《油气输送管道工程水域开挖穿越设计规范》SYT 7366-2024

中华人民共和国石油天然气行业标准Specificationfordesignofoilandgastransmissionpipelinecrossingengineeringbyopencutmethodin主编部门：中国石油天然气集团有限公司施行日期：2025年3月24日 1 2 3 5 65.1工程测量 65.2岩土工程勘察 6 96.1纵断面设计 96.2管沟开挖、回填 7作用与作用组合 7.1作用分类 7.2作用组合 8穿越管段设计 8.1壁厚计算 8.2刚度、强度及稳定性核算 8.3抗震设计 8.4稳管设计 229防腐、焊接及试压 249.1防腐 249.2焊接与检验 249.3清管与试压 25 27 27 2710.3开挖支护 31 11.2管沟开挖 11.3管道发送 12.1一般规定 12.2岸坡防护 12.3管道防护 附录A管沟开挖边坡稳定性评价及计算 38 42标准用词说明 11.0.1为了在油气输送管道工程水域开挖穿越设计中贯彻国家法律法规，确保工程质量，做到安全、环保、经济、适用，制采用开挖管沟敷设管道通过水域的穿越方式，以下简称“开挖穿越”。施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因，前者为直接作用，也称为荷载；后者为间接2.0.5容许应力法permissible(allowable)stressmethod使结构在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力(材料强度标准值除以某一安全系数)的设计方法。3.0.1开挖穿越工程应按表3.0.1划分工程等级，并应采用程等级相应的设计洪水频率。桥梁上游300m范围内的穿越工工程等级穿越水域的水文特征相应水深H(m)大型不计水深(100年一遇)中型(50年一遇)不计水深小型不计水深(50年一遇)3.0.2对于季节性河流或无资料的河流，水面宽度可按不含滩地的主河槽宽度选取；对于游荡性河流，水面宽度应按深泓线摆动范围选取，若无资料，宜按两岸大堤间宽度选取；有特殊3.0.3穿越工程设计中，穿越管道设计应采用容许应力法，其3.0.5开挖穿越管道安全防范设计应按国家现行标准《石油天然气管道系统治安风险等级和安全防范要求》GA1166的有关规定执行。3.0.6开挖穿越工程用钢管，应符合现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB50253、《输气管道工程设计规范》GB50251、《油田油气集输设计规范》GB50350的有关规定，线路局部走向应按所选穿越位置进行调整。区核心区，宜避开下列水域：1二级饮用水水源保护区、水生生物保护区缓冲区和实验区。在威胁的河段。库库区时，库岸再造影响区。施的地段。3宜与河流轴线正交通过，若需斜交时，交角不宜小于60°。道前应征得航道主管部门的同意。5.1.1开挖穿越工程测量除应符合本规范规定外，尚应按现行5.1.2测图范围应满足下列要求：1测图宽度不应小于穿越轴线上、下游各100m。2测图长度不应小于穿越段水平长度与线路段连接点外各1平面地形图宜为1:2000、1:1000或1:500。2纵断面图横向比例尺应与平面地形图相同，纵向比例尺宜取1:500、1:200或1:100。5.1.4开挖穿越工程测量采用的坐标系统和高程系统应与穿越5.2.1开挖穿越工程勘察除应符合本规范规定外，尚应按现行国家标准《工程勘察通用规范》GB55017、《油气田及管道岩土工程勘察标准》GB/T50568、《岩土工程勘察规范》GB50021、5.2.2开挖穿越岩土工程勘察应查明穿越场区的工程地质、水1穿越位置的地形地貌、气象条件、河流概况、区域地质。2穿越位置的工程地质。3穿越位置的水文地质、工程水文条件。4对穿越位置的地震效应及场地地震效应分析评价，对液5穿越位置的河床冲淤变化及岸坡侵蚀情况，对河床及岸1穿越河段所在流域概况、河流类型、河流两岸河漫滩及2穿越位置上下游已建或拟建的水利设施情况。