《油气输送管道工程直接铺管穿越设计规范》SYT 7698-2023

transmissionpipelineinstallationbydirectpipec施行日期：2024年4月11日石油工业出版社 1 2 3 4 5 76.1一般规定 76.2工程测量 76.3岩土工程勘察 8 8.1一般规定 8.2曲线设计 9.2管道试压工况应力校核 11.1一般规定 11.2防腐层 2612.1焊接与检验 2613设备选型与施工技术要求 28 28 28标准用词说明 31 1.0.1为了在油气输送管道工程直接铺管穿越设计中贯彻国家有关方针政策和法律法规，统一技术要求，做到安全环保、先进适用、经济合理，制定本规范。1.0.2本规范适用于陆上油气输送管道直接铺管穿越工程设计。1.0.3油气输送管道工程直接铺管穿越设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关规范和标准的规定。采用推管机推动掘进机和管道按设计曲线进行孔洞掘进和安装在穿越管道的前端，具有掘进、导向、纠偏、支护、连接掘进机与泥水系统、润滑系统、供电系统、控制系统3.0.1穿越工程设计应符合规划、交通、河道、航道、水务3.0.2穿越工程设计应符合管道工程相关评价(估)及其批复3.0.4穿越工程设计前，应取得管道所输介质物性资料及输送工艺参数，并应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251或《输油管道工程设计规范》G3.0.5穿越工程的测量、勘察工作应符合现行国家标准《油气3.0.6穿越工程的工程等级、设计洪水频率、管道强度设计系数、许用应力及壁厚计算，应符合现行国家标准《油气输送管3.0.7穿越工程抗震设计应符合现行国家标准《油气输送管道3.0.8穿越通航或有通航规划的水域，两岸应按现行国家标准《内河交通安全标志》GB13851的规定设置标志。标志应设置在设计洪水位以上高程区域。4.0.1穿越工程用钢管，应符合现行国家标准《石油天然气工4.0.2穿越段钢管环焊缝焊接材料应根据钢管母材的力学性能、化学成分、焊前预热、焊后热处理及使用条件选用，并应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T5117、《热强钢焊条》GB/T5118、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、丝》GB/T39280、《高强钢焊条》GB/T32533、《高强钢药芯焊丝》GB/T36233、《非合金钢及细晶粒药芯焊丝》GB/T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493及《气体保护电弧焊用高强钢实芯焊丝》GB/T39281的有关规定。4.0.3穿越管道防腐材料应符合现行行业标准《穿越管道防腐5.0.2穿越入土场地应满足施工设备布置、管段组装预制及施工材料存放的要求，出土场地应满足设备移除、吊装运输及管1河道弯曲、易改道、深泓线摆动范围大、易变洲滩、汇2土体松软，岩溶、地下塌陷、活动断裂、大型断裂带等不良地质作用发育且对穿越工程稳定性有直接危害或潜在威胁3入、出土场地宜避开崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发4水源保护地、水生物保护区、环境保护区、风景名胜区5.0.4穿越轴线应符合下列规定：1与港口、码头、水下建筑物之间的水平距离不宜小于2与公路、铁路并行布置时，与公路、铁路用地边界间的或《输油管道工程设计规范》GB50253的有关规定；与公路、铁路桥梁墩台冲刷坑外边缘的距离不宜小于10m,且不应影响桥梁墩台安全；与水下隧道的净距不应小于30m。3当管道穿越公路、铁路桥梁陆地段时，管道外缘与桥梁墩台基础外缘的水平净距不应小于5m。4与其他管道平行穿越时，两管道净距不宜小于8m。5当情况特殊或受地形及其他条件限制时，在考虑施工偏差后，穿越管道与建(构)筑物的距离不应小于5m。预制场地测量，测量宽度宜为预制管道轴线两侧各60m,测量长度宜为预制管道长度增加100m;当穿越管道采用多段预制1地形图：宜为1:500或1:1000。为1:100、1:200或1:500。供满足设计、施工所需的岩土工程勘察资料，并宜包括下列内容：3穿越断面的岩土组构、岩土物理力学参数、渗透性等6.3.2可行性研究勘察应对穿越位置、穿越方案适宜性提出6.3.3初步勘察阶段，如果拟选穿越场区预定穿越深度内存在基岩、地质构造复杂或可能有其他障碍物时，宜采用工程物探和钻探相结合的勘察方法，勘探线宜平行布置在拟定穿越轴线一侧15m～20m处。1勘探线宜平行布置在穿越轴线两侧15m～20m处，对于双管或多管并行的穿越工程，宜在外侧管道轴线外15m~20m处各布置1条勘探线，勘探线长度不应小于穿越管道水平长度。2两条勘探线上勘探点宜交错布置，勘探点投影到穿越轴线上的间距宜为30m~100m。