燃气管道弹性敷设设计参数的计算

燃气管道弹性敷设设计时几个参数的计算燃气管道的弹性敷设设计是为了保证管道在温度变化和地震等情况下能够有一定的变形能力，从而减少管道的应力和变形。

在设计过程中，需要考虑的参数包括管道的长度、管道材料的弹性模量、管道的温度变化、管道的固定支座、管道的支持装置等。

首先，需要计算管道的长度。

管道的长度是指管道的实际长度。

在进行弹性敷设设计时，需要考虑管道的伸长或缩短量，这取决于管道所处的环境温度和管道材料的线膨胀系数。

伸长或缩短的长度可以通过管道的温度与环境温度之差以及管道的长度系数来计算。

其次，需要计算管道材料的弹性模量。

弹性模量是指材料在受力后发生弹性变形的能力。

不同材料具有不同的弹性模量，通过弹性模量的计算可以确定管道在弯曲或拉伸时的应力和变形情况。

然后，需要计算管道的温度变化。

温度变化是指管道所受到的环境温度的变化。

管道的温度变化会导致管道的伸长或缩短，从而产生应力和变形。

计算管道的温度变化需要考虑管道所处的环境温度和管道的自由伸缩长度。

接下来，需要设计管道的固定支座。

固定支座是指管道的支撑装置，用于固定管道的位置，防止管道的不受约束变形。

固定支座的设计需要考虑管道的应力和变形情况，以及管道的受力位置和受力方向。

最后，需要设计管道的支持装置。

支持装置是指管道的支持装置，用于支持管道的位置，防止管道的垂直和水平位移。

支持装置的设计需要考虑管道的长度和重量，以及管道的应力和变形情况。

总之，燃气管道的弹性敷设设计涉及到多个参数的计算，包括管道的长度、材料的弹性模量、温度变化、固定支座和支持装置等。

这些参数的计算可以帮助工程师设计出安全可靠的燃气管道系统，保证管道在各种环境条件下都能正常运行。

在役天然气管道沉降控制值的分析探讨隧道网 (2008-5-5) 来源：上海市市政工程质量监督站摘要：从钢管管道所具备的轴向弯曲变形能力出发，通过确定其轴向允许曲率半径[R]，得出管道的理论允许沉降量。

结合工程实际中在役高压、超高压天然气管道的安全性和沉降线形分析，提出其实际控制沉降量计算方式。

该计算方法有较好的借鉴意义。

关键词：天然气管道；允许曲率半径；沉降量计算与取值上海沪宁高速公路(A11)拓宽改建工程中，高速公路沿线紧邻一根在役(已建成投运的)城市天然气主干管道(西气东输上海天然气输气管网工程I、Ⅱ标)。

根据《上海市燃气管道设施保护办法》的规定，这基本属于安全控制范围，局部属于安全保护范围。

无论对实施拓宽改建工程本身的安全施工，还是对在役天然气管道的安全运营，都是存在极大的工程风险。

笔者参与了上海A1l拓宽改建工程的风险预评估和西气东输建设阶段的工程质量安全监督。

以下就天然气管道保护中有关管道允许沉降量的技术要求，进行分析探讨。

1 上海在役燃气管道的一些基本情况根据GB50028-1993《城镇燃气设计规范》(2002版)，城镇燃气管道的设计压力分级为：低、中、次高、高压，而上海天然气管道最高设计压力已突破这一规定，并在上海市地方规范中增设了超高压管道等级(详见表1)。

目前上海燃气管道主要管材的应用情况见表2。

鉴于上海城镇化水平较高、郊区人口也相对密集，从确保管道运行安全出发，对城市高压、超高压天然气管道用钢管主要选用了X52、X56、：X60、X65级等，钢管防腐以聚乙烯(3PE)外防腐层结合阴极保护技术。

以西气东输工程为例，其管材具体指标见表3。

表1 城镇燃气管道设计压力(表压)分级表2 上海燃气管道主要管材及接口形式的应用情况及特点表3 上海西气东输工程中主要使用钢管的技术要求2 在役高压、超高压钢管管道的沉降分析2.1 有关概念1) 弹性弯曲：管道轴向在外力或自重作用下产生的弹性限度范围内的弯曲变形。

