油气输送管道穿越工程设计规范 [附条文说明] GB50423-2013 建标库

4.2  水下管段稳定

4.2.1  水下穿越管段沟埋敷设后,不应发生管段漂浮和移位。

4.2.2  当水下穿越管段埋深不符合本规范第4.1.2条要求时,抗漂浮应按下列公式计算;

    式中:W——单位长度管段总重力(包括管身结构自重、配重层重;不含管内介质重量)(N/m);

          K——稳定安全系数,大、中型穿越工程取1.30,小型穿越工程取1.20;

         Fs——单位长度管段静水浮力(N/m);

        Fdy——单位长度管段动水上举力(N/m);

        Fdx——单位长度管段动水推力(N/m);

          f——管段与河床的滑动摩擦系数,根据试验或工程经验确定;无试验时,采用三层PE、环氧粉末涂层的管段与河床摩擦系数可取0.25;采用其他涂层或加配重层的管段,可取0.30;

        Cy——浮力系数,取0.60;

         Cx——推力系数,取1.20;

         D0——管身结构(含防护、配重层)的外径(m);

         γw——所穿水域水的重度(N/m3);

          v——管段处设计洪水水流速度(m/s);

          g——重力加速度,取9.80m/s2

    竖向弹性敷设穿越管段,管段总重力W还应减去管段向上的弹性抗力。其单位长度的弹性抗力应按下列公式计算:

    式中:q——弹性敷设管段单位长度抗力(N/m);

         Es——钢管弹性模量,取2.1×1011(N/m2);

           I——钢管截面惯性矩(m4);

          D——钢管的外径(m);

          d——钢管的内径(m);

         δ——钢管的壁厚(m);

         fc——弹性敷设的矢高(m);

          L——弹性敷设起终点间的水平长度(m);

          R——弹性敷设设计曲率半径(m),不应小于1000D;

          a——管段弹性敷设转角(°),宜小于5°。

4.2.3  当水下穿越管段埋深符合本规范第4.1.2条要求时,不需作抗移位验算,但应按下式进行抗漂浮核算:

      式中:W1——单位长度管段的总重力(包括管身结构自重、配重层重、设计洪水冲刷线至管顶的岩土层重;不含管内介质重量)(N/m);

            K——稳定安全系数,大、中型穿越工程取1.2,小型穿越工程取1.1;

          Fs——单位长度管段静水浮力,按本规范式(4.2.2-5)计算。

    在竖向弹性敷设穿越管段时,W1应减去按本规范式(4.2.2-6)计算的弹性抗力。

4.2.4  水下管道应根据具体的工程地质、水文条件确定稳管形式。