安全验证
6》.4  压力大【于1.6《。MPa的室外—燃气管道《 6!.4.2、6.4.!3,  我国城》镇燃气管道》。的输送压力均—不高本规《范原:规定的压力范围为】小,于或等于1》.6MPa保证管】道安全除对管—道强度、严》。密性有一定要求外主!要,是控制管道》与周围建筑物—的距离在实》践中管道选线有【时遇到困难随着长输!天然气的到来输气】压,力必然提高如果单纯!保证距离则难以实施!在规范?的修订中《吸收和引用了国【外发:达国家和《我国GB 5025!。1规范的成果采【取以控制管道自【身的安全《性,主动预防《事故的发生为主【但考虑到城市—人员密集交通频繁地!。下设施多等》特殊环?。境以及我《。国的实际情况规定】了适当控制》管道与周围建筑【物的距?离(详见《。本规范第6.4.】11:。和6.?4.1?2条说明)》。一旦发?。生事故时使》恶性事故减》少或将损失控—制在较小的范—围内 【     控制管道!自身的安全性如【美国联邦法》规49号192部】分气体管输最—低安全标准、美【国国家标准ANSI!/ASME —B31.8和—英国气?体工程师《。学会标准I》GE/TD/1等采!用控制管《道及构件的强度和】严密性从管材设备选!用、管道设计、施工!、生产、维护到更新!改造的全过程都要保!障,好是一个质》量保障体系的系【统,工程其中保障管【道自身安全的最重要!设计方法是在—确定管?壁厚度时按管道所】在地区不《同级别采用不同的强!度设计系数(计【算采用的《许用应力值取—钢,管,最小屈服强度的系数!)因此管道位置的地!区等级如何划分【各级地区采用多【。大的:强度设计系数—就是问题要点—   】  :管道地区等级的划分!方,法英国、美国有所不!同,但大同小异美—国联邦法规和—美国国家标准A【NSI/AS—MEB31》.8是?按不同的独立建筑物!(居民户《。)密度将输气—管,道沿线划分为—四个地区等级其【划,分方法?是以管道中心线【两侧各220—码(约200m)】范围内任意划分为】1英:里(约1.6km)!长并能包括最多供人!居,住独:立建筑物(居民户)!数量的地段以此计算!出该地段的独立建筑!物,(居:民户)密度》据此确定管道地区等!级;我国国》家标准?输气管道工程设【计规范GB 50】251?的划分方法与美国法!规和ANSI/A】。SMEB31.【8,标准相同但》分段长度为2km;!。英国气体工》程师学?会标准IG》E/TD《/1:。是按不同的居—。民人:数密度将输气—管道:沿线划分为三—个地区等《级其划分《方法是以管道中【心线两侧各4—倍管道距《建筑物的水平净距】(,根据压力和》管径查图)范—围内任意划》分为1?英里(约1.6km!)长并?。能包括最多数量【居民的地段以此【计算出该地段每【公,。顷面积?。上,的居民密度并—据此确定管》道地区?等级从以《上划分方法看美国】法规:和标准划分合理简】单清晰容易操作故】本规:范管道地区等—级的划分《方,法采用美国法规规】定 《。  《  : 几个?国家和地《区管道地《区分级?。。标准和强度》设,计系:数F:详见表32 】 ?表,32  管》道地区分级标准和强!度设计系数F— ? 】 , :。。     注!为了便于对比—我们均按美国标【准要:求计算即折算—为沿管道《两,边宽:各20?0m长160—0m面?积内(64×10】4m2)的户数【计算(多单元住宅】中每一个独立—单元按1户计算【每1户按3》人计算)表》中的“户数”在各】标准:中表达略有不—同有“居民户数”、!。“居住建筑》物,数,”和“供人》居住的独立》建筑物数《”等 —     从表3!2,可知:各标准?对各级地区》范围密度指数和【描述是不尽相—同的在第6.4【.3条?。第2款地区等级的划!分中  !   1、2  项!从,美国、英国、法国和!我国:GB 50251】。标准看一级和二级地!区的范围密度—指数:相差不大(》其中G?B 50251【的二级地《区密度指数相比国外!标准差别稍大—一,。些这是编制》该规范时根据我国农!