燃气管道设计时应考虑的几个问题作者：孔险峰来源：《中国科技博览》2014年第07期[摘要]城市燃气管道设计是一项技术性很强的工作，需要综合考虑各方面的影响因素，涉及到的技术要点之多，本文就燃气管道设计过程中，对管道经常发生的一些腐蚀等问题进行重点分析。

[关键词]燃气管道管道转角设计中图分类号：TU996.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0082-01引言：《输气管道工程设计规范》是以为城市输送燃气的长输干线为主要对象。

该规范以提高管道自身的强度安全作为输气管道的设计原则，参照美国国家标准ANSIB31.8，采用地区等级划分确定强度设计系数，再进行管道强度计算，管道与建、构筑物之间的水平净距在规范中并没有具体规定。

设计中具体体现在以不同地区等级，采用不同的强度设计系数，进行管道强度计，来保证管道周围建构筑物的安全。

地区等级是以沿管道中心线两侧各200米范围内，任意划分成长度为2km的若干地段，按划定地段内的户数确定的。

通常来说，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、工业区、发展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、地下设施多的地段。

1 管材的选取在进行超高压燃气管道设计时，因管线与其它建、构筑物水平净距的确定始终是以强调管道自身的安全性为前提的，因此在进行压力大于1.6MPa的燃气管道设计时，必须对管道、弯头、弯管的壁厚进行计算。

《输气管道工程设计规范》中规定在进行管道强度计算时，不考虑增加管壁的腐蚀裕量。

这是因为规范中明确提出了输气管道防腐设计必须符合国家现行标准《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》的有关规定。

而这两本规范是根据国内外的实践经验制定的，规范中提出了防止管道外腐蚀的有效办法。

燃气管道弹性敷设设计时几个参数的计算管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形,施工中利用这种变形,改变管道走向或适应高程变化的管道敷设方式叫做弹性敷设。

利用弹性敷设可以减少弯管数量,降低投资。

1、弹性敷设的要求及计算方法《输气管道工程设计规范》GB 50251中 4、3、14款的规定:弹性敷设管道的曲率半径应满足管子强度要求,且不得小于钢管外径的1000倍。

垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管道在自重作用产生的挠度曲线的曲率半径,其曲率半径按下式计算:3242cos 13600D R αα-≥式中 R —— 管道弹性弯曲曲率半径(m);D ——管道的外径(cm);α——管道的转角(°)。

即在垂直面上弹性敷设管道曲率半径要同时满足大于等于1000D 与大于管道在自重作用产生的挠度曲线的曲率半径两个条件。

为确保管道敷设时满足这两个条件,同时为方便施工,管道纵向施工图应给出弹性敷设曲率半径Rt 、弹性敷设弧型管长A 、切线长度L 、弹性敷设起终点标高、埋深等参数。

在管道纵向施工图设计时已知各桩点地面标高、弹性敷设管道管径、拟设计埋深及各桩点里程,据已知条件求解这些参数的计算步骤如下:（1） 计算α图一L:切线长度 E:外矢矩 M:弹性敷设起点 N: 弹性敷设终点 O:管线拐点设弹性敷设管道形成的圆在M 点、N 点的切线与水平线的交角分别为α1、α2(α1、α2可根据三角函数求得)。

根据四边形内角与定理,OM 、ON 的夹角α为: ①OM 、ON 在水平线同侧时:α=α1+α2;②OM 、ON 在水平线不同侧时:α=│α1-α2│。

(2)确定弹性敷设曲率半径Rt:1000D 及3242cos 13600D R αα-=的计算结果中的较大值即为弹性敷设曲率半径Rt 。

（3） 计算切线长度L2αtg Rt L •=（4） 计算弧长Aαπα••≅••=R RtA 01744.0180（5） 计算外矢距:2αtg Rt L •=Rt L Rt -+=E 22（6） 以管线拐点O 为坐标原点,计算弹性敷设圆心P 的坐标(a,b)。

