4,3.管道敷設(shè)4、3、1.考慮管道的安全,便于維護(hù),不影響交通和耕作等、本規(guī)范要求輸氣管道為埋地敷設(shè)、埋地敷設(shè)困難的特殊地段。經(jīng)設(shè)計(jì)論證后 亦可采用地上或土堤敷設(shè)等形式,4,3。2。為了保證管道完好 免受外力損傷。不妨礙農(nóng)業(yè)耕作等要求、本規(guī)范根據(jù)近年工程實(shí)踐并參考美國國家標(biāo)準(zhǔn) 輸氣和配氣管道系統(tǒng),ASME.B31。8,2012第841,1 11條規(guī)定了最小覆土厚度,ASME,B31.8規(guī)定的最小覆土厚度見表3,表3.最小覆土厚度、mm,根據(jù)第三方破壞管道失效概率統(tǒng)計(jì)、管道埋設(shè)越深 第三方破壞導(dǎo)致的事故頻率越低 因此在人口密集區(qū)和其他工程建設(shè)活動頻繁地區(qū)適當(dāng)增加管道埋深、對管道安全更有利,4、3 3。本條是參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范,GB,50369的要求制訂的.表4,3。3注2中.對軟土地區(qū)開挖深度不應(yīng)超過4m是根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范,GB.50202 2002表6 2.3臨時(shí)性挖方邊坡值制訂的。凍土地區(qū)在施工期間.可能會由于季節(jié)的變化出現(xiàn)凍融、此時(shí)土壤的特性會發(fā)生變化,管溝邊坡的坡度值就要根據(jù)凍融后的土壤特性來確定.因此提出采用試挖確定邊坡坡度值、4。3 5,回填土的粒徑需符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范。GB,50369的要求,4,3.6。本條所作規(guī)定是考慮到土壤肥力恢復(fù),有利于植被的生長.減少水土流失,同時(shí)對管道保護(hù)有利 4.3,7。當(dāng)管溝坡度較大時(shí) 管溝內(nèi)回填物易下滑,細(xì)土易流失,為防止回填土下滑或細(xì)土流失、根據(jù)土壤特性、在管溝內(nèi)分段設(shè)截水墻或采取其他措施是合適的,4,3 9、土堤埋設(shè)管道在最近十年的管道工程中應(yīng)用很少、土堤的砌筑高度和寬度需要依據(jù)管徑大小、埋設(shè)深度,當(dāng)?shù)氐匦危牡刭|(zhì)。工程地質(zhì)條件及土壤類別與性質(zhì)來確定,但修筑土堤的高度與寬度、除滿足埋深要求外,同時(shí)也要起到保護(hù)管道安全的作用.1,有凍土的地區(qū)、其埋深還需考慮凍土對管道穩(wěn)定性的影響,2。壓實(shí)系數(shù)是參照填土地基質(zhì)量控制值的要求確定的,作為管道土堤施工及土堤邊坡穩(wěn)定要求是必要的、壓實(shí)系數(shù)的定義是土壤的控制干容重γ d與最大干容重γ,max的比值,邊坡坡度值的確定主要是根據(jù)一般黏性土的物理力學(xué)性質(zhì),力求土堤邊坡在自然環(huán)境中有足夠的穩(wěn)定性 但在這方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)尚少.有待于日后多積累資料進(jìn)行修訂,3,地面坡度大于20。的自然坡面。根據(jù)鐵路路基設(shè)計(jì)要求 是要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算的 雖然管道土堤設(shè)計(jì)比鐵路路基的要求要低一些,但同樣要求土堤穩(wěn)定,所以應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算.6.從土堤的穩(wěn)定性出發(fā)。沿土堤基底表面植物應(yīng)清除干凈,4,3.11.埋地輸氣管道與其他埋地管道 電纜。光纜的交叉,多發(fā)生在輸氣管道后建的情況,交叉通常是輸氣管道從其下方穿越、本條規(guī)定了輸氣管道與其他埋地管道。電纜。光纜交叉垂直凈距。與其他管道交叉垂直凈距是從管道安裝和維護(hù)方面考慮的。與埋地電纜。光纜交叉垂直凈距是從電絕緣方面考慮的.考慮到目前的輸氣管道防腐層性能及施工質(zhì)量較好,具有較好的電絕緣性,為方便防腐管的現(xiàn)場調(diào)運(yùn)和施工、取消了2003版中交叉點(diǎn)處輸氣管道兩側(cè)各10m以上的管段采用最高絕緣等級的要求、4 3,12 本條與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、GB、T。50698一致,開闊地區(qū)指管道敷設(shè)環(huán)境具備滿足規(guī)劃。施工環(huán)境條件等的地段,桿,塔,高度的距離可滿足相關(guān)架空線路保護(hù)區(qū),施工機(jī)具安全距離要求、兼顧協(xié)調(diào)和設(shè)計(jì)的可操作性.但對長距離并行靠近高壓交流輸電線路的管線.滿足桿、塔,高度的距離并不是意味著管道不存在交流干擾影響,干擾防護(hù)還需按本規(guī)范第4,6、5條執(zhí)行,表4,3,12中給出的是一般情況下避免擊穿外防腐層的最小凈距。管道與桿、塔 接地體之間的合理距離與對地故障電流或雷電流的大小 故障持續(xù)時(shí)間 土壤電阻率。管道防腐層電氣強(qiáng)度.相鄰的桿,塔。