安全验证
5 — 管道和管道附件】的,。结构设计 】 5.1!  管道强度和稳】。定性计算 — 《 5.1.—1  本条对埋地管!道强度计算作—。出规定 】   ?  :1  本款中的【永久荷?载、可?变荷载和偶然—荷载指以下内容 】 ?     —(1)?永,久荷载包括》以下内容 !     》  :  1)《输送天然气的内压】力,; 《       !  2)钢》管及其附件》、绝缘层、保—温层、结构附—件的自重; —     !   ? 3)输送管道【单位长度内》天然气的重量;【 ,     !    4》)横向?和竖向的土压力【; 《 ,  ?       5)!管道介质静压力【和水浮力; 】  《     》  6)温度—作用载荷以及静【止流体由《于受热膨胀而增加】的压力; 》 《。       【  7)连接构件】相,。对位移?而产生的作用力 】 》 ,   (2)—可变荷载《包括以?。下内容 】        】 1:)试:压的水重量; !    —     2)附】在管道上的冰雪【荷载:; 《 ,      【。。   3)风、波浪!、水流、水涌等外部!因素产生的冲击力;! : ,     【   ? 4)车辆》荷载及行人重量; ! :     【    《。5)清管荷载; !     】。    6)检【修荷载; 》 《        】 7)施工过—程中的各种作—用力 《  》   (《3):偶然荷载包括以【下内容 —     【   ? 1)位于地震【动峰值?。加速:度大于或等于0.】1g地区的管—道,由于地?震引起?的断层位移》、砂土液化、山【体滑坡?等施加在管道上的作!用力; !    《    2》)振动和共》振所引起的应力; !    】 ,    3)冻【土或膨胀土》中的膨?胀压:力; 《 ?    《    《 4)沙漠中沙丘】移动的影响; 】。   —      5【)地基沉降附—加在管道上》的荷载? 《     2【。  :本规范规定管壁厚】度按第?三强:度理论计算强度计】。算公式?仅考虑管子环向【应力当输《送,介质温差较大时管道!应力将会增大—而且是压应力因此】必须按双向应力状】态对组合当量—应力进行校》核,。以保证管道运行【安全 】    《3,  我国制管技【术已接近或》达到世界《先进水平《。国内多家制》管企:业均能按《。。现行国家标准石油】天然气工业  管】线输送系统用—钢管:GB/?T :9711《中,的,PSL2级》。或管线?钢管规范API S!P,EC: 5L的PSL2】级,。有关规?定制造?管材本规范第—11章提出了严格】的施工、焊接—。、,检验要求以确保管】道安全运行故本规】范规定?。不再考虑由于焊【接所降低《。。的钢材设计应力规】定在强度计算中焊】。缝系:数为1?.,0 5.!1.2  本—条对输气管道—强度计算作出规【定   ! , 1  《采用管材标》准规:定的:最小:屈服强度《值,。进行输气管道强【度计算?为世界各国广泛应用!输气:管道采用屈》服,强度计算法》是比较稳《。妥,的对于管《壁,厚的计算世界各国大!都采:。用第三?强度:理论本规范规—定采用美国国家【标准输气和配气管道!系统AS《ME B31—。.,8的直管壁厚计【算公式该公式计算简!便在输气管道设【计中:已广泛应用》 ,   【  :2、:3   当温度变化!较大时?埋地受约《束直管段应考虑温】差产生的轴向应【力并应对环向—应力:σh与轴向应—力σL形《成的组合应》力σe进《行校:核对于管道承受【内,压,和热胀应力》的验算有不同的选择!ASME B31.!4液态烃和其—他液体管线输送【系统:采用第三强》。度理论?即 【 《    》 加拿?大、:日本采用第四强度】理论即 ! ? ,     一般】来说第四强度理论较!准确地反映弹塑性】材料产生破坏—的条件而《按第三强《度理论验算一般稍偏!安全为与管》子壁厚?。计,算一致本规》范推荐采用第三强】度理论验算 !     4【  本条第》四款系采用原华【东石油学院蔡—强,康,教授、吕英》。民教授埋《地热输?管,。线的内?。力和应力计算一文】提出的?弯头强度校核—方法该方法是—令,由,热胀和内压共同引】起,危险点?的计算应力σe小于!材料的屈《服极限σs》在满足σh<—[σ:]的条件下σe=σ!h+σma》x≤σs 】     对【于热胀弯矩值的计算!可按华东石》油学院崔孝秉埋地】长输管道水平弯头】的升温载荷》近,似分析蔡强康、吕】英民:埋地热输管线—的内力和应力计算】机械系力学》教研室埋《地热输管《线的强度《研,究等有关文献进行】计算或采用软—件计算 !   ? 5  本》款列出的《常用钢管的屈服【。强度值是从现—行,国家标准石油天然】气工:业 管线输》送系统用《钢管:。GB/T 971】1中摘录《了部分?与,设计计算有关的【数据:。 5【.1.3《  输气管道的最】小壁厚一般认为D】/δ>1《。40时才会在—正常的运输、铺设】、埋管情《。况下出现《圆截面的失稳其中】D为管子外》径δ为管子壁厚根据!国,外研究?表明:D,/δ<1《40:时正常情况下—不会出现刚度问【题本条考虑到①近年!的输:气管道工程建设中】未发现?径厚比大于100】的情况;②美—国管道安全法规49!。CF:R 1?92.112—钢管利用最大—允,许操作压力设计要求!径厚比不应大于【100;③》径厚比?。过大管子的现场吊装!、转运?、布管?等,易,发生管子的端—口圆度变化不利【。于保证施工质—量,;,④在以往建设的输气!管道:。工程中?。除站场小《口径管道外壁—。。厚,小于4.5mm的情!况极少因此本规范规!定输气?管道工程用钢管【。的,最小管壁厚度不应小!于4.5mm钢【管外:径与壁厚之比—不应大于10—0 5】.1.4《  :当管道?埋设较?深或外载荷较大【。时,需进行管子圆—截面失稳校核钢【管的径向稳定本规范!推荐采用依阿法(】IOWA)公式计算!管子:变,形变形量不》超过:管,子外径的《3,% 》 :5.1.5  无】。论是根?。据应变硬《化,现象还是《形变热处理理论【及实:验都说明《冷加工能提》高屈服强《度,20%~30%管】材钢级不同有一定】。差别 【     由—于变形提高》的屈服强度值(也】包括其?他性能)《将随最终回火温度的!提,高而逐?渐消失一《般在300℃~32!0℃出现一》个大的相组织—变化而在48—0℃~485℃【强化的效《果,将基本消失》因为过高的》最,终回火温度或者虽然!温度较?低(3?00℃左右)但过】长的保温时间将【使金属晶粒错位结构!遭到破坏《 》  :   在本》条,指出:的两个温度及时【间条:件下原来《符合规定的最小屈】服的管子将》丧失应变强化—性能即屈服强度降】低20%《~,30:%所以本条规—定管子允许承受的最!高压:力不应超过按式(】。5.1.2)—计算值的75—。%是:合理的 》