城镇燃气管道课件.docx
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城镇燃气管道课件
城镇燃气管道
目次
一管道压力级制
二各种压力管道使用范围
三地区等级划分
四钢制燃气管道壁厚计算
五燃气管道管材的选用
六大型工业企业生产供气
七管道试压
八燃气调压站与建（构）筑物的安全距离
九管道防浮
城镇燃气管道
一管道压力级制国家标准（城镇燃气设计规范）
高压A：
2.5MPa＜P≤4.0MPa
高压B；1.6MPa＜P≤2.5MPa
次高压A：
0.8MPa＜P≤1.6MPa
次高压B：
0.4MPa＜P≤0.8MPa
中压A：
0.2MPa＜P≤0.4MPa
中压B：
0.01MPa≤P≤0.2MPa
低压：
P＜0.01MPa
上海市工程建设规范（城镇高压、超高压天然气管道工程技术规程）规定的压力级制：
超高压4.0MPa＜P≤6.4MPa
高压A2.5MPa＜P≤4.0MPa
高压B1.6MPa＜P≤2.5MPa
二各种压力管道使用范围
低压管道——居民和公共建筑用气；
中压B管道—配气和公共建筑用气（燃气锅炉、燃气空调）
中压A管道—道路和小区配气；
次高压管道—城镇道路输气（限于四级地区“外环线内”）；
高压管道——城镇郊区输气（限于四级地区以外）；
超高压管道—城镇郊区输气及储气。
各种压力管道（除低压外）必须通过燃气调压站调压后方可向用户供气。
三地区等级划分
输气管道通过的地区,应按沿线居民户数和建筑物的密集程度划分为四个地区等级,并依据地区等级作出相应的管道设计。
1城镇燃气管道地区等级的划分应符合下列规定：
1）沿管道中心线两侧各200m范围内，任意划分为1.6公里长并能包括最大数量居及用户的若干地段，按划定地段内的人口密度和房屋建筑，交通密集程度，划分为四个等级。
2）一个多住宅建筑物内的每个独立住宅单元应作为一个单独供人居住的建筑物计算，每个独立住宅单元可按1户计算。
2上海市区地区等级的划分：
1）一级地区：
人口密度每公顷（104m2）不大于0.16户的农村地区；
2）二级地区：
人口密度每公顷（104m2）大于0.16户但不大于1户的农村地区；
3）三级地区：
介于二级和四级之间的中间地区，人口密度每公顷（104m2）大于1户，随着住房、商店、学校等发展，人口还要增加；
4）四级地区：
城市中心城区和商业区，人口密度大、高层建筑多或多层建筑密集、交通频繁、地下设施多的地区；
确定地区等级应为该地区的今后发展留有余地，按城市远期规划（一般为15年左右）设计。
城市四级地区的范围应由当地城市建设主管部门确定。
3城镇高压、超高压燃气管道强度设计系数（F）应符合表1的规定。
表1强度设计系数（F）
地区等级
强度设计系数
一级地区
0.72
二级地区
0.50
三级地区
0.40
四级地区
0.30
当划分地区等级边界线时,边界线距最一幢建筑物外边缘应大于或等于200m.
四钢质燃气管道壁厚计算
1钢质燃气管道直管段管壁厚度按下式计算（计算所得的管壁厚度应向上园整至钢管的公称壁厚）。
2бσSφ
式中б——钢管计算壁厚（mm）；
P——设计压力（Mpa）；
D——钢管外直径（mm）；
σS——钢管的最低屈服强度（MPa）；
φ——焊缝系数；
F——强度设计系数，按表1选取。
在确定强度系数时，对壁厚负公差给予了适当考虑并且加了裕量。
2钢质燃气管道的最小公称壁厚应不小于表2的规定。
表2钢质燃气管道最小公称壁厚
钢管公称直径DN（mm）
公称壁厚（mm）
DN100
4.0
DN150
4.5
DN200-300
5.0
DN350-450
6.0
DN500-600
8.0
DN650-900
10.0
DN950-1050
12.0
五燃气管道管材的选用
1高压、超高压燃气管道采用的钢管和管道附件材料应符合下列要求：
1）燃气管道选用的钢管，应符合现行的国家标准《石油天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（L175级钢管除外）、《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：
B级钢管》GB/T9711.2和《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定，或符合不低于上述三项标准相应技术要求的其他钢管标准。
2）燃气管道所采用的钢管和管道附件应根据选用的材料、管径、壁厚、介质特性、使用温度及施工环境温度等因素，对材料提出冲击试验和落锤撕裂试验要求。
3）当管道附件与管道采用焊接连接时，两者材质应相同或相近。
4）管道附件中所用的锻件，应符合国家现行标准《压力容器用钢锻件》JB4727的有关规定。
5）规定附件不得采用螺旋焊缝钢管制作，严禁采用铸铁制作。
2钢管的最低屈服强度见表3
表3钢管的最低屈服强度
钢级或钢号
最低屈服强度
s（R0.5），MPa
GB/T9711.1
