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输气管道设计规范 GB50251-2003

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输气管道 设计规范 GB50251 2003
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http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 1 页 共 66 页1 总 则1.0.1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策,统一技术要求,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制订本规范。1.0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。1.0.3 输气管道工程设计应遵照下列原则:1 保护环境、节约能源、节约土地,处理好与铁路、公路、河流等的相互关系;2 采用先进技术,努力吸收国内外新的科技成果;3 优化设计方案,确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。1.0.4 输气管道工程设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2 术 语2.O.1 管输气体 pipeline gas通过管道输送的天然气和煤气。2.O.2 输气管道工程 gas transmission pipeline project用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。2.O.3 输气站 gas transmission station输气管道工程中各类工艺站场的总称.一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 2 页 共 66 页2.O.4 输气首站 gas transmission initial station输气管道的起点站。一般具有分离,调压、计量、清管等功能。2.O.5 输气末站 gas transmission terminal station输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。2.O.6 气体接收站 gas receiving station在输气管道沿线,为接收输气支线来气而设置的站,一般具有分离、调压、计量、清管等功能。2.O.7 气体分输站 gas distributing station在输气管道沿线,为分输气体至用户而设置的站,一般具有分离、调压、计量、清管等功能。2.O.8 压气站 compressor station在输气管道沿线,用压缩机对管输气体增压而设置的站。2.0.9 地下储气库 underground gas storage利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括盐穴型、枯竭油气藏型、含水层型等。2.O.10 注气站 gas injection station将天然气注入地下储气库而设置的站。2.O.11 采气站 gas withdraw station 将天然气从地下储气库采出而设置的站。2.O.12 管道附件 pipe auxiliahes指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 3 页 共 66 页2.O.13 管件 pipe fitting指弯头、弯管、三通、异径接头和管封头。2.O.14 输气干线 gas transmission trunk line由输气首站到输气末站间的主运行管线。2.0.15 输气支线 gas transmission branch line向输气干线输入或由输气干线输出管输气体的管线。2.O.16 弹性敷设 pipe laying elastic bending管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形,利用这种变形,改变管道走向或适应高程变化的管道敷设方式。2.O.17 清管系统 pigging system为清除管内凝聚物和沉积物,隔离、置换或进行管道在线检测的全套设备。其中包括清管器、清管器收发筒、清管器指示器及清管器示踪仪等。2.O.18 设计压力 design pressure在相应的设计温度下,用以确定管道计算壁厚及其他元件尺寸的压力值,该压力为管道的内部压力时称设计内压力,为外部压力时称设计外压力。