1. 管道、管道附件、支承固定件和支承結(jié)構(gòu)附件,應(yīng)根據(jù)管道敷設(shè)形式、所處環(huán)境和運行條件,按可能同時出現(xiàn)的永久載荷、可變載荷和偶然載荷的組合后進行設(shè)計。
具體荷載種類參見《管道應(yīng)力分析與工程應(yīng)用》一書詳述。
2. 輸油管道設(shè)計壓力應(yīng)符合下列規(guī)定:
①. 任何一處管道及管道附件的設(shè)計內(nèi)壓力不應(yīng)小于該處的最高穩(wěn)態(tài)操作壓力,且不應(yīng)小于管內(nèi)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)下該處的靜水壓力。當(dāng)設(shè)置反輸流程時,輸油管道設(shè)計壓力不應(yīng)小于任何一處的設(shè)計內(nèi)壓力的較高者;
②. 輸送流體的管道及管道附件,應(yīng)能承受作用在其上的外壓與內(nèi)壓之間最大壓差。
3. 輸油管道的設(shè)計溫度,當(dāng)加熱輸送時應(yīng)為被輸送流體的最高溫度;當(dāng)不加熱輸送時,應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件確定流體的最高或最低設(shè)計溫度。
設(shè)計溫度是用于設(shè)備或管道機械設(shè)計的溫度,由最高設(shè)計溫度和最低設(shè)計溫度組成。設(shè)計溫度應(yīng)結(jié)合管道內(nèi)介質(zhì)溫度、管道運行條件和環(huán)境溫度綜合確定。
4. 輸油管道的設(shè)計應(yīng)作水擊分析,并應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果設(shè)置相應(yīng)的控制和保護設(shè)備。在正常操作條件下,由于水擊和其他因素造成的瞬間最大壓力值,在管道系統(tǒng)中的任何一點都不得超過輸油管道設(shè)計內(nèi)壓力的1.1倍。
5. 輸油管道直管段的許用應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定:
①. 線路段管道的許用應(yīng)力應(yīng)按式(9.3.2)計算:
②. 輸油站內(nèi)管道的許用應(yīng)力應(yīng)按GB 50253或GB 150或ASME B31.3的規(guī)定選取。
③. 對于舊鋼管,如有出廠證明及制造標(biāo)準(zhǔn)資料,經(jīng)材料性能檢驗及試壓合格后,可按式(9.3.2)計算許用應(yīng)力。
④. 對于為了達到規(guī)定的最低屈服強度要求而進行過冷加工(控軋、冷擴),并在其后加熱至大于或等于300℃(焊接除外)的鋼管,其許用應(yīng)力應(yīng)按式9.3.2計算值的75%取值。
⑤. 鋼管的許用剪應(yīng)力不應(yīng)超過其最低屈服強度的45%;支承外載荷作用下的許用應(yīng)力(端面承壓)不應(yīng)超過其最低屈服強度的90%。
⑥. 管道結(jié)構(gòu)支承固定件、結(jié)構(gòu)附件和約束件所用鋼材的許用拉應(yīng)力和壓應(yīng)力不應(yīng)超過其最低屈服強度的60%;許用剪應(yīng)力不應(yīng)超過其最低屈服強度的45%;支承應(yīng)力(端面承壓)不應(yīng)超過其最低屈服強度的90%。
7. 管道及管件強度驗算的應(yīng)力限用值應(yīng)符合下列規(guī)定:
①. 根據(jù)設(shè)計內(nèi)壓力計算出的應(yīng)力值不應(yīng)超過鋼管的許用應(yīng)力;
②. 對于輸送加熱油品的管道,當(dāng)管道軸向受約束時,其當(dāng)量應(yīng)力不得超過鋼管最低屈服強度的90%;當(dāng)管道軸向不受約束時,熱脹當(dāng)量應(yīng)力不得超過鋼管的許用應(yīng)力;
③. 架空結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度驗算應(yīng)符合GB50459的規(guī)定。
對于液態(tài)液化石油氣管道跨越強度設(shè)計系數(shù),應(yīng)按輸氣管道數(shù)據(jù)取值。
④. 穿越等級公路未加套管的鋼管,由設(shè)計內(nèi)壓力和外部載荷作用所產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不得超過鋼管的許用應(yīng)力;
8. 管道及管件由于永久載荷、可變載荷所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力之和,不應(yīng)超過鋼管的最低屈服強度的80%,但不應(yīng)將地震作用和風(fēng)載荷同時計入。
9. 管道的強度校核
①. 輸油管道應(yīng)計算由設(shè)計壓力、外部載荷和熱脹冷縮所產(chǎn)生的應(yīng)力,并應(yīng)使其小于管道、管道附件和與管道相連接的設(shè)備的安全承受能力。
②. 穿越管段的強度驗算應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0015.1的有關(guān)規(guī)定。
③. 地面和埋地輸油管道的強度校核、管道的剛度和穩(wěn)定應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50253的有關(guān)規(guī)定。
④. 地面管道的軸向穩(wěn)定應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0015.2的有關(guān)規(guī)定。
10. 輸油管道材料的計算與選用見本書前面章節(jié)。