV：S6883.23.231.01325x105x(5.4988-2.0013)x106=2.376X105m3=0.042Z0.10满足要求。V1-V2_2.48x10△5-2,376=0.042Z0.10满足要求。V12.48x10a5（2）确定平均站间距B=4・23确定平均站间距A=5.49TOC\o"1-5"\h\z(5.49-1)x(5x10a6)a2-4.klx10a10x31.57a2叱5.49x1210.43x31.57a2式中:Q——首站出站流量Q，在设计计算时取Q=1.1Q0=28.71.1=31.57m3s，（Q0为任务输量）=238Km其中公式中-&46x10a-3x0.8349x0.635xE7_1210430.03848a2x0.9364a5B=4・235.49x1210.43x31.57a2式中:Q——首站出站流量Q，在设计计算时取Q=1.1Q0=28.71.1=31.57m3s，（Q0为任务输量）L238（4）压缩机的选型压缩机选型应注意以下几点：（1）压缩机组的选型和台数，应根据压气站的总流量，总压比，出战压力，气质等参数进行技术经济比较后确定。（2）压气站选用离心式压缩机，单机级压缩的压比可在1.2-1.5o（3）统一压气站内的压缩机组，宜采用一机型，并有一台备用。（4）压缩机的原动机选型，应结合当地能源供给情况，进行技术经济比较后确定。在本设计中由于输送的是天然气，所以选择燃气轮机，取采方便稳定较少其他设备投资。参考《gb》6.6节，《输气》第七章第一节，《压缩机与驱动机选用手册》P2421压缩机⑴根据管道的输量和各站的压力比及组合方式由经验选择压缩机的型号。压缩机的有关参数：型号RFB-36型离心压缩机；功率25094Kw；压比1.2；排量8.3m3s；压力3.88Mpa；进口温度乌<40笆；出口温度T2<140°C；外型尺寸(mm)2700X1700X2800四台并联使用。(2)由设计流量的关系，故一台压缩机即可由公式叫取压缩机的多变效率为=0・9，气体的绝热指数=1.4由式得=1.5又由得代入公式

(p)iPJm-1mw门polG1515—i——X(p)iPJm-1mw门polG-1'J其中G=得-1'J当=5.875时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0067；5.875当Q=4.755时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0082；4.755当Q=4.563时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0086；4.563当Q=4.159时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0094；4.159当Q=4.000时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0098；4.000当Q=3.988时25094e=(1+4.71x10-6x)1/3=1.0098。3.9882特性方程计算(1)测点计算表3-1特性方程测点数据Tab3-1Themeasuringpointdataofcharacteristicequation测点123456Q5.8754.7754.5664.1594.0003.988e1.00671.00821.00861.00941.00981.0098SQ2=5.8752+4.7552+4.5662+4.1592+4.0002+3.9882i=34.516+22.610+20.845+17.297+16.000+15.904=127.172Ze2=1,00627b1,00822b1.00826F1.00攵令1.0092部1.00少8=1.0134+1.0164+1.0171+1.0191+1.0