2.O.19 设计温度 design temperature管道在正常工作过程中,在相应设计压力下,管壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。2.O.20 管输气体温度 pipeline gas temperature气体在管道内输送时的流动温度。2.O.21 操作压力 operating pressure在稳定操作条件下,一个系统内介质的压力。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 4 页 共 66 页2.O.22 最大操作压力 maximum operating pressure(MOP)在正常操作条件下,管线系统中的最大实际操作压力。2.0. 23 最大允许操作压力 maximum allowable operating pressure(MAOP)管线系统遵循本规范的规定,所能连续操作的最大压力,等于或小于设计压力。2.O.24 泄压放空系统 relief and blow―down system对超压泄放、紧急放空及开工、停工或检修时排放出的可燃气体进行收集和处理的设施。泄压放空系统由泄压设备(放空阀、减压阀、安全阀),收集管线、放空管和处理设备(如分离罐、火炬)或其中一部分设备组成。2.0.25 水露点 water dew point气体在一定压力下析出第一滴水时的温度。2.O.26 烃露点 hydrocarbon dew point气体在一定压力下析出第一滴液态烃时的温度。3 输气工艺3.1 一般规定3.1.1 输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算,设计年工作天数应按 350d 计算。3.1.2 进入输气管道的气体必须清除机械杂质;水露点应比输送条件下最低环境温度低 5℃;烃露点应低于最低环境温度;气体中硫化氢含量不应大于 20mg/m 3。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 5 页 共 66 页3. 1.3 输气管道的设计压力应根据气源条件、用户需要、管材质量及地区安全等因素经技术经济比较后确定。3.1.4 当输气管道及其附件已按国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007 和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036 的要求采取了防腐措施时,不应再增加管壁的腐蚀裕量。3.1.5 输气管道应设清管设施。有条件时宜采用管道内壁涂层。3.2 工艺设计3.2.1 工艺设计应根据气源条件、输送距离、输送量及用户的特点和要求,对管道进行系统优化设计,经综合分析和技术经济对比后确定。3.2.2 工艺设计应确定下列主要内容:1 输气总工艺流程。2 输气站的工艺参数和流程。3 输气站的数量和站间距。4 输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。3.2.1 管道输气应合理利用气源压力。当采用增压输送时,应合理选择压气站的站压比和站间距。当采用离心式压缩机增压输送时,站压比宜为 1.2~1.5,站间距不宜小于 190km。3.2.4 压气站特性和管道特性应协调,在正常输气条件下,压缩机组应在高效区内工作。压缩机组的数量、选型、联接方式,应在经济运行范围内,并满足工艺设计参数和运行工况变化的要求。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 6 页 共 66 页3.2.5 具有配气功能分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。3.2.6 输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施。3.2.7 输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。3.2,8 输气站应设置越站旁通。进、出站管线必须设置截断阀。截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离,确保在紧急情况下便于接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。3.3 工艺计算与分析3.3.1 输气管道工艺设计应具备下列资料:1 管输气体的组成。2 气源的数量、位置、供气量及其可调范围。