【正文】 15，355，400，450，500，560，630，710，800，900，1000，1200，單位都是mm也就是毫米，PE管口徑都是指外徑，對應(yīng)壓力等級的不同，管材的壁厚也就各不相同。管道強(qiáng)度計算計算參數(shù)本工程管道地區(qū)等級長度劃分見表51。強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)采用《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB502512003中的規(guī)定。 式中：δ—PE管計算壁厚(cm)；P—設(shè)計壓力(MPa)；D—鋼管外徑(cm)；бS—鋼管的最小屈服強(qiáng)度(MPa)；F—強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)；D—焊縫系數(shù)；T—℃時,。 彎頭壁厚計算應(yīng)按下式計算： δb=mδ 式中： δb—彎頭的管壁計算厚度（mm）； δ—彎頭所連接的直管段管壁計算厚度（mm）； m—彎頭的管壁厚度增大系數(shù)； R —彎頭的曲率半徑（mm）； D—彎頭的外直徑（mm）。根據(jù)以上計算公式，計算結(jié)果見表71。表71 鋼管強(qiáng)度校核計算表管徑最小壁厚se備注φ1595se162。管道強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核在埋地直管段中可產(chǎn)生由內(nèi)壓因泊松效應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力及由溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，必須進(jìn)行當(dāng)量應(yīng)力校核。受約束的埋地直管段軸向應(yīng)力計算和當(dāng)量應(yīng)力校核，按《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB502512003中附錄B的公式計算。由內(nèi)壓和溫差引起的軸向應(yīng)力按下式計算： σL=μσh+Eа（t1t2） 式中：σL—管道的軸向應(yīng)力，拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)（MPa）。μ—泊桑比，；σh—由內(nèi)壓產(chǎn)生的管道環(huán)向應(yīng)力（MPa）；P—管道設(shè)計內(nèi)壓力（MPa）；d—管子內(nèi)徑（cm）。δn—管子公稱壁厚(cm)；E—鋼材彈性模量（MPa），對碳鋼≈105。а—鋼材的線膨脹系數(shù)（℃1），對碳鋼≈1105；t1—管道下溝回填時溫度(℃),取30；t2—管道的工作溫度(℃)，取10。受約束熱脹直管段，按最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論計算當(dāng)量應(yīng)力，并應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求：σe=σhσL式中:σe—當(dāng)量應(yīng)力（MPa）；σs—管子的最低屈服強(qiáng)度（MPa）；對一種規(guī)格的鋼管，只需要對最小的壁厚進(jìn)行穩(wěn)定性校核即可。根據(jù)以上計算公式，計算結(jié)果見表72。表72 PE管強(qiáng)度校核計算表管徑最小壁厚se備注D1105se162。由上表可知，se162。，輸氣管道的強(qiáng)度滿足要求。管子需要有一定的剛度，否則在施工和使用中會造成管子變形，由于管子的剛性與材料強(qiáng)度無關(guān)，而與材料的彈性模量、徑厚比有關(guān)，因各種等級鋼號的彈性模量相同，故只考慮徑厚比即可，本設(shè)計為安全起見，進(jìn)行管道穩(wěn)定性校核。管道的徑向穩(wěn)定性應(yīng)按無內(nèi)壓狀態(tài)校核： ΔX≤ I=δn3/12式中： ΔX—鋼管水平方向最大變形量（m）； Dm —鋼管平均直徑（m）； W —作用在單位管長上的總豎向荷載（N/m）。 Z —鋼管變形滯后系數(shù)。 K —基床系數(shù)。（按最不利情況考慮）； E —管材彈性模量（N/m2）。I—單位管長截面慣性矩（m4/m）； δn—鋼管公稱壁厚（m）； ES—土壤變形模量（N/m2），（按最不利情況考慮）。根據(jù)以上計算公式得到，計算結(jié)果見表73。