GB 50251-2003 输气管道工程设计规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准输气管道工程设计规范中华人民共和国建设部年月日中华人民共和国建设部公告第号建设部关于发布国家标准输气管道工程设计规范的公告现批准输气管道工程设计规范为国家标准编号为自年月日起实施其中第条款为强制性条文必须严格执行本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行中华人民共和国建设部二三年六月十日前言根据建设部建标号关于印发至年度工程建设国家标准制订修订计划的通知文件的要求原国家标准输气管道工程设计规范由中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司四川石油勘察设计研究院负责全面修订本次修订是在收集了各有关单位对原规范执行情况参考了国外的相关标准并召开了多次协调会研讨会的基

2、础上进行了反复修改最后经审查定稿本规范除保留了原规范中行之有效的条文外还增加了第节线路构筑物第节干燥第章地下储气库地面设施和第章节能环保劳动安全卫生从而对原规范给予了充实和提高本规范由建设部负责对强制性条文的解释由油气田及管道建设设计专业标准化委员会负责日常管理工作由中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司负责具体技术内容的解释在本规范执行过程中希望各单位结合工程实践认真总结经验注意积累资料如发现对本规范需要修改和补充之处请将意见和有关资料寄往中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司技术质量部成都市小关庙后街号邮编以供今后修订时参考本规范主编单位参编单位和主要起草人主编单位中国石油集团工程

3、设计有限责任公司西南分公司四川石油勘察设计研究院参编单位天津大港油田集团石油工程有限责任公司中国石油规划总院主要起草人叶学礼章申远任启瑞向波吴克信雒定明魏廉敦王声铭刘兴国唐胜安孟凡彬刘科慧程祖亮总则为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策统一技术要求做到技术先进经济合理安全适用确保质量制订本规范本规范适用于陆上输气管道工程设计输气管道工程设计应遵照下列原则保护环境节约能源节约土地处理好与铁路公路河流等的相互关系采用先进技术努力吸收国内外新的科技成果优化设计方案确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数输气管道工程设计除应符合本规范外尚应符合国家现行有关强制性标准的规定术语管输气体通过管道

4、输送的天然气和煤气输气管道工程用管道输送天然气和煤气的工程一般包括输气管道输气站管道穿跨越及辅助生产设施等工程内容输气站输气管道工程中各类工艺站场的总称一般包括输气首站输气末站压气站气体接收站气体分输站清管站等站场输气首站输气管道的起点站一般具有分离调压计量清管等功能输气末站输气管道的终点站一般具有分离调压计量清管配气等功能气体接收站在输气管道沿线为接收输气支线来气而设置的站一般具有分离调压计量清管等功能气体分输站在输气管道沿线为分输气体至用户而设置的站一般具有分离调压计量清管等功能压气站在输气管道沿线用压缩机对管输气体增压而设置的站地下储气库利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造包括盐穴

5、型枯竭油气藏型含水层型等注气站将天然气注入地下储气库而设置的站采气站将天然气从地下储气库采出而设置的站管道附件指管件法兰阀门清管器收发筒汇管组合件绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件管件指弯头弯管三通异径接头和管封头输气干线由输气首站到输气末站间的主运行管线输气支线向输气干线输入或由输气干线输出管输气体的管线弹性敷设管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形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清管系统为清除管内凝聚物和沉积物隔离置换或进行管道在线检测的全套设备其中包括清管器清管器收发筒清管器指示器及清管器示踪仪等设计压力在相应的设计温度下用以确定管道计算壁厚及其他元件尺寸的压力值该

6、压力为管道的内部压力时称设计内压力为外部压力时称设计外压力设计温度管道在正常工作过程中在相应设计压力下管壁或元件金属可能达到的最高或最低温度管输气体温度气体在管道内输送时的流动温度操作压力在稳定操作条件下一个系统内介质的压力最大操作压力在正常操作条件下管线系统中的最大实际操作压力最大允许操作压力管线系统遵循本规范的规定所能连续操作的最大压力等于或小于设计压力泄压放空系统对超压泄放紧急放空及开工停工或检修时排放出的可燃气体进行收集和处理的设施泄压放空系统由泄压设备放空阀减压阀安全阀收集管线放空管和处理设备如分离罐火炬或其中一部分设备组成水露点气体在一定压力下析出第一滴水时的温度烃露点气体在一定压

7、力下析出第一滴液态烃时的温度输气工艺一般规定输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算设计年工作天数应按计算进入输气管道的气体必须清除机械杂质水露点应比输送条件下最低环境温度低烃露点应低于最低环境温度气体中硫化氢含量不应大于输气管道的设计压力应根据气源条件用户需要管材质量及地区安全等因素经技术经济比较后确定当输气管道及其附件已按国家现行标准钢质管道及储罐腐蚀控制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要求采取了防腐措施时不应再增加管壁的腐蚀裕量输气管道应设清管设施有条件时宜采用管道内壁涂层工艺设计工艺设计应根据气源条件输送距离输送量及用户的特点和要求对管道