5穿越河段附近采砂、采石情况，对穿越河段河道的1设计洪水频率的设计洪水位、设计流速、设计流量、河4穿越位置上、下游建有对工程有影响的水库时，水库防洪调度后设防洪水及冲淤的资料，并评价库岸再造对岸坡的影响，对岸坡现状、施工期、运营期稳定性评价及护(坡)岸措5穿越场区地层含水情况、地下水类型、补给来源及地下5.2.6开挖穿越位置的工程地质成果宜包括下列内容：1地层岩性、地质构造及物理力学性质、管沟开挖坡比建2穿越场区不良地质作用的性质、特性、分布情况，提出3场地水、土腐蚀性评价。河道规划、地方管理部门防洪要求等确定，应符合下列要求：1两岸设有防洪堤坝及规划防洪堤坝时，穿越范围及堤下2在水库泄洪影响范围内的穿越工程，穿越管段埋深应综3新建或规划库区内的穿越工程，穿越长度和埋深应满足6.1.2开挖穿越管段应敷设在稳定地层中，管顶埋深应根据工程等级与相应设计洪水频率下的冲刷深度或疏浚深度按表6.1.2确定。河流深泓线反复摆动时，穿越管段在深泓线摆动范围内中型小型河床为基岩，并在设计洪水下不被冲刷时，注：1当河流有抛锚或疏浚作业时，管顶埋深应达到防腐层不受机械损伤的2以下切为主的河流上游，埋深应从累积冲刷线算起。4基岩内管道埋深尚应根据岩性、风化程度加大。6.1.3开挖穿越通航河流，管道布置及埋深应符合现行国家标准《内河通航标准》GB50139的规定，两岸应按现行国家标准规定设置标志。6.1.4穿越位置河道内有对河床形态及地质条件产生影响的挖砂或采矿活动时，穿越管段的埋深、长度应根据挖砂或采矿活动对河床下切及岸坡侧向侵蚀的影响确定，并应设置禁采警示确需穿越中等和严重液化地层时，应按现行国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB/T6.2管沟开挖、回填6.2.1开挖穿越应根据地形条件、地质条件、水文参数、通航条件确定开挖穿越方式。对于不通航、水深浅、流量较小的河流宜采用不带水开挖方式。对于通航、水深大、流量大、强透水层的河流宜通过技术经济比选，确定合理的开挖穿越6.2.2不带水开挖应符合下列规定：2管沟宜采用放坡开挖，当遇到放坡范围受限、开挖深度大、降水困难、地层软弱等情况，宜通过技术经济比选，确定3管沟宜采用围堰及排水(或降水)措施后分级放坡开挖，分级高度应根据地质条件、水文条件、施工方法和施工机械能力确定，不宜大于5m。每级平台宽度不宜小于4m,管道安装平台宽度应满足管道安装、施工机械操作、安全距离的4管沟断面尺寸应根据地质条件、水文条件、开挖深度、施工季节、排水措施，并结合自然稳定边坡和人工边坡的调查及力学分析综合确定或根据试挖资料确定。对于黄土地区管沟开挖边坡坡度应满足国家现行标准《黄土地区油气输送管道线5在无试挖条件和资料的情况下，不带水开挖管沟尺寸可岩土类别管沟边坡坡率(高：宽)沟底最小宽度(m)(岩15m)一一中密(坚硬、硬塑的黏性土充填)中密(砂土充填)一中密中等风化岩土类别管沟边坡坡率(高：宽)沟底最小(岩15m)中等风化2若遇流砂，沟底宽度和边坡坡率应由试挖确定。3当岩石管沟存在顺倾结构面时，应对管沟边坡进行稳定验算。4沟底最小宽度：括号内数值表示沟下焊接时，沟底加宽裕量。括号外数值表示沟上焊接时，沟底加宽裕量。5沟下焊接，有工程车辆下沟施工时，沟底宽度增加车辆行驶宽度3m。6Do为管道外径(包括防腐层或保温层厚度)。7R为岩石饱和单轴抗压强度。6.2.3带水开挖应符合下列规定：1带水开挖应根据地层条件、最大水深、开挖深度、流速条件综合确定挖沟方法。2带水开挖管沟，土质管沟深度大于5m时，可分级开挖，每级平台宽度不宜小于1m。管沟岩质和土质交接处应设平台，平台宽度不宜小于1m。3带水开挖的管沟，断面尺寸应根据地质条件、水文条件、开挖深度、施工季节、挖沟方法确定或根据试挖确定管沟尺寸。在无试挖条件和资料的情况下，带水开挖管沟尺寸可按6.2.4管沟开挖土质边坡总坡高超过10m,岩质边坡总坡高度超过15m时，宜按照本规范附录A计算确定边坡开挖坡率，安全系数不应小于1.15。岩土类别(高：宽)一中密性土充填)中密(砂土充填)中密中等风化未(微)风化中等风化注：1沟底最小宽度指管道敷设所需最小净宽，不包括回淤。3若遇流砂，沟底宽度和边坡坡率应由试挖确定。4岩石管沟存在顺倾结构面时，应对管沟边坡进行稳定验算。5Do为管道外径(包括防腐层或保温层厚度)。—14—1挖深除应满足本规范第6.1.2条设计埋深要求外，还应超挖不小于200mm。