探讨城市天然气工程管道设计要点分析

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1、探讨城市天然气工程管道设计要点分析杭州市城乡建设设计院有限公司315040摘要：居民的生活水平、社会发展以及城市建设在很大程度上受到天然气管网工程设计水平的影响。所以，进行天然气工程设计时，应该以长时间安全稳定运行、设备和材料的可靠性以及技术成熟等相关因素为前提条件。同时，确保能够达到安全要求相关标准的基础下，尽量采取科学的设计线路，降低变更设计的可能。促进城市天然气管工程在实际使用过程中能够实现经济性、安全性以及可靠性。关键词：高压天然气；管道设计；敷设1天然气管道工程的设计1.1天然气管道工程设计思想工程建设中设计占据着关键位置，要确保能够达

2、到安全的要求去设计高压天然气管道，保证工程造价的经济性以及工程实施的可行性。1.2天然气管道工程设计基木准则设计天然气管道工程时需要遵循一定的基木原则，确保天然气管道工程能够加快施工进度，并且对该工程长时间发展的需求要充分考虑，合理地投资天然气管道工程建设，促进工程的社会效益以及经济效益得到全面的发展。设计天然气工程时要选择合理的线路走向，先进的管材，保证管线能够安全可靠地运行，同时方便管线的管理维护。1.3高压天然气管道设计要点由于高压天然气管道多在城IX外敷设，管道安全运行的外部环境更加复杂，为了维护公共安全，设计中有必要进一步强化管道保护措

3、施，建立更加有效的管道安全体系。从国内和国外的实践看，造成管道事故的主要原因是：外力作用下的损坏，管材、设备及焊接缺陷，管道腐蚀，操作失误及其它原因，等。其中，管道受第三方破坏近几年在燃气管道事故的比例高达40%，在高压天然气管道设计中尤其值得注意。高压天然气管道设计可从以下几个方面进行多重防护，提高安全度：a）降低许用应力值，强度设计系数取值不大于0.3,增加管道壁厚，以强度确保管道自身的安全；b）管道到建（构）筑物的安全距离严格遵循规范要求，当发生事故吋降低影响面；c）选择合适的管材，提高防腐等级；d）增加管道覆土深度或采用定向钻等非开挖敷设

4、方式，或沿燃气管道上方设置加强钢筋混凝土板，尽量避免管道受第三方破坏；e）采用先进的自控系统，分段阀门采用远程自动控制；合理设置线路截断阀，当管道发生事故吋，能通过控制线路截断阀的启闭，从而把危害及损失降低到最低限度。2高压天然气管道的路线选择2.1划分地区等级高压天然气管道在进行地区等级划分吋应该遵循以下准则：a）顺着天然气中心管道两边相隔200m的区域内，将1.6km长距离的路段进行随意划分，同时要确保属于独立建筑的区域，当成分级单元的地区;b）划分等级吋应该通过了解天然气管道通过地区的沿线建筑物的密集程度确定，同吋要与相关规定互相符合；c）

5、在划分地区等级时应该要为长远的发展进行考虑。2.2控制天然气管道间的安全距离天然气管道的距离应该要参照相关规范的具体要求，地区不相冋的情况下，建筑结构与天然气管道之间的水平距离应该如表1所示。表1建筑结构与天然气管道之间的水平距离3高压天然气管道的管材选择及壁厚计算3.1高压天然气管道的型号选择0前，高压天然气管道管基本采用直缝高频电阻焊（HFW）、螺旋缝埋弧焊（SSAW）、无缝的方法生产。HFW钢管生产速度快、成本低，也是常被选用的管线钢管之一。通常可提供规格直径为152mm〜660mm（6in〜26in）。近年来，由于严格的质量控制和检验，钢

6、管质量有了很大提高，己广泛用于输气管道工程中。无缝钢管通常使用规格直径至405mm。无缝钢管价格较高,一般比HFW钢管高15%〜25%。钢管的壁厚偏差大，表面质量较差。SSAW钢管也是输气管道常用的管型。近年来,SSAW钢管生产的成型、焊接、冷扩径有了技术改进，预精焊工艺把成型与焊接分离，使成型对焊接的影响基本消除，改善了焊接质量；SSAW钢管管端扩径，使管端几何尺寸精度提高很多。3.2高压天然气管道壁厚计算3.2.1直管段强度计算及选择根据《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）的规定，钢管壁厚与设计压力、钢管外径、钢管的强度等级、

7、强度设计系数及温度折减系数冇关，钢管壁厚按下式计算：δ=PD/2σSφFt，（1）式（1）中，δ为钢管设计壁厚，mm；P为设计压力，取6.3MPa;D为钢管外径，323.9mm；σS为钢管的最小屈服强度；φ为钢管焊缝系数，按《输气管道工程设计规范》选取1.0;F为强度设计系数，根据《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）确定，一级地区选用0.72,二级地区选用0.6,三级地区选用0.5;t为温度折减系数，取1.0。3.2.2线路弯管壁厚选择热煨弯管的管壁厚度按下式计算：&

8、delta;b=δ·m，（2）m=4R-D/4R-2D,（3）式（2）、（3）中，δb为弯管的管壁