区域等级划分

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1、4．2地区等级划分4．2．1、4．2．2我国大型输气管道工程建设始于20世纪50年代。管道的安全保证基本上是沿用前苏联大型管线设计模式，埋地管道与居民点、工矿企业和独立建构筑物之间保持一定的安全距离。后来，根据我国情况制定了《埋地输气干线至各类建构筑物最小安全距离、防火距离》，但在执行过程中，遇到很多矛盾，有些问题，难以解决。20世纪70年代中期参照美国国家标准ASMEB31．8，按不同的地区等级采用不同的设计系数，做出相应的管道设计。当时，地区等级不是按居民密度指数来划分，而是以建构筑物的安全防火类别为基础，相应地划分出四类地区等级，设计系数与美国国家标准ASMEB31．8的规定一

2、致，经实践，尚属可行。本标准在分析国外标准和总结国内经验的基础上，规定采用控制管道自身的安全性作为输气管道的设计原则。现分述如下：第一，管道安全保证的两种指导思想。在输气管道建设中的安全保证有两种指导思想：一是控制管道自身的安全性，如美国国家标准ASMEB31．8。它的原则是严格控制管道及其构件的强度和严密性，并贯穿到从管道设计、设备材料选用、施工、生产、维护到更新改造的全过程。用控制管道的强度来确保管线系统的安全，从而对周围建构筑物提供安全保证。目前欧美各国多采用这种设防原则。二是控制安全距离，如前苏联“大型管线”设计标准。它虽对管道系统强度有一定的要求，但主要是控制管道与周围建构

3、筑物的距离，以此对周围建构筑物提供安全保证。四川地区30多年来输气管道设计、建设的实践表明，由于我国人口众多，地面建筑物稠密，按安全距离进行管道设计建设，不仅选线难度大，而且即使保证了安全距离未必就能保证周围建构筑物和居民的安全。例如，四川付纳输气管线(φ720×8)于1979年11月25日发生爆破，爆破时管道压力为2MPa，距管道150―200m远的农舍因室内余火未尽，引爆着火，烧毁民房8间，烧死牛1只、猪5头。1980年付纳线整改后，重新试压至5MPa时，管子爆破，管沟中400mm×400mm×l000mm条石飞出100余米。又如，1965年4月美国路易斯安纳州发生一起美国有史以

4、来最严重的输气管道爆破事故，当场炸死17人，钢管爆裂8m，炸出一条长8m、宽6m、深3m的大坑，把半吨多重的5块钢板炸到100余米远的地方。第二，加强管道自身安全是对管道周围建筑物安全的重要保证。对于任何地区的管道仅就承受内压而言，应是安全可靠的。如果存在有可能造成管道损伤的不安全因素，就需采取一定的措施以保证管道的安全。欧美国家输气管道设计采取的主要的安全措施，是随着公共活动的增加而降低管道应力水平，即增加管道壁厚，以强度确保管道自身的安全，从而对管道周围建筑物提供安全保证。这种“公共活动”的定量方法就是确定地区等级，并使管道设计与相应的设计系数相结合。美国OPSR统计资料表明，处

5、在三、四级地区的商业区、工业区、住宅区的管道外力事故是很低的。在这些地区主要采取降低管道应力的方法增加安全度。按不同的地区等级，采用不同的设计系数(F)来保证管道周围建构筑物的安全。显然这种做法比采取安全距离适应性强，线路选择比较灵活，也较经济合理。第三，强度设计系数(F)。管道安全性的判断是许用应力值，使用条件不同其值亦异。即使在同样条件下，根据各国国情，其值亦有所不同。美国国家标准ASMEB31．8按管道使用条件对许用应力值有详细的规定，该标准1992年以前规定的许用应力值在0.4σs~0.72σs之间。其最大许用应力值（0.72σs）与其他用途管道相比，除与《液体输送管线系统》

6、ANSIB31．4规定的许用应力值相等外，均比其他压力管线的许用应力值高。因为输气管线设计采用设计系数o．72时，管道应处在野外和人口稀少的地区，一旦发生事故，对外界的危害程度不大。同时管道外形较工厂管线简单，安全度小些应是合理的。其最小许用应力值(o．4σs)与ANSIB31．3《化工和炼油厂管线》基本一致。采用设计系数O．4时，管道应处在人口稠密和楼房集中交通频繁的地区。由于输气管道聚集了大量的弹性压缩能量，管道一旦发生破坏，对周围环境危害甚大。因此，应降低许用应力值，提高安全度，以确保管道周围建构筑物的安全。此外在该类地区的线路截断阀最大间距为8km，管道发生事故时，气体向外释

7、放量较其他地区少，从而把危害降低到最低跟度。根据国内外的大量实践证明，按不同的地区等级采用不同的设计系数来设计管道是安全可靠的。合理使用管材强度在经济上是合理的。本规范采用的设计系数与美国国家标准ASMEB31．8一致，即O。72、0．6、O．5、0．4。第四，地区等级划分。美国国家标准ASMEB31．8按不同的居民(建筑物)密度指数将输气管道沿线划分为四个地区等级。其划分的具体方法是以管道中心两侧各1／8英里(201m)范围内，任意划分成长度为1英里的若