输油管道工程设计规范GB50253-2014在线阅读

摘 要

本规范共分9章和10个附录,主要内容包括:总则,术语,输油工艺,线路,管道、管道附件和支承件设计,输油站,管道监控系统,通信,管道的焊接、焊接检验与试压等。

4.2 管道敷设

4.2.1 输油管道应采用地下埋设方式。当受自然条件限制时,局部地段可采用土堤埋设或地上敷设。

4.2.2 当输油管道需改变平面走向或为适应地形变化改变纵向坡度时,可采用弹性弯曲、冷弯管和热煨弯管,不得采用虾米腰弯头或褶皱弯头,并应符合下列规定: 
    1 在平面转角较小或地形起伏不大的情况下,应优先采用弹性弯曲敷设,并应符合下列规定:
        1)弹性敷设管道的曲率半径应满足钢管强度要求,且不宜小于钢管外直径的1000倍。竖向下凹的弹性弯曲管段,其曲率半径尚应大于管道在自重条件下产生的挠度曲线的曲率半径,其曲率半径应按下式计算:

    式中:R——管道弹性弯曲曲率半径(m);
          D——管道的外径(cm);
          α——管道的转角(°)。
        2)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与弯管之间,应采用直管段连接,直管段长度不应小于钢管的外径,且不应小于0.5m。
    2 当采用热煨弯管时,其曲率半径不宜小于钢管外直径的5倍,且应满足清管器或检测器顺利通过的要求。
    3 当采用冷弯管改变平面走向或纵向坡度时,冷弯管应符合本规范第5.4节的规定,其最小弯管半径应符合表4.2.2的要求。

表4.2.2 冷弯管的最小弯管半径(mm)

    注:D为管外径,弯管两端宜有2m左右的直管段。

4.2.3 埋地管道的埋设深度,应根据管道所经地段的农田耕作深度、冻土深度、地形和地质条件、地下水深度、地面车辆所施加的载荷及管道稳定性的要求等因素,经综合分析后确定。管顶的覆土层厚度不宜小于0.8m。

4.2.4 管沟沟底宽度应根据管道外径、同沟管道数量、开挖方式、组装焊接工艺及工程地质等因素确定,并应符合下列规定:
    1 当深度在5m以内时,沟底宽度应按下式确定:

    式中:B——沟底宽度(m);
          D0——钢管的结构外径(m),多管同沟敷设时D0取各管道结构外径之和加上管道净间距之和;
          b——沟底加宽裕量(m),应按表4.2.4的规定取值。
    2 当管沟深度大于或等于5m时,应根据土壤类别及物理力学性质确定管沟沟底宽度。
    3 当管沟开挖需要加强支撑时,管沟沟底宽度应考虑支撑结构所占用的宽度。
    4 用机械开挖管沟时,管沟沟底宽度应根据挖土机械切削尺寸确定,但不应小于按本规范公式(4.2.4)计算的宽度。
    5 管沟沟底应平整,管子应紧贴沟底。

表4.2.4 沟底加宽裕量b(m)

4.2.5 管沟边坡坡度应根据试挖或土壤的内摩擦角、黏聚力、湿度、密度等物理力学性质确定。
    当缺少土壤物理力学性质资料、地质条件良好、土壤质地均匀、地下水位低于管沟底面标高且不加支撑时,沟深小于5m的管沟边坡最陡坡度不宜大于表4.2.5的规定;沟深大于或等于5m的管沟应分台阶开挖,台阶宽度不宜小于2m。