地质条件复杂段勘探点间距宜加密。3入、出土点位置宜布置勘探点，主河槽应至少布设1个6.3.5详细勘察的勘探孔深度应达到设计管道底部以下5m~10m。遇下列情况之一时，应增加勘探孔深度：1当管道下方存在松软土层或欠固结的回填土时，应予以钻穿。2当管道下方存在可能形成流沙、管涌或液化的土层时，3当已有资料证明，或勘探过程中发现存在承压水层，且6.3.6采取试样和原位测试应满足岩土工程评价需要，并应符合下列要求：1采取试样和进行原位测试的勘探点数量不宜少于勘探点2每一主要岩层和土层均应采取试样，当有地下水时应采3当工程区存在有害气体、异常地温时，应进行有害气体—10—6.3.7钻探岩心采取率应符合表6.3.7的要求，典型岩心应按工程需要保存至施工结束。岩心采取率(%)6.3.8勘探工作结束后，应对钻孔进行封孔。6.3.9岩土工程勘察应按岩土类别提供下列岩土参数：1黏性土：天然密度、天然含水量、液限、塑限、塑性指数、液性指数、孔隙比、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等。量、黏聚力、内摩擦角等。3砂土：颗粒级配、标准贯入实验锤击数、密实度、黏粒含量等。化程度、骨架物单轴抗压强度、充填物性质和充填程度、密实度等。5岩石：风化程度、完整性指数、岩石质量指标、主要矿物成分、结构构造、结构面特性、天然和饱和单轴极限抗压强度等；对微风化、未风化的砂砾岩、砂岩、花岗岩、石英岩等磨蚀性硬质岩石，尚宜提供岩石的CAI磨蚀性指标。6膨胀性岩土：提供膨胀率、膨胀力等膨胀性指标。矿化度等。Cl-含量及易溶盐总量。6.3.10水文地质勘察应符合下列要求：1应调查地下水位及其变动范围。2宜对部分勘探孔做水文地质试验，并宜查明勘探深度内岩土层的渗透系数。3当穿越地段地下水和土体存在污染时，应查明污染的类型、程度和分布范围。4当有承压水分布时，应测定承压水的压力，并应评定对工程的影响。7.0.1施工便道应满足设备、材料进场及出场的要求，路面宽度不宜小于4m,转弯半径不宜小于18m,并宜与已有公路平缓顺接。7.0.2当穿越施工场地位于水域滩地、阶地时，场地地面标高不宜低于20年一遇洪水位。如果不满足要求且需在洪水期施7.0.3管道预制场地宽度不宜小于20m,长度宜比穿越设计长度增加40m,且宜沿管道穿越轴线直线布置。如果采用多管段7.0.4穿越入土侧泥水系统、制(注)浆系统、电力系统等穿越施工附属设备，宜布置在预制管道场地中间区域，占地面积宜为40m×40m;始发场地、基坑、操作间、动力站及其他配套设施、材料，宜布置在入土点区域，占地面积宜为40m×30m。7.0.5穿越出土侧场地应满足设备拆卸、吊装、运输需要，场地面积宜为30m×30m。7.0.6当穿越场地和施工便道位于软弱土、沼泽等区域，且影8.1.1穿越堤坝时，出、入土点距堤坝坡脚的距离宜大于50m,8.1.2穿越有堤坝的河流、水库等水域时，应根据堤坝结构和地质条件采取控制堤坝沉陷、开裂及防止穿越管道处发生管涌铁路安全保护区以外不小于5m,并应满足交通管理部门的要求。8.1.4穿越方案应根据穿越场地地形条件、地质条件、水文条8.2.1穿越管道埋深应符合下列规定：1穿越河流等水域时，管顶埋深不应小于3倍管道外径和5m的较大值；同时，设计洪水冲刷线或疏浚线下管顶埋深不应小于2.5倍管道外径和3m的较大值。2穿越防洪堤坝时，堤坝坡脚处的管顶埋深不应小于4倍管道外径和5m的较大值，且应满足河道管理部门要求。3穿越河流等水域时，穿越管段不应受到挖砂、船只抛锚4穿越水域时，管道埋深应满足现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423的抗漂浮要5穿越公路、铁路时，路肩处管顶埋深不宜小于4倍管道外径和5m的较大值，且应在路基加固处理层以下，并应满足交8.2.2直接铺管宜选择穿越黏性土、粉土、砂土、最大粒径不超过60mm且骨架颗粒物含量不超过50%的碎石土层和单轴天然抗压强度30MPa以下岩石地层，穿越曲线宜避开下列地层：1地基承载力特征值小于70kPa。3最大粒径超过60mm的碎石土。4骨架颗粒物含量超过50%的碎石土。5硬质岩。8.2.3当穿越管段与其他浅埋敷设管道交叉时，两管道垂直净距不应小于2m。穿越管段与其他管道竖向平行穿越时，两管道净距不宜小于6m。8.2.4穿越入、出土角度应根据穿越长度、管道埋深、管道外径、地质条件确定，宜小于10。8.2.5穿越管道弹性敷设段曲率半径不宜小于1500倍管道外径，且不应小于1200倍管道外径。8.2.6入土端直线段长度不宜小于30m,出土端直线段长度不宜小于10m。