3 气源的压力及其可调范围,压力递减速度及上限压力延续时间。4 沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求。当要求利用管道储气调峰时,应具备用户的用气特性曲线和数据。5 沿线自然环境条件和管道埋设处地温。3.3.2 输气管道应按下列公式进行水力计算:1 当输气管道纵断面的相对高差△h≤200m 且不考虑高差影响时,应按下式计算:http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 7 页 共 66 页2 当考虑输气管道纵断面的相对高差影响时,应按下式计算:3 水力摩阻系数宜按下式计算:http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 8 页 共 66 页3.3.3 输气管道沿线任意点的温度应按下列公式计算:3.3.4 根据工程的实际需求,可对输气管道系统进行稳态和动态模拟计算,确定在不同工况条件下压气站的数量、增压比、压缩机计算功率和动http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 9 页 共 66 页力燃料消耗,管道系统各节点流量、压力、温度和管道的储气量等。根据系统分析需要,可按小时或天确定计算时间段。3.3.5 稳态和动态模拟的计算软什应经工程实践验证。3.4 输气管道的安全泄放3.4.1 输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。3.4.2 输气干线截断阀上下游均应设置放空管。放空管应能迅速放空两截断阀之间管段内的气体。放空阀直径与放空管直径应相等。3.4.3 输气站存在超压可能的受压设备和容器,应设置安全阀。安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线。3.4.4 安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力。安全阀的定压(Po)应根据管道最大允许操作压力(P)确定,并应符合下列要求:3.4.5 安全阀泄放管直径应按下列要求计算;1 单个安全阀的泄放管直径,应按背压不大于该阀泄放压力的 10%确定,但不应小于安全阀的出口直径;2 连接多个安全阀的泄放管直径,应按所有安全阀同时泄放时产生的背压不大于其中任何一个安全阀的泄放压力的 lo%确定,且泄放管截面积不应小于各安全阀泄放支管截面积之和。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 10 页 共 66 页3.4.6 放空气体应经放空竖管排入大气,并应符合环境保护和安全防火要求。3.4.7 输气干线放空竖管应设置在不致发生火灾危险和危害居民健康的地方。其高度应比附近建(构)筑物高出 2m 以上,且总高度不应小于10m。3.4.8 输气站放空竖管应设在围墙外,与站场及其他建(构)筑物的距离应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183 的规定。其高度应比附近建(构)筑物高出 2m 以上,且总高度不应小于 1Om。3.4.9 放空竖管的设置应符合下列规定:1 放空竖管直径应满足最大的放空量要求。2 严禁在放牢竖管顶端装设弯管。3 放空竖管底部弯管和相连接的水平放空引出管必须埋地;弯管前的水平埋设直管段必须进行锚固。4 放空竖管应有稳管加固措施。4 线 路4.1 线路选择4.1.1 线路的选择应符合下列要求;1 线路走向应根据地形、工程地质、沿线主要进气、供气点的地理位置以及交通运输、动力等条件,经多方案对比后确定。2 线路宜避开多年生经济作物区域和重要的农田基本建设设施。3 大中型河流穿(跨)越工程和压气站位置的选择,应符合线路总走向。局部走向应根据大、中型穿(跨)越工程和压气站的位置进行调整。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 11 页 共 66 页4 线路必须避开重要的军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护区。5 线路应避开城镇规划区、飞机场、铁路车站、海(河)港码头、国家级自然保护区等区域。当受条件限制管道需要在上述区域内通过时,必须征得主管部门同意,并采取安全保护措施。6 除管道专用公路的隧道、桥梁外,线路严禁通过铁路或公路的隧道、桥梁、铁路编组站、大型客运站和变电所。4.1.2 输气管道宜避开不良工程地质地段。当避开确有困难时,对下述地段应选择合适的位置和方式通过;1 对规模不大的滑坡,经处理后,能保证滑坡体稳定的地段,可选择适当部位以跨越方式或浅埋通过。