（高清版）DB13(J)∕T 8450-2021 城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道設計標準

設計第一批制(修)訂計劃》(冀建節(jié)科函〔2021〕31號)的要求，制而成。本標準共分7章和4個附錄，主要技術內容包括：1.總則；2術語與符號；3.基本規(guī)定；4.材料；5.管道敷設與計算；6.防腐與設計院有限公司(地址：沈陽市鐵西區(qū)肇工北街，郵編：100026,電話郵箱：ccghjszlb@126.com),以供今后修訂主編單位：中交城市能源研究設計院有限公司參編單位：北京市煤氣熱力工程設計院有限公司主要起草人：渠穎劉士豐陳霈佳魏璠周新文李連星李柯王湘寧王麗燕張月慶牟洪賀陳小偉張雷莊建軍丁建卜趙云超張獻國戎怡曼審查人員：馬鴻敬魏征徐占偉焦文玲范學軍 22.1術語 2 4 8 4.4管件 5管道敷設與計算 205.4壁厚計算 2 276防腐與陰極保護 28 28 28 297焊接與檢驗、清掃與壓力試驗 33 33 35附錄A鋼管規(guī)定外徑和規(guī)定壁厚極限范圍 附錄C燃氣管道摩擦阻力計算 43附錄D敷管條件的設計參數(shù) 45 46 2 2 4 8 22 24 27 28 28 29 3 33 35WallThicknessLimitRang 39PassageofUltra-highPressure,HighPressur 41AppendixCCalculationofFrictionResistanceofGasPipeline 43AppendixDDesignParametersofPipe-LayingConditions 4ExplanationofWordinginThisStandard 45ListofQuotedStandards 46 4911.0.1為提升河北省城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道(以下簡稱埋地鋼質管道)工程設計質量，保障管道全壽命周期質量安1.0.3本標準適用于壓力大于0.01MPa(表壓)的新建、改建、擴建內的燃氣管道；工業(yè)用戶內部燃氣管道(以廠界劃分);商業(yè)和居民用戶內部中壓燃氣管道(以用戶引入管閥門為界);燃氣設備內部管22.1.1城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道buriedsteelpipelineforcitygas城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)中，用于壓力大于0.01MPa城鎮(zhèn)燃氣輸送、以直埋形式進行敷設的無縫、直縫埋弧焊、螺旋縫埋弧焊、高頻焊鋼管 (以下簡稱埋地鋼質管道)。2.1.2設計壓力designpressure在相應設計溫度下用以確定管道壁厚的壓力，其值不得小于管道的最大工作壓力。2.1.3設計溫度designtemperature管道在正常情況下，在相應設計壓力下，管壁或元件金屬可能達到的最高或最低溫度。2.1.4設計工作年限designworkinglife在規(guī)定的時期內，工程設施只需正常維護而不需大修就能按預期2.15彈性敷設pipelayingwithelasticbending管道在外力或自重作用下產(chǎn)生彈性彎曲變形，利用這種變形進行管道敷設的一種方式。2.1.6冷定徑cold-sizedpipe在工廠環(huán)境溫度下，成型后，整根或部分長度鋼管外徑或周向尺寸獲得永久增加或永久減少的鋼管。2.1.7冷擴徑cold-expendedpipe在工廠環(huán)境溫度下，用內部擴張機械裝置，或將鋼管置于封閉模中，通過內部靜水壓壓力使整根鋼管外徑或周向尺寸獲得永久增加的彎頭、彎管、三通、異徑接頭和管封頭等管道上各種異形連接件2.1.9冷彎管coldbends在不加熱條件下，用模具(或夾具)將直管彎制成需要角度的彎2.1.10熱煨彎管hotbends在加熱條件下，在夾具上將直管彎曲成需要角度的彎管。2.1.11重要區(qū)段importantsectionforpipeline水域大中型穿越段、輸氣干線管道經(jīng)過的四級地區(qū)。2.1.12一般區(qū)段generalsectionforpipeline除重要區(qū)段以外的管道區(qū)段。2.1.13設計地震動參數(shù)seismicgroundmotionparametersfordesign管道線路工程抗震設計中采用的地震動參數(shù)。