GB/T9711.2
ANSI/AP15L
GB/T8163
L210
A
210
L245
L245
B
245
L290
L290
X42
290
L320
X46
320
L360
L360
X52
360
L390
X56
390
L415
L415
X60
415
L450
L450
X65
450
L485
L485
X70
485
L555
L555
X80
555
10
205
20
245
Q295
295（S>16时
285）
Q345
325（S>16时
315）
3中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，并应符合下列要求：
1）聚乙烯燃气管应符合现行的国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558.1和《燃气用埋地聚乙烯管件》GB15558.2的规定；
2）机械接口球墨铸铁管应符合现行的国家标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295的规定；
3）钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时，应分别符合现行的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091/《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定；
4）钢骨架聚乙烯塑料复合管应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125和《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T126的规定。
六大型工业企业生产供气
1大型工业企业生产设备用气量,应按下列确定：
1）定型燃气加热设备，采用设备铭牌标定的用气量；
2）非定型燃气设备，应根据热平衡计算或参照同类型用气设备的用气量确定；
3）使用其他燃料的加热设备需要改用天然气时，其燃气用气量可根据原燃料实际消耗量折算确定。
2大型工业企业要求较高燃气压力供气时,可按下列方式供气：
1）当城镇管网能满足压力要求时，应从城镇管网上接出支管供气；
2）当工业企业附近城镇管网不能满足其压力要求时，可从高一级压力管网上敷设专线供气；
3）当城镇管网不能满足压力要求而又难以敷设专线供气时，由城市管网接出支管，在厂内设置加压站供气。
七管道试压
1高压、超高压燃气管道应在下沟回填后进行分段清管和分段试压，分段试压合格后，连接各管段的碰口焊接只需进行100%射线探伤，不再进行试压。
2试压介质的选用应符合下列规定：
1）在条件允许的情况下，应首选洁净淡水作为试压介质；
2）位于一、二级地区可采用空气作为试压介质；
3）位于三、四级地区以及靠近Ⅰ、Ⅱ类安全防火建（构）筑物的管段应采用洁净水作为试压介质；
3水压试验
1）分段水压试验时的压力值、稳压时间及允许压降值应符合表4的规定。
表4水压试验压力值、稳压时间及允许压降值
分类
强度试压
严密性试压
一级地区
压力值（MPa）
1.1倍设计压力
设计压力
稳压时间（h）
4
24
二级地区
压力值（MPa）
1.25倍设计压力
设计压力
稳压时间（h）
4
24
三级地区
压力值（MPa）
1.4倍设计压力
设计压力
稳压时间（h）
4
24
四级地区
压力值（MPa）
1.5倍设计压力
设计压力
稳压时间（h）
4
24
允许压降值（MPa）
1%试验压力值，
且不大于0.1
1%试验压力值，
且不大于0.1
2）用水作试压介质时，试压宜在环境温度5℃以上进行，否则应采取防冻措施。
3）水不允许具有腐蚀性，应不含有机或无机脏物，水的PH值应为5～8，水中有害盐类的成分含量，特别是氯化物，应低于1000mg/L。
当试压用水在试验管内存放时间超过8天时，水的允许PH值在6～7.5之间，盐类含量不允许超过500mg/L。
4）试压合格后，应将管段内积水清扫干净。
5）用水作试压介质时，试压设备、机具的摆放位置离试压管线的距离不小于30米。
4泄漏试验
1）在竣工之后，投入使用之前，必须对管道进行泄漏试验。
2）泄漏试验应在强度试压合格后进行。
3）泄漏试验采用的方法，应能查出试验管段的所有泄漏点，如发现泄漏，必须全面消除，以不泄漏为合格。
八燃气调压站与建（构）筑物的安全距离
设置形式
调压站
入口压力
建筑物
外墙面
重要公共建筑物
铁路
（中心线）
城镇道路
公共电力
变配电站
地上单独
建筑
高压（A）
18.0
30.0
25.0
5.0
6.0
高压（B）
13.0
25.0
20.0
4.0
6.0
次高压（A）
9.0
18.0
15.0
3.0
4.0
次高压（B）
6.0
12.0
10.0
3.0
4.0
中压（A）
