原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程.docx

原油和自然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程中国石油自然气总公司文件前言1总则2术语3基本规定4管道跨越设计4. 1材料4.2荷载及荷载效应组合4. 3管道跨越结构型式选择及几何尺寸确定4.4 输送管道强度及稳定性计算4.5 温度补偿及桥面设施4.6 钢丝绳设计及技术要求4.7 索具设计及技术要求4.8 塔架结构型式选择及设计4.9 地基及基础设计4.10 抗震设计4.11 防腐和保温5施工技术要求5.1 跨越管段组装5.2 跨越管段焊接及检验附录A各种跨越结构形式示意图标准用词和用语说明附件修订说明1总则3基本规定4管道跨越设计4.1 材料4.2 荷载及荷载效应组合4.3 管道跨越结构型式选择及几何尺寸确定4.4 输送管道强度及稳定性计算4.5 温度补偿及桥面设施4.6 钢丝绳设计及技术要求4.7 索具设计及技术要求4.8 塔架结构型式选择及设计4.9 地基及基础设计4.10 抗震设计4.11 防腐和保温1 总则1.1 .1为了在原油和自然气输送管道跨越工程设计中贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、平安适用、确保质量，制定本规范。1.2 .2本规范适用于地震基本烈度小于或等于9度地区的原油和自然气输送管道跨越人工或自然障碍物（河流、湖泊、沼泽、冲沟、水库、铁路、马路等）的工程设计。1. 0.3原油和自然气输送管道跨越工程设计应遵守卜.列原则：1 处理好及输油、输气管道线路工程的连接，及铁路、公路、河流、城市及水利规划的相互关系：2 采纳先进技术，汲取国内外新的技术成果；3 优化设计方案，确定最佳跨越点的位置及最佳跨越结构型式。1.0.4管道跨越工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2术语2.0.1管道跨越工程pipe1.ineaeria1.crossingengineering原油和自然气输送管道从自然或人工障碍物上部架空通过的建设工程。2.0.2梁式管道跨越girderpipe1.ineaeria1.crossing以愉送管道作为梁的跨越。2.0.3"n"形刚架管道跨越"n"-typeframepipe1.ineaeria1.crossing以输送管道构成"n"形刚架的跨越。2.0.4桁架式管道跨越trusspipe1.ineaeria1.crossing以输送管道和其他构件组成桁架结构的跨越C2.0.5轻型托架式管道跨越Iighttrusspipe1.ineaeria1.crossing以管道作为上弦杆、钢索作为下弦杆组成托架结构的跨越。2.0.6单管拱跨越sing1.e-1inearchtypepipe1.inecrossing以单根输送管道作成拱形的跨越。2.0.7组合管拱跨越pi1.SebuiIduparchtypepipe1.ineaeria1.crossing以输送管道及其他构件组成拱形的跨越。2.0.8悬缆式管道跨越suspendedcab1eandpipe1.ineaeria1.crossing输送管道以悬垂形态吊挂在承重主索上的跨越。2.0.9悬垂式管道跨越suspendedpipe1.ineaeria1.crossing输送管道以悬垂状构成自承式的跨越。2.0.10悬索式管道跨越suspensioncab1.etypepipe1.ineaeria1.crossing输送管道以平直形态吊挂在承重主索上的跨越。2.0.11斜拉索管道跨越ObIiqUe1.y-CabIestayedpipe1.ineaeria1.crossing输送管道用多根斜向张拉钢索连结于塔架和锚固墩上的跨越。2.0.12管桥上部结构pipe1.inebridgeupperstructure管桥架空部分的总称，即管桥支座以上或从管拱起拱线以上的结构部分。2.0.13管桥下部结构pipe1.inebridgeunderstructure管桥上部结构支承结构部分的总称，即塔架、桥墩、基础、锚固墩等。2.0.14主跨mainspan管道跨越工程的主要跨越管段。2.0.15弹性失效e1.asticityfai1.ure结构或构件在撤去作用的全部荷载时，结构或构件不能复原到初始的形态及尺寸。2. 0.16塑性失效p1.asticityfai1.ure结构或构件在荷载作用时，荷载不增加而出现不符合弹性规律的塑性变形。2.0.17安定性stabi1.ity结构或构件在荷载作用若干循环以后，没有出现弹、塑性或递增的非弹性变形。2.0.18疲惫分析fatigueana1.ysis结构或构件在规定的作用重复次数和作用变更幅度下所能承受的最大动态应力的分析。2.0.19风振windvibration在风力的动态作用下引起的管桥动力响应。3基本规定3. 0.1管道跨越工程应按跨越所处地理环境条件划分为甲、乙两类，甲类为通航河流跨越，乙类为非通航河流及其他障碍跨越。3. 0.2管道跨越工程应按表3.0.2中条件之一划分等级。表3.0.2管道跨越工程等级工程等级总翳长度主跨长度大型23002150中型100-OOO50-<150小型<100<503. 0.3跨越管道的强度设计系数F应符合所在地区管道强度设计系数及表3.0.3的规定。