2.1.14基本地震動basicgroundmotion相應于50年超越概率10%的地震動。2.1.15罕遇地震動raregroundmotion相應于50年超越概率2%的地震動。金屬與環(huán)境介質間的物理化學相互作用，其結果使金屬的性能發(fā)生變化，并?？蓪е陆饘?、環(huán)境或由它們作為組成部分的技術體系的功能受到損傷。42.1.17防腐層coating涂覆在管道及其附件表面上，使其與腐蝕環(huán)境實現(xiàn)物理隔離的絕通過降低腐蝕電位，使管道腐蝕速率顯著減小而實現(xiàn)電化學保護通過與作為犧牲陽極的金屬組元偶接而對管道提供電子以實現(xiàn)陰極保護的一種電化學保護方法。2.1.20外加電流陰極保護impressedcurrentcathodicprotection通過外部電源對管道提供電子以實現(xiàn)陰極保護的一種電化學保護對管道連接處或者外防腐層損傷處進行的防腐措施。α——管道的轉角。P?——燃氣管道起點的壓力；P?——燃氣管道終點的壓力；L——燃氣管道的計算長度；Q——燃氣管道的計算流量；d——管道內徑；p——燃氣的密度；T設計中所采用的燃氣溫度；λ——燃氣管道摩擦阻力系數(shù)；K——管壁內表面的當量絕對粗糙度；2.2.3鋼管壁厚計算參數(shù)δ——鋼管計算壁厚；D——鋼管外徑；Os——鋼管的最小屈服強度；F——強度設計系數(shù)；2.2.4彎管壁厚計算參數(shù)δb——彎管的管壁計算厚度；δ——與彎管所連接的同材質直管段管壁計算厚度；m——彎管的管壁厚度增大系數(shù)；R——彎管的曲率半徑；D——彎管的外直徑。2.2.5管道徑向穩(wěn)定性校核參數(shù)4x——鋼管水平方向最大變形量；6D——鋼管外徑；Z——鋼管變形滯后系數(shù)；K——基床系數(shù)；W——作用在單位管長上的總豎向荷載；Dm——鋼管平均直徑；E——鋼材彈性模量；I——單位管長截面慣性矩；Es——土壤變形模量；W?——單位管長上的豎向永久荷載；W?——地面可變荷載傳遞到管道上的荷載；δn——鋼管公稱壁厚；2.2.6管道軸向應力計算參數(shù)OL——管道的軸向應力；V——泊松比；P——管道設計壓力；E——鋼材彈性模量；α——鋼材線膨脹系數(shù)；t?——管道下溝回填時的溫度；t?——管道的工作溫度；Oe——當量應力；Os——鋼管的最小屈服強度。2.2.7穿越管段鋼管許用應力計算參數(shù)[o]——鋼管許用應力；Os——鋼管的最小屈服強度；η——鋼管許用應力提高系數(shù)；F——管道強度設計系數(shù)；Φ——鋼管焊縫系數(shù)；K——溫度折減系數(shù)。83.0.1埋地鋼質管道的設計壓力分為7級，各級別對應壓力范圍如表設計壓力(MPa,表壓)ABAB中壓燃氣管道AB3.0.2埋地鋼質管道輸送的城鎮(zhèn)燃氣質量應符合現(xiàn)行國家標準《燃氣3.0.3埋地鋼質管道材料的選擇應符合下列要求：1材料標準應符合現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T9711的規(guī)定或不低于上述標準相應技術要求的其它鋼管2氣態(tài)液化石油氣、氣態(tài)液化石油氣與其他氣體的混合氣管道應3材料質量還應滿足以下要求：1)中壓、次高壓鋼管產(chǎn)品質量等級不應低于PSL1級；2)高壓、超高壓鋼管產(chǎn)品質量等級不應低于PSL2級；93)各壓力級制管材的選擇應不低于表3.0.2所列鋼級。ABAB中壓燃氣管道AB3.0.4埋地鋼質管道、管道附件應根據(jù)管道結構形式、所處環(huán)境和運行條件，按可能同時出現(xiàn)的永久荷載、可變荷載和偶然荷載的組合后進行設計。3.0.5埋地鋼質管道的布置應符合國家現(xiàn)行標準《燃氣工程項目規(guī)3.0.6埋地鋼質管道的穿越工程應符合國家現(xiàn)行標準《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》GB50423、《城鎮(zhèn)燃氣管道穿跨越工程技術規(guī)3.0.7埋地鋼質管道的抗震設計應符合國家現(xiàn)行標準《油氣輸送管道線路工程抗震技術規(guī)范》GB/T50470、《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002的有關規(guī)定。抗震設防烈度和設計基本地震加速度取值6789措施。