表4.2.5 沟深小于5m时的管沟边坡最陡坡度

    注:静荷载系指堆土或料堆等;动荷载系指有机械挖土、吊管机和推土机作业。

4.2.6 管沟回填土作业应符合下列规定:
    1 岩石、卵砾石、冻土段管沟,应在沟底先铺设细土或砂垫层,压实后的厚度不宜小于0.2m。
    2 回填岩石、砾石、冻土段的管沟时,应先用细土或砂回填至管顶以上0.3m后,方可用原状土回填,回填土中的岩石和碎石块最大粒径不应超过250mm。
    3 管顶和管底用的细土或砂的最大粒径应根据外防腐涂层的类型确定;对于三层结构聚乙烯、三层结构聚丙烯和双层环氧粉末外防腐涂层,最大粒径不宜超过20mm,且应保证良好的颗粒级配;对于其他涂层,最大粒径不宜超过10mm。
    4 一般地段的管沟回填,应留有沉降余量,回填土宜高出地面0.3m以上。对于回填后可能遭受地表汇水冲刷或浸泡的管沟,回填土应压实,压实系数不宜小于0.85,并应满足水土保持的要求。
    5 输油管道出土端、进出站(阀室)和固定墩前后段,回填土时应分层夯实,分层厚度不应大于0.3m,夯实系数不宜小于0.9。单侧夯实段长度应根据计算确定。

4.2.7 管沟回填后,应恢复原地貌,并保护耕植层,防止水土流失和积水。

4.2.8 当输油管道一侧邻近冲沟或陡坎时,应对冲沟的边坡、沟底和陡坎采取加固措施。

4.2.9 当输油管道采取土堤埋设时,土堤设计应符合下列规定:
    1 输油管道在土堤中的径向覆土厚度不应小于1.0m;土堤顶宽应大于管道直径两倍且不得小于1.0m。
    2 土堤边坡坡度应根据当地自然条件、填土类别和土堤高度确定。对黏性土土堤,堤高小于2.0m时,土堤边坡坡度可采用1:0.75~1:1;堤高为2m~5m时,可采用1:1.25~1:1.5。
    3 土堤受水浸淹部分的边坡应采用1:2的坡度,并应根据水流情况采取保护措施。
    4 在沼泽和低洼地区,土堤的堤肩高度应根据常水位、波浪高度和地基强度确定。
    5 当土堤阻挡水流排泄时,应设置泄水孔或涵洞等构筑物;泄水能力应满足重现期为25年一遇的洪水流量。
    6 软弱地基上的土堤,应防止填土后基础的沉陷。
    7 土堤用土的透水性能宜接近原状土,且应满足填方的强度和稳定性的要求。

4.2.10 地上敷设的输油管道应采取措施补偿管道轴向变形。

4.2.11 当埋地输油管道同其他埋地管道或金属构筑物交叉时,其垂直净距不应小于0.3m,两条管道的交叉角不宜小于30°;管道与电力、通信电缆交叉时,其垂直净距不应小于0.5m。

4.2.12 输油管道通过人工或天然障碍物(水域、冲沟、铁路、公路等)时,应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423和《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50459的有关规定。液化石油气管道穿越铁路、公路管段的设计系数应按本规范附录F的规定选取。

4.3 管道的外腐蚀控制和保温

4.3.1 输油管道应采取防腐层与阴极保护联合腐蚀控制措施。输油管道的防腐蚀设计应符合现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T 21447和《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448的有关规定。

4.3.2 埋地管道外防腐层的性能、等级及外防护层的选用,应根据地质、环境条件需求确定。

4.3.3 地上管道防腐层的技术性能应能满足现场环境要求。

4.3.4 采用强制电流保护方式时,应避免或抑制对邻近金属构筑物的干扰影响。

4.3.5 采用牺牲阳极方式保护时,应考虑地质条件的限定影响。

4.3.6 在交、直流干扰源影响区域内的管道,应按照国家现行标准《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》GB/T 50698和《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T 0017的相关规定,采取有效的排流保护或防护措施。

4.3.7 相临并行的任一管道受到干扰影响时,不宜采取联合阴极保护措施。需要进行联合保护的,应在并行段两端受干扰的管道上采取绝缘隔离措施。

4.3.8 埋地输油管道的保温层应符合现行国家标准《埋地钢质管道防腐保温层技术标准》GB/T 50538的有关规定。

4.3.9 保温层应采用导热系数小的闭孔材料,保温材料应具有一定机械强度,耐热性能好,不易燃烧和具有自熄性,且对管道无腐蚀作用。

4.3.10 保温层外部宜有保护层,保护层材料应具有足够的机械强度和韧性,化学性能稳定,且具有耐老化、防水和电绝缘的性能。

4.4 线路截断阀

4.4.1 输油管道沿线应设置线路截断阀。

4.4.2 原油、成品油管道线路截断阀的间距不宜超过32km,人烟稀少地区可适当加大间距。

4.4.3 输送液化石油气管道线路截断阀的最大间距应符合表4.4.3的规定。

表4.4.3 液化石油气管道线路截断阀的最大间距

地区等级 线路截断阀最大间距(km)
32
24
16
8

    注:地区等级的划分见附录F。

4.4.4 埋地输油管道沿线在河流大型穿跨越及饮用水水源保护区两端应设置线路截断阀。在人口密集区管段或根据地形条件认为需要截断处,宜设置线路截断阀。需防止油品倒流的部位应安装能通过清管器的止回阀。