8.2.7由平面曲线和竖向曲线叠加成三维空间曲线时，其曲率半径可按下式计算：R——管道平面曲线曲率半径(m);Fr——掘进机阻力(kN);F₁——黏土、完整岩层穿越段管道阻力(kN);F₂——砂土、卵砾石层穿越段管道阻力(kN);FM₂——掘进机刀盘受到的水压(泥浆)阻力(kN);F₃——切削刀具滚刀(切刀)切入岩层(土层)挤压阻f——掘进机外壳与洞壁之间的摩擦系数，可取0.5;Pxr—掘进机刀盘前端的水(泥浆)压力(kPa);8～20,宜根据刀具尺寸和岩石抗压强度确定；对土层，为单个切刀切入挤压阻力，可取3～6,宜D——管道外径(m);f——管道与泥浆间黏滞系数(kN/m²),可取0.18;Ym——泥浆重度(kN/m³),可取10.5～11.5;ys——钢管重度(kN/m³),可取78.5;式中：f——管道与砂土、卵砾石地层单位面积平均摩擦力(kN/m²),当触变润滑泥浆技术成熟可靠、管道外壁能形成和保持稳定、连续的泥浆套时，可取2~式中：6——弯曲应力(MPa);E——钢管弹性模量(MPa),可取2.1×10⁵;校核：校核： 9.2.3管道弹性弯曲产生的弯曲应力校核应按本规范第9.1.3条执行。9.2.4管道的当量应力应按下列公式校核：式中：——试压阶段管道的当量应力(MPa);q₁——试压阶段管道轴向应力的代数和(MPa)。9.3管道运营工况应力校核9.3.1管道内压力产生的环向应力计算，应按本规范第9.2.1条执行，其中，p应取运营阶段管道内压力。9.3.2管道环向应力产生的轴向应力计算，应按本规范第9.2.2条执行，其中，on应取运营阶段管道内压产生的环向应力。9.3.3管道的弯曲应力计算应按本规范第9.1.4条执行。9.3.4管道温度应力应按下式计算：a——钢管的线膨胀系数[m/(m·℃)],可取1.2×10-;T₁——管道安装温度(℃);T₂——管道最大或最小运行温度(℃)。9.3.5管道的当量应力应按下列公式校核：式中：0——运营阶段管道的当量应力(MPa);9.3.6穿越公路、铁路时，穿越管段应按现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423的规定进行强度、疲10.0.1根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306,位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.1g地区的水域大中型穿越工程，应查清下列四种情况，并应取得量化指标：1管段应按基本地震动参数进行抗震设计，其中重要区段管段应采用1.3倍的基本地震动峰值加速度和速度计算地震2管段应采用罕遇地震动参数进行抗震校核。地震动峰值加速度大于或等于0.1g地区时，水域小型穿越位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.2g地区时，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/T50输送管道线路工程抗震技术规范》GB/T50470采用应变设计方势时，应按现行国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规10.0.6当管道穿越的场地具有竖向震陷时，应按现行国家标准在设备选型、曲线设计、施工技术要求等方面提出减小防腐层11.1.2管道应根据所穿越的地质条件进行防腐层和防护层设计，当穿越地层对防腐层有损伤风险时，应采用耐磨、耐划伤试、评价和处理，并应符合现行行业标准《穿越管道防腐层技应符合国家现行标准《管道外防腐补口技术规范》GB/T5124111.3.1当穿越中粗砂、砾砂、碎石土层及非泥质岩层时，作防护层时，其性能应符合现行行业标准《穿越管道防腐层技术规范》SY/T7368的有关规定。当采用改性耐磨环氧类涂料试验项目1抗1°弯曲(23℃±2℃)2抗冲击(20℃±3℃)(J)≥8,无漏点3对环氧涂层粘结强度(MPa)4耐划伤(50kg)(pμm)≤300,无漏点5耐磨性(1000g/1000r,CS-17)6硬度(邵氏D)(230±2℃)7硬度(巴氏)(23℃±2℃)11.3.3当采用玻璃钢防护层时，防护层厚度不应小于1.5mm;当采用改性耐磨环氧类涂料防护层时，防护层厚度不应小于设计规范》GB50251、《输油管道工程设计规范》GB50253、焊缝应进行100%超声波检测和100%射线检测。业标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109进行验收，Ⅱ级及以上应为合格；采用全自动超声波检测宜按现行国家标准《石油天然气管道工程全自动超声波检测技术规范》GB/T50818进行验收，Ⅱ级及以上应为合格。12.2清管、测径及试压12.2.1穿越管段应单独进行试压。试压前应进行清管和测径，12.2.2清管次数不应少于2次，应以开口端不再排出杂物为管内径的92.5%,通过穿越管段后，测径板无变形应为合格。压时环境温度不宜小于5℃;当环境温度在5℃以下时，应采取持续稳压时间不应小于4h。穿越管段的严密性试验压力不应小于设计内压力，持续稳压时间不应小于24h。强度试压时，穿越管段任何一点的试验压力和静水压力之和产生的环向应力不应大于钢管最低屈服强度的90%。12.2.8强度