油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范(GB50423-)之歐陽家百創(chuàng)編

1、歐陽家百創(chuàng)編歐陽家百創(chuàng)編油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范(GB50423-2007)歐陽家百(2021.03.07)3.1基礎(chǔ)資料穿越工程設(shè)計前，應(yīng)取得所輸介質(zhì)物性資料及輸送工藝參數(shù)。其要求應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)輸油管道工程設(shè)計規(guī)范GB50253和輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范GB50251的規(guī)定執(zhí)行。穿越工程設(shè)計前，應(yīng)根據(jù)有關(guān)部門對管道工程的環(huán)境影響評估報告、災(zāi)害性地質(zhì)評估報告、地震安全評估報告及其他涉及工程的有關(guān)法律法規(guī)，合理地選定穿越位置。穿越有防洪要求的重要河段，應(yīng)根據(jù)水務(wù)部門的防洪評價報告，選定穿越位置及穿越方案。選定穿越位置后，應(yīng)按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)長距離輸油輸氣管道測量規(guī)范SY/T0055和油氣田及管道

2、巖土工程勘察規(guī)范SY/T0053，根據(jù)設(shè)計階段的要求，取得下列測量和工程地質(zhì)所需資料：1工程測量資料，包括1:200一1:2000，平面地形圖(大、中型工程)與斷面圖；歐陽家百創(chuàng)編2工程地質(zhì)報告，包括1:200一1:2000地質(zhì)剖面圖、柱狀圖、巖土力學(xué)指標(biāo)、地震、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)的結(jié)論意見。應(yīng)根據(jù)下列鉆孔布置要求獲取地質(zhì)資料：挖溝埋設(shè)穿越管段，應(yīng)布置在穿越中線上。水平定向鉆、頂管或隧道敷設(shè)穿越管段，應(yīng)交叉布置在穿越中線兩側(cè)各距15一50m處。在巖性變化多時，局部鉆孔密度孔距可布置為2030m。3.1.5根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306，位于地震動峰值加速度a0.19地區(qū)的大

3、中型穿越工程，應(yīng)查清下列四種情況，并取得量化指標(biāo)：有無斷層及斷層活動性質(zhì)、一次性最大可能錯動量。地震時兩岸或水床是否會出現(xiàn)開裂或錯動。地震時是否會發(fā)生基土液化。地震時是否會引起兩岸滑坡或深層滑動。3.1.6穿越管段應(yīng)有防腐控制的設(shè)計資料。3.2材料穿越工程用于輸送油氣的鋼管，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第1部分：A級鋼管GB/T9711.1或石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分：B級鋼管GB/T9711.2的規(guī)定，歐陽家百創(chuàng)編歐陽家百創(chuàng)編歐陽家百創(chuàng)編并應(yīng)根據(jù)所輸介質(zhì)、鋼管直徑、鋼管壁厚、使用應(yīng)力與設(shè)計使用溫度等補充有關(guān)技術(shù)條件要求。對于管徑小于DN300,設(shè)計壓力

4、小于6.4MPa的輸油鋼管或設(shè)計壓力小于4.0MPa的輸氣鋼管，可采用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)輸送流體用無縫鋼管GB/T8163、高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管GB6479及高壓鍋爐用無縫鋼管GB5310有關(guān)技術(shù)條件要求的鋼管。穿越工程所用的建筑材料，均應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)工程所用鋼材應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力不應(yīng)超過其最低屈服強度的60%，許用剪應(yīng)力不應(yīng)超過其最低屈服強度的45%，支承應(yīng)力(端面承壓)不應(yīng)超過其最低屈服強度的90%。3.2.4符合本規(guī)范第3.2.1條的鋼管，其許用應(yīng)力應(yīng)按下式計算。輸油2=Fj(324-1)輸氣2=F2s(324-2)式中刃一一輸送油氣鋼管

