油氣長(zhǎng)輸管道壁厚計(jì)算及選用

石油人在北京

1 輸油管道
根據(jù)《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50253—
2003)5．2．1和5．4．1，許用應(yīng)力[ ]= (K為輸
油管道設(shè)計(jì)系數(shù)； 為焊縫系數(shù)，一般取1．0；or 為鋼
管的最低屈服強(qiáng)度，MPa)。輸油管道壁厚計(jì)算公式為
=
式中：6為管道計(jì)算壁厚，mm；p為設(shè)計(jì)壓力，MPa；D
為鋼管外徑，mm．
1．1 普通線路段
原油管道和成品油管道危險(xiǎn)程度遠(yuǎn)小于輸氣管
道，因此，原油管道和成品油管道一般不規(guī)定沿線地
區(qū)等級(jí)劃分，只規(guī)定管道同建(構(gòu))筑物的最小間距。
《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50253—2003)規(guī)定，K
在輸油站外一般地段取0．72，輸送液態(tài)液化石油氣
(LPG)管道在事故狀態(tài)下其爆炸危險(xiǎn)性不亞于輸氣管
道，設(shè)計(jì)系數(shù)取值應(yīng)按輸氣管道數(shù)據(jù)選取。
1．2 穿跨越段
考慮到環(huán)境保護(hù)和穿跨越人工或天然障礙物事
故搶修的困難，穿跨越段采取了降低強(qiáng)度設(shè)計(jì)的辦法
收稿日期：2011—02—22 收修改稿13期：2011—06—21
即提高管道壁厚來(lái)提高管道強(qiáng)度的安全裕量�！队蜌�
輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50423—2007)3．2．4
和3．2．5給出的公式可以歸結(jié)起來(lái)和GB50253一致，
設(shè)計(jì)系數(shù)的取值見表3．2．4。小型穿越和Ⅲ、Ⅳ級(jí)公
路有套管穿越的設(shè)計(jì)系數(shù)與普通段的設(shè)計(jì)系數(shù)是相
同的，這主要是工程中小型穿越和Ⅲ、Ⅳ級(jí)公路有套
管穿越大量存在，考慮到搶修容易，且有足夠的安全
裕量，避免沿線管道壁厚變化太過(guò)頻繁。
跨越工程等級(jí)是以跨度大小為原則來(lái)劃分的，因
此不同的跨越工程等級(jí)必須采用不同的強(qiáng)度許用應(yīng)
力來(lái)確保管橋系統(tǒng)的安全，《油氣輸送管道跨越工程
設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50459—2009)3．1．3規(guī)定，跨越管道設(shè)
計(jì)系數(shù)符合表l規(guī)定。
表1 跨越管道設(shè)計(jì)系數(shù)
注：甲類應(yīng)為通航河流、電氣化鐵路和高速公路跨越，乙類應(yīng)為非
通航河流及其他障礙跨越。
另外，選用鋼管的徑厚比不應(yīng)大于100，若管段未
采取防腐蝕控制措施，鋼管壁厚應(yīng)考慮腐蝕裕量，按
第6期 唐治國(guó)等：油氣長(zhǎng)輸管道壁厚計(jì)算及選用 53
使用年限和腐蝕速率計(jì)算。
1．3 輸油站
GB50253—2003規(guī)定，輸油站內(nèi)的許用應(yīng)力應(yīng)按
現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼制壓力容器》(GB150)和現(xiàn)行美國(guó)
標(biāo)準(zhǔn)《工藝管線》(ASME B31．3)的規(guī)定選取。ASME
B31．3—2008表A一1列出了各種金屬材料的基本許
用應(yīng)力，表2是摘錄整理出的API 5L常用鋼號(hào)和對(duì)應(yīng)
的鋼級(jí)的基本許用應(yīng)力。
表2 常用鋼號(hào)或鋼級(jí)的基本許用應(yīng)力和最低屈服強(qiáng)度
2 輸氣管道
根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251—
2003)，輸氣管道壁厚計(jì)算公式為
6= p D
式中：F為輸氣管道設(shè)計(jì)系數(shù)；f為溫度折減系數(shù)，當(dāng)溫