8、进行系统优化设计经综合分析和技术经济对比后确定工艺设计应确定下列主要内容输气总工艺流程输气站的工艺参数和流程输气站的数量和站间距输气管道的直径设计压力及压气站的站压比管道输气应合理利用气源压力当采用增压输送时应合理选择压气站的站压比和站间距当采用离心式压缩机增压输送时站压比宜为站间距不宜小于压气站特性和管道特性应协调在正常输气条件下压缩机组应在高效区内工作压缩机组的数量选型联接方式应在经济运行范围内并满足工艺设计参数和运行工况变化的要求具有配气功能分输站的分输气体管线宜设置气体的限量限压设施输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求输气站应设

9、置越站旁通进出站管线必须设置截断阀截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离确保在紧急情况下便于接近和操作截断阀应当具备手动操作的功能工艺计算与分析输气管道工艺设计应具备下列资料管输气体的组成气源的数量位置供气量及其可调范围气源的压力及其可调范围压力递减速度及上限压力延续时间沿线用户对供气压力供气量及其变化的要求当要求利用管道储气调峰时应具备用户的用气特性曲线和数据沿线自然环境条件和管道埋设处地温输气管道应按下列公式进行水力计算当输气管道纵断面的相对高差且不考虑高差影响时应按下式计算式中气体的流量输气管道计算段的起点压力绝输气管道计算段的终点压力绝输气管道内直径水力摩阻系数气体的压缩因子气体的相对

10、密度输气管道内气体的平均温度输气管道计算段的长度当考虑输气管道纵断面的相对高差影响时应按下式计算式中系数空气的气体常数在标准状况下输气管道计算段的终点对计算段起点的标高差输气管道沿线计算的分管段数计算分管段的划分是沿输气管道走向从起点开始当其中相对高差时划作一个计算分管段各计算分管段终点的标高各计算分管段起点的标高各计算分管段的长度重力加速度水力摩阻系数宜按下式计算式中水力摩阻系数钢管内壁等效绝对粗糙度管内径雷诺数注当输气管道工艺计算采用手算时宜采用附录公式输气管道沿线任意点的温度应按下列公式计算当不考虑节流效应时按下式计算式中输气管道沿线任意点的气体温度输气管道埋设处的土壤温度输气管道计算段

11、起点的气体温度自然对数底数宜按取值输气管道计算段起点至沿线任意点的长度系数式中输气管道中气体到土壤的总传热系数输气管道外直径输气管道中气体的流量气体的相对密度气体的定压比热当考虑节流效应时应按下式计算式中焦耳汤姆逊效应系数长度管段的压降根据工程的实际需求可对输气管道系统进行稳态和动态模拟计算确定在不同工况条件下压气站的数量增压比压缩机计算功率和动力燃料消耗管道系统各节点流量压力温度和管道的储气量等根据系统分析需要可按小时或天确定计算时间段稳态和动态模拟的计算软件应经工程实践验证输气管道的安全泄放输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施输气干线截断阀上下游均应设置放空管放空管应能

12、迅速放空两截断阀之间管段内的气体放空阀直径与放空管直径应相等输气站存在超压可能的受压设备和容器应设置安全阀安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力安全阀的定压应根据管道最大允许操作压力确定并应符合下列要求当时当时当时安全阀泄放管直径应按下列要求计算单个安全阀的泄放管直径应按背压不大于该阀泄放压力的确定但不应小于安全阀的出口直径连接多个安全阀的泄放管直径应按所有安全阀同时泄放时产生的背压不大于其中任何一个安全阀的泄放压力的确定且泄放管截面积不应小于各安全阀泄放支管截面积之和放空气体应经放空竖管排入大气并应符合环境保护和安全防火要求输气干线放空竖管应

13、设置在不致发生火灾危险和危害居民健康的地方其高度应比附近建构筑物高出以上且总高度不应小于输气站放空竖管应设在围墙外与站场及其他建构筑物的距离应符合现行国家标准石油天然气工程设计防火规范的规定其高度应比附近建构筑物高出以上且总高度不应小于放空竖管的设置应符合下列规定放空竖管直径应满足最大的放空量要求严禁在放空竖管顶端装设弯管放空竖管底部弯管和相连接的水平放空引出管必须埋地弯管前的水平埋设直管段必须进行锚固放空竖管应有稳管加固措施线路线路选择线路的选择应符合下列要求线路走向应根据地形工程地质沿线主要进气供气点的地理位置以及交通运输动力等条件经多方案对比后确定线路宜避开多年生经济作物区域和重要的农田

14、基本建设设施大中型河流穿跨越工程和压气站位置的选择应符合线路总走向局部走向应根据大中型穿跨越工程和压气站的位置进行调整线路必须避开重要的军事设施易燃易爆仓库国家重点文物保护区线路应避开城镇规划区飞机场铁路车站海河港码头国家级自然保护区等区域当受条件限制管道需要在上述区域内通过时必须征得主管部门同意并采取安全保护措施除管道专用公路的隧道桥梁外线路严禁通过铁路或公路的隧道桥梁铁路编组站大型客运站和变电所输气管道宜避开不良工程地质地段当避开确有困难时对下述地段应选择合适的位置和方式通过对规模不大的滑坡经处理后能保证滑坡体稳定的地段可选择适当部位以跨越方式或浅埋通过管道通过岩堆时应对其稳定性做出判定并

