第三单元燃气管网 第一章 第六节 燃气管网强度

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1、第六节燃气管网强度设计简介一、管道强度设计二、储气罐强度三、管道校核一、管道强度设计—钢管σs—钢管最小屈服强度，MPaF—强度设计系数，按地区等级选取φ—焊缝系数t—温度折减系数，当温度小于120℃时取1δ—钢管计算厚度，cmP—设计压力MPaD—钢管外径，cm城镇燃气管道通过的地区，应按建筑物的密集程度，划分为四个地区等级，并依据地区等级作出相应的管道设计。城镇燃气管道地区等级划分应符合下列规定：沿管道中心线两侧各200米范围内，任意划分1.6千米长并能包括最多供人居住的独立建筑物数量的地段，按划定地段内的房屋建筑的密集程度、划分为四个等级。在多单元住宅建筑物内，每个独立

2、住宅单元按一个供人居住的独立建筑物计算。强度设计系数一级地区：有12个或12个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。二级地区：有12个以上，80个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。三级地区：介于二级和四级之间的中间地区。有80个和80个以上供人居住建筑物的任一地区分级单元；或距人员聚集的室外场所90m内铺设管线的区域。四级地区：地上4层或4层以上建筑物普遍且占多数的任一地区分级单元（不计地下室层数）。城镇燃气管道的强度设计系数地区等级强度设计系数，F一级地区0.72二级地区0.60三级地区0.40四级地区0.30调压站内管道的强度设计系数管道及管段地区等级一二三四强度设计

3、系数有套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道0.720.60.40.3无套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道0.60.5有套管穿越Ⅰ、Ⅱ级公路、高速公路、铁路的管道0.60.6门站、储配站、调压站内管道及其上、下游各200m管道，截断阀室0.50.5人员聚集场所的管道0.40.3钢质燃气管道最小壁厚，mm钢管公称直径，mm最小公称壁厚，mmDN100~DN1504.0DN200~DN3004.8DN350~DN4505.2DN500~DN5506.4DN600~DN9007.1DN950~DN10008.7DN10509.5PE管根据PE管标准尺寸比SDR的规定，我国《燃气输送用聚乙烯（PE管管材

4、和管件设计、搬运和安装规范》GB15558.1-2003规定最大工作压力（MOP）按以下公式计算。式中MOP—最大工作压力，MPa；MRS—聚乙烯（PE）材料的最小要求强度，MPa；SDR—标准尺寸比；C—总体实用设计系数（安全系数），是一个大于1的数值；PE80PE100SDR11SDR17.6SDR11SDR17.6最大允许工作压力MPa0.5/0.40.30.70.4安全系数C3.2/4.03.22.93.0最大允许工作压力机对应安全系数不同工作温度的折减系数平均温度，℃203040折减系数1.01.11.3不同气种的最大工作压力燃气种类20℃下最大允许高压力MPa/安

5、全系数CPE80PE100SDR11SDR17.6SDR11SDR17.6天然气0.50/3.20.30/3.20.70/2.90.40/3.0液化石油气混空气0.40/4.00.20/4.80.50/4.00.30/4.0气态0.20/8.00.10/9.60.30/6.70.20/6.0人工煤气干气0.40/4.00.20/4.80.50/4.00.30/4.0其他0.20/8.00.10/9.60.30/6.70.20/6.0二、储气罐强度设计1、卧式罐筒体强度设计2、球形罐及球形封头壁厚设计1、圆筒形储罐筒体壁厚计算S—筒体计算厚度，mm；P—设计压力，MPa，Di—

6、筒体平均直径，mm；[σ]t—设计温度下的许用应力，MPa；φ—焊缝系数c—腐蚀余量，mm。应力校核公式2、球形罐壳体及球形封头壁厚计算公式应力校核公式壁厚余量壁厚余量也称腐蚀余量。靠经验确定，由下面三部分组成。C=C1+C2+C3C1—材料厚度允许负公差，一般不大于1mm;C2—根据介质对材质的腐蚀性能及使用寿命确定的腐蚀余量，一般地上罐1mm,地下罐3mm；C3—材料冲压加工减薄量，取计算厚度的10%，但不大于4mm。三、管线稳定性、抗震校核1、管线径向稳定性校核2、管线轴向稳定性校核3、管线抗震稳定性校核1、管线径向稳定性校核埋地燃气管线的径向稳定性应按无内压状态校核

7、。Δx≤0.03DW＝W1+W2Δx－钢管水平方向最大变形量(m)；Dm－钢管平均直径(m)；W－作用在单位管长上的总竖向荷载(N/m)；Z－钢管变形滞后系数，宜取1.5；K－基床系数，可取0.103；E－管材弹性模量(N/m2)；I－单位管长截面惯性矩(m4/m)；δn－钢管公称壁厚(m)；Es－土壤变形模量(N/m2)，采用现场实测数据，无实测数据可取2.8；W1－作用在单位管长上的竖向永久荷载（埋地管道土层压力）(N/m)；W2－地面可变载荷传递到管道上的荷载（车辆负荷）(N/m)。2、管线轴向稳