燃气管道弹性敷设设计时几个参数的计算管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形，施工中利用这种变形，改变管道走向或适应高程变化的管道敷设方式叫做弹性敷设。

利用弹性敷设可以减少弯管数量，降低投资。

1.弹性敷设的要求及计算方法《输气管道工程设计规范》GB 50251中 4.3.14款的规定：弹性敷设管道的曲率半径应满足管子强度要求，且不得小于钢管外径的1000倍。

垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管道在自重作用产生的挠度曲线的曲率半径，其曲率半径按下式计算：3242cos 13600D R αα-≥式中 R —— 管道弹性弯曲曲率半径(m)；D ——管道的外径(cm)；α——管道的转角(°)。

即在垂直面上弹性敷设管道曲率半径要同时满足大于等于1000D 和大于管道在自重作用产生的挠度曲线的曲率半径两个条件。

为确保管道敷设时满足这两个条件，同时为方便施工，管道纵向施工图应给出弹性敷设曲率半径Rt 、弹性敷设弧型管长A 、切线长度L 、弹性敷设起终点标高、埋深等参数。

在管道纵向施工图设计时已知各桩点地面标高、弹性敷设管道管径、拟设计埋深及各桩点里程，据已知条件求解这些参数的计算步骤如下：（1） 计算α图一L ：切线长度 E ：外矢矩 M ：弹性敷设起点 N ： 弹性敷设终点 O ：管线拐点 设弹性敷设管道形成的圆在M 点、N 点的切线和水平线的交角分别为α1、α2（α1、α2可根据三角函数求得）。

根据四边形内角和定理，OM 、ON 的夹角α为：①OM 、ON 在水平线同侧时：α=α1+α2；②OM 、ON 在水平线不同侧时：α=│α1-α2│。

（2）确定弹性敷设曲率半径Rt ：1000D 及3242cos 13600D R αα-=的计算结果中的较大值即为弹性敷设曲率半径Rt 。

（3） 计算切线长度L（4） 计算弧长Aαπα••≅••=R RtA 01744.0180（5） 计算外矢距：Rt L Rt -+=E 22（6） 以管线拐点O 为坐标原点，计算弹性敷设圆心P 的坐标（a ，b ）。

油气管道的弹性敷设设计作者：商庆伟来源：《科学与财富》2018年第23期摘要：在论述油气管道的弹性敷设时，应当确保管道自身强度和变形条件满足实际功能稳定性的需求，并在此基础上提供弯曲受热管道处理方式，以便整体油气管道运行环境安全。

在此期间，针对油气管道的弹性敷设设计应当明确计算依据的指向性，并将弹性挠曲线等因素融入到当前设计环境内部，这样才能够确保整体设计工作满足质量要求。

本文根据油气管道的弹性敷设设计的特性展开分析，在明确最小弯曲半径和管沟参数同时，期望能够为后续油气管道设计提供参照。

关键词：油气管道；弹性敷设；施工设计；方法分析1 油气管道的弹性敷设设计概述油气输送管道在平面走向改变处和竖面坡度、坡向改变处都会出现大量的转角点。

管线的转弯可利用工厂预制的冲压弯头或热弯弯头、现场弯管机冷弯的冷弯弯头和弹性弯曲的管道来实现；冲压和热弯弯头的弯曲半径范围分别为（1.5-4）D和（3～16）D。

由于弯头的转弯半径小，在较高温差压力作用下，弯头处会产生较大的应力；若埋深不够，弯头处管段的纵向稳定性也不易保证，因此在地下受热管线的弯头两侧一定位置处常需设置固定墩。