4.4.5 截断阀应设置在交通便利、地形开阔、地势较高、检修方便,且不易受地质灾害及洪水影响的地方。

4.4.6 线路截断阀应能通过清管器和管道内检测仪。

4.5 管道的锚固

4.5.1 当管道的设计温度同安装温度存在温差时,在管道出入土端、热煨弯管、管径改变处以及管道同清管器收发设施连接处,宜根据计算设置锚固设施或采取其他能够保证管道稳定的措施。

4.5.2 当管道翻越高差较大的长陡坡时,应校核管道的稳定性。

4.5.3 当管道采取锚固墩(件)锚固时,管道同锚固墩(件)之间应有良好的电绝缘。

4.6 管道标志

4.6.1 管道沿线应设置里程桩、标志桩、转角桩、阴极保护测试桩和警示牌等永久性标志,管道标志的标识、制作和安装应符合现行行业标准《管道干线标记设置技术规范》SY/T 6064的有关规定。

4.6.2 里程桩应沿管道从起点至终点,每隔1km至少设置1个。阴极保护测试桩可同里程桩合并设置。

4.6.3 在管道平面改变方向时应设置水平转角桩。转角桩宜设置在折转管道中心线上方。

4.6.4 管道穿跨越人工或天然障碍物时,应在穿跨越处两侧及地下建(构)筑物附近设置标志桩。通航河流上的穿跨越工程,应在最高通航水位和常水位两岸岸边明显位置设置警示牌。

4.6.5 当管道采用地上敷设时,应在行人较多和易遭车辆碰撞的地方,设置标志并采取保护措施。标志应采用具有反光功能的涂料涂刷。

4.6.6 埋地管道通过人口密集区、有工程建设活动可能和易遭受挖掘等第三方破坏的地段应设置警示牌,并宜在埋地管道上方埋设管道警示带。

4.7 管道水工保护

4.7.1 管道通过以下地段时应设置水工保护设施:
    1 采用开挖方式穿越河流、沟渠段;
    2 顺坡敷设和沿横坡敷设段;
    3 通过田坎、地坎段;
    4 通过不稳定边坡和危岩段。

4.7.2 管道的水工保护设计应依据当地气候、水文、地形、地质条件及施工材料分布情况,采取工程措施和植物措施相结合的综合防治措施。

4.7.3 河流、沟渠穿越地段的水工保护设计应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423的有关规定。

4.7.4 顺坡敷设地段水工保护设计应符合下列规定:
    1 应依据管道纵坡坡度和管沟地质条件,设置管沟沟内截水墙,截水墙的间距宜为10m~20m;
    2 应依据边坡坡度,在坡角处设置护坡或挡土墙防护措施;
    3 宜依据边坡坡顶汇流流量,在坡顶设置地表截、排水沟。截水沟距坡顶边缘不宜小于5m,排水沟应利用原始坡面沟道,出水口设置位置不应对管道、耕地或临近建(构)筑物形成冲刷。

4.7.5 横坡敷设地段管沟和作业带切坡面应保持稳定,水工保护设计应根据地形、地质条件,综合布置坡面截、排水系统和支挡防护措施。

4.7.6 管道通过田坎、地坎段时,可采取浆砌石堡坎、干砌石堡坎、加筋土堡坎或袋装土堡坎结构形式进行防护,堡坎宽度不应小于施工作业带宽度。

4.7.7 管道通过不稳定边坡或危岩地段时,应根据不稳定边坡的下滑力和危岩坠落的冲击力,采取边坡支挡、加大管道埋深或采取覆盖物等措施对管道进行防护。