5、許用應(yīng)力(MPa);。s鋼管規(guī)定屈服強度(MPa);一一鋼管焊縫系數(shù)，符合本規(guī)范第3.2.1規(guī)定的鋼亀取1.0;歐陽家百創(chuàng)編t溫度折減系數(shù)，當(dāng)溫度小于120C時，t值取1.0；F強度設(shè)計系數(shù)，按表3.2.4取值。表3.2.強4度設(shè)計系數(shù)穿越管段類型輸氣管道地區(qū)等級輸由管道四皿、IV級公路有套管穿越0.720.60.50.40.72皿、V級公路無套管穿越0.600.50.50.40.6i、n級公路、高速公路、鐵路有套管穿越0.600.60.50.4山地隧道、沖溝穿越0.600.50.50.4水域小型穿越0.720.60.50.40.72水域大、中型穿越0.600.50.40.40.6注：1穿越渡

6、槽、橋梁司視其重要性按水域芽越取用設(shè)計系數(shù)。2輸氣管道地區(qū)等級劃分應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范GB50251的規(guī)定。穿越管段的鋼管壁厚應(yīng)按下式計算，且選用鋼管的徑厚比不應(yīng)大于100。歐陽家百創(chuàng)編式中6鋼管計算壁厚(mm);P輸送介質(zhì)設(shè)計內(nèi)壓力(MPa);Ds鋼管外直徑(mm);2輸送鋼管許用應(yīng)力(MPa)。若管段未采取防腐蝕控制措施，鋼管壁厚應(yīng)考慮腐蝕裕量，按使用年限與腐蝕速率計算。3.3水域穿越水域穿越工程設(shè)計應(yīng)符合中華人民共和國水法、中華人民共和國防洪法和中華人民共和國水土保持法等相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定。水域穿越工程應(yīng)通過水文部門或調(diào)研(試驗)獲得設(shè)計所必需的水文資料；其上游建有對工

7、程有影響的水庫時，應(yīng)取得通過水庫防洪調(diào)度后的設(shè)防洪水及水庫下游對工程所在位置的沖刷資料。選擇的穿越位置應(yīng)符合線路總走向。對于大、中型穿越工程，線路局部走向應(yīng)按所選穿越位置調(diào)整。水域穿越工程應(yīng)按表3.3.4劃分工程等級。并應(yīng)采用與工程等級相應(yīng)的設(shè)計洪水頻率。橋梁上游300m范圍內(nèi)的穿越工程，設(shè)計洪水頻率不應(yīng)低于該橋梁的設(shè)計洪水頻率。表3.3.4水域穿越工程等級與設(shè)計洪水頻率歐陽家百創(chuàng)編歐陽家百創(chuàng)編歐陽家百創(chuàng)編工程等級穿越水域的水文特征設(shè)計洪水頻率多年平均水位的水面寬度（m）相應(yīng)水深（m）大型200不計水深1%（100年一遇）100-5中型10020040100不計水深小型40不計水深5%（20年

8、一遇）注：1對于季節(jié)性河流或無資料的河流，水面寬度可按河槽寬度選?。ú缓瑸┑兀?。2對于游蕩性河流。水面寬度可按深泓線擺動范圍選取；若無資料，可按兩岸大堤間寬度選取。若采用裸管敷設(shè)或管溝埋設(shè)穿越，當(dāng)施工期流速大于2m/s時，中、小型工程等級可提高一級。有特殊要求的工程，可提高工程等級；有特殊要求的大型工程可稱為特殊的大型工程。設(shè)計洪水頻率不變。水域穿越管段可采用挖溝埋設(shè)、水平定向鉆敷設(shè)、隧道敷設(shè)等形式。大、中型穿越工程宜作方案比選。水域穿越長度和埋深應(yīng)符合下列要求：歐陽家百創(chuàng)編1兩岸設(shè)有防洪堤壩，穿越的入出土點及堤下埋深應(yīng)滿足國家有關(guān)規(guī)定。2在河中設(shè)有高出一般沖刷線的穩(wěn)管工程，應(yīng)考慮洪水的局部沖

