油氣長輸管道壁厚計算及選用

石油人在北京

1 輸油管道
根據《輸油管道工程設計規范》(GB50253—
2003)5．2．1和5．4．1，許用應力[ ]= (K為輸
油管道設計系數； 為焊縫系數，一般取1．0；or 為鋼
管的最低屈服強度，MPa)。輸油管道壁厚計算公式為
=
式中：6為管道計算壁厚，mm；p為設計壓力，MPa；D
為鋼管外徑，mm．
1．1 普通線路段
原油管道和成品油管道危險程度遠小于輸氣管
道，因此，原油管道和成品油管道一般不規定沿線地
區等級劃分，只規定管道同建(構)筑物的最小間距。
《輸油管道工程設計規范》(GB50253—2003)規定，K
在輸油站外一般地段取0．72，輸送液態液化石油氣
(LPG)管道在事故狀態下其爆炸危險性不亞于輸氣管
道，設計系數取值應按輸氣管道數據選取。
1．2 穿跨越段
考慮到環境保護和穿跨越人工或天然障礙物事
故搶修的困難，穿跨越段采取了降低強度設計的辦法
收稿日期：2011—02—22 收修改稿13期：2011—06—21
即提高管道壁厚來提高管道強度的安全裕量。《油氣
輸送管道穿越工程設計規范》(GB50423—2007)3．2．4
和3．2．5給出的公式可以歸結起來和GB50253一致，
設計系數的取值見表3．2．4。小型穿越和Ⅲ、Ⅳ級公
路有套管穿越的設計系數與普通段的設計系數是相
同的，這主要是工程中小型穿越和Ⅲ、Ⅳ級公路有套
管穿越大量存在，考慮到搶修容易，且有足夠的安全
裕量，避免沿線管道壁厚變化太過頻繁。
跨越工程等級是以跨度大小為原則來劃分的，因
此不同的跨越工程等級必須采用不同的強度許用應
力來確保管橋系統的安全，《油氣輸送管道跨越工程
設計規范》(GB50459—2009)3．1．3規定，跨越管道設
計系數符合表l規定。
表1 跨越管道設計系數
注：甲類應為通航河流、電氣化鐵路和高速公路跨越，乙類應為非
通航河流及其他障礙跨越。
另外，選用鋼管的徑厚比不應大于100，若管段未
采取防腐蝕控制措施，鋼管壁厚應考慮腐蝕裕量，按
第6期 唐治國等：油氣長輸管道壁厚計算及選用 53
使用年限和腐蝕速率計算。
1．3 輸油站
GB50253—2003規定，輸油站內的許用應力應按
現行國家標準《鋼制壓力容器》(GB150)和現行美國
標準《工藝管線》(ASME B31．3)的規定選取。ASME
B31．3—2008表A一1列出了各種金屬材料的基本許
用應力，表2是摘錄整理出的API 5L常用鋼號和對應
的鋼級的基本許用應力。
表2 常用鋼號或鋼級的基本許用應力和最低屈服強度
2 輸氣管道
根據《輸氣管道工程設計規范》(GB50251—
2003)，輸氣管道壁厚計算公式為
6= p D
式中：F為輸氣管道設計系數；f為溫度折減系數，當溫
度小于120 oC時，取1．0。
2．1 普通線路段
《輸氣管道工程設計規范》(GB50251—2003)規
定，按沿線居民戶數和(或)建筑物的密集程度劃分為
4個地區等級，一至四級地區設計系數分別為0．72、
0．6、0．5和0．4。
2．2 穿跨越段
其設計系數在輸油管道一節中已經包含。
2．3 輸氣站
GB50251—2003的4．2．4規定，輸氣站內管道及
其上下游各200 nl管道，截斷閥室管道及其上下游各
50 in管道(其距離從輸氣站和閥室邊界線起算)，人群
聚集場所的管道，設計系數在一至四級地區分別為
0．5、0．5、0．5和0．4。
輸氣管道在確定設計系數時，在特殊地段和地區
等級上不能混淆。如在一級地區的特殊地段一穿
(跨)越河流、鐵路、公路及輸氣站附近，不能套用地區
等級來確定設計系數，在兩者出現不一致時應該采取
就高不就低的原則。
3 管道壁厚的選用
管道的計算壁厚向上圓整至相近的公稱壁厚，即
得到鋼管的選用壁厚，要注意的是GB50251表5．1．3
規定了輸氣管道的最小壁厚(表3)。
表3 最小管壁厚度 mm
鋼管公稱直徑最小壁厚 鋼管公稱直徑 最小壁厚
1oo、150 2．5 600、650、7oo 6．5
2oo 3．5 750 800 850 900 6 5
250 4．0 950、1 ooo 8．0
300 4．5 1 050、1 lOO、1 15o、1 200 9．o
350、400、450 5．0 1 300、1 400 11．5
50o、550 6．o 1 500、1 600 13．0
GB971 1．2—1999~石油天然氣工業輸送鋼管交貨
技術條件B級鋼管》表8推薦了優先選用的外徑和壁
厚，為了方便管材的采購，盡量選擇優選壁厚。
4 應用實例
某輸油管道工程設計壓力6．3 MPa，干線選用
D457mm材質L360螺旋埋弧焊鋼管，站場DN≥250
選用L360鋼管，DN<250選用20#鋼管，計算并選取
一般線路段管道、無套管穿越Ⅲ、Ⅳ級公路段及站場
D355．6 mm鋼管(按設計壓力6．3 MPa)的壁厚。
一般線路段鋼管壁厚(P=6．3 MPa，D=457 mm，
K=0．72， ：360 MPa)：
=面pD =5．55 mm
壁厚6可以選用公稱壁厚5．6 mm．
無套管穿越Ⅲ、Ⅳ級公路段鋼管壁厚(P=6．3
MPa，D=457 mm，K=0．6， =360 MPa)：
=
pD
： 6．66 mm
壁厚 可以選用公稱壁厚7．1 mm．
站場用鋼管壁厚(P=6．3 MPa，D=355．6 mm，
[ ]=152 MPa)：
6： ：7．37 mm
L J
壁厚6可以選用公稱壁厚8 mm．
5 結束語
管道壁厚計算重點明確管道所處地段或地區等
級，進而確定管道設計系數，確定出的管道壁厚還應
根據各種載荷條件進行校核，在選取壁厚時，盡量選
擇優選壁厚

吳梁紅

這個也能賣啊

xbl240

很實用的例子

Edward

感覺被騙了

飛夢101

這都買啊  都沒有金幣啊

忽忽

很全的嘛、、

wuyunk

不錯不錯，再全的資料也要靜下心來學才行

無名火

很好的資料，下載了

jpuyang007

油氣長輸管道壁厚計算及選用的這個有點貴啊

processor

謝謝樓主分享