， 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 97【11中的PSL【2级或管线钢—管规范API— SPEC 5【L的P？SL2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【ASME 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σ？L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 B3【1.4？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：＝σh＋σm—。ax≤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 9】711？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【＞140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—＜，140？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？CFR？ 192.112钢！。管利用最《。大允许？操作：压力：设计要？求径厚？比不应大于1—00；？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4.5》m，m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480℃～【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2—。0％～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 《