腐蝕控制設計應符合國家現(xiàn)行標準《鋼質管道外腐蝕控制規(guī)4.1一般規(guī)定4.1.1除本標準規(guī)定外，埋地鋼質管道的制造、檢驗、標志、涂層、記錄和裝載尚應符合現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用4.1.2在管道上直接焊接的管道附件宜采用與管道相同的材料，當幾種不同的材料組合使用時，應考慮可能產(chǎn)生的不利影響。4.2.1PSL1級鋼管化學成分應符合現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T9711的規(guī)4.2.2PSL2級鋼管化學成分應符合表4.2.2的規(guī)定。根據(jù)熔煉分析和產(chǎn)品分析的最大質量分數(shù)(%)PSVdcccdcccdfff8fff8fffg注：a根據(jù)產(chǎn)品分析。如果碳的質量分數(shù)大于0.12%,則CEiIw極限適用；如果碳的質量分數(shù)小于等于0.12%,則CEPcm極限適用。但對于大于等于L290或X42小于等于L360或X52的鋼級，最大值不應超過1.65%;對于大于L360或X52小于L485或X70的鋼級，最大值不應超過1.75%;對于等于L485或X70鋼級最大值不應超過2%。d除非另有規(guī)定，銅的最大含量應為0.50%,鎳的最大含量為0.30%,鉻的最大含量為g除非另有規(guī)定，銅的最大含量應為0.50%,鎳的最大含量為0.50%,鉻的最大含量為0.5%,1L415(或X60)及以下級制鋼管用的鋼材應采用吹氧堿性轉爐工藝或電爐工藝冶煉。鋼應為細晶粒的鎮(zhèn)靜鋼，晶粒尺寸2L450(或X65)及以上級制鋼管用的鋼材須為吹氧轉爐或電爐冶煉并經(jīng)爐外精煉、鈣和微鈦處理的細晶粒(X70應為No.10級或更細，X65應為No.8級或更細)純凈鎮(zhèn)靜鋼。制管用類非金屬夾雜物級別均應不大于2級，對于其他鋼級管材不限制。4帶狀組織應不大于3級。4.2.4用于生產(chǎn)螺旋縫埋弧焊鋼管的鋼板或板卷的寬度不得小于鋼管公稱外徑的0.8倍，也不得大于鋼管公稱外徑的3.0倍。制造鋼管用鋼帶或鋼板不應含有任何補焊焊縫，制管過程中也不允許進行補焊。4.2.5當對鋼管進行冷擴徑時應采用全長冷擴徑，冷擴徑、冷定徑技術要求見表4.2.5所示。a)直縫埋弧焊鋼管應全長擴徑。擴徑量范圍為0.4%～1.4%。即：b)管徑不小于711mm螺旋縫埋弧焊管管端150mm范圍內應冷擴徑可采用擴徑或減徑的方法將鋼管定徑至最終尺寸。定徑比S不超過最大屈50mm的最小%度最小aaaaaaU——規(guī)定最小抗拉強度，MPa。3個試驗的最小平均剪切面積至少應為85%,單個試驗最小值應為內容1方法一C?采用國際單位制時為3.57×10??;t—鋼管壁厚mmX70),輸送壓力≤115,單相氣體2Battlle雙曲鋼級≤L485(X70),輸送壓力≤120MPa,40<Dt<115,單相或富氣3確定止裂所需CVN沖擊功。 一4.3.4對于管徑在508mm～1422mm之間的PSL2級鋼管，應進行落錘管道級別DWT最小剪切面積百分比(SA%)(或X56)、L415(或(或X70)鋼級管道家標準《鋼制對焊管件類型與參數(shù)》GB/T12459的規(guī)定。4.4.2鋼質彎管技術要求應符合國家現(xiàn)行標準《壓力管道規(guī)范公用管道》GB/T38942及《石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第1部分：感應加熱彎管》GB/T29168.1的規(guī)定。熱煨彎管、冷彎管的外觀和主要尺寸應按表4.5.2的要求執(zhí)行。曲率半徑2mm~-1mm,壁厚減薄量≤9%壁厚。彎曲半徑小于差在±0.2°,其平面度不大于8mm,冷彎管褶皺深度≤4.4.3埋地鋼質管道用管件的技術要求應符合國家現(xiàn)行標準《鋼制對焊管件技術規(guī)范》GB/T13401或《石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第2部分：管件》GB/T29168.2的規(guī)定。4.4.4絕緣法蘭、絕緣接頭的設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《絕緣接頭與4.4.5制造管件的原材料應為各類鍛件、板材、無縫管或有填充金屬的焊接鋼管。彎頭本體不應有丁字或環(huán)形焊縫。4.4.6當管件與連接鋼管焊接需要預熱時，制造商應說明規(guī)定的預熱條件，并在管件上做出永久性標記。