200+1.0200=6.106SQ4=5.8754+4.7554+4.5664+4.1594+4.0004+3.9884i=1191.33+511.21+434.65+299.20+256.00+252.94=2945.33SQ282=(5.875x1.0134)2+(4.755x1.0164)2+(4.566x1.0171)2ii+(4.159x1.0191)2+(4.000x1.0200)2+(3.988x1.0200)2=131.53SQ482=5.875A4x1.01342+4.755△4x1.01642+4.566△4x1.01712ii+4.159a4x1.01912+4.000a4x1.02002+3.988a4x1.02002=3041.47nSQ2SQ282-SQ4S律"=—('SQ2"-nSQ‘4'ii6*127.172x131.53-2945.33*6.106(127.172)2-6x2945.33=5.49Sq2S82-〃Sq2S82b=(Sq2)2-〃SQ4ii

127.172x6.106-6x121.172x6.106(127.172)2-6x2945.33=6.02(2)离心压缩机特性方程£2=a-bQ2=5.49-6.02Q2P;=aP2-bQ2=5.49P;-6.02Q2P2=AP2-BQ2=5.49P2-4.23x1010Q2211/m,101325x290.6x0.8349、°293=6.02x()2=4.233驱动机选取功率293与离心式压缩机相匹配的燃气轮机的参数:型号:功率:25094；功率:25094；4.5管道壁厚计算管材与壁厚是密切相关的，选用合适的管材，既可以满足安全生产的需要，又可以减少钢材消耗量、减少运输量、降低工程造价。原则：满足工艺和安全要求；考虑管网将来有升压的余地。管道壁厚按下式计算：查表API可以选965.0mm管径式中：&一钢管计算壁厚，cm；zA—管材最低屈服极限，MPa；P—设计工作压力，MPa(a)；D一管道外径，cm①一焊缝系数，采用符合GBT9711.1-1997标准的钢管，0=1；t—温度折减系数，温度＜120oC时，t=1；F—设计系数：一级地区，F=0.72；二级地区，F=0・6三级地区，F=0.5；四级地区，F=0.4这里取三级地区。某些钢管的强度计算参数见下表表1-2钢管的强度计算参数设计系数一级地区：0.72二级地区：0.6三级地区：0.5四级地区：0.4安装温度环境温度运行温度钢管埋深处地温，年平均14.7°C钢管最低屈服强度L360zS=360MPaL415zS=415MPaL450zS=450MPaL485zs=485MPa用钢量按下式计算:M=0.L(D-8)5L一钢管长度，m；D—钢管外径，mm；5-钢管计算壁厚，mm4.6方案比较和经济评价计算多组管径、壁厚、压缩比的组合，选择其中经济性最优的方案。可按以下公式列表计算，或利用教材P191公式进行计算：年当量费用按下式计算式中:S——年当量费用；J——总投资或建设费用；T——抵偿期；Y——年经营费用。管线投资J1=管长价格；（万元）机组投资J广万元台台数站数2运行费用丫=年供气量气天然气价格台数；（万元）压气站费用J3=中间站投资+首站投资+末站投资；（万元）3总投资J=J1+J2+J3O（万元）4.7校核计算4.7.1输气管热力计算参考《gb50251》3.3.3节内容，《手册》第二章第五节内容，《输气》第五章，或《教材》第八章。（1）管道温度分布管道沿线任一点的温度分布公式如下：

T=T+(T-T)e-ax-D匕*一匕P(1-八)x0Q0i2aLP(2)管道平均温度：管道的平均温度计算公式如下:P-P1f—Z[1-(1-e—aL)]aLaL1—e-aLT=孔P-P1f—Z[1-(1-e—aL)]aLaL=287.7+(293-287一、(1-eA-1.0825x10人-4x800x10.7)x1.0825x10a-4x800x10a3)3)=289.6K=16.6°C上两式=1.0825x10△-=1.0825x10△-428.7x0.76581x2.1504x10△3kgm3其中——管道的总传热系数,管道的内径，m——气体的质量流量，K—距输气管起点距离x处的温度，K；——气管道的平均温度，K；一气管起点处温度,K；

