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7.1 一般规定


7.1.1  集输管道选线应符合下列规定:

    1  宜取直,不得破坏沿线建、构筑物,少占耕地,并应满足工程安全、环境影响评价报告要求;

    2  宜与其他气田生产管道、道路、供配电线路、通信线路组成走廊带;

    3  埋设深度接近的管道宜同沟敷设;

    4  管道之间、埋地管道与埋地电缆及架空供电线路平行敷设时,间距除应满足施工与维修要求外,还应符合现行国家标准《钢制管道外腐蚀控制规范》GB/T 21447的有关规定;

    5  宜避开低洼积水地带、局部盐碱带及其他腐蚀性强的地带和工程地质不良地段。

7.1.2  集输管道的设计压力应根据最大操作压力分析确定。

7.1.3  集输管道直管段的钢管壁厚应按下式计算,钢管壁厚应按计算壁厚向上圆整至标准壁厚选取。

    式中:
          δ——钢管计算壁厚(mm);

          P——设计压力(MPa);

          D——管道外径(mm);

          σs——钢管最低屈服强度(MPa);

          F——设计系数,取值应符合本规范第7.2.5条和第7.3.9条的规定;

          ——钢管焊缝系数。当选用无缝钢管时,取值1.0。当选用钢管符合现行国家标准《石油天然气工业  管线输送系统用钢管》GB/T 9711的规定时,取值1.0;

          t——温度折减系数。对于碳钢及低合金管道材料,当设计温度小于120℃时,t取值1.0;对于耐蚀合金管道材料,应根据材料强度随温度升高的折减情况确定;

          C——管道腐蚀裕量,取值符合本规范第7.2.5条的规定。

7.1.4  集输管道沿线任意点的流体温度应按下式计算:

    式中:
          tx——管道沿线任意点的流体温度(℃);

          t0——管外环境温度(℃),埋地管道取管中心深度地温;

          t1——管道计算段起点的流体温度(℃);

          a——系数,按本规范式(7.2.2-1)、式(7.3.6)计算;

          e——自然对数底数,取值为2.718;

          x——管道计算段起点至沿线任意点的长度,用于天然气凝液及液化石油气输送管道计算时单位为“m”,用于集气管道计算时单位为“km”。

7.1.5  管道强度计算应符合下列规定:

    1  埋地管道强度设计应根据管段所处地区等级,以及所承受的可变荷载和永久荷载而定;当管道通过地震动峰值加速度大于或等于0.05g至小于或等于0.40g的地区时,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 50470的规定进行抗震设计;

    2  埋地直管段的轴向应力与环向应力组合的当量应力应小于管道的最小屈服强度的90%。管道组件的设计强度不应小于相连直管段的设计强度。

7.1.6  管道稳定性校核应符合下列规定:

    1  管道外径与壁厚之比不应大于100;

    2  当管道埋设较深或外荷载较大时,应按无内压状态校核其稳定性。水平直径方向的变形量不得大于管子外径的3%,变形量应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的规定计算。

7.1.7  气田集输管道、天然气凝液管道宜设清管设施,含硫酸性天然气的接收装置应设置注水口。

7.1.8  含硫酸性天然气集输管道的走向应根据地区人口密度、自然条件及工程安全、环境评价综合分析确定。硫化氢含量小于5%(体积分数)的天然气集输管道不宜通过四级地区,若确需通过时,管道的强度设计系数F取值应为0.3。硫化氢含量大于或等于5%(体积分数)的天然气集输管道不应通过四级地区,并应符合现行行业标准《高含硫化氢气田地面集输系统设计规范》SY/T 0612及《高含硫化氢气田集输管道安全规程》SY 6780的有关规定。

7.1.9  集输管道穿、跨越铁路、公路、河流等工程设计应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423、《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50459的有关规定。

7.1.10  集输管道设计尚应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定。

条文说明

7.1.1  1  线路工程费用及钢材耗量在线路工程中占有较大比例,因此线路走向应进行方案比选,择优选定。

    2、3  在气田中有条件的地方,集输管道与其他类别工程组成走廊或同沟敷设,可减少施工费用和方便管理。

    5  集输管道线路宜避开不良工程地质地段。在多年的实践中,对影响管道安全、整治困难且工程投资较大的各种特殊地段,一般是绕避。但经工程处理后,能确保稳定,且工程投资有显著节省时,则应选择适当的部位通过。

7.1.3  集输管道管子的理论壁厚计算是采用最大剪应力理论(第三强度理论),该理论认为材料的失效破坏取决于最大剪应力,它能较好地符合塑性材料破坏的情况,比较充分地利用管子的承载能力,更符合实际。目前多数国家都采用最大剪应力计算理论推导管子壁厚计算公式。

7.1.4  集输管道沿线温降计算采用的是舒霍夫公式。

7.1.5  2  管壁厚度是按第三强度理论计算,强度计算公式仅考虑管子环向应力,当输送介质温差较大时,管道应力将会增高而且是压应力。因此尚应按双向应力状态时组合当量应力进行校核,以保证管道运行安全。

7.1.7  常温分离后的天然气,随输送过程中管道内的压力和温度降低,水和凝析油将析出,在管道的低洼处积聚,从而增加管道阻力,降低输气能力。特别是有水合物产生时,固体水合物将逐渐积聚堵塞管道,因此集气管道宜设置清管设施以减少管道阻力及腐蚀。

    积存于管线中的硫化铁粉末清管时进入清管接收装置,遇大气时易自燃,成为火源,故应在清管接收装置设污水冷却设施。

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气田集输设计规范 GB50349-2015
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