15、采取相应措施对沼泽或软土地段应根据其范围土层厚度地形地下水位取土等条件确定通过的地段管道宜避开泥石流地段若不能避开时应根据实际地形和地质条件选择合理的通过方式对深而窄的冲沟宜采用跨越通过对冲沟浅而宽沉积物较稳定的地段宜采用埋设方式通过管道通过海滩沙漠地段时应对其稳定性进行推断并采取相应的稳管防护措施在地震动峰值加速度等于或大于的地区管道宜从断层位移较小和较窄的地区通过并应采取必要的工程措施管道不宜敷设在由于发生地震而可能引起滑坡山崩地陷地裂泥石流以及沙土液化等地段地区等级划分输气管道通过的地区应按沿线居民户数和或建筑物的密集程度划分为四个地区等级并依据地区等级做出相应的管道设计地区等级划分应符

16、合下列规定沿管道中心线两侧各范围内任意划分成长度为并能包括最大聚居户数的若干地段按划定地段内的户数划分为四个等级在农村人口聚集的村庄大院住宅楼应以每一独立户作为一个供人居住的建筑物计算一级地区户数在户或以下的区段二级地区户数在户以上户以下的区段三级地区户数在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区段当划分地区等级边界线时边界线距最近一幢建筑物外边缘应大于或等于在一二级地区内的学校医院以及其他公共场所等人群聚集的地方应按三级地区选取设计系数当一个地区的发展规划足以改变该地区的现有等级时

17、应按发展规划划分地区等级输气管道的强度设计系数应符合表的规定表强度设计系数地区等级强度设计系数一级地区二级地区三级地区四级地区穿越铁路公路和人群聚集场所的管段以及输气站内管道的强度设计系数应符合表的规定表穿越铁路公路及输气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有套管穿越三四级公路的管道无套管穿越三四级公路的管道有套管穿越一二级公路高速公路铁路的管道输气站内管道及其上下游各管道截断阀室管道及其上下游各管道其距离从输气站和阀室边界线起算人群聚集场所的管道管道敷设输气管道应采用埋地方式敷设特殊地段也可采用土堤地面等形式敷设埋地管道覆土层最小厚度应符合表的规定在不能满足要求的覆土

18、厚度或外荷载过大外部作业可能危及管道之处均应采取保护措施表最小覆土层厚度地区等级土壤类旱地水田岩石类一级二级三级四级注对需平整的地段应按平整后的标高计算覆土层厚度应从管顶算起管沟边坡坡度应根据土壤类别和物理力学性质如粘聚力内摩擦角湿度容重等确定当无上述土壤的物理性质资料时对土壤构造均匀无地下水水文地质条件良好深度不大于且不加支撑的管沟其边坡可按表确定深度超过的管沟可将边坡放缓或加筑平台表深度在以内管沟最陡边坡坡度土壤类别最陡边坡坡度坡顶无载荷坡顶有静载荷坡顶有动载荷中密的沙土中密的碎石类土充填物为沙土硬塑的粉土中密的碎石类土充填物为粘性土硬塑的粉质粘土粘土老黄土软土经井点降水硬质岩注静荷载系指

19、堆土或料堆等动荷载系指有机械挖土吊管机和推土机作业管沟宽度应符合下列规定管沟底宽度应根据管道外径开挖方式组装焊接工艺及工程地质等因素确定深度在以内时沟底宽度应按下式确定式中沟底宽度管子外径沟底加宽裕量按表确定表沟底加宽裕量条件因素沟上焊接沟下手工电弧焊接土质管沟沟中有水沟中无水岩石爆破管沟弯头冷弯管处管沟土质管沟沟中有水沟中无水岩石爆破管沟沟下半自动焊接处管沟沟下焊接弯头弯管及碰口处管沟值沟深以内沟深注当采用机械开挖管沟时计算的沟底宽度小于挖斗宽度时沟底宽度按挖斗宽度计算沟下焊接弯头弯管碰口以及半自动焊接处的管沟加宽范围为工作点两边各当管沟需加支撑在决定底宽时应计入支撑结构的厚度当管沟深度大于

20、时应根据土壤类别及物理力学性质确定沟底宽度岩石砾石区的管沟沟底应比土壤区管沟深挖并用细土或砂将深挖部分垫平后方可下管管沟回填时应先用细土回填至管顶以上方可用土砂或粒径小于碎石回填并压实管沟回填土应高出地面输气管道出土端及弯头两侧回填时应分层夯实当管沟纵坡较大时应根据土壤性质采取防止回填土下滑措施在沼泽水网含水田地区的管道当覆土层不足以克服管子浮力时应采取稳管措施当输气管道采用土堤埋设时土堤高度和顶部宽度应根据地形工程地质水文地质土壤类别及性质确定并应符合下列规定管道在土堤中的覆土厚度不应小于土堤顶部宽度应大于管道直径两倍且不得小于土堤的边坡坡度应根据土壤类别和土堤的高度确定管底以下粘性土土堤压