冷弯弯管的弯曲半径为（18～80）D.国外常利用冷弯弯管来实现长输管线在一般地段的转弯。

我国虽从国外引进了现场弯管机，但有此设备的施工单位不多。

管道弹性敷设具有许多优点：管道的应力分布均匀，不存在过高的峰值应力；管道基本上处于嵌固状态，不需设置固定墩；管线由直管道组焊取代弯头组焊施工方便。

但弹性敷设段管沟的形状或标高要严加控制，才能保证管线紧贴沟底。

在河流穿越管线或直接教设于浸水地段或沼泽地的管线，广泛采用弹性敷设实现管线转弯；而对一般地段的转角点，采用何种管道敷设方式，要综合考虑多种因素，如曲管应力大小。

管线的纵向稳定性、清管器的要求，场地条件等等经技术经济分析比较后确定。

2 油气管道敷设的最小弯曲半径分析最小弯曲半径根据管道的强度和变形条件确定，对上凸弹性弯曲管道，还要考虑纵向稳定性条件。

燃气管道随桥敷设设计的若干问题浅析作者：张洋来源：《科学与技术》2018年第15期摘要：在对燃气管道工程进行设计时，常遇到需要随桥敷设的情况。

本文着重对燃气管道随桥敷设设计过程中遇到的一些问题进行浅析，并得出相应的处理建议。

便为燃气设计从业者提供一些经验和理论依据。

关键词：燃气管道；随桥敷设；设计1随桥敷设的适用范围根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6.3.10条规定，燃气管道随桥敷设的输送压力不应大于0.4MPa。

2随桥敷设的通常做法根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6.3.10条规定，随桥敷设的燃气管道通常做法如下：2.1选材的考虑：随桥敷设燃气管道应采用加厚的无缝钢管或者焊接钢管，并尽量减少焊缝；若有焊缝，对焊缝进行100%无损探伤（《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T 250-2016中要求管道应进行100%射线探伤和100%超声波探伤，并应符合相应质量等级）。

2.2不影响船只通航考虑：通航河流燃气管底标高应符合通航净空要求；2.3应力消除考虑：管道应设置必要的补偿和减震措施，如补偿温度形变的波纹管补偿器，钢管出入土端的减震措施等。

2.4防腐考虑：考虑到管道长期暴露在空气中容易受外界影响，加速腐蚀进程，对燃气管道随桥敷设的管段采用较高等级的防腐保护，对采用阴极保护的埋地钢管与架空管道之间设置绝缘装置等。

2.5随桥敷设的燃气管道支座（架）采用不燃烧材料制作。

3随桥敷设燃气管道设计过程中的常见问题及处理建议3.1如何选取钢管建议：钢管选取可按如下选取①钢管壁厚选取应大于GB50028-2006表6.3.2中的钢质燃气管道最小公称壁厚值，并考虑适当的腐蚀余量，通常需要比埋地部分钢管壁厚厚1～2mm左右。

②钢管选择，可选管材性能符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163-2018、《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479-2013、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310-2017、《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091-2015的钢管等。

设计参数及计算方法一、燃气小时计算流量的确定燃气管道及设备的通过能力都应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。

小时计算流量的确定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。

确定燃气小时计算流量的方法有两种：不均匀系数法和同时工作系数法。

1.不均匀系数法各种压力和用途的城市燃气管道的计算流量是按计算月的小时最大用气量计算的。

居民生活和商业用户燃气小时计算流量，计算公式如下：Q h＝（1／n）·Q a …………………………………………………………………3-①燃气小时计算流量（m3／h）；式中：Q h——Q a ——年燃气用量（m3／a）；n ——燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K hK m——月高峰系数。

计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；K d ——日高峰系数。

计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；K h——小时高峰系数。

计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比；居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。

当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。

月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取2.2～3.2。

工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量，宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料确定。

采暖通风和空调所需燃气小时计算流量。

可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算确定。

2.同时工作系数法在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时，燃气的小时计算流量，应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定，计算公式如下：Q h＝K t（∑KNQ n）…………………………………………………………………3-②式中Q h—燃气管道的计算流量（m3／h）；K t—不同类型用户的同时工作系数；当缺乏资料时，可取K t＝1；K —燃具同时工作系数，居民生活用燃具可按表2-3-1确定。

设计参数及计算方法一、燃气小时计算流量的确定燃气管道及设备的通过能力都应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。