4.4.7管件表面不應有裂紋、過熱、過燒等；管件內外表面應光滑、無有損強度及外觀的缺陷，如結疤、劃痕、起皮等；不得用焊接方式對管件焊縫錯邊超標部分進行修補。5.1一般規(guī)定5.1.1埋地鋼質管道設計應符合國土空間規(guī)劃、城鎮(zhèn)燃氣規(guī)劃，在可行性研究的基礎上，做到遠、近期結合，以近期為主，并經(jīng)技術經(jīng)濟5.1.2埋地鋼質管道的設計壓力應根據(jù)上游氣源條件、用戶需要、工藝要求，經(jīng)水力計算后綜合確定，應不小于運行中可能出現(xiàn)的最大工作壓力。必要時，還應附加滿足事故工況分析和動態(tài)水力分析要求的5.1.3設計溫度應綜合管道內介質溫度、管道運行條件和環(huán)境條件確定。不同管道組成件的設計溫度可以不同。5.1.4埋地鋼質管道標志的設置應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣標志5.2管道敷設5.2.1超高壓、高壓、次高壓城鎮(zhèn)燃氣管道通過的地區(qū)應根據(jù)城市規(guī)劃的建設邊界，按沿線建筑物的密集程度劃分為四個地區(qū)等級，并依據(jù)地區(qū)等級進行相應的管道設計。管道地區(qū)分級標準見本標準附錄5.2.2四級A類地區(qū)嚴禁敷設超高壓燃氣管道，不應敷設高壓燃氣管道；四級B類地區(qū)不應敷設超高壓燃氣管道，不宜敷設高壓燃氣管5.2.3管道的埋設深度應根據(jù)管道所經(jīng)地段的凍土深度、地面荷載、地形和地質條件、地下水深度、管道穩(wěn)定性要求綜合確定。埋地鋼質管道地面至管頂?shù)淖钚「餐梁穸葢舷铝幸螅?埋設在機動車道下時，不得小于0.9m;2埋設在非機動車車道(含人行道)下時，不得小于0.6m;3埋設在不能行駛和停放機動車的地下時，鋼質管道不得小于4埋設在水田下時，不得小于0.8m。5當不能滿足上述要求時，可在采取有效的安全防護措施后適當5.2.4埋地鋼質管道的溝槽基礎夯實系數(shù)與土質應符合設計要求。對于可能引起管道不均勻沉降的地段，宜根據(jù)管道的重要性及管道材質采取沉降監(jiān)測措施。5.2.5當埋地鋼質管道通過的地面坡度較大時，視土壤情況和坡長以及管道在坡上敷設的方向，應采取防止地面徑流、滲水侵蝕和土體滑動影響管道安全的措施。5.2.6管道平面走向適應地形變化時，可采取彈性彎曲、冷彎管、熱煨彎管等措施。5.2.7當鋼管采用彈性彎曲敷設時，應符合下列要求：1采用彈性彎曲敷設的管道其曲率半徑應滿足鋼管的強度要求，且不應小于鋼管外徑的1000倍。對于垂直面上彈性敷設管道的曲率半徑尚應大于管道在自重作用下產(chǎn)生的撓度曲線的曲率半徑，其曲率半徑應按式(5.2.7)計算：D——管道的外徑(cm);a——管道的轉角(°)。失，應按式(5.3.2-1)(5.3.2-2)計算：P?——燃氣管道起點的壓力(絕對壓力kPa);P?燃氣管道終點的壓力(絕對壓力kPa);L——燃氣管道的計算長度(km);d——管道內徑(mm);p——燃氣的密度(kg/m3);Z——壓縮因子，當燃氣壓力小于1.2MPa(表壓)時，5.3.3埋地鋼質管道的局部阻力損失可按燃氣管道摩擦阻力損失的5%～10%進行計算。鋼管公稱直徑DN(mm)公稱壁厚(mm)四級地區(qū)四級門站、調壓站(箱)上、下游各200m管道、截斷閥室上、下游各50m管道(其距離從站和閥室邊界線起算)5.4.1-1的規(guī)定。直徑偏差引起的對口焊接要求，按鋼管產(chǎn)品規(guī)格中公稱壁厚系列選加熱溫度高于320℃,其屈服強度應取該管材最低屈服強度(os)的5.5.1埋地鋼質管道應按式(5.5.1-1)～式(5.5.1-3)進行管道徑向D——鋼管外徑(m);2)計算：d——管道內徑(cm);E——鋼材彈性模量(MPa);t?——管道下溝回填時的溫度(℃);t?——管道的工作溫度(℃)。式中：Oe——當量應力(MPa);Os——鋼管的最小屈服強度(MPa)。5.5.3穿越管段鋼管許用應力應按式(5.φ——鋼管焊縫系數(shù)，當采用符合GB/T9711的PS行國家標準《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》GB50423的相關規(guī)5.5.5當內壓與溫度作用使穿越管段承受軸向壓應力時，應按現(xiàn)行國家標準《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》GB50423的相關規(guī)定核算管段的軸向穩(wěn)定。