燃气生产与供应教学课件作者赵磊燃气生产与供应-6课件.pptVIP

第6章 线路工程 第6章 线路工程 §6.1 线路选择与地区等级划分 §6.2 管道敷设 §6.3 管道强度和稳定性计算 第一节 线路选择与地区等级划分 一、管道设计安全原则 在输气管道设计中，对管道与公共安全的考虑，遵循 着两种不同的设计原则： 一是距离安全设计原则； 二是强度安全设计原则 我国国家标准《输气管道工程设计规范》(GB50251)采 用强度安全设计原则，管道按所处的不同地区采用不同的 设计系数，提供不同的强度储备来保证不同地区的安全要 求。 二、地区等级划分 《输气管道工程设计规范》(GB50251)规定： （1）输气管道所通过地，应按沿线居民户数和(或)建筑物密集程度， 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。 （2）沿着管道中心线两侧各200m范围内，任意划分成长度为2km并能包 括最多数量供人居住的建筑物的若干地段，按划定的地段内供人居住的 建筑物内的户数划分为四个地区等级。在农村中人口聚集的村庄、大院、 多单元住宅，应按每一独立户作为一个供人居住的建筑物计算。 一级地区：户数在15户或以下的区段。 二级地区：户数在15户以上，100户以下的区段。 三级地区：户数在100户或以上的区段，包括市郊居住区、商业区、 发展区、工业区以及不够四级地区条件的人口稠密区。 四级地区：系指四层及四层以上楼房(不计地下室层数)普遍集中、 交通频繁、地下设施多的区域。 （3）在一、二级地区内人群聚集的场所，如学校、医院 以及其它公共场所等，应按三级地区对待。 （4）在划分地区等级时，应考虑该地区的发展规划，如 足以改变该地区的现有等级，则按发展规划划分地区等 级。 （5）当划分地区等级边界线时，边界线距最近一幢建筑 物外边缘应等于或大于200m。 三、强度设计系数 地区等级与强度设计系数 穿越铁路、公路及输气站内管道的强度设计系数 第二节 管道敷设 一、管道的敷设方式 图6-1 输气管道敷设形式 (a)一地下敷设；（b)一半地下敷设； (c)一地上敷设；(d)一管架敷设 二、地下敷设 1．非弹性敷设 （1）管道改向可采用弯头或弯管等方式来实现，为满足清管器或检测仪器能顺利通过管道，弯头的曲率半径应等于或大于4D。对于温差较大的管道，弯管的曲率半径等于或大于10D为宜。（D为管道外径） （2）现场冷弯弯管的最小曲率半径应符合表3-3的规定。 表6-3 现场冷弯弯管的最小曲率半径 2．弹性敷设 弹性敷设：利用管子的弹性弯曲改变管道的平、竖面角。 （1）管道平面和竖面同时发生转角时，不宜采用弹性敷设。 （2）弹性敷设管道在相邻的反向弹性弯管之间及弹性弯管 和人工弯管之间，应采用直管连接，直管段长度不应小于管道 外径，且不得小于500mm。 （3）弹性敷设的曲率半径除应满足公式的强度条件外，且 不得小于1000D(D为管子外径)。 式中，弯曲应力，在管道外侧为拉应力，取正值；在内侧为压 应力，取负值。 式中： R——弹性弯曲曲率半径，m E——管材弹性模量，MPa； D——管子外径，m； [σ]——管材允许应力，MPa μ——泊松系数，钢材为0.3； P——设计内压力，MPa； d——管子内径，m； δ——管子壁厚，m； α——钢材的线膨胀系数，℃。 △t——管道输气时与敷设时的温度差(升温为正，降温为 负)，℃。 （4）竖向弹性弯曲最小曲率半径。竖向曲线须靠管子自重所形成的挠度而达到弹性敷设的目的。当管道自重产生的挠度，大于或等于管沟纵向形成的挠度时，才能使管线紧贴沟底，见下图。 考虑陆地管道为连续敷设，管道按均布载荷，支承条件介于简支梁和两端嵌固中间状态，挠度系数取3／384，允许最小曲率半径宜按下式计算： 式中：R——最小曲率半径，cm； E——钢材弹性模量，N／cm2； I——管子截面惯性矩，cm4； q——管子单位长度的重力，N／cm； α——管线纵向偏角，度。 若将E=2．06×107N／cm2, , 代入上式，并令D≈d，则该式简化为 式中：D——管子外直径，cm； d——管子内直径，cm。 三、干线截断阀 1．设置目的 在输气管道上间隔一定距离需设置截断阀，其主要