表73 鋼管穩(wěn)定性校核計算表敷設(shè)條件管徑最小壁厚Δx備注一般直埋地段φ1595Δx162。由上表可知，一般地段及橫穿公路的管道穩(wěn)定性都能滿足要求。利用管道進(jìn)行儲氣，必需考慮管道的疲勞極限。管內(nèi)壓力周期性變化時(管道壽命按40年，每天周期性變化1次)，需對其進(jìn)行疲勞核算。根據(jù)《城鎮(zhèn)高壓、超高壓天然氣管道技術(shù)規(guī)程》（DGJ081022003 J102632003），核算條件是：如果鋼管的應(yīng)力變化次數(shù)為15000次，則環(huán)向應(yīng)力變化值應(yīng)小于125Mpa。經(jīng)核算。本工程所選管道符合疲勞核算的條件要求。線路用管計算結(jié)果綜上所述，本工程不同地區(qū)等級的一般地段、穿跨越等特殊地段以及彎頭用管的各種口徑的管道類型、鋼種等級、選用壁厚及其管道長度詳見下表74。表74 選用管道規(guī)格匯總表序號管徑(mm)鋼管類型鋼種等級長度(km)備注1φ1596流體用無縫鋼管2035　第八章 輸氣站場概述陵縣天然氣檢測調(diào)度及搶險維護(hù)中心工程接收冀寧聯(lián)絡(luò)線與安濟(jì)線來氣，負(fù)責(zé)向陵縣城區(qū)及附近各工廠及各用戶供氣。本工程高壓輸配系統(tǒng)共設(shè)1座站場1座加氣站（含門站與加氣站），加氣站與門站共用一處土地，各站設(shè)計規(guī)模見表81。表81 站設(shè)計規(guī)模表序號站場名稱占地面積（㎡）年輸氣量（104m3/a）1天然氣檢測調(diào)度及搶險維護(hù)中心1000010950站場設(shè)置符合陵縣城區(qū)規(guī)劃。符合高壓管線總體走向，盡量靠近主要供氣點(diǎn)，使供氣支線長度較短。建站外部條件較好。最佳布站方案應(yīng)盡量使管網(wǎng)輸氣量最大、沿途壓損最小、輸送效率最高、各分輸站的配氣能力與下游中壓管道及門站的要求相適應(yīng)。 根據(jù)現(xiàn)場實地踏勘結(jié)果，本工程各站初選位置如下：陵縣天然氣檢測調(diào)度及搶險維護(hù)中心擬定于陵縣陵邊路路西側(cè)，北外環(huán)路（變電所）北側(cè)，總占地面積約為15畝左右，日供氣能力2萬立方米，預(yù)計投資額為1800萬元。附屬管道設(shè)計為D110燃?xì)夤艿?起點(diǎn)為陵邊路燃?xì)庵袎汗艿老虮奔s140米。站場工藝本工程站場按2015年規(guī)模進(jìn)行設(shè)計，預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展空間。各站場分述如下：供氣能力20000m3/h。：進(jìn)站流量：4200～12000m3/h； 出站流量：4200～12000m3/h；： ～；： ；： ；。（1）門站接收來氣； （2）進(jìn)站超壓報警；（3）上游或下游管線破裂時，進(jìn)、出站天然氣緊急截斷；（4）進(jìn)站天然氣全組分(或熱值)、水露點(diǎn)和H2S在線檢測；（5）進(jìn)站天然氣過濾；（6）進(jìn)站天然氣的校核計量；（7）接收或發(fā)送清管器（球）；（8）站內(nèi)用氣調(diào)壓及計量；（9）站內(nèi)及干線天然氣的放空。過濾分離器兩臺（1用1備）；渦輪流量計兩臺（1用1備）；清管器發(fā)送裝置1套；DN80調(diào)壓器兩臺（1用1備）；匯氣管3臺；～。來氣從1匯氣管分兩路經(jīng)過濾分離器除去可能帶入的粉塵、雜質(zhì)后，由渦輪流量計對上游氣量進(jìn)行校核，再經(jīng)2匯管后分兩路進(jìn)行調(diào)壓加熱后向中壓管網(wǎng)供氣。從3匯管接出一路經(jīng)調(diào)壓計量向站內(nèi)供氣。站內(nèi)設(shè)有清管器發(fā)送裝置一套，清管作業(yè)均為半自動操作，清管裝置能適應(yīng)將來采用智能清管器在線檢測的要求。主要工藝設(shè)備選型本管道所輸送氣體為凈化天然氣，但輸氣管線較長，各門站用立式過濾分離器進(jìn)行過濾。站內(nèi)主要截斷閥門采用密封性能好、操作方便的電動球閥。排污閥、放空閥擬采用密封性能好、使用壽命長、噪音小、耐沖刷的節(jié)流截止閥。一般截斷用閥門采用密封性能好的球閥。安全閥選用起跳回座精度高的先導(dǎo)式安全閥。、發(fā)裝置為今后能檢測輸氣管道的腐蝕等情況，本工程站場采用能通過智能清管器的清管器收、發(fā)裝置。本項目站場計量為門站對下游用戶供氣的貿(mào)易計量和站內(nèi)自用氣計量。為更好的校核上游來氣流量，接收站進(jìn)站計量儀表的選型與設(shè)置原則為：。