度小于120 oC時(shí)，取1．0。
2．1 普通線路段
《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251—2003)規(guī)
定，按沿線居民戶數(shù)和(或)建筑物的密集程度劃分為
4個(gè)地區(qū)等級(jí)，一至四級(jí)地區(qū)設(shè)計(jì)系數(shù)分別為0．72、
0．6、0．5和0．4。
2．2 穿跨越段
其設(shè)計(jì)系數(shù)在輸油管道一節(jié)中已經(jīng)包含。
2．3 輸氣站
GB50251—2003的4．2．4規(guī)定，輸氣站內(nèi)管道及
其上下游各200 nl管道，截?cái)嚅y室管道及其上下游各
50 in管道(其距離從輸氣站和閥室邊界線起算)，人群
聚集場(chǎng)所的管道，設(shè)計(jì)系數(shù)在一至四級(jí)地區(qū)分別為
0．5、0．5、0．5和0．4。
輸氣管道在確定設(shè)計(jì)系數(shù)時(shí)，在特殊地段和地區(qū)
等級(jí)上不能混淆。如在一級(jí)地區(qū)的特殊地段一穿
(跨)越河流、鐵路、公路及輸氣站附近，不能套用地區(qū)
等級(jí)來(lái)確定設(shè)計(jì)系數(shù)，在兩者出現(xiàn)不一致時(shí)應(yīng)該采取
就高不就低的原則。
3 管道壁厚的選用
管道的計(jì)算壁厚向上圓整至相近的公稱壁厚，即
得到鋼管的選用壁厚，要注意的是GB50251表5．1．3
規(guī)定了輸氣管道的最小壁厚(表3)。
表3 最小管壁厚度 mm
鋼管公稱直徑最小壁厚 鋼管公稱直徑 最小壁厚
1oo、150 2．5 600、650、7oo 6．5
2oo 3．5 750 800 850 900 6 5
250 4．0 950、1 ooo 8．0
300 4．5 1 050、1 lOO、1 15o、1 200 9．o
350、400、450 5．0 1 300、1 400 11．5
50o、550 6．o 1 500、1 600 13．0
GB971 1．2—1999~石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨
技術(shù)條件B級(jí)鋼管》表8推薦了優(yōu)先選用的外徑和壁
厚，為了方便管材的采購(gòu)，盡量選擇優(yōu)選壁厚。
4 應(yīng)用實(shí)例
某輸油管道工程設(shè)計(jì)壓力6．3 MPa，干線選用
D457mm材質(zhì)L360螺旋埋弧焊鋼管，站場(chǎng)DN≥250
選用L360鋼管，DN<250選用20#鋼管，計(jì)算并選取
一般線路段管道、無(wú)套管穿越Ⅲ、Ⅳ級(jí)公路段及站場(chǎng)
D355．6 mm鋼管(按設(shè)計(jì)壓力6．3 MPa)的壁厚。
一般線路段鋼管壁厚(P=6．3 MPa，D=457 mm，
K=0．72， ：360 MPa)：
=面pD =5．55 mm
壁厚6可以選用公稱壁厚5．6 mm．
無(wú)套管穿越Ⅲ、Ⅳ級(jí)公路段鋼管壁厚(P=6．3
MPa，D=457 mm，K=0．6， =360 MPa)：
=
pD
： 6．66 mm
壁厚 可以選用公稱壁厚7．1 mm．
站場(chǎng)用鋼管壁厚(P=6．3 MPa，D=355．6 mm，
[ ]=152 MPa)：
6： ：7．37 mm
L J
壁厚6可以選用公稱壁厚8 mm．
5 結(jié)束語(yǔ)
管道壁厚計(jì)算重點(diǎn)明確管道所處地段或地區(qū)等
級(jí)，進(jìn)而確定管道設(shè)計(jì)系數(shù)，確定出的管道壁厚還應(yīng)
根據(jù)各種載荷條件進(jìn)行校核，在選取壁厚時(shí)，盡量選
擇優(yōu)選壁厚

吳梁紅

這個(gè)也能賣啊

xbl240

很實(shí)用的例子

Edward

感覺(jué)被騙了

飛夢(mèng)101

這都買啊  都沒(méi)有金幣啊

忽忽

很全的嘛、、

wuyunk

不錯(cuò)不錯(cuò)，再全的資料也要靜下心來(lái)學(xué)才行

無(wú)名火

很好的資料，下載了

jpuyang007

油氣長(zhǎng)輸管道壁厚計(jì)算及選用的這個(gè)有點(diǎn)貴啊

processor

謝謝樓主分享