村实际情况确—定的)本规范根【据上述情况对—一级和二级地区【的范:围密度指数》取与GB《 50?251相同 】 ,     3 】 三:级地区是介于二级】和四:级之间的中间—地区指供人居住的建!筑物户数在80或】80以上但又—不够划分为四级地】区的任?一地区分级》单元 》     另】外根据?美国标准《ANSI/AS【MEB31》.8工业区应划为三!级地区;根》据,美国联邦《法规49-1—92对距人员聚集】的,室外场?所1:00:码(约9《1m)范围也应【定为三级地区—;本规?范均等效采用—(,取为90m》)人员聚《集的室?外场所是指》运动场、《娱乐场、室外剧【场或其他公共聚集场!所等 【     》4 : ,根据英?国,标准IGE/TD/!1(第?四版)?对燃气管《。道的T级《地区(相当于本规】范的四级地区)【规定为“人口—密,度大多?层建筑多交通频【繁和地下服务设施多!的城市?或镇的中心区—域”并规《定燃气管道的压力不!大,于1.6MPa强度!设计系数F一般不大!于0.3《等更加?符合城镇的实际情况!。和有:利,于,安全因而本》规范对?四级地区的规定采用!英国标准《其中“多层建—筑多”的含义明【确为:4层:或4层以上建筑物(!。不计:地下室层数)—普遍且占多数;“城!市或镇的中心区域】”的含?义明确为“城市中】心城区?。(或镇的中心区域】等)”从《而将4层《或4:层以上?建筑物普遍》。且占:多数的?地区分为城市的【中心城区(或—镇的中心《区域:等):和城市管辖的(或镇!管辖的?)其:他地区?两种情况区别对【待在此需要进—一步说明的是—    !  1)管道经【过,城市的中心城区【(或镇?的中心区域等—)且4层或》。4,。层以上建《筑物普遍且占—。多数同时《具备才被划入—管道的四级地区【 :      !2)此?处除指明《包括镇?的中心?区域在内外》凡是与镇相同—或比镇大的》新城区、卫星城【。的中心区域等—是否属于管》道的四级地》区也应根据四级地区!。的地区等级划—分原则?确定 】     3)【对于:城市的非中》。心城区(或镇的非】中心区域《等):地上:4层或4层以—上,建筑物普遍且占多】数的:燃气管道地区应划】入管道?的三级地区其—强度设计系数F=0!.4这与《输气管道《设计:规范:GB 50》2,51中的《燃气:管道四级地》区强度系数F—是相同的 】   《   4)》。城市的?中心城区(不包括郊!区)的范围宜—按城市规划》并应由当地城市规】划部门确《定据了解例如上【海市的中心城区规】划在外环《道路以内(不包括外!环,道,路红线内)又如杭】州市的中《心城区规划在距【外环道路内》侧最:少10?0m以内 】    》  5)“》4层或4层以—上建筑物《普,遍且占?多数”可按》任一地区分级单元】中燃气?管道任一单》侧4:层或4层以上—建筑物普遍且占多】数即够此项条件【掌握建筑物层—数的计算除不计地】下室层数外顶层为】平常没有人的—美观:装饰观赏《间、:水箱:间等时可不》计算在建筑物层数内! : ,  《   ?第6.4.3条第4!款关于今《。后发展留《有余地问题》其中心含义》是在确定地区等级划!分时应适当》考虑地区今后—发展的可能》性如果在设》计一:条新管?道时看到这》种将来?的发展?足以:改变该?地区:的等级?则这:种可能性应在—设计时予以考虑至】于这种将来的发展】。考虑多远是远期、】中期或近期规—划应根?据具体项目和条件确!定不作统一规定【 , 6.4.!4  本条款是对】高压:燃气管道的材料提】出的要求 】    》 2  钢管标【。准石:油天然气工业输【送,钢,管交:。货技术条件第1部分!A,级钢管GB/—T 9711.1】中L:175级钢管—有三种与相应制造工!艺对应的钢管无缝】。钢,管、:连续炉焊钢管—和,电阻焊钢《管其中连续炉—焊钢管因其焊缝不进!行无损检测其—焊缝系数仅》为0.6并考虑到1!75级钢《管强度较低不—适用于?。高压燃气管道因【此规定高压》燃气管道材料不应】选用GB《/T:。 9711》.,1标准中的》L175级》钢管为便于管材的】。设计选用将该条【。款规定的《标准钢管的最低【屈,服强:。