管道通过岩堆时,应对其稳定性做出判定,并采取相应措施。2 对沼泽或软土地段应根据其范围、土层厚度、地形、地下水位、取土等条件确定通过的地段。3 管道宜避开泥石流地段,若不能避开时应根据实际地形地质条件选择合理的通过方式。4 对深而窄的冲沟,宜采用跨越通过。对冲沟浅而宽,沉积物较稳定的地段,宜采用埋设方式通过。5 管道通过海滩、沙漠地段时,应对其稳定性进行推断,并采取相应的稳管防护措施。6 在地震动峰值加速度等于或大于 0.1g 的地区,管道宜从断层位移较小和较窄的地区通过,并应采取必要的工程措施。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 12 页 共 66 页管道不宜敷设在由于发生地震而可能引起滑坡、山崩、地陷、地裂、泥石流以及沙土液化等地段。4.2 地区等级划分4.2.1 输气管道通过的地区,应按沿线居民户数和(或)建筑物的密集程度,划分为四个地区等级,并依据地区等级做出相应的管道设计。4. 2.2 地区等级划分应符合下列规定:1 沿管道中心线两侧各 200m 范围内,任意划分成长度为 2km 并能包括最大聚居户数的若干地段,按划定地段内的户数划分为四个等级。在农村人口聚集的村庄、大院、住宅楼,应以每一独立户作为一个供人居住的建筑物计算。1)―级地区;户数在 15 户或以下的区段;2)--级地区:户数在 15 户以上、100 户以下的区段;3)三级地区;户数在 100 户或以上的区段,包括市郊居住区、商业区,工业区,发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区;4)四级地区:系指四层及四层以上楼房(不计地下室层数)普遍集中、交通频繁、地下设施多的区段。2 当划分地区等级边界线时,边界线距最近一幢建筑物外边缘应大于或等于 200m。3 在一、二级地区内的学校、医院以及其他公共场所等人群聚集的地方,应按三级地区选取设计系数。4 当一个地区的发展规划,足以改变该地区的现有等级时,应按发展规划划分地区等级。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 13 页 共 66 页4.2.3 输气管道的强度设计系数应符合表 4.2.3 的规定。4.2.4 穿越铁路、公路和人群聚集场所的管段以及输气站内管道的强度设计系数,应符合表 4.2.4 的规定。4. 3 管道敷设4.3.1 输气管道应采用埋地方式敷设,特殊地段也可采用土堤、地面等形式敷设。4.3.2 埋地管道覆土层最小厚度应符合表 4.3.2 的规定。在不能满足要求的覆土厚度或外荷载过大、外部作业可能危及管道之处,均应采取保护措施。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 14 页 共 66 页注:1 对需平整的地段应按平整后的标高计算;2 覆土层厚度应从管顶算起。4.3.3 管沟边坡坡度应根据土壤类别和物理力学性质(如粘聚力、内摩擦角、湿度、容重等)确定。当无上述土壤的物理性质资料时,对土壤构造均匀、无地下水、水文地质条件良好、深度不大于 5m 且不加支撑的管沟,其边坡可按表 4.3.3 确定。深度超过 5m 的管沟,可将边坡放缓或加筑平台。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 15 页 共 66 页4.3.4 管沟宽度应符合下列规定:1 管沟沟底宽度应根据管道外径、开挖方式、组装焊接工艺及工程地质等因素确定。深度在 5m 以内时,沟底宽度应按下式确定:注:1 当采用机械开挖管沟时,计算的沟底宽度小于挖斗宽度时,沟底宽度按挖斗宽度计算;2 沟下焊接弯头。弯臂、碰口以及半自动焊接处的管沟加宽范围为工作点两边各 1m.2 当管沟需加支撑,在决定底宽时,应计入支撑结构的厚度。3 当管沟深度大于 5m 时,应根据土壤类别及物理力学性质确定沟底宽度。4.3.5 岩石、砾石区的管沟,沟底应比土壤区管沟深挖 0.2m,并用细土或砂将深挖部分垫平后方可下管。管沟回填时,应先用细土回填至http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 16 页 共 66 页管顶以上 O.3m,方可用土、砂或粒径小于 lOOmm 碎石回填并压实。管沟回填土应高出地面 0.3m。4.3.6 输气管道出土端及弯头两侧,回填时应分层夯实。4.3.7 当管沟纵坡较大时,应根据土壤性质,采取防止回填土下滑措施。4.3.8 在沼泽、水网(含水田)地区的管道,当覆土层不足以克服管子浮力时,应采取稳管措施。