9、刷；穿越管段應(yīng)埋設(shè)在一般沖刷加局部沖刷深度以下的安全深度。3工程建在水庫泄洪影響范圍內(nèi)，穿越管段埋深應(yīng)考慮泄洪時的局部沖刷及經(jīng)常泄水的清水沖刷。水域穿越管段與橋梁間的最小距離應(yīng)根據(jù)穿越形式確定，并應(yīng)符合下列要求：1采用開挖管溝埋設(shè)時，管段距離特大、大、中型橋不應(yīng)小于100m;管段距離小橋不應(yīng)小于50m。若采用爆破成溝時，應(yīng)計算確定安全距離。采用水平定向鉆機敷設(shè)時，穿越管段距離橋梁墩臺沖刷坑邊緣外不宜小于10m,并不應(yīng)影響橋梁墩臺安全。采用隧道穿越時，隧道的埋深及邊緣至墩臺的距離不應(yīng)影響橋梁墩臺安全。水域穿越管段與港口、碼頭、水下建筑物或引水建筑物等之間的距離不宜小于200m。采用水平定向鉆或隧

10、道穿越河流堤壩時,應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件采取措施控制堤壩和地面的沉陷,防止穿越管歐陽家百創(chuàng)編道處發(fā)生管涌，不得危及堤壩的安全。水平定向鉆入出土點距大堤坡腳宜大于50m。水域穿越的輸油氣管段，不應(yīng)敷設(shè)在水下的鐵路隧道和公路隧道內(nèi)。穿越通行船舶的水域，管段的埋深應(yīng)防止船錨或疏浚機具對管段的損傷。兩岸應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)河交通安全標(biāo)志GB13851的規(guī)定設(shè)置標(biāo)志。3.3.12生活水源保護地、水域大型穿越工程，輸油管道兩岸應(yīng)設(shè)置截斷閥室。截斷閥室應(yīng)設(shè)置在交通方便、不被設(shè)計洪水淹沒處。穿越生活水源保護地，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求作保護設(shè)計。輸氣管道在穿越處不因事故造成次生災(zāi)害或水體污染，可不設(shè)截斷閥室。水域穿越位置

11、應(yīng)選在岸坡穩(wěn)定地段。若需在岸坡不穩(wěn)定地段穿越，則兩岸應(yīng)做護坡、丁壩等調(diào)治工程，保證岸坡穩(wěn)定。水域穿越位置不宜選在地震活動斷裂帶的斷層上。水域穿越宜與水域正交通過。若需斜交時，交角不宜小于60。采用挖溝埋設(shè)的穿越管段，不宜在常水位浸淹部位設(shè)置固定墩和彎管；彎管和固定墩宜設(shè)在常水位水邊線歐陽家百創(chuàng)編50m以外。確需要在常水位范圍內(nèi)設(shè)彎管和固定墩時，則必須將其埋設(shè)在洪水沖刷線下穩(wěn)定層中。地震時易發(fā)生土壤液化的穿越地段，不宜將穿越管段溝埋在液化層內(nèi)。確需埋入液化層中，應(yīng)采取換土或樁柱穩(wěn)管措施，不應(yīng)采用壓重塊穩(wěn)管。穿越沼澤地區(qū)，應(yīng)根據(jù)不同的沼澤類別采用支架法、換土法、砂樁加固法、填石法、預(yù)壓法或筑堤法等