5.5.6開挖穿越管段的抗移位、抗漂浮穩(wěn)定性核算；定向鉆穿越管段擴孔回拖時，空管在泥漿壓力作用下的徑向屈曲穩(wěn)定核算，應按現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范公用管道》GB/T38942的相關規(guī)定執(zhí)行。5.5.7內壓和溫差共同作用下彎頭的組合應力計算，按現(xiàn)行國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251附錄C進行計算。5.6抗震驗算5.6.1對位于基本地震動峰值加速度大于或等于0.2g地區(qū)的一般埋地鋼質管道，應進行抗拉伸和抗壓縮驗算。5.6.2通過活動斷層的埋地鋼質管道應采用應變設計方法進行抗拉伸5.6.3當埋地鋼質管道穿越場地在設計地震動參數(shù)下具有中等或嚴重液化趨勢時，宜通過計算液化場地中管道的上浮反應及其引起的管道附加應變對管道的抗液化能力進行校核。當液化場地位于坡地時，還應進行側向位移作用下的管道應變校核。5.6.4當埋地鋼質管道穿越的場地具有豎向震陷時，應進行震陷位移作用下的最大附加彎曲應變的校核。5.6.5重要區(qū)段內的管道，應按1.3倍基本地震動峰值加速度及速度計算地震作用；超高壓、高壓管道應采用罕遇地震動參數(shù)進行抗震校核，次高壓管道宜采用罕遇地震動參數(shù)進行抗震校核。5.6.6埋地鋼質管道抗震驗算應按現(xiàn)行國家標準《油氣輸送管道線路6.1.2埋地鋼質管道的外防腐層應保持完好；同時陰極保護不應6.1.3處于雜散電流干擾腐蝕地區(qū)的管道，應采取防護措施。防護措施的設計應符合國家現(xiàn)行標準《埋地鋼質管道直流干擾防護技術標準》GB50991和《埋地鋼質管道交流干擾防護技術標6.1.4超高壓、高壓燃氣管道宜設置內檢測設施；敷設在三級地區(qū)的超高壓、高壓燃氣管道及敷設在四級地區(qū)的高壓管道應設置管道表面除銹等級應不低于現(xiàn)行國家標準《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第1部分：未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級》GB/T度等級不低于現(xiàn)行國家標準《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評定試驗第3部分：涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評定(壓層擠壓聚乙烯防腐層、雙層熔結環(huán)氧粉末防腐層，也可采用聚烯防腐層鋼管公稱直徑DN(mm)防腐層≥120μm環(huán)氧粉末+≥170μm膠粘劑+≥150μm環(huán)氧粉末+≥170μm膠粘劑+≥800μm環(huán)氧粉末—6.2.3管道附件的防腐層等級不應低于管道的6.2.4埋地鋼質管道的補口和補傷應使用與原防腐層相容的材料，補口和補傷材料理論使用壽命不得低于管道系統(tǒng)設計使用年限，施工、驗收應符合國家現(xiàn)行有關標準規(guī)定。當補口材料為熱兩種方法的結合，設計時應根據(jù)工程規(guī)模、土壤環(huán)境、管道防腐市區(qū)或地下管道及構筑物相對密集的區(qū)域宜采用犧牲陽極6.3.3新建管道陰極保護的勘察、設計、施工應與管道的勘察、道埋地三個月內不能投運時，應采取臨時陰極保護措施保護管道；在強腐蝕性土壤環(huán)境中，應在管道埋地時施加臨時陰極保護措施；臨時陰極保護措施應維持至永久陰極保護系統(tǒng)投運；對于受到直流雜散電流干擾影響的管道，陰極保護系統(tǒng)及排流保護措6.3.4對于高溫、防腐層剝離、隔熱保溫層、屏蔽、細菌侵蝕及電解質的異常污染等特殊條件下，陰極保護可能無效或部分無控制規(guī)范》GB/T21447、《埋地鋼質管道陰極保護技術規(guī)范》GB/T21448和行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣埋地1電源設備應使用市電或所在站場穩(wěn)定可靠的交流或直流2電源設備的輸出電壓不宜超過50V。3深井陽極地床的設計、安裝、運行與維護應符合SY/T0096的規(guī)定。