4.3.9 当输气管道采用土堤埋设时,土堤高度和顶部宽度,应根据地形、工程地质、水文地质、土壤类别及性质确定,并应符合下列规定:1 管道在土堤中的覆土厚度不应小于 0.6m;土堤顶部宽度应大于管道直径两倍且不得小于 0.5m。2 土堤的边坡坡度,应根据土壤类别和土堤的高度确定。管底以下粘性土土堤,压实系数宜为 0.94 一 0.97。堤高小于 2m 时,边坡坡度宜采用1:0.75―1:l;堤高为 2―5m 时,宜采用 1:1.25~1:1.5。土堤受水浸淹没部分的边坡,宜采用 l:2 的坡度。3 位于斜坡上的土堤,应进行稳定性计算。当自然地面坡度大于 20%时,应采取防止填土沿坡面滑动的措施。4 当土堤阻碍地表水或地下水泄流时,应设置泄水设施。泄水能力根据地形和汇水量按防洪标准重现期为 25 年一遇的洪水量设计;并应采取防止水流对土堤冲刷的措施。5 土堤的回填土,其透水性能宜相近。6 沿土堤基底表面的植被应清除干净。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 17 页 共 66 页4.3.10 输气管道通过人工或天然障碍物(水域、冲沟、铁路、公路等)时应遵循国家现行标准《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范》SY/T 0015 的规定。4.3. 1l 当埋地输气管道与其他管道、通信电缆平行敷设时,其间距应符合国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007 的有关规定。4.3.12 埋地输气管道与其他管道、电力、通信电缆的间距应符合下列规定:1 输气管道与其他管道交叉时,其垂直净距不应小于 0.3m。当小于0.3m 时,两管间应设置坚固的绝缘隔离物;管道在交叉点两侧各延伸10m 以上的管段,应采用相应的最高绝缘等级。2 管道与电力、通信电缆交叉时,其垂直净距不应小于 0.5m。交叉点陶侧各延伸 10m 以上的管段,应采用相应的最高绝缘等级。4.3. 13 用于改变管道走向的弯头、弯管应符合下列要求:1 弯头的曲率半径应大于或等于外直径的 4 倍,并应满足清管器或检测仪器能顺利通过的要求。2 现场冷弯弯管的最小曲率半径应符合表 4.3.13 的规定。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 18 页 共 66 页3 弯管和弯头的任何部位不得有裂纹和其他机械损伤,其两端的椭圆度应小于或等于 2.0%;其他部位的椭圆度不应大于 2.5%。4 弯管上的环向焊缝应进行 x 射线检查。4.3.14 输气管道采用弹性敷设时应符合下列规定:1 弹性敷设管道与相邻的反向弹性弯曲管段之间及弹性弯曲管段和人工弯管之间,应采用直管段连接;直管段长度不应小于管子外径值,且不应小于 500mm。2 弹性敷设管道的曲率半径应满足管子强度要求,且不得小于钢管外直径的 1000 倍。垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管子在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径,其曲率半径应按下式计算:4.3.15 弯头和弯管不得使用褶皱弯或虾米弯。管子对接偏差不得大于 3°。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 19 页 共 66 页4.3.16 输气管道防腐蚀设计必须符合国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007 和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036 的有关规定。4.4 截断阀的设置4. 4.1 输气管道应设置线路截断阀。截断阀位置应选择在交通方便、地形开阔、地势较高的地方。截断阀最大间距应符合下列规定:以一级地区为主的管段不宜大于 32km;以二级地区为主的管段不大于 24km;以三级地区为主的管段不大于 16km;以四级地区为主的管段不大于 8km。上述规定的阀门间距可以稍作调整,使阀门安装在更容易接近的地方。4.4.2 截断阀可采用自动或于动阀门,并应能通过清管器或检测仪器。4.5 线路构筑物4.5.1 管道通过土(石)坎、陡坡、冲沟、崾岘、沟渠等特殊地段时,应根据当地自然条件,因地制宜设置保护管道、防止水土流失的构筑物。4.5.2 埋设管道的边坡或土体不稳定时应设置挡土墙。挡土墙应设置在稳定地层上。1 挡土墙应设置泄水孔,其间距宜取 2―3m,外斜 5%,孔眼尺寸不宜小于 100mm×l00mm。