管道埋深处低温,K；气管道计算管段的起点、终点压力，Pa；4.7.2管道强度和稳定性校核1)当量应力校核4.7.1当量应力校核1、结构设计核算管道的强度设计包括壁厚设计、管材选择和应力校核计算。许用应力按下式计算：=0.5x1.0x413=206.5Mpa式中：[]-输气钢管的许用应力（MPa）①一焊缝系数，取1.0「管材最低屈服强度（MPa）,F-设计系数，环向应力核算由内压产生的环向应力按下式计算：<[]Mpa式中：h—管段钢管的环向应力（MPa）P-设计内压力（MPa）d-钢管内径（mm）&钢管壁厚（mm）2、轴向应力核算1）当管段的轴向变形受约束时：b=Ea（-1）+呻=35.82Mpa2）当管段的轴向变形不受约束时：=81.85Mpa式中：a—管段钢管的轴向应力（MPa）Es-钢材的弹性模量，取2・06x105（MPa）a-钢材的线膨胀系数，取1.2x10-5[m（m,°C）]t1-管道安装闭合时环境温度（C）,取14.7Ct2-管道内输送介质的温度（C）,取20C凹-钢材的泊松比，取0.3经计算，钢管：za=89.2MPa<[z]=206.5Mpa；因此，管线由温差和内压产生的轴向应力满足要求。2）输气管道的径向稳定性校核（参阅《设计手册》第三章P174）（一）径向稳定验算（1）管道的刚性5.L3输气管道的最小管壁厚度应符合表5.1.3的规定.表5.1,3最小管壁厚度（mm）钢管公称直径1最小壁厚钢管公弥宜轻最小壁厚100.1502.5600^50,7006.52003.5750.800.850.&0O5.5器04.0950J0008.03004.51050J100U150.1200以350.400.4505顼I3M.140C11.5500、5S。6.01500.160013.0（2）径向稳定验算管道的径向稳定性应按无内压状态校核:□x<0.03D=0.03x0.9364=0.02809maZKWD3△X-m8EI+0.061ED3_1.5x0.103x3500x0.9364人3_—8x2.06x10人9x2.44x10人一7+2.8x10人6x0.061x0.9364^3—=0.003078m=3.078mmI=63/12=0.0143人3/12=2.44x10人一7m4m□x一钢管水平方向最大变形量(m)；Dm—钢管平均直径(m)；W—作用在单位管长上的总竖向荷载(Nm)；Z—钢管变形滞后系数，宜取1.5；K一基床系数，取0.103；E—管材弹性模量(Nm2)；I一单位管长截面惯性矩(m4m)；8n—钢管公称壁厚(m)；Es—土壤变形模量(Nm2),取2.8x106。由于管道穿越公路时均有套管保护，所以作用在管道上的总竖向荷载仅考虑土壤的重力，可假设管道最大埋深为2m。4.7.3输气管道疲劳性能校核由于储气管网系统的特殊工况，导致了系统的压力频繁波动，可能对管道强度产生影响。但是，在GB《输气管道工程设计规范》以及有关的手册中，并没有对此提出要求，设计难以定量分析。可参考SHT《石油化工管道柔性设计规范》中表5.0.2的有关数据加以说明。管道设计寿命按30年计，年运行365天，最大总压力循环次数为10500次，许用应力范围减小系数取f=0.9，利用下式校核管道壁厚&ZA=闻式中：&一钢管计算壁厚，cm；f—应力降低系数，f=0.9；气一管材最低屈服极限，MPa；P—设计工作压力，MPa（a）；D—管道外径，cm①一焊缝系数，采用符合GBT9711.1-1997标准的钢管，①=1；t—温度折减系数，温度＜120oC时，t=1；F—设计系数4.7.4抗震设计按照《输油（气）钢质管道抗震设计规范》的规定（《GB》和《GB》），对位于设计地震动峰值加速度大于或等于0.2g地区的管道，应进行抗拉伸和抗压缩校核。