度列于表33 】 , 表3》3 : 钢管的《最低屈?服强度 《 : , 》 :     注①G】B/T9《711.1、—。GB/T9711.!2标准?中最低?屈,服强度即为规—定总伸长应力R【t0.5《    !     ②在【。此列出?与GB?/T 9711.】1、GB/T 9】7,11.2对应的【ANSI/AP【I5:L类似钢级》引自标准G》B/T 9711.!1,、G:B/T 《。9711.2标【准的附录 【 ?     》   ?③S为钢管的公【称壁厚? 《     —3, , 材料?的冲击试验和落锤撕!裂试验是检》验材:料韧性?的,试验冲击试验和落】锤撕:。裂试验可按照石油天!然气工业输送—钢管交货《。技术条件第1部分】A级钢管《GB/T 9—711.1标准中的!。附,录D补充要求S【。R3和SR4或石油!。天然气工业输送钢】管交货技术条件第2!。部分B级《钢管G?B/T? 9711.2标准!中的相应要求进行G!B/:T 9711.【。2标准?将韧性试验作为规】定性要求GB—/T: 9:711.1将其作】为补:。充要求?(,由,订货协?议确定?)GB/T 8【163未提这方面要!。求试验温《度应考?虑管道使用》时和压?。力试验?(如果用气体)时】预测的最低金—属温:度如:果该温度低于标【准中的试《验温度(GB/T !9,。711?.1为10℃—。GB/T《 9711》.2为0℃)则试验!温度应取该较—低温度 】 6:.4.5 》 管道的抗震计算可!参照国家现行—标准输油(气)钢质!管道抗震设计规【范SY/T —0450 【 6.4—.6  《直管:段的计算壁》厚公式与输》气和配气管线—系统AS《-MEB31.8、!。输气管道工程设计规!范GB 50251!等规范中的壁厚计算!。式,是一致的该公式是】采,用弹:。性失效准则以最【大剪应力理论推【导得出?的壁厚?计算公?。式因城镇燃气温【度范围对管》材强:度没有影响故不考】。虑温度折减系—数在确定管道公称】壁厚时一般不必考虑!壁厚附加量对—于钢管标《。。准允许的壁厚—负公差在确》定强度设《计系数时给予—了,。适当考虑《并加了裕量》。;对于腐蚀裕量【因本规范中对外【壁,防腐设计提出—了要求因此对外壁】腐蚀裕量《不必考虑对于内壁】腐蚀裕量可视介质含!水分多少和燃气质】量酌情?考虑 ?。 , 6.4.】。7  经《冷加工的管子—又经热处理加热到】一定温?。。度后:将丧失其应》。变强化性能按国内】外有关规范》和资料其屈服—强度降低约2—5,%因此在进》行该类?管道壁厚计算或允】许最高压力计算【。时应予以考虑条文中!冷加工是指为使【。管,子符:合标:。。准规定的最低屈服】强,度而采取的冷—加工(如冷扩径等)!即指利用《了冷加工过程—所提高强《度的:情况管子揻》弯,的,加热温度《。一般为8《00:~,1000℃对于热】处理状?态管子热弯过程【会使:其强度有不同程度】的损失?。根据AS《ME:B,31.8及一些热】弯管:机械性?能数据强度》降低比率按2—。。5%考虑 ! 6.4《.8  《强度设?计系数F根据管道】。。所在:地区等级不同而不】。同,并根据各国国情【(如地?。理环境、人》口等)其取》值也有所不同几个国!家管:道地区分级标准和强!度设计系《数F的取值情况详】见表:32 《。 :     —1  ?从美国、英国、【法国:和我国GB 502!51标准看对一级和!二级地区的》。强度设?。。计系数的取值基本】相同本规范也取【。为0:.72和0.6【0与上述标准相同 !     !2  ?对三级地区英国标】准比法国、美国【和我国GB 502!。51标?准控制严其强度【设计系?数依次?分别为0.3—、0.4、0—.5:、0.5考虑—到对于城市的非中心!城区(?或,镇,的非中心区域—等):。地上4层或4层以】。上建筑物普遍—且占多数的燃气【管道地区已划入管道!的三级地区;对于城!市的中心城》区(或镇的中—心,区,域等)三级和—四级地区的分—界线主要是以4层】或4:层,以,上建筑是《否普遍且占多数【为标:准而我国《每户平均住》房面积比发》达国家要低很—多同样建筑面积的】一幢4?