墙后应做好滤水层和必要的排水盲沟,当墙后有山坡时,还应在坡下设置截水沟。墙后填土宜选择透水性较强的填料。在季节性冻土地区,墙后填土应选用非冻胀性填料(如炉渣,碎石,粗砂等)。挡土墙http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 20 页 共 66 页应每隔 lO~20m 设置伸缩缝。遇有侵蚀性水或严寒地区,挡土墙必须进行防腐、防水处理。2 计算挡土墙土压力时,应按照现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 执行。4.9.3 管道通过易受水流冲刷的河(沟)岸时应采取护岸措施。护岸设计应遵循以下原则:1 护岸工程设计应符合防洪及河务管理的有关法规。2 护岸工程必须保证水流顺畅,不得冲、淘穿越管段及支墩。3 护岸工程应因地制宜、就地取材,根据水流及冲刷程度,采用抛石护岸、石笼护岸、浆砌或干砌块石护岸、混凝土或钢筋混凝土护岸等措施。4 护岸宽度应根据实际水文及地质条件确定,但不得小于 5m。护岸顶高出设计洪水位(含浪高和壅水高)不得小于 0.5m。4.5.4 管道通过较大的陡坡地段,以及管道受温度变化的影响,将产生较大下滑力或推力时,宜设置管道锚固墩;1 锚固墩一般由混凝土或钢筋混凝土现浇,基础底部埋深不宜小于1.5m;2 锚固墩周边的回填土必须分层夯实,干容重不得小于 16kN/m 3 ;3 管道与锚固墩的接触而应有良好的电绝缘。4.6 标 志4. 6.1 输气管道沿线应设置里程桩、转角桩、交叉和警示牌等永久性标志。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 21 页 共 66 页4.6.2 里程桩应沿气流前进方向左侧从管道起点至终点,每公里连续设置。阴极保护测试桩可同里程桩结合设置。4.6.3 埋地管道与公路,铁路、河流和地下构筑物的交叉处两侧应设置标志桩(牌)。4.6.4 对易于遭到车辆碰撞和人畜破坏的管段,应设置警示牌,并应采取保护措施。5 管道和管道附件的结构设计5.1 管道强度和稳定计算5.1.1 管道强度计算应符合下列原则: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可变荷载和永久荷载而定。当管道通过地震动峰值加速度等于或大于 0.1g 的地区时,应按国家现行标准《输油(气)钢质管道抗震设计规范》SY/T 0450 对管道在地震作用下的强度进行校核。2 埋地直管段的轴向应力与环向应力组合的当量应力,应小于管子的最小屈服强度的 90%。管道附件的设计强度不应小于相连直管段的设计强度。3 输气管道采用的钢管符合本规范第 5.2.2 条规定时,焊缝系数值应取1.0。5.1.2 输气管道强度计算应符合下列规定:1 直管段管壁厚度应按下式计算(计算所得的管壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚 δ):http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 22 页 共 66 页2 受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核,应按本规范附录 B 的公式计算。3 当温度变化较大时,应作热胀应力计算。必要时应采取限制热胀位移的措施。4 受内压和温差共同作用下弯头的组合应力,应按本规范附录 C 的公式计算。5.1.3 输气管道的最小管壁厚度应符合表 5.1.3 的规定。5.1.4 输气管道径向稳定校核应符合下列表达式的要求,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:http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 23 页 共 66 页5.1.5 曾采用冷加工使其符合规定的最小屈服强度的钢管,以后又将其不限时间加热到高于 480℃(或高于 320℃超过 lh(焊接除外),该钢管允许承受的最高压力,不得超过按式(5.1.2)计算值的 75%。5.2 材 料5.2.1 输气管道所用钢管、管道附件的选择,应根据使用压力、温度、介质特性、使用地区等因素,经技术经济比较后确定。采用的钢管和钢材,应具有良好的韧性和焊接性能。5.2.2 输气管道凡选用国产钢管,其规格与材料性能应符合现行国家标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB/T 9711、《输送流http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 24 页 共 66 页体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310、《化肥设备用高压无缝钢管》GB 6479 的有关规定。