小时计算流量的确定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。

确定燃气小时计算流量的方法有两种：不均匀系数法和同时工作系数法。

1.不均匀系数法各种压力和用途的城市燃气管道的计算流量是按计算月的小时最大用气量计算的。

居民生活和商业用户燃气小时计算流量，计算公式如下：Q h＝（1／n）·Q a …………………………………………………………………3-①燃气小时计算流量（m3／h）；式中：Q h——Q a ——年燃气用量（m3／a）；n ——燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K hK m——月高峰系数。

计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；K d ——日高峰系数。

计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；K h——小时高峰系数。

计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比；居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。

当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。

月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取2.2～3.2。

工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量，宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料确定。

采暖通风和空调所需燃气小时计算流量。

可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算确定。

2.同时工作系数法在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时，燃气的小时计算流量，应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定，计算公式如下：Q h＝K t（∑KNQ n）…………………………………………………………………3-②式中Q h—燃气管道的计算流量（m3／h）；K t—不同类型用户的同时工作系数；当缺乏资料时，可取K t＝1；K —燃具同时工作系数，居民生活用燃具可按表2-3-1确定。

长输管道与燃气管道思考题长输管道与燃气管道思考题1、压力管道的分类及其相关定义。

按照2008年1月8日颁布的《压力容器压力管道设计许可规则》，分别写出长输管道、公用管道、工业管道、动力管道分类？2、城镇燃气输配系统的构成。

3、城镇燃气高压管道的壁厚如何计算？答：城镇燃气管道壁厚是按第三强度理论计算的，其直管段壁厚计算公式为：式中：——钢管计算壁厚（mm）；P——设计压力（MPa）；d——钢管外径（mm）；——钢管的最低屈服强度（MPa）；F——强度设计系数；——焊缝系数。

4、城镇燃气高压管道的强度设计系数F应如何确定？答：城镇燃气高压管道强度设计系数F应符合下表的规定。

地区等级强度设计系数F一级地区 0.72二级地区 0.60三级地区 0.40四级地区 0.305、城镇燃气高压管道穿越铁路、公路和人员集中场所以及门站、储配站、调压站内管道强度设计系数应如何确定？答：高压燃气管道穿越铁路、公路和人员集中场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数，应符合下表的规定。

穿越铁路、公路和人员聚集场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数。

管道及管段地区等级一二三四强度设计系数F有套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道 0.72 0.6 0.4 0.3无套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道 0.6 0.5有套管穿越Ⅰ、Ⅱ级公路、高速公路、铁路的管道 0.6 0.6 门站、储配站、调压站内管道及其上、下游各200m管道，截断阀室管道及其上、下游各50m管道（其距离从站和阀室边界线起算） 0.5 0.5人员聚集场所的管道 0.4 0.46、高压燃气管道焊接支管连接口的补强应符合哪些规定？高压燃气管道焊接支管连接口的补强应符合下列规定：（1）补强的结构型式可采用增加主管道或支管道壁厚或同时增加主、支管道壁厚、或三通、或拔制扳边式接口的整体补强型式，也可采用补强圈补强的局部补强型式。

（2）当支管道公称直径大于或等于1/2主管道公称直径时，应采用三通。

城镇燃气管道计算目录低压燃气管道采用什么水力计算公式？高、次高、中压燃气管道采用什么水力计算公式？城镇燃气管道水力计算中摩擦阻力系数久如何计算？城镇燃气管道的局部阻力如何计算？城镇燃气管网与分配管道流量如何计算？城镇燃气环状管网的计算步骤如何？城镇燃气管网计算采用什么计算机软件？城镇燃气高压管道的壁厚如何计算？城镇燃气高压管道的强度设计系数F 应如何确定？城镇燃气高压管道穿越铁路、公路和人员集中场所以及门站、储配站、调压站内管道强度设计系数F 应如何确定？高压燃气管道焊接支管连接口的补强应符合哪些规定？高压燃气管道附件的设计和选用应符合哪些规定？低压燃气管道采用什么水力计算公式？低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失按下式计算：27506.2610v q P T L d T λρ∆=⨯ ( 4.1.36 ) 式中 △P － 燃气管道摩擦阻力损失，Pa ；λ― 燃气管道摩擦阻力系数；L ― 燃气管道的计算长度，m ；q v － 燃气管道的计算流量，ｍ3／h ；d ― 管道内径，mm ；ρ― 燃气的密度，kg/m 3；T ― 设计中所采用的燃气温度，K ；T 0 －273．15 , K 。