淺埋陽極地床可采用水平式或立式，在非永凍土地區(qū)，輔助陽極應安裝在凍土層下，埋深不宜小于1m;在永凍土地區(qū)，輔助陽極應安裝在島狀凍土之間的非永凍土層或凍融地層4輔助陽極材料可選用高硅鑄鐵陽極、石墨陽極、鋼鐵陽應滿足陰極保護系統(tǒng)設計壽命要求，陽極利用系數(shù)一般取0.8,犧牲陽極電纜應通過測試裝置與管道實現(xiàn)電連接。6.3.8應分析陽極及填料對環(huán)境的不利影響。對于鋅合金陽極，當土壤電阻率大于50Ω·m時，應現(xiàn)場試驗確認其有效性；對于鎂合金陽極，當土壤電阻率大于100Ω·m時，應現(xiàn)場試驗確認其有效性。6.3.9陰極保護管道應與非保護金屬結構、公共或廠區(qū)接地系統(tǒng)、工藝站場內管道、非陰極保護的管道和鋼質套管等金屬結構電絕緣。在爆炸危險區(qū)，應采用防爆電絕緣裝置。電絕緣裝置安裝位置和安裝原則應符合GB/T21448的要求。6.3.10絕緣接頭和絕緣法蘭應設置防電涌保護器。防電涌保護器設置不應影響絕緣接頭或絕緣法蘭的性能。電涌保護器的選型與安裝應符合GB/T21448的要求。6.3.11埋地鋼質管道與交流電力線接地體的凈距不應小于表電壓等級(kV)135電站或變電所接地體56.3.12埋地鋼質管道與電氣化鐵路、地鐵、輕軌并行的水平間距小于100m、并行長度大于1000m時，應采取排流措施。當與電車軌道、高壓輸電線路并行及穿越電氣化鐵路、地鐵、輕軌、電車軌道、高壓輸電線路或通過其他雜散電流超過規(guī)定的區(qū)域時，也應采取排流措施；并應符合國家現(xiàn)行標準《埋地鋼質管道直流干擾防護技術標準》GB50991、《埋地鋼質管道交流干擾防護技術標準》GB/T50698和行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道腐蝕6.3.13陰極保護測試裝置應與陰極保護系統(tǒng)同步安裝。測試與監(jiān)測裝置的安裝位置及安裝原則應符合現(xiàn)行國家標準《埋地鋼質管道陰極保護技術規(guī)范》GB/T21448的相關規(guī)定。7.1.1埋地鋼質管道的焊接施工應符合國家現(xiàn)行標準《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB50236或《鋼質管道焊接7.1.2在正式的施工焊接前應根據(jù)設計文件提出的鋼級、管道規(guī)格進行焊接工藝評定，并應根據(jù)焊接工藝評定結果編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝評定應符合行業(yè)現(xiàn)行標準《承壓設備焊接工藝評7.1.3焊接材料的選用應根據(jù)被焊材料的力學性能、化學成分、7.1.4焊接材料應符合國家現(xiàn)行標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊電弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲》GB/T8110、《埋弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲、藥芯焊絲和焊絲一焊劑組合分藥芯焊絲》GB/T17493以及《非合金鋼及細晶粒鋼藥芯焊絲》包括外觀檢查和無損檢測，焊縫檢查、檢測比例及合格標準應符1管道焊縫外觀檢查的合格標準應符合現(xiàn)行國家標準《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工質量驗收規(guī)范》GB50683的規(guī)2管道焊縫無損檢驗的合格標準應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《承壓設備無損檢測第2部分：射線檢測》NB/T47013.2和《承壓設3有延遲裂紋傾向的管道焊口應在24h后進行無損檢測。比例比例比例及以上的管道焊口工0.4MPa的管道焊口I于0.4MPa的管道焊口穿越鐵路、公路、河流、城市地鐵等地的管道焊口I車行道下、套管和過街溝槽內的管道焊口固定焊口I焊口I1同一項目每位焊工不應小于1道焊縫，并應著重抽檢固定2每出現(xiàn)1道不合格焊縫，應按原探傷方法再抽檢2道該焊3第2次抽檢仍出現(xiàn)不合格焊縫，應對該焊工所焊全部同批的焊縫按原探傷方法檢驗。對出現(xiàn)的不合格焊縫必須返修，并應對返修的焊縫按原探傷方法檢驗；4裂紋缺陷的焊縫應從管道上切除，非裂紋性缺陷可直接返修。焊縫在同一部位的返修次數(shù)不得超過2次，根部返修不得超過1次，返修后應按原標準檢測。