本項目門站選用計量精度高、量程比大的渦輪流量計。本項目門站出站計量均為對下游用戶的貿(mào)易計量。由于供氣量均較大，全部選用渦輪流量計。站內(nèi)自用氣流量小、用氣量波動大，、量程比大的的羅茨流量計。（站內(nèi)流程并沒畫出）站內(nèi)自用氣計量選用體積修正儀對溫度、壓力進(jìn)行修正。本項目各門站壓力流量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇串聯(lián)監(jiān)控+并聯(lián)備用（近期1用1備1預(yù)留，遠(yuǎn)期2用1備）的方式，確保不間斷可靠供氣。單路采用緊急切斷閥+監(jiān)控調(diào)壓器+流量調(diào)節(jié)閥的方式。站內(nèi)自用氣選用自力式調(diào)壓器，采用兩級調(diào)壓器串聯(lián)的方式調(diào)壓，設(shè)1用1備兩個調(diào)壓路保障穩(wěn)定可靠供氣。調(diào)壓器前設(shè)電加熱器加熱。本項目調(diào)壓器均選用靈敏度高、響應(yīng)速度快、出口壓力調(diào)整精確、安裝容易、維護(hù)方便的間接作用式調(diào)壓器。天然氣調(diào)壓時，因壓力降導(dǎo)致溫度降低，為防止天然氣中的碳?xì)浠衔锘蛞后w結(jié)冰，需要設(shè)置換熱設(shè)備。本項目各門站選擇天然氣熱水爐和熱交換器組成換熱系統(tǒng)，在調(diào)壓設(shè)備前對天然氣進(jìn)行加熱。站場用管，D110的管道采用流體用PE管，管道材質(zhì)為聚乙烯(PE)管道系統(tǒng)。材料為國家標(biāo)準(zhǔn)GB 燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管道系統(tǒng) 第九章 管道防腐外防腐層選用原則埋地長輸管道外防腐涂層選用應(yīng)遵照以下原則：實際工程應(yīng)用中技術(shù)成熟可靠，防腐效果好。有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與管道具有良好粘結(jié)力，耐陰極剝離，耐植物根莖穿透，耐微生物腐蝕，具有足夠機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能，易于補(bǔ)口補(bǔ)傷，能與陰極保護(hù)聯(lián)合使用。質(zhì)量可靠，來源廣泛，經(jīng)濟(jì)合理，在達(dá)到防腐技術(shù)要求的前提下節(jié)省投資。能機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，滿足工程建設(shè)需要。外觀光滑平整，與土壤摩擦系數(shù)小，可減少外部阻力。外防腐層選擇目前，國內(nèi)外用于埋地長輸管道外防腐的涂層主要有：石油瀝青、環(huán)氧煤瀝青、煤焦油瓷漆、環(huán)氧粉末、二層PE和三層PE等，實踐證明每種涂層各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。（1）石油瀝青石油瀝青從19世紀(jì)就開始用于埋地鋼質(zhì)管道的外防腐層，直至七十年代末幾乎是我國長輸管道唯一正式使用的外防腐材料。其主要優(yōu)點(diǎn)是有一定的防腐性能、取材容易、價格較低、施工技術(shù)簡單；主要缺點(diǎn)是吸水率高、易老化、抗土壤應(yīng)力能力低、耐熱性差、不抗細(xì)菌破壞與植物根系穿透等，石油瀝青機(jī)械強(qiáng)度低，在運(yùn)輸、施工過程中的損傷機(jī)率大；吸水率高、抗土壤應(yīng)力差導(dǎo)致絕緣電阻小，陰極保護(hù)電流大；另外石油瀝青不耐植物根系穿透，要求管道兩側(cè)各5m的范圍內(nèi)不允許種植深根作物。（2）環(huán)氧煤瀝青環(huán)氧煤瀝青由環(huán)氧樹脂、煤焦油瀝青、防腐顏填料、溶劑及固化劑組成。它的主要優(yōu)點(diǎn)是具有良好的物理性能和耐化學(xué)腐蝕性能，優(yōu)良的的耐水性、絕緣性、抗菌性腐蝕及植物根侵蝕的特點(diǎn)，在各種酸、堿、鹽、水和油類中長期浸泡無變化，另外，該涂料施工方便，具有長效防腐功能。由于涂料的固體含量高，成膜快，因此可以采用冷涂施工。它是一種比石油瀝青優(yōu)異的防腐材料，而且價格也比較便宜。該涂料的主要缺點(diǎn)是施工過程中固化時間長，固化期間風(fēng)沙、雨水、霜雪對防腐層質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，常溫自干的防腐層機(jī)械性能和耐陰極剝離性能不如環(huán)氧粉末和擠塑聚乙烯防腐層，但由于它比合成樹脂防腐層價格低、施工方便，在性能方面有其獨(dú)特的長處，市場潛力較大，常用于鹽湖地區(qū)。