第九章输气管道艺方案设计.PDF

第九章 输气管道工艺方案设计 §9.1 工艺方案设计的基本内容 输气管道设计涉及专业面很广： 工艺、总图运输、测量、工程地质与水文地质 机械设备、仪表与自控、通信（讯） 电力、土建、给排水 热工、暖通（供热通风与空调） 防腐、环保… 工艺（储运）专业是主力专业（龙头），在整个 设计工作中要起组织、协调各个配套专业的作用。 工艺方案设计的内容：  管径、壁厚、管材钢级、设计压力、压气站压比  压气站的进/出站压力  压气站数目与位置  输气站的工艺流程  压气站机组配置及选型（机组备用和功率备用）  其它输气站设备选型  总体工艺设计方案？  工艺方案设计与工艺设计的联系和区别？ §9.2 输气管道线路强度设计基础 主要内容： 已知管材、管径与设计压力，确定管壁厚度； 已知管材、管径与壁厚，确定设计压力。 一、输气管道线路设计的两种安全原则 距离安全原则：以前苏联为代表。要求管道与周围建、构筑物的距离 大于安全间距，从而在一定程度上避免或减少输气管道与周围建、构 筑物的相互影响。计算壁厚时只考虑管子本身强度，而不考虑管道线 路所处的外部环境。 §9.2 输气管道线路强度设计基础 实践证明距离安全原则有很多缺陷：  在人口稠密地区难以保证所要求的安全距离；  即使保证了要求的安全距离，在管线断裂或爆炸的情况下仍难免 导致人身伤害与财产损失；  虽然管道建设时保证了安全距离，但随着管道周围地区的发展， 若干年后在安全距离内可能出现新建筑物。 强度安全原则：以美国为代表。要求按管道所经地区的安全敏感程度 确定其强度裕量，一般不考虑安全距离。根据该原则，在全线MAOP相 同的前提下，安全敏感性不同地区应采用不同的壁厚，以保证管道线 路及其周围环境安全。 《输气管道工程设计规范》 （GB50251-2003）规定采用强度安全原则 二、地区等级与设计系数 ANSI B31.8和GB50251-2003明确规定了地区等级划分标准及相应的 安全裕量（设计系数）。 1．地区等级 GB50251-2003：以管中心线两侧各200米宽、连续2公里长范围内的 居民住户数量和建筑物类型作为划分标准。 200m 200m 2km 一级地区：居民户数不超过15户。 二级地区：居民户数在15户以上、100户以下。 三级地区：居民户数达到或超过100户，通常包 括市郊居民区、商业区、工业区、开发区以及 不够四级地区条件的人口稠密区。 四级地区：四层及四层以上楼房（不计地下室） 普遍集中、交通繁忙、地下设施多。 注意：  当一个地区的发展规划足以改变其现有等级时，应按发展规划 确定该地区的等级。  管道线路应尽可能避免通过各种保护区和开发区。 200m 200m 2km 2．设计系数 设计系数F也叫强度设计系数，是描述输气管道线路强度设计裕 量的指标。管线所经地区的等级越高，其对管道安全的敏感性 就越高，因而要求管道强度的安全裕量越大。 地区等级 设计系数F 一级一类地区 0.8 一级二类地区 0.72 二级地区 0.6 三级地区 0.5 四级地区 0.4 GB50251-2015 ：新增了一级一类地区，F=0.8 三、强度计算 以钢管环向应力计算为基础，基本