21、实系数宜为堤高小于时边坡坡度宜采用堤高为时宜采用土堤受水浸淹没部分的边坡宜采用的坡度位于斜坡上的土堤应进行稳定性计算当自然地面坡度大于时应采取防止填土沿坡面滑动的措施当土堤阻碍地表水或地下水泄流时应设置泄水设施泄水能力根据地形和汇水量按防洪标准重现期为年一遇的洪水量设计并应采取防止水流对土堤冲刷的措施土堤的回填土其透水性能宜相近沿土堤基底表面的植被应清除干净输气管道通过人工或天然障碍物水域冲沟铁路公路等时应遵循国家现行标准原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范的规定当埋地输气管道与其他管道通信电缆平行敷设时其间距应符合国家现行标准钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范的有关规定埋地输气管道与其他管

22、道电力通信电缆的间距应符合下列规定输气管道与其他管道交叉时其垂直净距不应小于当小于时两管间应设置坚固的绝缘隔离物管道在交叉点两侧各延伸以上的管段应采用相应的最高绝缘等级管道与电力通信电缆交叉时其垂直净距不应小于交叉点两侧各延伸以上的管段应采用相应的最高绝缘等级用于改变管道走向的弯头弯管应符合下列要求弯头的曲率半径应大于或等于外直径的倍并应满足清管器或检测仪器能顺利通过的要求现场冷弯弯管的最小曲率半径应符合表的规定表现场冷弯弯管的最小曲率半径公称直径最小曲率半径公称直径最小曲率半径弯管和弯头的任何部位不得有裂纹和其他机械损伤其两端的椭圆度应小于或等于其他部位的椭圆度不应大于弯管上的环向焊缝应进行

23、射线检查输气管道采用弹性敷设时应符合下列规定弹性敷设管道与相邻的反向弹性弯曲管段之间及弹性弯曲管段和人工弯管之间应采用直管段连接直管段长度不应小于管子外径值且不应小于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直径的倍垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管子在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径其曲率半径应按下式计算式中管道弹性弯曲曲率半径管道的外径管道的转角弯头和弯管不得使用褶皱弯或虾米弯管子对接偏差不得大于输气管道防腐蚀设计必须符合国家现行标准钢质管道及储罐腐蚀控制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截断阀的设置输气管道应设置线路截断阀截断阀位置应选择在

24、交通方便地形开阔地势较高的地方截断阀最大间距应符合下列规定以一级地区为主的管段不宜大于以二级地区为主的管段不大于以三级地区为主的管段不大于以四级地区为主的管段不大于上述规定的阀门间距可以稍作调整使阀门安装在更容易接近的地方截断阀可采用自动或手动阀门并应能通过清管器或检测仪器线路构筑物管道通过土石坎陡坡冲沟崾岘沟渠等特殊地段时应根据当地自然条件因地制宜设置保护管道防止水土流失的构筑物埋设管道的边坡或土体不稳定时应设置挡土墙挡土墙应设置在稳定地层上挡土墙应设置泄水孔其间距宜取外斜孔眼尺寸不宜小于墙后应做好滤水层和必要的排水盲沟当墙后有山坡时还应在坡下设置截水沟墙后填土宜选择透水性较强的填料在季节性

25、冻土地区墙后填土应选用非冻胀性填料如炉渣碎石粗砂等挡土墙应每隔设置伸缩缝遇有侵蚀性水或严寒地区挡土墙必须进行防腐防水处理计算挡土墙土压力时应按照现行国家标准建筑地基基础设计规范执行管道通过易受水流冲刷的河沟岸时应采取护岸措施护岸设计应遵循以下原则护岸工程设计应符合防洪及河务管理的有关法规护岸工程必须保证水流顺畅不得冲淘穿越管段及支墩护岸工程应因地制宜就地取材根据水流及冲刷程度采用抛石护岸石笼护岸浆砌或干砌块石护岸混凝土或钢筋混凝土护岸等措施护岸宽度应根据实际水文及地质条件确定但不得小于护岸顶高出设计洪水位含浪高和壅水高不得小于管道通过较大的陡坡地段以及管道受温度变化的影响将产生较大下滑力或推力

26、时宜设置管道锚固墩锚固墩一般由混凝土或钢筋混凝土现浇基础底部埋深不宜小于锚固墩周边的回填土必须分层夯实干容重不得小于管道与锚固墩的接触面应有良好的电绝缘标志输气管道沿线应设置里程桩转角桩交叉和警示牌等永久性标志里程桩应沿气流前进方向左侧从管道起点至终点每公里连续设置阴极保护测试桩可同里程桩结合设置埋地管道与公路铁路河流和地下构筑物的交叉处两侧应设置标志桩牌对易于遭到车辆碰撞和人畜破坏的管段应设置警示牌并应采取保护措施管道和管道附件的结构设计管道强度和稳定计算管道强度计算应符合下列原则埋地管道强度设计应根据管段所处地区等级以及所承受可变荷载和永久荷载而定当管道通过地震动峰值加速度等于或大于的地区