7.2清掃、壓力試驗7.2.1埋地鋼質管道工程施工安裝完工后應按確定的施工方案依次進行管道清掃、強度試驗和嚴密性試驗，并應合格。7.2.2管道清掃宜與管道試壓充分結合進行。管道在清掃和壓力試驗時應與無關系統(tǒng)采取隔離措施，與現(xiàn)役運行的燃氣管道應加盲板斷開，不應采用閥門進行隔離。7.2.3埋地鋼質管道的清掃應符合下列規(guī)定：1公稱直徑小于100mm或長度小于100m的埋地鋼質管道，可采用氣體吹掃；2公稱直徑大于或等于100mm的埋地鋼質管道，宜采用清管球(器)進行清掃，管道直徑應是同一規(guī)格，不同管徑的管道應斷開分別進行清掃。7.2.4埋地鋼質管道的吹掃應符合下列規(guī)定：1管道吹掃應按先主管后支管的順序進行吹掃，臟物不得進入已吹掃合格的管道；2每次吹掃管道的長度不宜大于500m;3當管道長度大于200m,且無其他可利用儲氣的管段或容器時，可采取分段儲氣，輪換吹掃的方式；當管道長度小于200m時，可采用管道自身儲氣放散的方式吹掃，打壓點與放散4吹掃口與地面的夾角宜為30°~45°,吹掃口管段與被吹掃管段應采取平緩過渡的方式對焊連接，吹掃口的最小公稱尺寸吹掃口最小公稱直徑5管道吹掃介質宜采用壓縮空氣，嚴禁采用氧氣和可燃性6吹掃氣流速度不宜小于20m/s,且不應大于30m/s;8當目測吹掃排氣無煙塵時，應在排氣口設置白布或涂白漆木靶板檢驗，5min后靶上無鐵銹、塵土、水等其他雜物可判定7.2.5采用清管球(器)清掃應符合下列規(guī)定：1清管進出口應采用臨時收、發(fā)球(器)裝置；2管道直徑應為同一規(guī)格，不同管徑的管道應斷開后分別3對影響清管球(器)通過的管件、設施，在清管前應采4清管時最大壓力不應大于設計壓力，且不應大于7.2.6清管合格后，設置清管球(器)裝置的管道系統(tǒng)應在試壓1壓力試驗環(huán)境溫度不宜低于5℃,當環(huán)境溫度低于5℃2壓力試驗檢查合格后，卸壓時應緩慢。在壓力試驗過程中發(fā)現(xiàn)泄漏時，不應帶壓處理，應在試驗壓力降至大氣壓時進行3穿越鐵路、高速公路、二級以上公路和大中型河流時，設計壓力P(MPa)試驗介質試驗壓力(MPa)1.5P,且≥0.41.5P,且≥0.42當P>0.8MPa時，現(xiàn)場條件不允許進行水壓試驗，并且并且焊縫系數(shù)為1.0四級地區(qū)4進行強度試驗時，壓力應逐步緩升，首先升至試驗壓力的50%,應進行初檢，無泄漏、異常，繼續(xù)升壓至試驗壓力，待穩(wěn)壓后，試驗持續(xù)時間為1h,每30min記一次壓力表讀數(shù)，無壓1嚴密性試驗介質宜采用壓縮空氣，當強度試驗以水為介質時，應將管內的水排除干凈后再進行嚴密性試驗；當強度試驗3嚴密性試驗待穩(wěn)壓后，持續(xù)時間應為24h,每小時記錄不應少于1次，當試驗儀表采用電子壓力記錄儀時，試驗開始與試7.2.10采用水進行壓力試驗的管道，在試驗后應對管道系統(tǒng)進行干燥。管道干燥應按現(xiàn)行行業(yè)標準《天然氣管道、液化天然氣站(廠)干燥施工技術規(guī)范》SY/T4114的有關規(guī)定執(zhí)行，并符合管道出口處的水露點比環(huán)境溫度低5℃,且不高于0℃。7.2.11埋地鋼質管道干燥結束后，應采用干燥氣體保壓，壓力7.2.12對于驗收合格后超過半年未投入運行的管道，對于未進規(guī)定外徑Dmm(in)規(guī)定壁厚tmm(in)續(xù)表A.0.1規(guī)定外徑Dmm(in)規(guī)定壁厚tmm(in)a具有規(guī)定外徑和規(guī)定壁厚組合的鋼管定義為特薄規(guī)格鋼管。本表中給出的其他組合鋼管定義為普通規(guī)格鋼管。對于表列值中間的規(guī)定外徑和規(guī)定壁厚組合的鋼管，如果與其相鄰的較低表列值是特薄規(guī)格鋼管，則視其為特薄規(guī)格鋼管；其他中間尺B.0.1沿管道中心線兩側各200m范圍內，并能包括最多供人居住的獨立建筑物數(shù)量的地段，作為地區(qū)分級單元。對于多單元住宅建筑物，每個獨立住宅單元應按一個供人B.0.2管道通過地區(qū)的等級應根據(jù)地區(qū)分級單元內建筑物的密2二級地區(qū)：有12個以上、80個以下供人居住的獨立建筑3三級地區(qū)：介于二級和四級之間的中間地區(qū)。