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6.4 【压,力大于?1.6MPa—。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1.6M—Pa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 50【2,51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6.4.12!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19!2部分?气,体管输最低安全【标准、美国国—家标准?ANS?I/A?SME B3—1.8和英国气体工!程师学会标准I【GE/T《D/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ANS—I,/ASME》 B31.8—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200》m)范?围内任意划分为【1英里(《约1.6《。km)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 5—0251《的划分?方法与美国法—规和:AN:SI/A《SME B31.】8,标准相同但》分段长?度为2km;英国气!体工程师学会标【准IGE/》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
【
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》续表32《。
】
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? 注为了便于对比!我们均按美国标准】要,求计:算即折算为船管遭】两边:宽各200m长16!00:m面积内(》64×10》4m:2)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—32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GB【 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 】50251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8《0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ANS》I/AS《ME ?B31.8工业【区,应划为三级地区;根!。据美国联邦》法规4?9-192对—距人员聚集的室【外场所100码(】约,91:m)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:.6MP《a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
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! 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 】50251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:100?m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
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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 9—711.1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175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L1【。75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
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】。 注》①GB/《T9711.1、G!B/T9711.2!标准中?最低屈?服强度?即,为规定总伸》。长应:力Rt0《.5
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》 ? ②在此》列出与GB/T 9!。711.1》、GB/T 97】11.2对应的A】NSI/API5L!。类,似钢:级引自标《准,GB/T 97【1,1.1、GB/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 9711.1!标准:中的附录D》补充要求SR3和S!R4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GB/T 9】71:1.2标准中的相应!要求进行GB/T】。 9:711.2》标准将韧性试—验作为?规定性要求G—B/T 97—1,。1.1?将其作为补充要求(!由订:货协议?确定)G《B/T 81—63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(G【B/:T 971》。1.1为10℃【GB/T 97【11.2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 0】450
】
6.4.6 直!管段的计算》壁厚公式与输气【和配气管线系统A】S-MEB31【.8、输气》管道工程设》计规范GB —502?51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25%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】度的情况管子城弯的!加,热温:度一般为80—0~1000℃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A:SME 《31.8及》一些热弯管机械【。性能数?据强度降低比—率按25%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3》2
?。
】1 从美国—、英国、法国—和,我国GB 》50251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0.60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G—B 502》。51:标准控制严其强度设!计系数依次分—。别,为,0.:3、: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
《
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3 ! 对四级地区英国】。标准比法国》、美国?和我国G《B 50251【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?1.6?MPa(最近该标】准第:四版已由0.7M】Pa改为1.—6MPa)由于管道!敷设有最小壁厚的规!定按L245—级钢管和设》计压力1.》6MPa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? 50251标准并!结合第6《.4.?8条:规定:确定
》
6.4.1】1,、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IGE/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:.4.1《2中A行管壁厚【度小于9.5—mm的?燃气管道可》。采,用B行?的水平净距据I【GE/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》.5m?m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1?1.9m《m,后,可采:用C行的水平净距
!
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!。 ,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1【1.: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《.9mm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】11.9mm—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.【15 ?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l.6M】Pa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,4.0MP》a(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4.0M!Pa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 —。。50251》并参照?本,规范4.0MPa】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:6.4.1》5条中高压A—。燃,气管:道,到,建,筑物的?水平净距3》0m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34
【
,
?
【 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I《。GE/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.?19 ? 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:-,192的规定
!
6《.4.20 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
《