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。