穿越工程用于输送油气的管道的强度如何计算?

水域穿越管道一般是先用内压计算壁厚,再用所承受的荷载和作用力进行强度校核,用外压进行管子壁厚稳定校核,管子按钢管标准圆整选取。

(1)钢管的许用应力按下列公式计算:

输油 [σ]=Fφos 输气 [o]= Fpto 。

式中 [ø]——输送油气钢管的许用应力, MPa;

0 ₅——钢管的规定最小屈服强度,MPa;

φ——钢管焊缝系数,符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423—2013第3.2.1条要求标准的钢管,φ=1.0;

t—— 温度折减系数,当设计温度小于120℃时, t 值取1.0;

F—— 强度设计系数,按表3.3.2取值。

强度设计系数

穿越管段类型

输气管道地区等级

输油管道

Ⅲ、IV级公路有套管穿越

0.72

0.60

0.50

0.40

0.72

Ⅲ、IV级公路无套管穿越

0.60

0.50

0.50

0.40

0.60

I、Ⅱ级公路、高速公路、 铁路有套管或涵洞穿越

0.60

0.60

0.50

0.40

长、中长山岭隧道、 多管敷设的短山岭隧道

0.60

0.50

0.50

0.40

水域小型穿越、短山岭隧道

0.72

0.60

0.50

0.40

0.72

水域大、中型穿越

0.60

0.50

0.40

0.40

0.60

冲沟穿越

0.60

0.50

0.50

0.40

0.60

注:①穿越渡槽、 桥梁、古迹可视其重要性按水域穿越取用设计系数。

②输气管道地区等级划分应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定。

(2)穿越段钢管的直径与壁厚之比应小于100,并应满足各种穿越条件下的管道径向稳定要求,壁厚应按下式计算:

式中δ — — 钢管计算壁厚,mm;

P—— 输送介质设计内压力,MPa;

D—— 钢管外直径, mm;

[o] ——输送钢管许用应力,MPa。

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