或参阅《天然气工程手册》P310。（1）地震波作用下所产生的最大轴向应变=0.0002其中：v—最大地面速度，ms；c—波的传播速度，即场地剪切波速，ms：①人工填土:136ms;②淤泥质粉质粘土:155ms;③粗砂:174ms;④中细砂:182ms;⑤粗砾砂:188ms;⑥中风化玄武岩:456ms;⑦微风化玄武岩:826ms。£max—地震波引起的最大管道轴向应变。（2）操作条件下的管道轴向应变4x209x10人9x0.01435X10A6X爵364=3.91x10a-4b=^q^+Ea(t1-12)=0.3x163.7x10人6+209x10人9x1.2x10人一5x(14.7-20)=35.82x1pd5x10人6x0.9364b=J==163.74x209x10人9x0.0143其中:a-钢材的线膨胀系数，取1・2x10-5[m（m,°C）]t1-管道安装闭合时环境温度（C）,取14.7Ct2-管道内输送介质的温度（C）,取20CP-钢材的泊松比，取0.3£一操作条件下管道的轴向应变；«—被土壤摩擦力嵌固的管段在操作条件下的应力，MPa；zh—由内压引起的管道环向应力，MPa；p—管道内压，MPa；8n—管子公称壁厚，mm；d—管子内径，mm；E—钢材的弹性模量，209GPa；（3）管道抗震动校核式中：％"£maxc—地震波引起的最大轴向拉、压应变；£—操作条件下管道的轴向应变；[町v，[£c]v—埋地管道抗振动的轴向容许拉伸、压缩应变。（4）埋地管道抗振的轴向容许应变容许压缩应变可按下式计算：L]=0.35饱=0.35xJ43=5.189x10人一3cvDh965.0=0.5189%式中：&—管子壁厚，mm；DH—管子外径，mm；容许拉伸应变[st]v<0.9%。五、施工及安装说明5.1设计的工艺要求工艺规定具体可参考《gb输气管道工程设计规范》一1"输T管道苟吐计输送能力皿披设计委托&或合同切定的年或H最大输气最计算,设甘年T作天数应按350d计算,3」.2进入输气管追的气体必须清除机够笊质；水露口W比输送条件下最低环境温度低g兢踝点应低，圮低环境温度:气体中破化氢含械不应大F20mg/ni3»3一L3输气管道的设订步方应根据七源条fl」和户需变.官材时底及地区安令.等因素斐:技术经济比较后磷3一1一4当输气管道及:U附件t」.按国家用汀斯？H锢质管上管及借罐腐蚀栓制「程设计观也活Y冗。7和或埋池钢履瞥道渊制电流I町成保W设计规范那Y,，T0二，物的要求采取厂防腐措洗时，不应既琪加管壁的腐慢裕鼠“3.p*"55W白条：ME55叩对"工艺设计具体可参考《gb输气管道工程设计规范》3.25.2线路5.2.1线路选择原则具体可参考《gb50251》4.15.2.2地区等级划分具体可参考《gb50251》4.24.2-1flgr,讨13卸可购地仄.以惟宿晒沽氏尸位TIK度）理巩物M密集料度，划分为四个地区等级，并依据地区等级做出相应的管道设:汁.4.2.2地区等级划分应符合下列规定*J沿管道中心线两侧各200m范围内，任意划分成长度为2kni并能包括最大聚居户数的若干地段，按划定地段内的户数划分为四个等级.在农村人口聚集的村庄，大院、住宅楼.应以每独立户作为一个供人居住的建筑物计算.1）级地区*户数在15尸或以下的区段；冷二级地区*户数在15户以上、100尸以下的区段I3）三级地区：户数在100户或以上的区段，包括市郊居住区、商业区、工业区、发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区；4）四级地区：系指四层及四层以上楼房（不计地下室层数）督遍集中、交通频繁、地下设施去的区段“当划分地区等飒边界统时,边界线距最近一慨建筑物虾边缘应大于或等于200TD.在一、二级地区内的学校、医院以及其他公共场所等人群紧集的地Jj,成按.