3.2 管道材料与计算
3.2.1 穿越工程用于输送油、气的钢管,应符合现行国家标准《石油天然气工业管线输送用钢管》GB/T 9711的有关规定,并应根据所输介质性质、钢管规格、钢材等级、使用条件补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300,设计压力小于6.3MPa的输油钢管或设计压力小于4.0MPa的输气钢管,可采用符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310要求的无缝钢管。
3.2.2 符合本规范第3.2.1条的钢管,其许用应力应按下列公式计算。
式中:
[σ]——输送油气钢管的许用应力(MPa);
σs——钢管的规定最小屈服强度(MPa);
Φ——钢管焊缝系数,符合本规范3.2.1条要求标准的钢管,西取1.0;
t——温度折减系数,当设计温度小于120℃时,t 值取1.0;
F——强度设计系数,按表3.2.2取值。
表3.2.2 强度设计系数
注:1 穿越渡槽、桥梁、古迹可视其重要性按水域穿越取用设计系数。
2 输气管道地区等级划分应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定。
3.2.3 穿越段钢管的直径与壁厚之比应小于100,并应满足各种穿越条件下的管道径向稳定要求,壁厚应按下式计算。
式中:
δ ——钢管计算壁厚(mm);
P ——输送介质设计内压力(MPa);
D ——钢管外直径(mm);
[σ]——输送钢管许用应力(MPa)。
3.2.1 钢管是油气输送的载体,也是管道工程中采用的最大宗材料,钢管选用应满足现行国家标准《石油天然气工业管线输送用钢管》GB/T 9711的要求。同时为便于小口径、压力较低的管道穿越工程的钢管采购,可采用几项符合现行国家标准的无缝钢管。
3.2.2 本条规定的钢管许用应力是依据现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251和《输油管道工程设计规范》GB 50253的规定,并参照美国的《烃类和其他液体输送管线系统》ASME B31.4和《输气和配气管线系统》ASME B31.8的规定制定的。
考虑到穿越管段的重要性,以及环境保护、穿越段维护抢修的困难等因素,穿越管段强度设计系数小于同类地区段埋地管道的强度设计系数,以此提高强度安全裕量。但对于大量存在于管道工程中的Ⅲ、Ⅳ级公路有套管穿越,为避免沿线管壁厚度的频繁变化,也考虑到维护抢修容易,且有足够的安全裕量,故采用与埋地管道相同的设计系数。
本次修订中,山岭隧道按照分级不同,规定了不同的设计系数,同时为提高冲沟穿越安全度,对冲沟穿越的安全系数进行了专门规定。
3.2.3 为了保证穿越管段的强度和结构稳定性要求,结合《烃类和其他液体输送管线系统》ASME B31.4与《输气和配气管线系统》ASME B31.8的有关规定,制定本条的壁厚计算及要求。