2管道下沟前，沟底超挖部分应先铺设压实后厚度的砂类土、细土、袋装土或细石混凝土垫层。管沟回填时，应先用细土或砂回填至管顶以上0.3m后，方可用原状土回填，回填土中的岩石和碎石块最大粒径不应超过250mm,压实系数不应小于3当基岩段管沟采用混凝土浇筑稳管方式时，浇筑层厚度不应小于管道上方0.5m,管沟其余回填可采用原状土回填。6.2.7对于采用混凝土连续浇筑稳管、混凝土配重块稳管的管6.2.8不带水开挖管沟回填时，应在管顶500mm处设置警6.2.9当管沟采用爆破施工时，应满足下列规定：1爆破区与附近的建筑物、构筑物、管线等应保持安全距离。2当距离受限时，应采取非爆破方式或按现行国家标准《爆破安全规程》GB6722采取控制爆破措施，应控制和减少爆破地震波对周边的影响。3爆破危险区的边界应设立警戒哨和告示标志。6.2.10管道敷设回填后，地表应与原地表高度保持一致将多余的土石方及时清运出河道。施工期产生的生活污水应集1永久作用2管道及结构自重34管周土压力5静水压力6水的浮力7弹性变形产生的变形应力89温度作用偶然作用地震作用其他可能发生的偶然作用7.1.2管道及结构自重、输送介质自重等重力荷载应按材料、7.1.3地震作用应按现行国家标准《油气输送管道线路工程抗7.2.1穿越管段应根据管段上可能发生的工作状况，按主要组合、附加组合、特殊组合进行运营、施工(包括管道清管、试压)各阶段不同设计工况的作用组合。7.2.2主要组合应为运营阶段永久作用与可能发生的可变作用7.2.3附加组合应为施工阶段永久作用与可能发生的可变作用7.2.4特殊组合应为运营阶段永久作用与偶然作用及可能发生确定，且提高后的许用应力附加组合不应大于0.80s,特殊组合许用应力提高系数η附加组合P——输送介质设计内压(MPa);D——钢管外径(mm);8.1.2穿越段钢管许用应力应按下式计算：式中：[σ]——钢管许用应力(MPa);F——穿越管段强度设计系数，应按现行国家标准《油气φ—焊缝系数，符合本规范第3.0.6条规定的钢管，应取1.0;t——温度折减系数，输油管道，t应取1.0;输气管道，当温度小于120℃时，t应取1.0;m——弯管壁厚增大系数；R——弯管曲率半径(mm);D——弯管外径(mm)。8.2.1穿越管段应根据设计选用壁厚和管材钢级进行刚度、强8.2.3穿越管段应对施工阶段和使用阶段进行强度核算，施工阶段应进行试压工况应力校核，使用阶段应进行运营工况应力校核。管段各项应力应按各设计工况作用的最不利组合进行计试压工况：运营工况：式中：0e——当量应力(MPa);内压产生的环向应力：内压产生的轴向应力：温度变化产生的轴向应力：弹性敷设产生的弯曲应力：叠加后的各单项应力：当量应力：P——管道内压(MPa),运营工况取管道设计压力，试压工况取强度试验压力与静水压力之和；d——钢管内径(mm);E₅——钢材的弹性模量(N/mm²),宜取2.1×10⁵;μ—钢材的泊松比，宜取0.3;t₁——穿越管段安装闭合时的环境温度(℃);t₂——穿越管段处的输送介质温度(℃);R——弹性敷设曲率半径(mm),不应小于1000D,且竖向弹性敷设曲率半径不应小于公式(8.4.2-4)的计算值；8.2.5穿越管段应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB50253进行管道径向变形校核验算。8.3.1开挖穿越管段抗震设防标准按现行国家标准《油气输送8.3.2大中型穿越管道应采用1.3倍基本地震动峰值加速度及速8.3.3水域开挖穿越管道满足以下条件时应进行抗拉伸、抗压缩验算。1水域大中型开挖穿越管道位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.10g的场地。2水域小型开挖穿越管道位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g的场地。8.3.4地震作用下穿越管道采用应变准则验算，管道轴向组合应变应包括地震引起的管道最大轴向应变、内压和温差等操作荷载引起的轴向应变、弹性弯曲应变，应按下列公式进行校核：其中εmax应按公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)计算，并应取较大值：E——内压和温度变化产生的轴向应变；V₃——场地剪切波速(m/s);含管内介质重)(kN/m);K——稳定安全系数，大、中型工程宜取1.2,小型工程宜取1.1;Do——管身(含防腐、保温、防护层)外径(R——竖向弹性敷设设计曲率半径(m),不应小于GB/T21447进行腐蚀控制设计。