《。6.4 压—力大于1.6MPa!的室外燃气管道
】
《
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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1.6】MPa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 5】0251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192部分】气体管输最低安【全标:准、美?国国家标准A—NSI/《ASME B31.!8和英国气》体工程师学会标【准IGE/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
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】。 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/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2:00m)《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G】B 5?0251的划分方法!与美:国法:规和AN《。SI/ASME【 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
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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3—2
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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》1600m面积内(!。64:×104m2)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
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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GB 5025】。1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
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《 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8》0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】/A:SME B3—1.8工《业区应划《为三级地《区;根据美国联邦法!规49-19—2对距人员聚集的】室外场所1》00码(约》91m)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IG?E/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1.6M!Pa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 502】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
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—L175《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 97《11.1《。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
!
! 注①G—B/:T97?11.1、GB/T!9711.》2标准?。中最低屈服》强度即为规》定总伸长应力—Rt0?.5
】 《 ②在此列出!与GB?/T 9《711.1、G【B/T? 9711.—2对应的ANS【I/API》5,L类似钢《级引自标准》GB/T 97【11.1、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【7,11.1《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GB/T!。。 97?11.2标准中的相!应要求进行GB/T! 971《1.2标《准将韧性试验作为规!定性:要求GB/T 97!11.?1将其作为补—充要求(由订—货协议确定)—G,B/:T 816》3,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 9711.【1为10℃G—B/T 971【1.2?。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-MEB!31.8、输气管】道工程设《计规范G《B 5?0251《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800~1【000?℃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ASME 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3—2
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1 【 从美国、英国【、,。法国和我国》GB 50》251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GB 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
】 3 对四级!地区英?国标准比《法国、美国》和,。。我国GB 》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1.6MP】a(最近该标准【第,四版:已由0.7MPa】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,。MPa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 5!0251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6.4.1【1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(I》GE/?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IGE/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9.5《mm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.:9mm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11.9【m,m的钢管(管—道,材料钢级《不低于L245【)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
!
?6.4.1》4、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?。.0M?Pa(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.》0MPa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4.0M】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,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?。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?.4.19 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
《