12、敷設(shè)穿越管段。3.4山地、沖溝穿越山地隧道設(shè)計應(yīng)根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護法與中華人民共和國水土保持法的規(guī)定處理棄物、棄碴。在山地采用隧道形式穿越應(yīng)滿足輸送工藝要求。管道需要穿越泥石流溝時，應(yīng)選擇在泥石流穩(wěn)定的堆積區(qū)內(nèi)埋設(shè)，且埋在堆積區(qū)原地層下不小于l.Om。完工后必須恢復(fù)地貌。選擇沖溝（含黃土沖溝）穿越位置時，不應(yīng)選在因施工而誘發(fā)滑坡的地段。穿越濕陷性黃土沖溝，應(yīng)做溝頂?shù)慕亍⑴?、?dǎo)水工程，溝坡的防護穩(wěn)定工程，溝底的穩(wěn)管工程。導(dǎo)水溝宜將水導(dǎo)入天然泄水溝中。歐陽家百創(chuàng)編因黃土沖溝深陡，施工掃線破壞原地貌時，穿越?jīng)_溝管段的設(shè)計應(yīng)考慮施工掃線時形成的新縱斷面。施工回填后，應(yīng)根據(jù)水土保持部門要求恢復(fù)地

13、貌，做水土保持工程。管道不宜從土層未固結(jié)穩(wěn)定的淤土壩穿越，當(dāng)必須穿越時，應(yīng)對土層厚度、固結(jié)程度等地質(zhì)條件作勘察評價，并采取安全保障措施。3.5鐵路（公路）穿越管道穿越鐵路（公路）應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定。管道穿越鐵路（公路）應(yīng)符合鐵路或公路規(guī)劃的要求。管道穿越鐵路（公路）應(yīng)保持鐵路或公路排水溝的通暢。穿越處應(yīng)設(shè)置標(biāo)志樁。管道穿越鐵路（公路）應(yīng)避開高填方區(qū)、路塹、路兩側(cè)為同坡向的陡坡地段。在穿越鐵路（公路）的管段上，不應(yīng)設(shè)置水平或豎向曲線及彎管。穿越鐵路或二級及二級以上公路時，應(yīng)采用在套管或涵洞之內(nèi)敷設(shè)穿越管段。穿越三級及三級以下公路時，管段可采用挖溝直接埋設(shè)。當(dāng)套管或涵洞內(nèi)充填細土將穿越管段埋入時，

14、可不設(shè)排氣管及兩端的嚴(yán)密封堵。當(dāng)套管歐陽家百創(chuàng)編或涵洞內(nèi)穿越輸氣管段是裸露時，應(yīng)設(shè)排氣管且兩端嚴(yán)密封堵。采用有套管的穿越管段，對管道陰極保護形成屏蔽作用時，可采用帶狀或鐲式犧牲陽極保護。新建鐵路（公路）與已建管道交叉時，應(yīng)設(shè)置涵洞保護管道，洞內(nèi)宜回填細土，可不另設(shè)排氣管。3.5.9采用無套管的穿越管段，距管頂以上500mm處應(yīng)設(shè)置警示帶。3.5.10采用無套管明挖溝埋穿越管段，回填土必須壓實或夯實，防止沉降危害管道。路面恢復(fù)應(yīng)按公路管理部門要求，達到國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTJF80/1的要求。3.6隧道穿越位置的選擇隧道位置的選擇應(yīng)符合下列要求：隧道穿越位置應(yīng)符合管道線路總走向

15、，線路局部走向可根據(jù)穿越點位置進行調(diào)整。隧道位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定的地層中，不應(yīng)穿越工程地質(zhì)、水文地質(zhì)極為復(fù)雜的地質(zhì)地段。當(dāng)必須通過時，應(yīng)采取工程措施。歐陽家百創(chuàng)編地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道，平面位置的選擇應(yīng)在地質(zhì)測繪和綜合地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上確定隧道走向，并應(yīng)根據(jù)合理工期，對施工方案、施工方法進行方案比選。對可能穿越的埡口，擬定不同的越嶺高程及其相應(yīng)的展線方案，應(yīng)通過區(qū)域工程地質(zhì)調(diào)查、測繪，結(jié)合線路條件以及施工、使用條件等進行全面技術(shù)經(jīng)濟比選確定。隧道位置的選定應(yīng)考慮洞口地形、地質(zhì)條件、相關(guān)工程和環(huán)境要求的影響；對需設(shè)置輔助坑道和使用通風(fēng)設(shè)施的隧道，應(yīng)考慮其設(shè)置條件和要求。隧道洞口位置應(yīng)符合下列要求：隧道洞口