处地区选取强计系数。4诉一个.耽!式的发展规划，正以改*该地.：就曲现有等级土L应按发展规划划分地区等纹.4.2.3输气管道的强度设计系数应符合表4.2.3的规定。41.3g设计本敏强度谜针系话•一通地叵D.72二笙地区-{JE三城部区月级地区_土44,2,4穿越铁路，公路和人群眼集场所的管挨以及输气站内管道的强度设计系敷,应符合囊4的规定。4.2.4身越株路、公路夏输气站内管道的当度役奸强散地区等坳_二_1四盅配近让亲黔F…一有圭管奇用三，四场若踽的笛脂0.71U.605<*.4无春曾舟H三、匹维公1*的■道财1】《0.50,4有言■•尊一、二斐技跳.■速会略、帙禁的管.0.fi0.6*.5I1*气姓内骨追航真上、下皓害200W«•骨道及其1■、下琳香sum有牌申血界区益算）50.s0.50.4人群聚集场麻的皆遇_0.5*@.45.2.3线路勘察参阅《手册》第三章线路第一节线路选择与勘察5.2.4管道敷设参阅《gb50251》4.3，《手册》第三章线路第五节管道敷设4.3,】地气曾近应采用埋一地力:式融设，待啾地/也可来沔上-提、地面等形式敷设,3.2埋也律迫覆上魅鼠小厚.度应符仆&L3.快的我.煜=能满足要求的覆土吓度或外荷毅过大、蚪部咋业可能危及管部之

wSfU卯度应从管责律国.4.3.3管淘也城玻度;立根据1:壤类别和物闵力学性康〔如粘聚力、内摩擦徂.湖度、容重等）碗I定言汽尤上述土壤的物理性质资掴时，舫土壤枸造均匀、丸地F水、水文地质条件良好，深度木大亍mn门.不如支撑的管洵♦:R边坡叮按表L2次械弑“深槌超过膈】的管湾T讪将北短放馥:或加绑平台：衰4.3.3涂度在5m以内骨陶最眦讪坡坂度上瘪类别琳麓金版岐度坡眼村睁AE苗技出有动戴特中密的•土1>1.00J=1,匹]!].5中密的碑酉斐k＜充缆样为壮心113,'/:：L匚：-0■:11x35陵的片希上1*0.«71q75J;:.m中密，碎石美土《充坑物为粘tt士）1ms1-0-6711il.；'B顼堡的希熨曷七、牯L]土0.331：<1.5：：'1=；）■!：?茬黄i】侦101=n.?:!NOr33软士.（.蜓乒点漆虹；1"L00——破."1■01■C1，0泞：的枝载廉拒垦土或蝠堆等，尚肯轶系指fl机械携上，吊侑机祁推上机fl曰5.2.5截断阀的设置参阅《gb50251》4.4,《手册》第三章线路第五节管道敷设4.&1辅气管逍应既慌域路裁断向，截断阿位置应选择在交逆方一便、地形开阔，地势较场的地方“截断阀髭大间距应符合下列规定：以一级地区为I：.的管段不官大于脂km；以-旋地区为主的育段不大于豹km；以：嫌地区为主.的管段不太于16km?以四级地区为±的管段不大F8kn.【:述规京一的阿门间跑凹以稍作调整，使阀门安装在更容易接近的屈方、42截断阀可采用自动或手动阀门*并应能通过清管器成检测仗器n5.5.6线路构筑物参阅《gb50251》4.5,《手册》第三章线路第五节管道敷设4,5.2埋设管演的由城或土体不松定时应设性挡上墙“技上堵应设置在稳企地HI一n挡上墙应没宵加水孔，其问距宜取之~3侦，外斜5%.孔眼尺寸不宜小于lOUmmXlOGmm.隔后应做好谑*度利必要的排水耳海，当墙后有山城时，还应在坡下设宜截水肉。墙折填土宜逸择透水性校强的填料■在季节性旅土地区，堵后填土应选用半冻胀性填料（如炉渣、碎石、粗砂等兀挡土璋成每隔10~2Um设置伸帽健*遇有殁蚀性水或严寒地区，挡土墙必须进行防腐廊水处理.2计算挡上墙1.庄力时.应按胆现行国家标帝年理筑地基基础设计规落》GH50007拽行.5.3肯谨通过肪受水流冲刷的神（.淘[岸肘疤米取护岸措施。护岸设2成遵循以F原则：i护岸工程设讣应符合防洪及河.外管理的有关法规.3护岸工程必须保证水流顺畅，不得冲、海穿雄管段及女最・3护岸工程应因地制宜，就地取材.根据水崎及冲刷卑度，果用融行护岸.