27、时应按国家现行标准输油气钢质管道抗震设计规范对管道在地震作用下的强度进行校核埋地直管段的轴向应力与环向应力组合的当量应力应小于管子的最小屈服强度的管道附件的设计强度不应小于相连直管段的设计强度输气管道采用的钢管符合本规范第条规定时焊缝系数值应取输气管道强度计算应符合下列规定直管段管壁厚度应按下式计算计算所得的管壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚式中钢管计算壁厚设计压力钢管外径钢管的最小屈服强度强度设计系数按表和表选取焊缝系数温度折减系数当温度小于时值取受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核应按本规范附录的公式计算当温度变化较大时应作热胀应力计算必要时应采取限制热胀位移的措施受内压和温差共同作用

28、下弯头的组合应力应按本规范附录的公式计算输气管道的最小管壁厚度应符合表的规定表最小管壁厚度钢管公称直径最小壁厚钢管公称直径最小壁厚输气管道径向稳定校核应符合下列表达式的要求当管道埋设较深或外荷载较大时应按无内压状态校核其稳定性式中钢管水平方向最大变形量钢管平均直径作用在单位管长上的总竖向荷载单位管长上的竖向永久荷载地面可变荷载传递到管道上的荷载钢管变形滞后系数宜取基床系数宜按本规范附录的规定选取钢材弹性模量单位管长截面惯性矩钢管壁厚土壤变形模量值应采用现场实测数当无实测资料时可按本规范附录的规定选取曾采用冷加工使其符合规定的最小屈服强度的钢管以后又将其不限时间加热到高于或高于超过焊接除外该钢管

29、允许承受的最高压力不得超过按式计算值的材料输气管道所用钢管管道附件的选择应根据使用压力温度介质特性使用地区等因素经技术经济比较后确定采用的钢管和钢材应具有良好的韧性和焊接性能输气管道凡选用国产钢管其规格与材料性能应符合现行国家标准石油天然气工业输送钢管交货技术条件输送流体用无缝钢管高压锅炉用无缝钢管化肥设备用高压无缝钢管的有关规定输气管道所采用钢管和管道附件应根据强度等级管径壁厚焊接方式及使用环境温度等因素对材料提出韧性要求钢管表面的凿痕槽痕刻痕和凹痕等有害缺陷应按下列要求处理钢管在运输安装或修理中造成壁厚减薄时管壁上任一点的厚度不应小于按式计算确定的钢管壁厚的凿痕槽痕应打磨光滑对被电弧烧痕所

30、造成的冶金学上的刻痕应打磨掉打磨后的管壁厚度小于本规范第条款的规定时应将管子受损部分整段切除严禁嵌补在纵向或环向焊缝处影响钢管曲率的凹痕均应去除其他部位的凹痕深度当钢管公称直径小于或等于时不应大于当钢管公称直径大于时不应大于钢管公称直径的当凹痕深度不符合要求时应将管子受损部分整段切除严禁嵌补或将凹痕敲臌管道附件管道附件应符合下列规定管道附件严禁使用铸铁件管件的制作应符合国家现行标准钢板制对焊管件钢制对焊无缝管件钢制对焊管件的规定清管器收发筒汇管组合件的制作参照执行现行国家标准钢制压力容器的规定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承受较大疲劳荷载的弯管不得采用螺旋焊接钢管制作进行现

31、场强度试验时不应发生泄漏破坏塑性变形管道附件与没有轴向约束的直管连接时应按本规范附录规定的方法进行承受热膨胀的强度校核弯头和弯管的管壁厚度应按下式计算式中弯头或弯管的管壁计算厚度弯头或弯管所连接的直管段管壁计算厚度弯头或弯管的管壁厚度增大系数弯头或弯管的曲率半径弯头或弯管的外直径直接在主管上开孔与支管连接或自制三通其开孔削弱部分可按等面积补强其结构和计算方法应符合本规范附录的规定当支管的公称直径小于或等于时可不补强当支管外径大于或等于主管内径时宜采用标准三通件或焊接三通件异径接头可采用带折边或不带折边的两种结构形式其强度设计应符合现行国家标准钢制压力容器的有关规定管封头可采用凸形封头或平封头其

32、结构尺寸和强度应符合现行国家标准钢制压力容器的有关规定管法兰的选用应符合国家现行标准的规定法兰密封垫片和紧固件应与法兰配套选用绝缘法兰绝缘接头的设计应符合国家现行标准绝缘法兰设计技术规定的规定汇管和清管器收发筒应由具有制造压力容器相应等级资格的工厂制作在防火区内关键部位使用的阀门应具有耐火性能需要通过清管器和检测仪器的阀门应选用全通径阀门输气站输气站设置原则输气站的设置应符合线路走向和输气工艺设计的要求各类输气站宜联合建设输气站位置选择应符合下列要求地势平缓开阔供电给水排水生活及交通方便应避开山洪滑坡等不良工程地质地段及其他不宜设站的地方与附近工业企业仓库铁路车站及其他公用设施的安全距离应符合