9.1.2穿越管段管道外防腐宜选用三层聚烯烃、熔结环氧粉末防腐层；管道补口、补伤应使用与管体防腐层相同/相容的补口材料和结构。补口位置防腐层等级和质量不应低于管体防腐等级和质量。三层聚烯烃、熔结环氧粉末防腐层的结构、厚度、性能、补伤应分别符合国家现行标准《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T23257、《钢质管道聚丙烯防腐层技术规范》SY/T7041、《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》GB/T39636的规定，管道外防腐层补口应符合现行国家标准《管道外9.1.3穿越段管道应按现行国家标准《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448实施阴极保护，阴极保护应纳入干线阴9.1.4大中型穿越管段宜安装阴极保护电位测试桩。小型穿越9.1.5穿越段管道在施加永久阴极保护系统之前，应采取临时9.2.1管道焊接应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》道工程施工及验收规范》GB50369和《油气田集输管道施工规9.2.2水域大、中型开挖穿越管段，对接接头焊缝均应进行100%射线探伤检验和100%超声波探伤检验；水域小型开挖穿9.2.3外观检查合格后应进行焊缝无损检测，焊缝无损检测应符合下列规定：1采用射线探伤检验和超声波探伤检验应按国家现行标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109进行验收，Ⅱ级及以上为合格。2采用全自动超声波探伤检验应按现行国家标准《石油天3采用相控阵超声探伤检验应按现行国家标准《无损检测超声检测相控阵超声检测方法》GB/T32563执行。9.3清管与试压9.3.1大中型穿越管段应单独进行试压。小型穿越管段可与所9.3.2穿越管段试压应符合下列规定：2单独试压的穿越管段，强度试验压力不应小于该处设计内压力的1.5倍，强度试压稳压时间不应少于4h,应无变形、3严密性试压应在强度试压合格后进行。严密性试验的压力不应低于该处设计内压力，稳压时间不应少于24h,在稳压时间内压降不应大于试验压力的1%,且不应大于0.1MPa。4试压时的环向应力不宜大于钢管屈服强度的90%。9.3.3穿越管段试压前后均应进行清管和测径，清管次数不应少于2次，以开口端不再排出杂物为合格。9.3.4测径宜采用铝质测径板，直径应为试压段中最大壁厚钢管内径的92.5%,当测径板通过管段后，应无变形、褶皱。9.3.5试压介质应采用无腐蚀性洁净水。试压时环境温度不宜低于5℃,否则应采取防冻措施。9.3.6试压合格后，应将管段内积水清扫干净，以不再排出游10.1.3施工宜在枯水期进行，堰顶应高出施工期水位1.0m~1.5m,且不宜高于河岸；堰体断面应为梯形，边坡比宜为1:1~1:2;堰顶的宽度应根据施工运输需要确定，不宜小于2m;堰体迎水面宜采用防渗膜保护。10.1.4施工导流可采用河床外导流或河床内导流，应根据地2导流沟平面布置宜顺直，弯道半径不宜小于3倍导流沟渗透系数(m/d)降水深度(m)真空井点多级井点<20喷射井点Q——基坑总涌水量(m³/d),可按本规范附录B的规定计算；喷射管压力出水流量喷嘴直径7112.8~100.8~7110.4~103.2~600.0~y,—过滤器半径(m);行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定进行计算；弯矩设计值和剪力设计值应按国家现行标准《建筑基坑支11.1.1对于通航水域，应划定施工区域，布设临时导航标志。在通航水域进行带水开挖作业时，应在穿越位置上、下游设置安全警示标志。