有舞护岸,浆砌或干砌块看护岸，混凝JL或钢筋混疑土护岸等措虹4护:T宽度应根据实际水文及地【贵条件确定，位不得小f-5m,护岸顶高出设汁洪水位（含浪高斓墓水高｝不得小FO.5mo尊M.4管道通过较大的匪坡期段：以及骨荫受泪度壅化的影响°将产生较大下稍月或推力制，宜没性管道铺固蛾：]锚固墩一般由混凝土或钢航混凝上现浇，坦砒底部闻深不宣小?1.Stu;2锚固贼周边的叫填上必须分戾有卖,干容重不得小J-iSkN/ni1；3管道与镭固峨沌援触面应有良好的电绝缘，5.5.7标志参阅《gb50251》4.6,《手册》第三章线路第五节管道敷设久性标志□4.&Z里程桩应沿汽流前进方向左侧从管道起点至缕点,每公里连^设曾一n明疑保护哉朋桩叮|可单程拼结合设牝,4.色3埋地普道与公裕、铁路、河流和地下枸筑物的交又妙两侧.市设置括志棍（牌孔4",津对易于遭到车辆碰撞和人畜破坏的管段*应设置警示牌，并应采取裸护措施。5.5.8钢管及附属材料的选用参阅《手册》第三章线路第七节,《gb50251》53徒歌同成好问甜建处彰啊钢管曲率的凹痕均庆去除匚只他部位的叫痕深度档钢管公称直径小F或等F300mm时，不也AJ'6mg'昔钢管公称直径人于aOOrniii时，不应大「堀管公称71的的E砰.，当凹痕深度不符会要求时，应将肯「堂损部分整段切除，严禁城补或将凹痕敲HL5.2.1输气管道所用钢管、管道附件的琏择，应根据使用压力、温度、介「贵特性、使网地依等因京,经技术经济比较新勰;兀果用的钢管书1钢材，应具有整好的韧性和焊接性能,2.2赣气件谴凡选用国产钢管，业规格与材料性能威粕合理行国家标准等有油天然气工业输送钢管交货技术条件顷GB,••丁971K噂输送潦体用无缝婚管》GB/T8163^«压钢炉用无疆钢管#GB5310化肥设备用高压无缝钢管MJB647&的有关规坦5一U输七管谐所采用抱管利管道附卅应权据强度等彼、管径、壁厚、照度方式及使用环也温度等因素对材料提H场性耍求a2.4钢忤表血的薜痕、槽-痕、到痕和凹瘟等右舍映陷应按'<列要求处理：钢管在运摘，安装或修理中造成壁厚疏薄时，管壁Uf-点的.厚度不应小于按式（5.1M）计算确定的钢管壑厚的9：）足。群痕,峭痕应打磨光滑；耐被电如燎痕所造成的“冶金学P的刻痼#应打磨掉'打磨后的管壁厚度小于本规范第S.2,4条1款的规定构，应将管子受损部分整段切除，严禁嵌朴=5.3输气站场5.3.1压气站参阅《手册》第四章站场第二节，典型工艺流程图见第一节5.3.2调压及计量参考《gb》6.2节管统，应没宵气体H鼠装置“fr-心题忻内用既.计栖丁设叶.思柯合械七一巳设甘嗯求.并成浦足牛产运行祠检修需要.＜-2.2疏压装置应没世在弋源来飞吕力不隐定11需控醐进站川方的管能I"分蜿弋及管线匕以及常变对气体流厦进行控制和调节的管段上,当计■装置之iju安装有调压装置时＞itfi•装S前的立管段既计应符合国家有美标帝的规定.&N3击输气干线的道气.分输飞、配门管线l以段站场n好:飞输气站内调压，计量工艺设计应符合输气工艺设计要求，并应满足开、停工和检修的需要。调压装置应设置在气源气压不稳定，且需要控制进气站压力的管线上，分输气机配气管线上一级需要对气体流量进行控制和调节的计量装置之前的管段上。气体计量装置，应设置在输气干线的进气管线上，分输气机配气管线上以及站场自耗管线上。5.3.3清管参考《gb》6.3节fi,3.1清管吱施T［没置一左.输气站K-6.3.2清管工艺应采用不停气密闭清管工艺流程..K33清管器的，通过指示照应安装在进出站的管段I-，盅按治管I自动化操作的需要在站外管道上安装指示器,并应将指示信号传至站内“6一3一4眉管胜收发筒的结峋成能港迂逋过消骨器或崎颖:备的要求，滑n器收发简和快开m板的设计应符合国家现iI标准帝管设备设计技术规定^SY/T0533和.快速开关自板崎Y/T055&的规R^3.5清倚戕收您筒E.的快开片帔,■＜应正对距陶小于或等1-的届株区戒建（构）筑物区.哗受场地条件限制无法费足_L评要求N十成采堰相应安全:必携。6.3.6清诊叩业