高、次高、中压燃气管道采用什么水力计算公式？高、次高、中压燃气管道水力计算公式如下：2221012501.2710v q P P T Z L d T λρ-=⨯ ( 4.1.37 )式中 Pl ― 燃气管道起点压力，绝压KPa ；P2 ― 燃气管道终点压力，绝压KPa ；Z ― 压缩系数，当燃气压力＜l.2MPa ( G ）时z 取l ；L ― 燃气管道计算长度，km ；λ ― 燃气管道摩擦阻力系数。

城镇燃气管道水力计算中摩擦阻力系数久如何计算？燃气管道的摩擦阻力系数λ可按柯列勃洛克（F.Colebrook ）公式计算。

2lg3.7K d ⎛=+ ⎝ (4.1.38 ) 式中 lg ― 常用对数；K ― 管壁内表面的当量绝对粗糙度，其大小与管道材质、制管工艺、施工焊接情况、燃气质量、管材存放年限和条件等因素有关。

钢制燃气管道沉降的分析、控制与监测吴刚强【摘要】针对燃气管道沉降的状况，主旨贯彻管道建设期选择合理的施工工艺和管道的基础处理，管道运行期采取沉降监测措施。

文章综合分析管道沉降的原因、影响因素和变形的计算原理，对管道的基础处理提出了钻孔灌注桩桩基加固法和地基基础加固法，同时，对管道运行期的沉降监测提出了相应的方法，包括监测点布设原则和监测点设计原理。

%The paper analyzes reasons of the pipeline subsidence,influencingfactorsand thecalculation principleof deformation, and thefoundation reinforcementas well. Methods to monitor the subsidence in the pipeline operation have been put forward.【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P7-12)【关键词】沉降分析;变形计算;基础处理;沉降监测【作者】吴刚强【作者单位】中石化天然气分公司川气东输销售营业部【正文语种】中文0 概述随着我国天然气产业迅猛发展，天然气输送管道发生受损的事故时有发生。

造成天然气管道受损的主要原因有:外力作用的破坏、腐蚀、焊接材料缺陷和地基的不均匀沉降。

对于填海区域内的高压天然气管道而言，尤其应考虑地面沉降对其造成的影响，由于填海区的沉降数值普遍较大，对于地下管道来说，沉降会造成管道变形，而填海区域经常发生的不均匀沉降会对管道造成更大的影响。

虽然钢制管道具有一定的韧性，能够承受一定程度的变形，但当变形造成的当量应力超过材料的最小屈服强度，钢管就有可能发生破损或者断裂，造成天然气泄漏。

管道中的高压天然气一旦泄漏，压缩气体会迅速膨胀，释放大量的能量。

泄漏的天然气与空气混合后，遇到火种将引起爆炸、火灾，将会造成巨大的损失，对周围的环境和人员产生严重的后果。

分析城市燃气管道水平定向穿越设计发布时间：2022-11-20T12:23:00.188Z 来源：《中国科技信息》2022年第14期第7月作者：张斌[导读] 本文从对水平定向穿越技术的介绍谈起张斌北京东方华智石油工程有限公司海南分公司海南省海口市 570000摘要：本文从对水平定向穿越技术的介绍谈起，然后详细介绍了水平定向穿越设计施工中的关键技术，最后就水平定向穿越设计施工中常见问题及解决方法进行了系统的分析和说明。

关键词：城市燃气管道水平定向穿越设计前言：在燃气输配管道的施工技术上，定向穿越技术近年在我国有了广泛的应用，它解决了管道穿越铁路、公路、河流、城市街道等无法开挖地段的施工问题，与其他穿越技术相比，具有施工周期短、不受季节限制、穿越质量好、不损坏地面构筑物、不影响航运、不需要任何加重稳管措施、保护环境、造价低等诸多优点。