與變電站的距離等因素有關(guān)、對具體工程而言影響參數(shù)都是不同的、隨地點(diǎn)而變。目前長輸管道建設(shè)中,對管道與750kV。1000kV桿 塔、接地極的距離采取適當(dāng)加大穩(wěn)妥的做法、一般規(guī)定不應(yīng)小于10m,否則應(yīng)采取防護(hù)措施、但由于影響因素多.情況復(fù)雜,本規(guī)范尚不能給出一個(gè)合理的值。4。3.13、表4.3 13的規(guī)定引自現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范。GB、50061 110kV,750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50545和 1000kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50665。4。3 14 輸氣管線除采用感應(yīng)加熱彎管外。還使用冷彎彎管 降低彎管熱脹應(yīng)力最經(jīng)濟(jì)。最有效的措施是加大彎管的曲率半徑 對溫差較大的埋地管道盡量采用曲率半徑大的彎管。1,熱煨彎管曲率半徑的規(guī)定與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),油氣輸送用鋼制感應(yīng)加熱彎管.SY,T。5257的要求一致、2、熱煨彎管端部圓度及其他部位的圓度要求與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),油氣輸送用鋼制感應(yīng)加熱彎管.SY,T.5257的要求一致,3,本款規(guī)定與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),油氣輸送用鋼制感應(yīng)加熱彎管,SY、T、5257.2012第7、3。6條的要求一致。4、本規(guī)范2003版冷彎彎管曲率半徑見表4,其曲率半徑與美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASME B31 8一致,表4 冷彎彎管曲率半徑 本次修訂是在本規(guī)范2003版的基礎(chǔ)上、結(jié)合近年國內(nèi)管道工程實(shí)際應(yīng)用情況對冷彎彎管的最小曲率半徑進(jìn)行了明確和調(diào)整。對于無實(shí)際工程應(yīng)用的大口徑。高鋼級管道 冷彎彎管的最小曲率半徑在滿足本條規(guī)定的前提下宜通過試彎驗(yàn)證確定.冷彎管的制作及驗(yàn)收尚應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),鋼質(zhì)管道冷彎管制作及驗(yàn)收規(guī)范,SY,T。4127的規(guī)定 4,3。15、本條中的式.4,3 15,是考慮管道連續(xù)敷設(shè).支承條件介于簡支梁和兩端嵌固的中間狀態(tài)。撓度系數(shù)取3 384推導(dǎo)來的,4,3.18,為了確定埋地輸氣管道與民用炸藥儲存?zhèn)}庫的最小水平距離.受中國石油西南管道分公司委托、中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司與解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院聯(lián)合開展了,油氣管道與炸藥庫安全距離專題研究,2014年7月24日,由中國石油天然氣與管道分公司在北京組織驗(yàn)收、根據(jù)專題研究報(bào)告,說明如下 1、工業(yè)炸藥起爆感度均不敏感、近幾年發(fā)生的幾起地面炸藥庫爆炸事件中、炸藥受熱燃燒是發(fā)生炸藥庫爆炸的主要誘因,2、根據(jù)對爆炸與沖擊荷載下金屬管道動力響應(yīng)數(shù)值模擬計(jì)算方法的深入研究.本次專題研究成功解決了多物質(zhì)流固耦合算法、管道.介質(zhì)相互作用接觸處理技術(shù) 本構(gòu)關(guān)系和材料參數(shù) 沙漏,模式控制、應(yīng)力波與人工體積黏性,時(shí)間積分和時(shí)步長等關(guān)鍵技術(shù)難題.構(gòu)建了相應(yīng)的流固耦合有限元數(shù)值計(jì)算模型.通過一系列模型爆炸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的校核.形成一套完整的計(jì)算參數(shù).3,炸藥庫爆炸產(chǎn)生的地面空氣沖擊波不會影響埋地管道的安全,炸藥庫爆炸時(shí),庫房的結(jié)構(gòu)體大多已粉碎或成為小塊飛濺物。庫房最多只有兩塊大的飛濺物,磚混結(jié)構(gòu)的庫房,庫房頂部的兩個(gè)角上的未被爆炸粉碎的混凝土塊.可能形成大塊飛濺物.可能擊中飛行距離內(nèi)的埋地管道 對管道安全不利,經(jīng)計(jì)算 10噸庫爆炸大塊飛濺物最遠(yuǎn)飛行距離為357m,5噸庫為307m,但這種飛濺物擊中線性工程的埋地輸氣管道的概率很小,無合適的方法建模量化計(jì)算準(zhǔn)確的概率值.不作重點(diǎn)考慮.炸藥庫爆炸的地震動波是埋地管道的主要危害因素,本研究通過大量爆炸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和5種巖土特性,硬巖 中硬巖 軟土、硬土,普通土 特征、針對爆炸地震波作用下埋地管道安全標(biāo)準(zhǔn)問題.