33、现行国家标准石油天然气工程设计防火规范的有关规定输气站内平面布置防火安全场内道路交通及与外界公路的连接应符合国家现行标准石油天然气工程设计防火规范建筑设计防火规范石油天然气工程总图设计规范的有关规定调压及计量设计输气站内调压计量工艺设计应符合输气工艺设计要求并应满足生产运行和检修需要调压装置应设置在气源来气压力不稳定且需控制进站压力的管线上分输气及配气管线上以及需要对气体流量进行控制和调节的管段上当计量装置之前安装有调压装置时计量装置前的直管段设计应符合国家有关标准的规定在输气干线的进气分输气配气管线上以及站场自耗气管线上应设置气体计量装置清管设计清管设施宜设置在输气站内清管工艺应采用不停气密

34、闭清管工艺流程清管器的通过指示器应安装在进出站的管段上应按清管自动化操作的需要在站外管道上安装指示器并应将指示信号传至站内清管器收发筒的结构应能满足通过清管器或检测器的要求清管器收发筒和快开盲板的设计应符合国家现行标准清管设备设计技术规定和快速开关盲板的规定清管器收发筒上的快开盲板不应正对距离小于或等于的居住区或建构筑物区当受场地条件限制无法满足上述要求时应采取相应安全措施清管作业清除的污物应进行收集处理不得随意排放压缩机组的布置及厂房设计原则压缩机组应根据工作环境及对机组的要求布置在露天或厂房内在高寒地区或风沙地区宜采用全封闭式厂房其他地区宜采用敞开式或半敞开式厂房厂房内压缩机及其辅助设备的

35、布置应根据机型机组功率外型尺寸检修方式等因素按单层或双层布置并应符合下列要求两台压缩机组的突出部分间距及压缩机组与墙的间距应满足操作检修的场地和通道要求压缩机组的布置应便于管线的安装压缩机基础应按照现行国家标准动力机器基础设计规范进行设计并采取相应的减振隔振措施压气站内建构筑物的防火防爆和噪声控制应按国家现行标准的有关规定进行设计压缩机房的每一操作层及其高出地面以上的操作平台不包括单独的发动机平台应至少有两个安全出口及通向地面的梯子操作平台上的任意点沿通道中心线与安全出口之间的最大距离不得大于安全出口和通往安全地带的通道必须畅通无阻压缩机房的建筑平面空间布置应满足工艺流程设备布置设备安装和维修

36、的要求压缩机房内应视压缩机检修的需要配置供检修用的固定起重设备当压缩机组布置在露天敞开式厂房内或机组自带起吊设备时可不设固定起重设备但应设置移动式起重设备的吊装场地和行驶通道压气站工艺及辅助系统压气站工艺流程设计应根据输气系统工艺要求满足气体的除尘分液增压冷却越站试运作业和机组的启动停机正常操作及安全保护等要求在压气站的天然气进口段应设置分离过滤设备处理后天然气应符合压缩机组对气质的技术要求压气站内的总压降不宜大于当压缩机出口气体温度高于下游设施管道以及管道敷设环境允许的最高操作温度或为提高气体输送效率时应设置冷却器每一台离心式压缩机组均应设天然气流量计量装置以便进行防喘振控制燃机燃料气系统应

37、符合下列要求燃料气管线应从压缩机进口截断阀前的总管中接出并应装设减压和对单台机组的计量设备燃料气管线在进入压缩机厂房前及每台燃机前应装设截断阀燃料气应满足燃机对气质的要求离心式压缩机组的油系统应符合下列要求润滑油伺服油系统均应由主油箱供油且应分别自成系统机组润滑油系统的动力应由主润滑油泵辅助润滑油泵和紧急润滑油泵构成当润滑油泵采用气动马达时冲动气马达的气体气质应符合设备制造厂的要求辅助油泵的出油管应设单向阀采用注油润滑的往复式压缩机各级出口均应设分液设备以防止润滑油进入输气管道冷却系统应符合下列要求气体冷却方式宜采用空冷气体通过冷却器的压力损失不宜大于往复式压缩机和燃气发动机气缸壁冷却水宜采用

38、密闭循环冷却冷却系统的布置应考虑与相邻散热设施的关系避免相互干扰燃气轮机的启动宜采用电液马达或气动马达当采用气动马达时驱动气马达的气体气质及气体参数应符合设备制造厂的要求压缩机站设置压缩空气系统时所提供的压缩空气应满足离心式压缩机电机正压通风站内仪表用风及其他设施等对气质压力的不同要求以燃气为动力的压缩机组应设置空气进气过滤系统过滤后的气质应符合设备制造厂的要求以燃气为动力的压缩机组的废气排放口应高于新鲜空气进气系统的进气口宜位于进气口当地最小风频上风向废气排放口与新鲜空气进气口应保持足够的距离避免废气重新吸入进气口压缩机组的选型及配置压缩机组的选型和台数应根据压气站的总流量总压比出站压力气质