层,楼房我?。国的住户数》应比发达国》家多而其他小于或】等于3层的》低层建筑在》发达国家大多是独门!。独户我?国则:属多单元住宅居多因!。。而当我国采用发达】。国,家,这一分界线标准时不!。少划入三《级地区的《地段实际户数已相】当,于进入发达国—家四级地《区规定的《户数范围(地区【分级主要与》户数有?关但为?了统计和判断方【便又常?以住宅单元建筑物】数为尺度);—参考英国、》法,国、美国标准—和多伦?多,。、香港等地的规定本!规,范对三级地区强【度设计系数取为0.!4 》     3【 , 对四级地》区英国标《准比法?国、美国和》我国GB 502】51标?准控制更严这是【由于英国标准提出四!级,地区是?指城市或镇的中心区!域且多层《建,筑多的地区(本【规范已?采用)同时又规【。定燃气管《道压力不应》超过:1.6M《Pa(?最近该标准第四版已!由0.7M》Pa改为1.6M】Pa)由于管道敷】设有最小壁厚的规定!按L24《5级:。钢管:和,设计压力1.6【MP:a时:反,算强度设计系数约为!0.10~0.【38一般比其他标】。。准0.4低很—多香港?采用英国标准多【伦多燃气公司—市区燃气管道强度】设计系数采用0.3!我国是?一个人口众多—的大国城《市人口(特别是【四级地区《)普遍比较密集多层!和高层建筑》较多交通频繁地【下设:施多高压《燃气管道一旦破【坏对周围危害很【。大为了提《高安:全度保障安全故【。。要适当降低强度设】计系数参考英国【标准和多伦多燃气公!司规定本规》范对:四级地区取为0【.3: 》 6.4.》9,  本条根据美【国联邦法规49-1!92:和我国GB 502!51标准并结合第6!.4.8条规定确定! —6.4.11、6】.4.12  【关于:地下燃气管道到建】筑,物,的水平净《距   !  控制管道—自身:。安全是从积极的方】面预防事故的—发生在系统各个环】节都按要求做到的条!件下:可以保障管道—的安全但实际上管】道,难以做到绝对不会出!现事故从国内和【国外的?实践看也是如此【造成事故的》主要原因是外力作】用下的?损坏管材《、设备及焊接缺陷管!道腐:蚀操:作失误及其他原因】外力作用下的损【。坏常常和法制不【健全、管《理不严有关解决尚难!到位;管材、设备】和施:工中的缺陷以—及操作中的》失误应该《避免但也很》难杜绝;管道—长期埋于地》下,目前城镇燃气行【业对管内、外的腐蚀!情况:缺乏有效的检测手】段和先进设备管【道在使用后》。的质量得不到有效】及时的监控时间一长!就会给安全带来隐】患;而城《。市又是人群集—聚之地交通频繁、地!下设施复杂燃气管】道压力越来越高【一旦破坏、》危害甚大因此适【当控制?高压燃?气管道?与建筑物的距离是】当发生事故时将损】失控制?在较小范围减少人员!伤亡的一《种有效?手段:在条件允许》时要积极去》实,施在条件不允许【时也:可采取增《加,安全措施《适,。当减少距离》为了处理好这—一问题结合国情【在本规范第6.4】。.11条、6.4】.12条等效采用了!英国气体工程师学会!I,GE:/TD/1高压燃】气输送钢管标准【的成果 !    1  从】表6:.,4.11可见由【于高压燃气管道的】。弹性压缩能量主要与!压力和管径有关因】而管:道,到建筑物的水平净】距根:据压力和《管径确定 【     【2  三级地区房】屋建:筑密度逐渐变大采】用表6?.4.11的—水平净距《有,困难此时强度设【计系数应取》0.4(《IGE/TD/【1标准取0.3)即!可采用表《。6.4?。.12(《此时在一、二区【也可采用)》其中: 《。     — 1:)采取?行之:有效:的保:护措施表《6.4.12中A行!管壁厚度小于—9.5mm》的,燃,。气管道可采用B行】的水平净《距据IG《E,/TD/《1标准介绍“行【之有效的保》护措施”是》指沿燃?气,管,道的上方《设置加强钢筋混【凝土板(板应有足够!。宽度以?防侧面侵《入)或增加管壁厚】度等措施《可以:减少管道被破坏【或当管壁厚》度达到9.》