研究確定了客觀合適的振動速度14cm s為安全判據(jù),該判據(jù)具有科學(xué)性.安全性、針對炸藥庫爆炸地震波危害效應(yīng)對管道的影響。擬合出炸藥庫與管道的安全距離的關(guān)系式 該計(jì)算式簡單實(shí)用,計(jì)算精度滿足實(shí)際工程需要.本規(guī)范予以采納 4.關(guān)于埋地管道對炸藥庫的影響。1980年,美國機(jī)械工程師協(xié)會、ASME、調(diào)查了1953年,1971年間輸氣管道的失效事故率,設(shè)計(jì)系數(shù)在0 72及以下的輸氣管線、管道事故率的平均值為2。5 10。4 千米.年 設(shè)計(jì)系數(shù)為0。72以上的輸氣管線.管道事故率的平均值為3,1.10.4 千米,年.ASME對1984年、2001年事故數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析.管道事故率的平均值為1,8 10 4、千米、年,這期間管道事故率明顯降低、其根本原因是完整性管理的應(yīng)用及管理水平的提高 ASME根據(jù)1984年,2001年美國管道事故數(shù)據(jù)庫、分析了誘發(fā)管道事故的主要原因。其結(jié)果是外力損傷是誘發(fā)管道事故的主要原因,占所有管道事故的39、腐蝕導(dǎo)致的管道事故占24.建造和制管缺陷導(dǎo)致的管道事故占14.其他原因造成的管道事故占23 1954年至2004年間、加拿大天然氣管道的事故率大約為2。0.10、4。千米,年、與美國的天然氣管道事故率基本相當(dāng)、根據(jù)中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司.輸氣管道放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)專題研究報(bào)告.2012年9月、中國石油2000年以后建設(shè)的47條輸氣管道.總長為21144,14km,管道事故率為1。14.10,4,千米、年,報(bào)告編制時(shí)的近5年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),說明我國2000年以后建設(shè)的管道事故率比北美地區(qū)的管道事故率低,這與管道較新,管道建設(shè)技術(shù)水平及管理水平提高等因素有關(guān)、2000年以來。由西氣東輸管道建設(shè)引領(lǐng),我國輸氣管道步入了快速發(fā)展期、目前 我國輸氣管道建設(shè)技術(shù)已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平、根據(jù)北美地區(qū)和我國中國石油的管道失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、輸氣管道的事故率很低 我國管道事故多發(fā)生于第三方破壞.如挖掘使管道穿孔,或焊口質(zhì)量問題的小泄漏、這種小泄漏天然氣釋放量小,影響范圍小且泄漏的天然氣會向上空迅速擴(kuò)散,即使意外點(diǎn)燃其影響范圍也較小 輸氣管道發(fā)生全斷裂或爆裂產(chǎn)生危害范圍大 但這種事故在全球的案例都比較少見。輸氣管道設(shè)計(jì)作為技術(shù)安全型 按照本規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè)的輸氣管道是安全的,輸氣管道失效的主要外因是第三方破壞泄漏和土體移動造成管道位移。這些因素均可采取設(shè)計(jì)。施工和加強(qiáng)管理等措施消除風(fēng)險(xiǎn),氣體質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、天然氣。GB、17820中二類氣指標(biāo) 且管道采用了外防腐層及陰極保護(hù)時(shí),可消除內(nèi)外腐蝕對管道的影響.輸氣管道選擇巖土穩(wěn)定地段通過,可消除土體位移對管道的危害、炸藥庫一般處于山地和人員活動稀少地區(qū) 輸氣管道經(jīng)過炸藥庫附近地區(qū)也能有效避開第三方活動對管道的安全影響。輸氣管道沿線按地區(qū)等級設(shè)置了線路截?cái)嚅y并在閥室設(shè)置了放空設(shè)施、發(fā)生管道事故時(shí)可截?cái)嘀鞴芫€并從閥室放空事故管段內(nèi)的天然氣、進(jìn)而可減少天然氣在泄漏點(diǎn)的釋放量。降低危害程度 輸氣管道事故率本身很低,管道斷裂或因強(qiáng)度問題而爆裂才可能會對鄰近的炸藥庫造成影響 這種事故又要發(fā)生在特定的炸藥庫附近,其概率會更低、按本規(guī)范設(shè)計(jì)輸氣管道,并采取工程措施和加強(qiáng)管理、輸氣管道的本質(zhì)安全是可以保證的、綜上所述。輸氣管道和炸藥庫的設(shè)計(jì)均屬技術(shù)安全型.事故發(fā)生概率均很低。按本條規(guī)定計(jì)算確定安全距離,能保證炸藥庫和輸氣管道的相互安全。5、輸氣管道作為線性的埋地管道,被炸藥庫爆炸的大塊飛濺物擊中并損壞的概率極小、本規(guī)范不予考慮、如果要考慮大塊飛濺物擊中并損壞埋地管道這種小概率因素??刹扇∵m當(dāng)增加埋深的措施 可參考表5確定安全埋深、在距小型炸藥庫310m和大型炸藥庫360m范圍內(nèi)的管道 表5,典型輸氣管道的最小安全埋深