16、位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文條件，同時結(jié)合環(huán)境保護、洞外有關(guān)工程及施工條件、使用要求，通過綜合分析比較確定。隧道應(yīng)早進洞，晚出洞；隧道洞口宜選擇在坡面穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好、無不良地質(zhì)現(xiàn)象處，并考慮施工出碴條件，少占農(nóng)田。隧道進出口應(yīng)高于山溝設(shè)計泄洪水位。在泥石流處應(yīng)防止泥石流堵塞隧道進出口。歐陽家百創(chuàng)編豎井位置宜選擇在50m范圍內(nèi)無永久性架空線路，30m范圍內(nèi)無永久性建（構(gòu)）筑物且不因豎井施工而影響周圍建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)穩(wěn)定的地方。5.1敷設(shè)要求采用水平定向鉆穿越時，宜選擇在較為穩(wěn)定的地層內(nèi)，兩側(cè)應(yīng)有足夠布設(shè)鉆機、泥漿池、材料堆放和管道組焊的場地。采用彈性敷設(shè)時，穿越管段曲率半徑不宜小于1500Ds

17、，且不應(yīng)小于1200Ds。5.1.3水平定向鉆敷設(shè)穿越管段的入土角宜為818,出土角宜為412，應(yīng)根據(jù)穿越長度、管段埋深和彈性敷設(shè)條件確定。5.1.4穿越管段的埋深除應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件與沖刷深度確定外,還應(yīng)在水床中鉆孔護壁泥漿壓力下,不出現(xiàn)泥漿外冒。最小埋深應(yīng)大于設(shè)計洪水沖刷線以下6m。5.1.5穿越管段兩端地面,應(yīng)根據(jù)地基土層的穩(wěn)定性和密實性采取措施防止塌陷。在水平定向鉆穿越的管段上,不應(yīng)有任何附件焊接于管體上。若需設(shè)止水環(huán)時,可在回拖完成后按要求的結(jié)構(gòu)型式設(shè)置止水環(huán)。歐陽家百創(chuàng)編不宜將整個穿越管段用水平定向鉆敷設(shè)于卵石層中，若僅穿越兩岸有一定厚度的卵石層時，宜采取套管固結(jié)、開挖等措施實現(xiàn)水平定

18、向鉆敷設(shè)管段。采用管段充水的回拖方法時，應(yīng)采取措施，防止回拖至入土端上抬時，管內(nèi)出現(xiàn)真空，造成鋼管屈曲失穩(wěn)水平定向鉆穿越宜采用環(huán)保泥漿或?qū)δ酀{進行處理，防止泥漿污染環(huán)境。5.2管段計算水下穿越管段采用水平定向鉆敷設(shè)達到本規(guī)范第5.1.4條要求時，可不核算管段的水下穩(wěn)定。管段承受的荷載與組合宜按本規(guī)范第4.3節(jié)的規(guī)定根據(jù)實際可能發(fā)生的條件選取。鋼管壁厚應(yīng)進行強度核算。強度要求應(yīng)按本規(guī)范式(4.4.2-5)、(4.4.2-6)和式(4.4.3)核算。穿越管段回拖時，最大回拖力應(yīng)按下式計算值的1.5一3.0倍選取。管段不充水回拖時：式中F穿越管段回拖力(kN);L穿越管段長度(m);f摩擦系數(shù)，一般取0.1一0.3;歐陽家百創(chuàng)編D穿越管段的管身外徑(m);Ds穿越管段的鋼管外徑(m);d