。5mm以《上后:可取得同样效果因此!在这:种条件下可缩—小高压燃气管道到】建,筑物的水平净距对】于采:。用B行的《水平净距有困—。难的局部地段—可,将管壁厚度》进一步加厚至不小于!11.9m》m后可?采,用C:行的水平净距 【 《   ?   2《)据英国气》体,工程师学会人员【介绍经实验证—明在三级地区允许】采用:的挖土?机不会对强度设计】系数不?大于0.3(本【规范:取为0.4)管壁】厚度不?小于11.9mm】的钢管造《成破坏因此采用强度!设计:系数:不大于0.3(【本规范为《0.4)《管壁厚?度不小于11.9】mm的钢管(管【道材料钢级不低于L!245?)基:本,上不需要《安全距离高压燃气】管道到建筑物—3m的最小要求【是考虑挖土》机的操作规定和【。日常维修管道—的需要以《及,避免以?后建筑物拆建对【管,道的影响如果采用】更高强度的钢—管原则上可以减少管!壁的厚度(采用比1!1.9mm小)【但采用前应反—复对它防御挖—土机破坏管道的能力!作出:验证 6!.4.14》、6.4.1—5  这两条对不同!压力级别燃气管道的!宏,观布局?作了规定以便创造条!件减少事故及危【害规定四级》。地,区地下燃《气管道输配》。压力不宜《大于:1.6MP》a高压燃气管道不】宜进入四级地区不】应从军事《设,施、易燃易爆仓库】。、国:家重点文物保—证区、机场、火【车站、码头通过等】都是从有利于安全】上,着眼但以上要求【在受到条件限—制时:也难:以实施(例如有要】求,。燃气压力为高—压A的用户就在四】级地区不得不从此通!过否则?就不能供《气或非?常不合理等)故本】规范对管道位—置布局只是提倡但不!作硬性?限,制对这些个别情况应!从管道的《设计、施工》。、检验、运行管理】。上加强安全防护【措施例如采用优【质钢管、强度设【计系数不大于—0.3、防腐—等级提?高、分段《阀门采用《遥,控或自动控》制、管道到建筑【物的距离《予以适当控制、严格!施,工检验、管道—投产后对管道的运】行状况?和质量监控》检查相对多一些【等   !  “四级》地区地下燃气管道输!配压力不应大于【4.0MPa(表压!)”这?一规定?在一:般情况下应予—以控制但对于大城市!如经论证《在工艺上确实—需要且在技术—、设备和管理上有】保,证并经城市》建,设主管部《门批准压《。力大于4《.0MP《a的燃气管道也可】进入四?级地区其设计宜【。按输:。气管:道工程设《。。计规范GB 502!51并?参照本规范4.0M!Pa燃气管》道的有关规定执【行(有关规定主要指!管道强度设计系【数、:管道距?建,筑物的距离等) 】 》    第6.【4.15条中高压】A,燃气管道到》建筑物的水平净距】30m是参考—温哥华、多》伦多市的《规定确定的几个城】市高压燃气》管道:到建筑物《的净距见表3—4 —。 表34  几个】。城市高?。压,燃气管道到建筑物】的水平?净距 【 ?     本!条中所述“》对燃气管道采取【行,之有效的保护—措,施”是指沿燃—气管道?的上方设置加—强钢:筋混凝土板(—板应有足够宽度以】防侧面侵入)或增加!管壁厚度等措施【 , 》6.4.16  】在特殊情况》下,突破规?。范的设计《今后可能会遇到本条!等,效采用英国IGE/!TD/1标准对安全!评,。。估予以提倡以—利于我国在这—方面制?度,和机构的建设承担】机构应具有高—压燃:气管道评估的资质】、并由国《家有关部门授权 】 6.【4.18  管道附!件的国家标准目前还!不全为便于设计选】用列入?了有关行业标准 ! , 6.4.1】9  ?本,条对高压《燃气管?道阀:门,的设置提《出了:要求 《   —  1  分—段,阀门的最大间距【是等效采用美国联邦!法规49-1—92:的规定 !6.4.2》0 : 对于管道清管【装,。置工程设计中已普遍!采用而电子检—管目前国《内很少见电子检【管现在发《达国家已《日,益普遍已被证—实为一有效》的,管道状况检查方法】。且无需挖掘或中断】燃气供应对暂不装】设电子检管装—置的高?压燃气管《道宜:预留安装电子—检管器收发》装置:的位置 》