GB 50253-2014 输油管道工程设计规范
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

5 管道、管道附件和支承件设计

5.1 载荷和作用力

5.1.1 输油管道、管道附件和支承件,应根据管道敷设形式、所处环境和运行条件,按下列可能同时出现的永久载荷、可变载荷和偶然载荷的组合后进行设计:

1 永久载荷:

1)输送油品的内压力;

2)钢管及其附件、防腐层、保温层、结构附件的自重;

3)输送油品的重量;

4)横向和竖向的土压力;

5)管道介质静压力和水浮力;

6)温度作用载荷以及静止流体由于受热膨胀而增加的压力;

7)连接构件相对位移而产生的作用力。

2 可变载荷:

1)试压或试运行时的水重量;

2)附在管道上的冰雪载荷;

3)内部高落差或风、波浪、水流等外部因素产生的冲击力;

4)车辆及行人载荷;

5)清管载荷;

6)检修载荷;

7)施工过程中的各种作用力。

3 偶然载荷:

1)位于地震动峰值加速度大于或等于0.1g地区的管道,由于地震引起的断层位移、砂土液化、山体滑坡等施加在管道上的作用力;

2)振动和共振所引起的应力;

3)冻土或膨胀土中的膨胀压力;

4)沙漠中沙丘移动的影响;

5)地基沉降附加在管道上的载荷。

本条作用和作用力的规定,参照了美国国家标准ASME B31.4-2012中的相关条文并结合工程实际情况,增加了清管、车辆及行人、检修荷载、水浮力及施工临时荷载。在进行管道设计时,设计人员应根据实际可能同时发生的荷载进行组合,并按本规范第5.2.3条规定的应力限用值和第5.5节的计算方法进行强度校核。

考虑到管道是柔性结构,有一定的适应变形能力,依据1976年唐山大地震对秦京管道破坏情况,地震动峰加速度为0.1g以下时管道没有损坏,故本规范将设防地震动峰加速度明确为0.1g以上。

5.1.2 输油管道设计压力应符合下列规定:

1 管道系统任何一处的设计内压力不应小于该处的最高稳态操作压力,且不应小于管内流体处于静止状态下该处的静压力。当设置反输流程时,管道任何一处的设计内压力不应小于该处正、反输送条件下最高稳态操作压力的较高值,且不应小于该处正、反输送条件下静压力的较高值。

2 管道及管道附件应能承受作用在其上的外压、内压、外压与内压之间最大压差。

本条规定的管道设计压力参照了美国国家标准ASME B31.4-2012中的相关规定,并结合我国国情与实际可能发生的情况进行了修正。

关于设计内压力,由于我国不少输油管道设置反输流程,因此应考虑两种输送条件下的最高稳态操作压力。

考虑到管道在施工和运行期间,可能会出现外压力超过内压力的情况,因此,所选用的管道壁厚应有足够的强度,以防压扁。

5.1.3 输油管道的设计温度,当加热输送时应为被输送流体的最高温度;当不加热输送时,应根据环境条件确定最高或最低设计温度。

5.1.4 管道水击和其他因素造成的瞬间最大压力值,在管道系统中的任何一点都不应超过管道设计内压力的1.1倍。

本条采纳了美国国家标准ASME B31.4-2012中的相关规定,即管道最大瞬间压力不应超过设计内压力的1.1倍。