39、等参数结合机组备用方式进行技术经济比较后确定压气站宜选用离心式压缩机在站压比较高输量较小时可选用往复式压缩机同一压气站内的压缩机组宜采用同一机型压缩机的原动机选型应结合当地能源供给情况及环境条件进行技术经济比较后确定离心式压缩机宜采用燃气轮机或变频调速电机往复式压缩机宜采用燃气发动机驱动设备所需的功率应与压缩机相匹配驱动设备的现场功率应有适当裕量能满足不同季节环境温度不同海拔高度条件下的工况需求能克服由于运行年限增长等原因可能引起的功率下降压缩机的轴功率可按附录公式计算压缩机的原动机为变频调速电机时电动机的供配电设计应符合现行国家标准通用用电设备配电设计规范的规定变频系统谐波对公用电网电能质量

40、的影响应符合现行国家标准电能质量公用电网谐波的规定变频系统输入电机的谐波应符合现行国家标准电能质量公用电网谐波的规定否则应当选用专用变频电机压缩机组的安全保护往复式压缩机出口与第一个截断阀之间应装设安全阀和放空阀安全阀的泄放能力应不小于压缩机的最大排量每台压缩机组应设置下列安全保护装置压缩机气体进口应设置压力高限低限报警和低限越限停机装置压缩机气体出口应设置压力高限低限报警和高限越限停机装置压缩机的原动机除电动机外应设置转速高限报警和超限停机装置启动气和燃料气管线应设置限流及超压保护设施燃料气管线应设置停机或故障时的自动切断气源及排空设施压缩机组油系统应有报警和停机装置压缩机组应设置振动监控装

41、置及振动高限报警超限自动停机装置压缩机组应设置轴承温度及燃气轮机透平进口气体温度监控装置温度高限报警超限自动停机装置离心式压缩机应设置喘振检测及控制设施压缩机组的冷却系统应设置振动检测及超限自动停车装置压缩机组应设轴位移检测报警及超限自动停机装置压缩机的干气密封系统应有泄放超限报警装置事故紧急停机时压缩机进出口阀应自动关闭防喘振阀应开启压缩机及其配管应泄压站内管线站内所有油气管均应采用钢管及钢质管件钢管材料应符合本规范第节的有关规定机组的仪表控制取样润滑油离心式压缩机用密封气燃料气等管道应采用不锈钢管及管件钢管强度及稳定计算应符合本规范第节的有关规定站内管线安装设计应采用减小振动和热应力的措施

42、压缩机进出口的配管对压缩机连接法兰所产生的应力应小于压缩机技术条件的允许值管线的连接方式除因安装需要采用螺纹或法兰连接外均应采用焊接管线应采用地上或埋地敷设不宜采用管沟敷设管线穿越车行道时宜采用套管保护从站内分离设备至压缩机入口的管段应进行内壁清洗地下储气库地面设施一般规定地下储气库地面设施设计范围包括采注气井井口至输气干管之间的工艺及相关辅助设施地下储气库地面设施的设计处理能力应根据地质结构的储供气能力按设计委托书或合同规定的季节调峰气量日调峰气量或事故储备气量确定应选择经济合理的地下储气库调峰半径地下储气库宜靠近负荷中心调峰半径不宜大于注气站采气站宜合一建设注气站采气站宜靠近注采井注入气应

43、满足地下储气库地面设备及地质构造对气质的要求采出的外输气应满足本规范第条对气质的要求地面工艺注气工艺压缩机的进气管线上应设置分离过滤设备处理后天然气应符合压缩机组对气质的技术要求根据储气库地质条件要求对注入的天然气宜采取除油措施每口单井的注气量应进行计量注气管线应设置高低压安全截断阀采气工艺采气系统应有可靠的气液分离设备采出气应有计量和气质分析设施采气系统应采取防止水合物形成的措施根据地下储气库类型的不同经过技术经济比较确定采出天然气的脱水脱烃工艺流程采用节流方式控制水烃露点的工艺装置宜配置双套调压节流装置调压装置宜采用降噪措施采气工艺应充分利用地层压力能采注气管线宜合一使用采气注气系统间应采

44、取可靠的截断措施采气管线应设置高低压安全截断阀设备选择压缩机的选择应符合下列要求注气压缩机的选型配置及工艺应符合本规范第章的要求地下储气库注气压缩机应优先选择往复式压缩机压缩机各级出口宜在冷却器前设置润滑油分离器注气压缩机的选型宜兼顾注气和采气空冷器的选择应符合下列要求采用燃气驱动注气压缩机的空冷器在发动机功率有富裕量时宜采用燃气发动机驱动空冷器宜设置振动报警关机装置空冷器宜采用引风式空冷器辅助系统地下储气库辅助系统应符合本规范第章的规定地下储气库辅助系统应适应注采井观察井的操作及监测要求监控与系统调度一般规定输气管道应设置测量监视控制设施对复杂的管道工程宜设置监控与数据采集系统输气管道的监控