1、定向钻穿越定向钻穿越是采用水平定向钻机将穿越管段按照设计轨迹通过障碍物的一种非开挖管道安装施工方法。

定向钻主要由钻机系统、泥浆系统、控向系统和钻具等部分组成。

管道定向钻穿越施工过程主要分三步：钻导向孔、预扩孔和管道回拖。

影响定向钻穿越施工的因素主要有穿越长度、管道管径、场地以及工程地质状况等。

2、燃气管道定向钻穿越设计要求2.1穿越管段的位置应选择两侧场地宽敞、交通方便的地段，出、入土端外侧各预留保持不少于10米的直管段。

2.2定向钻穿越设计应选择的地质条件为砂土、粉土、粘土、亚粘土。

对穿越两岸有一定厚度的卵石层时，可采取加套管、固结、开挖等有效措施以实现管道定向穿越。

2.3水平定向钻穿越一般采用弹性敷设，穿越管段曲率半径不宜小于管道外径的1500倍，且不应小于管道外径的1200倍。

2.4水平定向钻敷设穿越管段的入土角宜为8°～18°，出土角宜为4°～12°，实际设计时应根据穿越长度、管段埋深和弹性敷设条件确定。

2.5在设计穿越管段的埋深时，除了应考虑地质条件与冲刷深度外，还应保证在施工过程中不出现泥浆外冒，最小埋深应大于设计洪水冲刷线以下6米。

燃气管道设计中管道转角有关问题的探讨燃气管道设计中管道转角有关问题的探讨3燃气管道平面或纵断面的管道转角处理在工程实际中经常会遇到躲避交叉管线、过河、过铁路及平面管道路由改变等问题。

在特定的条件限制下，应该计算出合理的管道转角。

3.1可调管道转角的计算方法可调管道转角的计算见图1。

已知条件如下：①管道的公称直径；②弯头或弯管的曲率半径R；③弯头或弯管的直管段长度L；④管道转弯时两个相邻弯头或弯管在折点之间水平或垂直方向的投影长度(L6或L10)，即现场条件所限定的L6或L10。

计算公式如下：式中L——弯头或弯管的直管段长度，mL6——两个相邻弯头或弯管在折点之间水平方向投影长度，mL10——两个相邻弯头或弯管在折点之间垂直方向投影长度，mL11——两个相邻弯头或弯管之间的连接直管段的长度，md——管道的转角，(°)当公称直径≥500mm时，L11不应小于管子外径；当公称直径＜500mm，L11不宜小于500mm。

特殊条件下，L11可以为0。

在工程实际应用时可以采取以下步骤进行计算。

首先根据上面的已知条件和计算公式编制出计算表，然后输入工程设计中已知管道的公称直径、曲率半径尺和弯管的直线段长度L，这样就可以得到不同的转角O/对应的水平或垂直方向的投影距离L6或L10。

根据上面的计算表，选择α的值，使α对应的L6或L10值小于或等于实际的L6或L10值。

然后再进行下面的计算。

式中L s——工程实际垂直方向投影距离L10，mL y——α对应的垂直方向的投影距离L10，m通过上面的计算可以得到管道合理的转角α、两个转角之间直线段的长度L11。

下面举一个工程实例。

在燃气管道的纵断图设计中遇到一处电缆沟，采用可调管道转角的计算方法进行计算，可调管道转角的计算实例简图见图2。

该管道敷设在电缆沟下方，根据现场的具体情况，在正常管段和电缆沟下方管段之间的最小垂直净距为1.25m，这样拐弯管道垂直方向的投影距离L s=1.25m，而水平方向的投影距离不受限制，现场有可以调整的条件，因此采用可调管道转角的计算方法进行计算。

第1篇一、前言燃气工程施工计算是燃气工程施工过程中的重要环节，它涉及到燃气管道的敷设、燃气设备的安装以及燃气系统的调试等多个方面。

通过对燃气工程施工计算的准确性和合理性进行严格控制，可以确保燃气工程的顺利进行，为用户提供安全、可靠的燃气供应。

本文将从燃气管道敷设、燃气设备安装和燃气系统调试三个方面对燃气工程施工计算进行阐述。

二、燃气管道敷设计算1. 燃气管道敷设计算的基本原则燃气管道敷设计算应遵循以下基本原则：（1）满足燃气输送需求，确保燃气压力和流量满足设计要求；（2）管道敷设应合理，尽量减少管道长度和转弯次数，降低施工难度和成本；（3）管道敷设应符合国家标准和规范要求，确保燃气管道的安全性；（4）充分考虑燃气管道的维护和检修，确保管道使用寿命。

