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文檔簡介

1、天然氣管線的壁厚選擇1.石油天然氣站場及集輸管線1管線選擇有關標準?高壓化肥設備用無縫鋼管?GB6479-2000?高壓鍋爐用無縫鋼管?GB531O-輸送流體用無縫鋼管?GB/T8163-1999?流體輸送用不銹鋼無縫鋼管?GB/T14976-20022管線壁厚計算直管段鋼管壁厚根據?油氣集輸設計標準?GB50350-2005 第8.1.4條的規定計式中:鋼管計算壁厚, mm ;p-設計壓力,MPa ;D-管道外徑,mm ;6s-鋼管最低屈服強度,MPa ;F設計系數-一焊縫系數取1;C-腐蝕裕量附加值,mm根據?油氣集輸設計標準?第828條:油氣集輸管道處于野外地區時,設計系數 F取0.72

2、;處于居住區、站場內部或傳跨 越鐵路、公路、小河渠時,設計系數取 0.60o小河渠指多年平均水位水面寬度小于20m 的河渠.油氣集輸管道的腐蝕裕量C,對于稍微腐蝕環境不應大于1mm,對于較嚴 重腐蝕環境 應根據實際情況確定.GB50251 中根據?油氣集輸設計標準?第& 3.7條:天然氣集輸管道設計系數根據現行國家標準?輸氣管道工程設計標準? 的有關規定取值,當管道輸送含有 H2s等酸性天然氣時,F取值不得 低于二級;腐蝕裕量附加值C,當管道輸送含有水和H、CO2等酸性介質時,根據腐蝕程度及 采取防腐舉措,其余情況下不計腐蝕裕量附加值.根據?天然氣脫水設計標準?7.0.2條對酸性天然氣或CO2

3、分壓大于0.021MPa 的濕天然氣,且會引起電化學腐蝕時,設備必須采取防腐舉措.硫化氫分壓的計算方法應符合?天然氣地面設施抗硫化物應力開裂金屬材料要求?SY/T0599的有關規定.3彎頭彎管壁厚計算根據?油氣集輸設計標準?GB 50350-2005中第&6.11條的規定,彎頭、彎管壁厚 計算公式如下:S b = S Xmm= 4R-D / 4R-2D 式中:彎頭或彎管計算壁厚,mm:6 彎頭或彎管所連接的同材質直管的計算壁厚,mm ;m彎頭或彎管壁厚增大系數;彎頭或彎管的曲率半徑mm ,為彎頭或彎管外直徑的倍數;D-彎頭或彎管外徑, mm o2.天然氣長輸管道及其站場1管線選擇有關標準天然氣

4、長輸管道的線路用管一般執行?石油天然氣工業輸送鋼管交貨技術條件第二 局部:B級鋼管?GB/T9711.2O2管線壁厚計算公式根據?輸氣管道工程設計標準?GB50251-2003 第5.1.2條的壁厚計算公式進 行管道 壁厚計算計算所得的管壁厚度應向上圓整至鋼管的壁厚611 :PD2as /Ft式中:6鋼管計算壁厚 cm :P-設計壓力(MPa);D-鋼管外徑(cm);6s-鋼管的最小屈服強度(MPa);強度設計系數按標準中表423和4.2.4選的一焊縫系數;卜-溫度折減系數.當溫度小于120 C日t,t值取l.Oo輸氣管道的強度設計系數:表2-1強度設計系數地區等級強度設計系數F一級地區0.7

5、2二級地區0.6三級地區0.5四級地區0.4表2-2穿越鐵路、公路及輸氣站內管道的強度設計系數管道及管段地區等級? *二三四強度設計系數F與套管穿越三、四級公路的管道0.720.60.50.4無套管穿越三、四級公路的管道0.60.50.50.4與套管穿越一、二級公路、高速公路、鐵路的管道0.60.60.50.4輸氣站內管道及其上、下游各 200m管道,截斷閥室 管 道及其上、卞游各50m管道(其距離從輸氣站和 閥室邊界 線起算)0.50.50.50.4人群聚集場所的管道0.50.50.50.4最小管壁厚度mm輸氣管道的最小壁厚應符合下表:鋼管公稱宜徑最小壁厚鋼管公稱宜徑最小壁厚100、 150

6、2.5600. 650、7006.52003.5750、800、850、9006.52504.0950. 10008.0表1-33004.51050.1100.1150.12009.0350、400、4505.01300、140011.5500、5506.01500、160013.03彎頭彎管的壁厚計算冷彎彎管曲率半徑一般取40D,采用與線路相同的防腐管制作.熱煨彎頭曲率半徑一般為 Rli=6Do艱據?輸氣管道工程設計標準?GB 50251-2003中第5.3.3條的規定,彎頭 彎管壁厚計算公式如下:m= (4R-D) / (4R-2D )式中:彎頭或彎管計算壁厚,mm;6彎頭或彎管所連接的同

7、材質直管的計算壁厚,nun ;m 一彎頭或彎管壁厚增大系數;彎頭或彎管的曲率半徑mm ,為彎頭或彎管外直徑的倍數;D彎頭或彎管外徑,mm4管道校核1強度校核在埋地直管段中可產生因泊松效應應力,溫度應力以及由內壓產生的軸向力引起的軸向應力,必須進行當量應力校核,受約束的埋地直管段軸向應力計算和當量應力校核.按?輸氣管道工程設計標準?GB50251-2003中附錄B的公式 計算.由內壓和溫度弓I起的軸向應力按下式計算:6 訐 u 6 h+E a (tx-t :)Pd bh = 25 式中:6 i 管道的軸向應力,拉應力為正,壓應力為負MPa;U 泊桑比,取0.3 ;6h 由內壓產生的管道環向應力M