5.2.3 输气管道所采用钢管和管道附件应根据强度等级、管径、壁厚、焊接方式及使用环境温度等因素对材料提出韧性要求。5.2.4 钢管表面的凿痕、槽痕、刻痕和凹痕等有害缺陷应按下列要求处理:1 钢管在运输、安装或修理中造成壁厚减薄时,管壁上任一点的厚度不应小于按式(5.1.2)计算确定的钢管壁厚的 90%。2 凿痕、槽痕应打磨光滑;对被电弧烧痕所造成的“冶金学上的刻痕”应打磨掉。打磨后的管壁厚度小于本规范第 5.2.4 条 l 款的规定时,应将管子受损部分整段切除,严禁嵌补。3 在纵向或环向焊缝处影响钢管曲率的凹痕均应去除.其他部位的凹痕深度,当钢管公称直径小于或等于 300mm 时,不应大于 6mm;当钢管公称直径大于 300mm 时,不应大于钢管公称直径的 2%。当凹痕深度不符合要求时,应将管子受损部分整段切除,严禁嵌补或将凹痕敲臌。5.3 管道附件5.3.1 管道附件应符合下列规定:1 管道附件严禁使用铸铁件。2 管件的制作应符合国家现行标准《钢板制对焊管件》GB/T 13401、《钢制对焊无缝管件》GB 12459、《钢制对焊管件》SY/T 0510的规定。3 清管器收发筒、汇管、组合件的制作参照执行现行国家标准《钢制压力http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 25 页 共 66 页容器》GBl50 的规定。4 当管道附件与管道采用焊接连接时,两者材质应相同或相近。5 承受较大疲劳荷载的弯管,不得采用螺旋焊接钢管制作。6 进行现场强度试验时,不应发生泄漏,破坏,塑性变形。5.3.2 管道附件与没有轴向约束的直管连接时,应按本规范附录 E规定的方法进行承受热膨胀的强度校核。5.3.3 弯头和弯管的管壁厚度应按下式计算:5.3.4 直接在主管上开孔与支管连接或自制三通,其开孔削弱部分可按等面积补强,其结构和计算方法应符合本规范附录 F 的规定。当支管的公称直径小于或等于 50mm 时,可不补强。当支管外径大于或等于 1/2主管内径时,宜采用标准三通件或焊接三通件。5.3.5 异径接头可采用带折边或不带折边的两种结构形式,其强度设计应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB 150 的有关规定。5.3.6 管封头可采用凸形封头或平封头,其结构、尺寸和强度应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB 150 的有关规定。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 26 页 共 66 页5.3.7 管法兰的选用应符合国家现行标准的规定。法兰密封垫片和紧固件,应与法兰配套选用。绝缘法兰、绝缘接头的设计应符合国家现行标准《绝缘法兰设计技术规定》SY/T 0516 的规定。5.3.8 汇管和清管器收发筒,应由具有制造压力容器相应等级资格的工厂制作。5.3.9 在防火区内关键部位使用的阀门,应具有耐火性能。5.3.10 需要通过清管器和检测仪器的阀门,应选用全通径阀门。6 输 气 站6.1 输气站设置原则6.1.1 输气站的设置应符合线路走向和输气工艺设计的要求,各类输气站宜联合建设。6.1.2 输气站位置选择应符合下列要求:1 地势平缓、开阔。2 供电、绐水排水、生活及交通方便。3 应避开山洪、滑坡等不良工程地质地段及其他不宜设站的地方。4 与附近工业、企业、仓库、铁路车站及其他公用设施的安全距离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。6.1.3 输气站内平面布置、防火安全、场内道路交通及与外界公路的连接应符合国家现行标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183、《建筑设计防火规范》GB 50016、《石油天然气工程总图设计规范》SY/T 0048 的有关规定。6.2 调压及计量设计http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 27 页 共 66 页6.2.1 输气站内调压、计量工艺设计应符合输气工艺设计要求,并应满足生产运行和检修需要。6.2.2 调压装置应设置在气源来气压力不稳定、且需控制进站压力的管线上。分输气及配气管线上以及需要对气体流量进行控制和调节的管段上,当计量装置之前安装有调压装置时,计量装置前的直管段设计应符合国家有关标准的规定。