此外，環(huán)氧煤瀝青抗紫外線性能差，宜用于埋地管道。（3）煤焦油瓷漆煤焦油瓷漆是在煤焦油瀝青中加入蒽油、洗油、煤粉及滑石粉制成的，同環(huán)氧煤瀝青一樣有很長的應(yīng)用歷史，從最早的純煤焦油瀝青發(fā)展到現(xiàn)在的加煤粉、滑石粉等改性衍變成的煤焦油瓷漆。煤焦油瓷漆為多層厚涂層, 增強(qiáng)纏繞施工。它的主要優(yōu)點(diǎn)是耐酸、堿、鹽、植物根系穿透和微生物腐蝕，吸水率低，耐土壤應(yīng)力強(qiáng)，使用壽命長，涂層價格便宜。其缺點(diǎn)是在應(yīng)用過程中產(chǎn)生的煙氣有毒，污染環(huán)境，但可以通過設(shè)置煙氣凈化系統(tǒng)加以防治。近年來，國家對環(huán)境保護(hù)的要求日趨嚴(yán)格，使得煤焦油瓷漆的現(xiàn)場防腐施工難度加大。二十世紀(jì)六、七十年代，煤焦油瓷漆在美、英、中東及東南亞地區(qū)廣泛應(yīng)用，我國武漢、上海等地二十年代采用的煤焦油瀝青與麻布組合的管道防腐層，至今仍基本完好，可見其使用壽命的長久和防腐性能的優(yōu)越性。（4）環(huán)氧粉末（FBE）熔結(jié)環(huán)氧粉末（FBE）是以熱固型環(huán)氧樹脂為主要原料，與一般溶劑型防腐涂料不同，它不是以易燃的有機(jī)溶劑作為分散劑，而是以空氣作為分散介質(zhì)，借助于高速氣流和電荷引力將粉末均勻噴射在預(yù)熱好的鋼管表面，在高溫作用下，粉末熔融成均勻的防腐漆末。由于其粘結(jié)力強(qiáng)、陰極剝離半徑小、使用溫度范圍寬、化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度大、抗土壤應(yīng)力好等優(yōu)點(diǎn)，在國外被廣泛應(yīng)用，國內(nèi)也已在油氣管道上推廣使用。其主要缺點(diǎn)是涂層薄而硬，對鋼管表面處理、環(huán)境溫度、濕度等條件要求很嚴(yán)，稍有疏忽就會產(chǎn)生針孔，影響防腐效果；防腐涂層非常不耐尖銳物的碰撞、水汽滲透率也很高，不宜用于山地和潮濕的環(huán)境。熔結(jié)環(huán)氧涂層為薄涂層，抗沖擊與耐磨性能差，在運(yùn)輸、儲存、施工過程中要求十分小心，否則補(bǔ)傷工作量將十分巨大，造成補(bǔ)傷費(fèi)用劇增，并給管道的安全運(yùn)行留下隱患。該涂層從二十世紀(jì)七十年代初正式投入使用，八十年代末開始少量用于長輸管道的河流定向鉆穿越。（5）擠塑聚乙烯擠塑聚乙烯防腐層分兩層結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)。兩層結(jié)構(gòu)由底膠層和聚乙烯層組成，它具有防腐性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，耐沖擊，在管段運(yùn)輸、敷設(shè)過程中不易損壞。另外，該涂層電絕緣性能好，無針孔，無污染，施工條件好，且價格低。其主要缺點(diǎn)是粘結(jié)力較差，容易失粘，失去粘結(jié)力后，易造成陰極保護(hù)屏蔽，抗紫外線性能差，且由于與鋼管的熱脹系數(shù)不同而容易出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，故不適用于地上裸露管道，施工過程中不宜長時間暴露于日光中。三層結(jié)構(gòu)由環(huán)氧粉末、粘膠劑和聚乙烯層組成，它較好地克服了兩層結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，是目前最為優(yōu)良的防腐層，該涂層結(jié)構(gòu)技術(shù)要求高，是當(dāng)今綜合性能優(yōu)異的高檔涂層，越來越多的用于侵蝕性地區(qū)、高溫管道及國際管道工程，據(jù)統(tǒng)計，1996年國際上其用量僅次于環(huán)氧粉末，其缺點(diǎn)就是造價太高。外防腐涂層的選擇首先要講究實用——確保管道防腐絕緣，延長管道使用壽命，其次是防腐涂層價格上的考慮。防腐涂層的費(fèi)用約占管道總費(fèi)用的3~5%，若不能保證管道防腐質(zhì)量，就可能因小失大，使管道受到損害，甚至發(fā)生嚴(yán)重事故。在防腐涂層選擇時，不僅要看防腐涂層的單價，更要看重防腐涂層的最終使用經(jīng)濟(jì)效益，包括防腐涂層性能好壞、使用壽命、補(bǔ)傷費(fèi)用、管溝回填費(fèi)用、敷