8、Pa;P管道設計內壓力 MPa;管子內徑cm;Sn一一管子公稱壁厚cm;E鋼材彈性模量MPa ,對碳鋼2.06X10la鋼材的線膨脹系數0 1C,對碳鋼1X103tx 一一管道下溝回填時溫度0 G取30 ;t:一管道的工作溫度 C,取15.受約束熱脹直管段,按最大剪應力強度理論計算當量應力,并應符合以下 表達式 的要求:6 e 二 6 廠 6 lo. 9 6 s式中:6e 當量應力MPa;6s管子的最低屈服強度MPa;對一種規格的鋼管,只需要對最小的壁厚進行穩定性校核即可.2徑向穩定性校核管子需要有一定的剛度,否那么在施工中會造成管子變形,由于管子的剛性 與材料 強度無關,而與材料的彈性模量、

9、直徑與壁厚比有關,因各種等級鋼號的 彈性模量相同, 故只考慮直徑與壁厚比即可.一般情況下只對外徑與壁厚比大于 140的管道和埋設超過 2.5m深或外荷載較大的管道才應進行穩定性校核.根據標準5.1.4條,當管道埋設較深或外荷載較大時,管道的徑向穩定性應按無內壓狀態校核:AX0.03D竺_ 2W8E/ + O.O61E0JW=Wi+W 21=6?/12AX 鋼管水平方向最大變形量m;Dm鋼管平均直徑m;W作用在單位管長上的總豎向荷載N/m ;Wi單位管長上的豎向永久荷載 N/m ;W2地面可變荷載傳遞到管道上的荷載N/m ;Z鋼管變形滯后系數,宜取1.5.K基床系數.根據附錄D,取0.103 ;

10、管材彈性模量N/m?;I單位管長截面慣性矩nf/m ;6n鋼管公稱壁厚m;Es 土壤變形模量N/nf ,根據附錄D,取2.8.3,城鎮燃氣站場及輸配氣管線1管道設計壓力分級表3T城鎮燃氣管道設計壓力表壓分級名稱壓力(MPa)高壓燃氣管道A2.5PC4.0B1.6VPW2.5次高壓燃氣管道A0.8VPW1.6B0.4VPW0.8中壓燃氣官道A0.2VPW0.4B0.01WPW0.2低壓燃氣管道P0.012管線選擇的有關標準聚乙烯燃氣管道應符合?燃氣用埋地聚乙烯管材?GB1555和?燃氣用埋 地聚乙烯管件?GB15558.2 ;機械接口球墨鑄鐵管道應符合?水及燃氣管道用球墨鑄鐵管、管件和附件? G

11、B/T 13295 ;鋼骨架聚乙烯塑料復合管道應符合?燃氣用鋼骨架聚乙烯塑料復合管?CJ/T 125和?燃氣用鋼骨架聚乙烯塑料復合管件?CJ/T 126 ;鋼管采用焊接鋼管、鍍鋅鋼管或無縫鋼管,應分別符合?低壓流體輸送用焊接鋼管?GB/T3091、?輸送流體用無縫鋼管?GB/T8163 ;高壓、次高壓燃氣管道應采用鋼管,其管材管件應符合?石油天然氣工業輸送鋼管交貨技術條件第一局部:A級鋼管?GB/T9711.1 L175級鋼管除外、?石 油天然 氣工業輸送鋼管交貨技術條件第二局部:B級鋼管?GB/T9711.2、?輸送流體用無縫鋼管?GB/T8163,或不低于以上三種標準相應要求的其它鋼管.三

12、、四級地區高壓燃氣管道管材不應低于L245 o地下次高壓B燃氣管道也可采用Q235B焊接鋼管.3)管線的壁厚計算次高壓鋼制燃氣管道直管段計算壁厚應按標準根據?城鎮燃氣設計標準?GB50028-2006 第6.4.6條的壁厚計算公式進行管 道壁 厚計算:式中:6鋼管計算壁厚(cm);P設計壓力(MPa);D鋼管外徑(cm);6s-鋼管的最小屈服強度(MPa);F強度設計系數按標準中表6.4.8和6.4.9選取;-焊縫系數.燃氣管道的強度設計系數:表3-2強度設計系數地區等級強度設計系數F一級地區0.72二級地區0.6三級地區0.4四級地區0.3表3-3穿越鐵路、公路人員聚集場所的管道以及門站、儲

13、配站、調壓站內管道的強度設計系數管道及管段地區等級? *二三2L強度設計系數F與套管穿越III、IV級公路的管道0.720.60.40.3無套管穿越III、IV級公路的管道0.60.5與套管穿越I、I【級公路、高速公路、鐵路的管道0.60.6門站、儲配站、調壓站內管道及其上、 下游各200m管道, 截斷閥室管道及其上、卞游各50m管道其距離從站和閥 室邊界線起算0.50.5人員聚集場所的管道0.40.4表3-4鋼管公稱宜徑DN mm公稱壁厚mmDN100 ? 1504.0DN200 ? 3004.8DN350 ? 4505.2DN500 ? 5506.4DN600 ? 7007.1DN750-9007.9DN950 ? 10008.7DN10509.53管線的強度、穩定性等校核按?輸氣管道工程設計標準?GB50251的相 應規定進行4.輸油管道1管道壁厚計算1 PD0=K鋼管計算壁厚mm;P設計內壓力MPa;D-鋼管外直徑mm;o-鋼管許用應力MPa;K設計系數,輸送C5及C5以上的液體管道除穿跨越管段按 ?原油和天然 氣輸送 管道穿跨越工程設計標準?SY/

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