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
中压（B）
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
调压柜
次高压（A）
7.0
14.0
12.0
2.0
4.0
次高压（B）
4.0
8.0
8.0
2.0
4.0
中压（A）
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
中压（B）
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
注：
（1）当调压站露天设置时，则指距离装置的边缘；
（2）当建筑物（含重要公共建筑物）的某外墙为无门、窗洞口的实体墙，且建筑物耐火等级不低于二级时，燃气进口压力级制为中压（A）或中压（B）的调压柜一侧或两侧（非平行），可贴靠上述外墙设置。
九管道防浮
1在地下水位高的地区，回填土的厚度应足以防止管道浮起，填土层的厚度可按下式计算：
H＝
式中：
H—最小填土层厚度（m）；
F—液体对管道的浮力（N）；F＝V
g
—土壤的密度（kg/m3）；
上海市一般土的干密度为1800kg/m3，浸没在水中的湿密度为1900kg/m3。
计算时考虑到填土后全部浸没在水中，并考虑到一定的安全余量，
取1800kg/m3；
D—管道外径（钢管包括绝缘层）（m）；
l—管道长度（m）；
V—物体体积（m3）；
—液体的密度（kg/m3）。
各种不同管径的钢管最小填土厚度可参见表6
表6各种不同管径的钢管最小填土厚度
公称通径
Dg（mm）
管道壁厚
（mm）
管道外径
D（mm）
绝缘层厚度t（mm）
连绝缘层外径D1（mm）
钢管连绝缘层质量G（kg/m）
浮力差值
F（N/m）
最小填土厚度H（m）
300
8
10
325
6
337
73.0
88.1
160
10
0.06
0.01
400
8
10
426
6
438
96.1
116.2
545
344
0.16
0.10
500
8
10
529
6
541
119.8
144.5
1101
819
0.25
0.20
600
8
10
630
6
642
142.9
173.1
1808
1506
0.33
0.25
700
8
10
720
6
732
163.5
199.1
2572
2216
0.44
0.38
800
10
12
820
6
832
226.0
265.4
3176
2782
0.48
0.42
900
10
12
920
6
932
253.9
298.2
4282
3839
0.57
0.52
1000
10
12
1020
6
1032
281.6
330.9
5548
5056
0.67
0.61
1200
12
14
1220
6
1232
396.5
455.4
7955
7366
0.81
0.75
1400
12
14
1420
6
1432
506.98
530.74
11490
10802
1.00
0.94
3当填土厚度不足以防止浮管时，应通过计算采取每隔一定距离打一组防浮桩的措施。
其形式可参考下图：
防浮措施参考图
1－圆钢抱箍2－绝缘橡胶3－天然气管道
4－钢筋混凝土方桩5－槽钢
3防浮桩的间距和桩长应根据不同管径钢管的浮力和桩的材料以及土壤对桩的摩擦系数通过计算来确定。
计算出的防浮桩摩擦力应大于管道的浮力，即：
RA>F
Ra＝∑ƒA－（mg－Fq）
式中：
Ra—防浮桩的摩擦力（KN）；
—桩周土的允许摩擦力，对打入式灌注桩和预制桩按表6-1、表6-2选用（KN/m3）；
A—按土层分段的桩周表面面积m2）；
—防浮桩质量（T）；
—桩在水中的浮力（KN）；
F—浮力差值，见表5。
表6－1打入式灌注桩和预制桩桩周土的允许摩擦力
（KN/m2）
土质
土的状态
土质
土的状态
房渣填土，
亚粘填土
淤泥
已完成自重固结
20～30
5～8
10～11.5
红粘土
软塑
可塑
3～15
15～35
粉、细砂
稍密
中密
15～25
25～40
粘土，亚粘土
软塑
可塑
硬塑
15～20
20～35
35～40
中砂
中密
密实
30～35
35～45
轻亚粘土
软塑
可塑
硬塑
15～25
25～35
35～40
细砂
中密
密实
35～40
40～50
表6－2地下水位以上钻、挖、冲孔灌注桩桩周土的允许摩擦力
（KN/m2）
土质
土的状态
土质
土的状态
炉灰填土
房渣填土、
亚粘填土
已完成自重固结
8～13
20～30
轻亚粘土
软塑
可塑
硬塑
22～30
30～35
35～45
粘土、亚粘土
软塑
可塑
硬塑
20～30
30～35
35～40
粉、细砂
稍密
中密
密实
20～30
30～40
40～60
注：
淤泥、淤泥质土可参考表6－1采用。
4防浮桩的施工不得采用摇桩方法。
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