2. 燃气管道敷设计算方法（1）确定燃气输送参数：根据燃气供应量和压力等级，确定燃气输送参数，如压力、流量、温度等。

（2）计算管道直径：根据燃气输送参数和管道材料，计算管道直径。

管道直径计算公式如下：D = √(4Q/πρ)其中，D为管道直径，Q为燃气流量，ρ为燃气密度。

（3）确定管道长度：根据管道直径和敷设路线，确定管道长度。

管道长度计算公式如下：L = S + ∑Lc其中，L为管道长度，S为直线段长度，Lc为转弯段长度。

（4）计算管道材料：根据管道直径和长度，计算管道材料需求量。

三、燃气设备安装计算1. 燃气设备安装计算的基本原则燃气设备安装计算应遵循以下基本原则：（1）确保设备安装质量，满足设备性能要求；（2）设备安装应符合国家标准和规范要求，确保设备安全性；（3）充分考虑设备维护和检修，确保设备使用寿命。

2. 燃气设备安装计算方法（1）确定设备型号和规格：根据燃气输送参数和设备性能，确定设备型号和规格。

（2）计算设备数量：根据燃气输送量和设备性能，计算设备数量。

（3）确定设备安装位置：根据设备性能和施工条件，确定设备安装位置。

（4）计算设备材料：根据设备型号和规格，计算设备材料需求量。

上海煤气2021年第3期〈〈13天然气管道穿越水源保护区的保护方案研究四川省天然气管道投资有限公司何连俊摘要：天然气管道穿越水源保护区，将接受环保部门提出的严格环保审查。

以天然气管道穿越某二级水源保护地为例，探讨并分析了在管道设计、施工以及运营等各阶段需要采取的保护措施，可供今后类似建设项目参考。

关键词：天然气定向钻穿越水源保护区保护措施水源保护区的环境承载力十分脆弱。

在该类区域内开展工程建设，如果环保措施不到位，很容易给环境造成不可修复的影响[1]。

按照现行的油气管道设计规范，油气管道不宜在该类区域内敷设管道。

如管道确需穿越水源保护区，需要采取多种措施来满足严格的环保要求。

本文以华东某天然气管道穿越二级水源保护地为例，从设计、施工及运营等方面对管道穿越环境敏感区的保护措施进行分析和探讨，可供今后类似建设项目参考。

1 工程概况和穿越方式选择该工程案例中，华东某燃气公司拟建设一条长60 km、设计压力5.0 MPa、DN400的天然气管道。

根据天然气管道的选线规划，需穿越一条宽400 m、河床深18 m的大型河流。

该河流为当地的二级饮用水水源保护区。

对于天然气管道穿越该河流的现状，环保部门提出“优化管道穿越设计、施工方案，落实最严环保措施，避免对地下水造成影响”的要求。

为达到环保部门的严格要求，该工程建设时采取了“设计时坚持本质安全、施工中强化环保措施、落实运营管理制度”的保护措施。

穿越河流的方式包括围堰直埋、顶管、盾构以及水平定向钻等。

其中：围堰直埋施工工艺简单，但在水源保护地内建设，对水域的不利环境影响最大，本工程案例中不可行；如采取顶管方式穿越，穿越长度约600 m，穿越深度约30 m，穿越的安全可靠性较差；盾构方式穿越一般适用于大管径、多管线穿越，本工程若对1根DN400的管道采取盾构穿越，投资大、经济性较差；水平定向钻技术自20世纪80年代引入我国后，技术日臻成熟，成本大幅下降，具有工艺成熟、工期短、出入土点远离河道而不破坏河流原貌、对环境影响小等优点[2]，在很多大型河流穿越中得到广泛应用。