6.2.3 在输气干线的进气、分输气、配气管线上以及站场自耗气管线上应设置气体计量装置。6.3 清管设计6.3.1 清管设施宜设置在输气站内。6.3.2 清管工艺应采用不停气密闭清管工艺流程。6.3.3 清管器的通过指示器应安装在进出站的管段上,应按清管自动化操作的需要在站外管道上安装指示器,并应将指示信号传至站内。6.3.4 清管器收发筒的结构应能满足通过清管器或检测器的要求。清管器收发筒和快开盲板的设计应符合国家现行标准《清管设备设计技术规定》SY/T 0533 和《快速开关盲板》SY/T 0556 的规定。6.3.5 清管器收发筒上的快开盲板,不应正对距离小于或等于 60m的居住区或建(构)筑物区。当受场地条件限制无法满足上述要求时,应采取相应安全措施。6.3.6 清管作业清除的污物应进行收集处理,不得随意排放。6.4 压缩机组的布置及厂房设计原则http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 28 页 共 66 页6.4.1 压缩机组应根据工作环境及对机组的要求,布置在露天或厂房内。在高寒地区或风沙地区宜采用全封闭式厂房,其他地区宜采用敞开式或半敞开式厂房。6.4.2 厂房内压缩机及其辅助设备的布置,应根据机型、机组功率、外型尺寸、检修方式等因素按单层或双层布置,并应符合下列要求:1 两台压缩机组的突出部分间距及压缩机组与墙的间距,应满足操作、检修的场地和通道要求;2 压缩机组的布置应便于管线的安装;3 压缩机基础应按照现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB 50040 进行设计,并采取相应的减振、隔振措施。6.4.3 压气站内建(构)筑物的防火、防爆和噪声控制应按国家现行标准的有关规定进行设计。6.4.4 压缩机房的每一操作层及其高出地面 3m 以上的操作平台(不包括单独的发动机平台),应至少有两个安全出口及通向地面的梯子。操作平台上的任意点沿通道中心线与安全出口之间的最大距离不得大于25m。安全出口和通往安全地带的通道,必须畅通无阻。6.4.5 压缩机房的建筑平面、空间布置应满足工艺流程、设备布置、设备安装和维修的要求。6.4.6 压缩机房内,应视压缩机检修的需要配置供检修用的固定起重设备。当压缩机组布置在露天、敞开式厂房内或机组自带起吊设备时,可不设固定起重设备,但应设置移动式起重设备的吊装场地和行驶通道。6.5 压气站工艺及辅助系统http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 29 页 共 66 页6.5.1 压气站工艺流程设计应根据输气系统工艺要求,满足气体的除尘、分液、增压、冷却、越站、试运作业和机组的启动、停机、正常操作及安全保护等要求。在压气站的天然气进口段应设置分离过滤设备,处理后天然气应符合压缩机组对气质的技术要求。6.5.2 压气站内的总压降不宜大于 0.25MPa。6.5.3 当压缩机出口气体温度高于下游设施、管道,以及管道敷设环境允许的最高操作温度或为提高气体输送效率时,应设置冷却器。6.5.4 每一台离心式压缩机组均应设天然气流量计量装置,以便进行防喘振控制。6.5.5 燃机燃料气系统应符合下列要求:1 燃料气管线应从压缩机进口截断阀前的总管中接出,并应装设减压和对单台机组的计量设备。2 燃料气管线在进入压缩机厂房前及每台燃机前应装设截断阀。3 燃料气应满足燃机对气质的要求。6.5.6 离心式压缩机组的油系统应符合下列要求:1 润滑油、伺服油系统,均应由主油箱供油,且应分别自成系统。2 机组润滑油系统的动力应由主润滑油泵、辅助润滑油泵和紧急润滑油泵构成。当润滑油泵采用气动马达时,冲动气马达的气体气质应符合设备制造厂的要求。辅助油泵的出油管应设单向阀。6.5.7 采用注油润滑的往复式压缩机各级出口均应设分液设备,以防止润滑油进入输气管道。http://www.elecfan.com 电子发烧友 http://bbs.elecfans.com 电子技术论坛第 30 页 共 66 页6.5.8 冷却系统应符合下列要求:1 气体冷却方式宜采用空冷。气体通过冷却器的压力损失不宜大于O.07MPa。2 往复式压缩机和燃气发动机气缸壁冷却水,宜采用密闭循环冷却。3 冷却系统的布置应考虑与相邻散热设施的关系,避免相互干扰。6. 5.9 燃气轮机的启动宜采用电(液)马达或气动马达。当采用气动马达时,驱动气马达的气体气质及气体参数应符合设备制造厂的要求。6.5.10 压缩机站设置压缩空气系统时,所提供的压缩空气应满足离心式压缩机、电机正压
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