表3.0.3管道跨越强度设计系数F工程等级侬区计系数A、跨越工裳分支J-大R中型小型气一饱气气输油甲及0.40.450.450.50.50.55乙类0.50.550.550.60.60.653.0.4管道跨越点的选择应符合下列规定：1跨越点应符合线路总走向，线路局部走向可依据跨越点位置进行调整：2跨越点应选择在河流较窄、两岸侧向冲刷及侵蚀较小、并有良好的稳定地层的地方：当河流有弯道时，应选择在弯道的上游平直河段；3跨越点应选在闸坝上游或其他水工构筑物影响区之外；4 跨越点应避开冲沟沟头发育地段；5 跨越点应避开活动地震断裂带：6 跨越点旁边应有一定的施工安装场地及较便利的交通运输条件。3.0.5跨越管段及埋地管道相连接时，应符合下列规定：1 跨越管段的管径应及埋地管道的管径匹配，所用弯头的曲率，半径应大于或等于5DN；2 大型跨越工程应在两岸设置截断阀：3 跨越管段及埋地管道在人士连接点处应绝缘，并符合埋地钢质管道强制电流阴极爱护设汁规范）SYJ36的规定：4 跨越管段及埋地管道连接点般应在埋地管道人士点延伸Iorn处。3.0.6管道跨越工程的设计洪水频率（重现周期）应依据不同工程等级按表3.0.6选用，并结合当地水文资料确定设计洪水位。表3,0.6设计洪水频率工程等级大型中型小型1/20设计洪水频率（1年）1/10()1/503.0.7管道在通航河流上跨越时，其架空结构的最卜缘净空高度应符合现行国家标准内河通航标准GBJ139的规定；当地有特定要求时，可协商确定。3.0.8管道在无通航、无流筏的河流上跨越时，其架空结构的最卜缘,大型跨越应比设计洪水位高3m,中、小型跨越应比设计洪水位高2mO3.0.9管道跖越铁路或道路时，其架空结构的最下缘净空高度不应低于表3.0.9的规定。表3.0.9管道跨越铁路及道路净空高度类型I净空高度（m）人行道路3.5公路5.5铁路6.5-7.0电气化铁路113.O.IO跨越管道及桥梁之间的距离应大于或等于表3.0.10的规定。表3.0.10跨越管道及桥梁之间最小距离3.0.11通航河流上的跨越工程设置标记，应符合现行国家标准内河交通平安标记）GB13851的规定。3.0.12航空港旁边的跨越工程，凡设有高耸塔架，必需取得航空部门的同意并按规定设置标记。4管道跨越设计4.1 材料4.1.1 跨越管道所选用的国产钢管应符合现行国家标准石油自然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管GB/T9711.1的规定。输送自然气管道还要求屈服强度及抗拉强度之比应不大于0.85。4.1.2 跨越工程所用其他钢材应符合现行国家标准碳素结构钢FB/T700、桥梁建筑用热扎碳素钢技术条件GB/T714和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499的规定。4.1.3 跨越工程所用水泥应符合现行国家标准中热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥GB200的规定。4.1.4 跨越工程所用镀锌钢丝绳应符合现行国家标准钢丝绳包装、标记及质量证明书的般规定GB/T2104的规定，在设计中宜选用钢芯。4.1.5 索具的选材应遵守下列规定：1 索具的选材应依据环境条件、荷载状况及所在地区等因素，经技术经济分析比较后确定；2 主要索具选材宜采纳16Mn,20、35、45、35CrMoA以及Q235-,Q235-B、Q235-C,般索具可选用结构用钢：3 有疲惫破坏可能性的索具材料必霜是酸性平炉或电炉冶炼的冷静钢，且属于优质钢或锻件，材料的1240%；4 当环境温度小于或等于-2(rC时，应作M试验，并应满意1.1.v220J的要求；5 需焊接的索具碳素钢，其含碳量不得大于0.25%；低合金钢或合金钢除碳含量不得大于0.25%外，碳当量C”不得大于0.43%,一般限制在0.38%左右。4.1.6 焊接材料应依据被焊材料的机械性能、化学成分、焊前预热、焊后热处理及运用条件等因素选择。4.1.7 7焊接材料应符合国家现行标准GB/T5117.低合金钢焊条)GBT51184.2 荷载及荷载效应组合4.2.1 管道跨越设计时，应考虑永久荷载、可变荷我、偶然荷载、试压荷载、施工荷载及地震作用效应。1 永久荷我应包括输送管道、钢丝绳、塔架、基础、锚固墩、栏杆及走道板、连接件、防腐及保温层等结构自重，并包括输送介质及管内凝集液重:量、输送介质压力等；2 可变荷载应包括清管荷载、检修荷载、冰雪荷载、裹冰荷载、风荷载、充水荷我、温度应力、洪水冲击荷载及流水压力、水浮力、冰压力等荷载：3 偶然荷载应包括船或漂流物的撞击力及断线荷载；4 试压荷载应符合本规范表5.3.2的规定：5 施工荷载应包括施工中临时起吊设施及操作人员荷载、吊装和管道发送产生的冲击荷载；6 地震作用效应应考虑水平地震作用效应和竖向地震作用效应。4. 2.2荷载效应组合应按不同阶段进行组合，即施工阶段、使用阶段、试压阶段、清管阶段，按最不利组合进行设计计算。4.3 管道跨越结构型式选择及几何尺寸确定4. 3.1选择管道跨越结构型式时，宜将输送管道作为结构体系杆件之一。5. 3.2依据跨度、管径，以及河床水文、地质条件，管道跻越的结构型式可分别选用梁式、"n"形刚架、单管拱、组合管拱、轻型托架、桁架、悬垂、悬缆、悬索、斜拉索等结构型式（见附录A）o6. 3.3确定管道跨越的跨度时，除应考虑跨越结构受力条件和桥墩（支墩）的稳定性外，尚应考虑施工场地和其他条件。7. 3.4选用悬垂、悬缆、悬索、斜拉索等结构型式的大、中型管道跨越，宜采纳对称结构，且边跨长度不宜小于中跨长度的2/5。8. 3.5大型斜拉索管道跨越的斜拉索宜对称于塔架布置，并分散悬挂(或固定)于塔的两侧，最外一根斜拉索及管道水平夹角不宜小于22"。9. 3.6管道