水下管道安装完毕后，应根据航道管理部门要11.1.2管沟爆破、管道整体下沉期间，施工水域宜临时封航，11.2.1带水开挖土质管沟宜采用抓斗挖泥船、反铲挖泥船11.2.2带水开挖岩质管沟宜采用水下钻孔爆破方法对管沟范围内岩层进行松动爆破，采用挖泥船进行水下管沟清碴、开挖。水下爆破相关作业应符合国家现行标准《爆破安全规程》11.3.3管道应就近预制，预制位置应满足管道预制、下水要求；管道下水时，应采取安全保护措施；发送时，管道曲率半径不应小于1000D(D为管道外径)。11.3.4采用浮拖法时，可采用整体发送或分段发送、水上组装，管道发送就位后整体下沉；下沉时，应采取抗浮、限位等施工措施。11.3.6管道下沉可采用充水或安装配重块辅助下沉。当重块辅助下沉时，稳定系数宜控制在1.05～1.1。12.1.1防护设计应根据水域特性、水文参数、水域及周边地貌、地质情况，结合防护位置，采用适宜的护岸、护底、护脚、性黏土、粉砂、淤泥、盐渍土或有机质土壤填筑。填筑物应分送管道线路工程水工保护设计规范》SY/T6793的规定，并应满足现行国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T5047612.1.4防护工程设计洪水频率宜与穿越工程设计洪水频率相同，护岸顶高出设计洪水位(包括浪高和壅水)不应小于0.5m。12.2.1岸坡防护应依据岸坡坡率及水流流采用混凝土护岸、浆砌石挡墙式护岸、浆砌石坡式护岸或石笼护岸，混凝土护岸宜用于容许流速为8m/s的岸坡防护，浆砌石挡墙式护岸宜用于容许流速为5m/s的岸坡防护，浆砌石坡式护岸和石笼护岸宜用于容许流速为4m/s的岸坡防护。1基底应埋设在设计洪水冲刷深度以下不小于1m或嵌入应设置伸缩缝，并应在对应的基础上设置20mm～30mm宽度干砌石护面宜取1.5～1.6;砌石护面宜取0.1;v——河水平均流速(m/s);12.2.9采用石笼护基或护管时，石笼基底应铺0.2m～0.4m的平整垫层。地基为基岩时，可将石笼用钢筋锚固定在基岩上。12.2.10护底石笼的顺水流平铺段单侧长度应大于自石笼顶面至设计洪水冲刷线深度的1.5倍。12.2.11当冲刷深度较大或常水位水深较大时，可采用混凝土板之间铰连接的柔性混凝土防护板，铺设于护坡基础处或作护m——边坡系数，宜按1～0.5取用；h——防护深度(m),应根据冲刷深度确定；B₁——安全长度(m),可取2.0m。12.3管道防护质情况设置不同间距的截水墙，设置间距范围宜为5m～15m;应符合下列规定：1地下防冲墙结构形式可采用浆砌石、石笼、混凝土地下2防冲墙宜设置于管道穿越段下游5m～10m范围内，当河床纵坡较陡时，应取小值。防冲墙走向应与水流方向、两岸3对于冲刷剧烈的河、沟道防护，可采用防冲墙与过水面的组合措施进行防护。对于河、沟床比降较大的河、沟道，可4具有整体式结构的地下防冲墙应每隔10m～15m设一道伸缩缝。5防冲墙两端应嵌入原始岸坡不小于0.5m,墙顶厚度不宜12341配重块稳管设计，应按本规范第8.4.1条的规定进行水2有清淤、疏浚要求的水域，宜采用混凝土配重块连续稳12.3.6袋装土稳管应符合下列规定：1袋装土稳管设计应按本规范第8.4.1条的规定进行水下2袋装土所用袋体材料应具有一定的抗拉强度、抗刺破、耐腐蚀性能，可选择高强度、透水性强的土工袋或聚丙烯袋，并应符合现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》GB/T50290的规定。1混凝土连续覆盖稳管设计，应按本规范第8.4.1条的规定进行水下管段抗漂浮稳定性计算，确定混凝土连续覆盖层2混凝土连续覆盖层应按现行国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476的规3管道竖向弹性敷设曲率半径不应小于管道及配重层自重作用下下垂曲线的曲率半径、1000倍管道外径和本规范公式(8.4.2-4)的计算值。附录A管沟开挖边坡稳定性评价及计算A.0.1当管沟开挖坡体为土质边坡和呈碎裂结构、散体结构的岩质边坡，且滑动面呈圆弧形时，可采用简化毕肖普法按下列公式计算(图A.0.1)。W——第i条块重量(kN);φ——第i条块底面内摩擦角(°);b,——第i条块宽度(m);a——第i条块底面与水平面的夹角(以水平线为起始线，逆时针为正角，顺时针为负角)(°);β——第i条块外力P₁与水平面的夹角(