45、与数据采集系统应包括调度管理的主计算机系统远程的被控站系统数据通信系统系统应为开放型网络结构具有通用性兼容性可扩展性仪表选型及控制系统的选择应根据输气管道特点规模发展规划安全生产要求经方案对比论证确定选型宜统一监控与数据采集系统应具备高的可靠性及可用性指标对易出现故障部位的仪表及控制设备应采用热备份控制系统设计应有利于生产运行和节能减少管输气体的压力损失系统调度输气管道监控与数据采集系统应符合下列规定宜提高纳入系统调度的可控输气量比例实时响应性能好具有完善的优先级中断处理功能人机对话应灵活操作维护方便数据通信能力强可靠性高并应便于系统扩展联网监控与数据采集系统应设调度控制中心其设计应符合下列规

46、定调度控制中心应设置在调度管理通信联络系统维修方便的地方调度控制中心控制室设计应符合国家现行标准的有关规定并满足计算机系统的运行及操作要求主计算机系统及调度运行人机界面应采用双机热备用系统调度管理系统的主要功能应包括按预定的时间或赋予的访问方式对每一个被控站进行扫描对被控站的主要运行参数和状态进行实时显示报警存储打印及记录向被控站发送远程控制指令和调节指令数据处理分析及运行决策指导调度控制中心主计算机系统应配备操作系统软件监控与数据采集系统软件管道系统应用软件被控站被控站宜采用以工业型微机和组成的控制系统被控站应根据输气管道工艺设计要求布点并应提供下列规定的功能执行调度控制中心下达的指令站系统

47、运行参数巡回检测监控向调度控制中心发送主要运行参数及状态压缩机组及站场设备的程序控制调节运行状态流程特性参数的画面显示报警存储打印及记录数据处理操作运行及故障诊断指导站场安全防护系统监控被控站的控制系统应具有对压缩机组工艺设备及辅助设施在控制室进行集中自动控制就地自动控制和手动操作的功能站控系统应能适应离心压缩机组正常和变工况运行保持压气站出站压力设定值协调机组间的负荷分配并对机组的下列功能进行监控机组的程序启停辅助系统的程序控制以及机组运行相关阀门的安全联锁控制机组实时状态和工艺参数的监视接受调度控制中心指令进行控制调节对本规范第条规定的安全保护装置进行监视被控站紧急关闭系统应符合下列要求压

48、气站紧急关闭系统除在控制室内设置控制点外还应在站内气区以外至少设有两个独立使用的操作点操作点应设在靠近压气站站场进出口安全和方便操作的地方并应设明显标志紧急关闭系统应能快速地实施下列控制功能进出站场阀门关闭干线旁路阀门开启站场内放空阀打开运行机组停机并放空切断燃料气供应并放空切断除消防系统和应急电源以外的供电电源启动自动灭火系统监控当设置监控与数据采集系统时在进气站宜设置气质在线连续自动分析仪表气质指标越限报警装置工艺操作过程的重要参数确保安全生产运行的主要参数工艺过程所需研究分析的参数等应连续监视和记录压力系统运行监控应符合下列规定应对进出站的气体压力进行监控压力调节控制宜优先采取自力式调节

49、控制方式对连续供气的管线宜采取双回路或多回路并联的压力调节系统应对压气站的出站气体温度进行监控气体流量的监控应对供气量超限会导致管输系统失调的部位采取有效的限流控制措施当供气压力超限会危及下游供气系统设施安全时应设置可靠的安全装置系统当可能的最高进口压力与允许最高出口压力之差大于和进出口压力之比大于时可选择下列措施每一回路串联安装台安全截断设备安全截断设备应具备快速关闭能力并提供可靠的截断密封每一回路安装台安全截断设备和台附加的压力调节控制设备每一回路安装台安全截断设备和台最大流量安全泄放设备通信输气管道工程的通信系统应根据生产运行调度管理的要求设置并应符合下列要求通信方式应根据输气管道运行的

50、特点选择并应符合监控及数据采集系统对数据传输的要求和发展需要数据传输通信系统应设备用通道通信站宜设置在管道沿线的各级输气管理单位内或站场内输气管道的调度管理电话被控站站间联络电话行政电话会议电话巡线和应急通信电话图文传真数据传输等通信业务应根据输气工艺的要求设置电话设置应符合下列要求通信中心调度控制中心及压气站宜设置电话总机其他站场宜设与控制中心相邻站及与相关单位联络的专用电话压气站内生产区辅助生产区可设联络电话在爆炸性危险区域范围内应设置防爆型通信设备流动作业人员可采用便携式电话机输气管道事故抢修管道巡回检查和维修的作业点可配备移动通信设备辅助生产设施供配电输气站供电电源应从所在地区电力系统