有80個和80個以上、300個以下供人居住的獨立建筑物但不夠四級地區(qū)條件的地區(qū)、工業(yè)區(qū)或距人員聚集的室外場所90m內鋪設管線的區(qū)4四級地區(qū)：有300個和300個以上供人居住的獨立建筑物，4層或4層以上建筑物(不計地下室層數(shù))普遍且占多數(shù)、交四級A類地區(qū)：四級地區(qū)中有800個和800個以上供人居住的獨立建筑物的高層或多層建筑密集成片的地區(qū)、有重要公共建筑或一類高層民用建筑的地區(qū)、有城市的主要零售中心、商務中心、文化中心、政治中心、信息中心等在內的城市結構核心和公筑物，多層建筑普遍但間斷不成片，且無重要公共建筑和一1四級地區(qū)垂直于管道的邊界線距最近的地上4層或4層以2二、三級地區(qū)垂直于管道的邊界線距最近的供人居住的Re——雷諾數(shù)(無量綱)基床包角2K1型管道敷設在厚度至少100mm的松土墊層在管底以上1/8管徑處，但不得小于100mm,管中線以下放在壓實的黏土內，管頂以下回1為便于在執(zhí)行本標準條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的1)表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”;2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”;3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為：“應按……執(zhí)行”或“應符合……的規(guī)定(或要求)”。14《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第1部分：未21《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評定試驗第3部分：涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評定(壓敏粘帶法)》GB/T18570.327《壓力管道規(guī)范公用管道》GB/T3894237《天然氣管道、液化天然氣站(廠)干燥施工技術規(guī)范》河北省工程建設地方標準制定說明《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道設計標準》DB13(J)/T8450-2021,經(jīng)河北省住房和城鄉(xiāng)建設廳2021年12月23日以第201號公告批準發(fā)布。為便于有關人員在使用本標準時能正確理解和執(zhí)行有關條文規(guī)定，編制組按章、節(jié)、條順序編制了本標準的條文說明，對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需要注意的有關事項進行了說明。但是，本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標準規(guī)定的參考。 53 53 54 4.1一般規(guī)定 58 58 58 595管道敷設與計算 60 60 605.4壁厚計算 61 62 626防腐與陰極保護 63 63 63 647焊接與檢驗、清掃與壓力試驗 6 66深度也存在很大的差異化。為了使城鎮(zhèn)燃氣的管道更加適應地區(qū)特地鋼質管道(以下簡稱埋地鋼質管道)使用所積累的經(jīng)驗和已形成的標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028基礎上，參考了國家現(xiàn)行標準1.0.3本條規(guī)定了標準適用的壓力范圍。壓力小于等于0.0氣從分配管道引到用戶室內管道引入口處的總閥門(當無總閥門2.1.1本標準適用范圍明確為“城鎮(zhèn)燃氣”。所謂城鎮(zhèn)燃氣，是指城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點中，從地區(qū)性的氣源點，通過輸配系統(tǒng)供給居民生活、商業(yè)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、采暖通風和空調等各類用戶公用性質的，且符合本規(guī)范燃氣質量要求的氣體燃料。根據(jù)1.0.3條的規(guī)定，低壓管道不包含在本標準范圍內。3.0.1現(xiàn)行國家標準《燃氣工程項目規(guī)范》GB55009規(guī)定壓力大于4.0MPa為超高壓，對上限并未規(guī)定，本標準面向城鎮(zhèn)燃氣，且根據(jù)本標準2.1.1的定義，埋地鋼質管道不包含壓力小于等于0.01MPa的低壓管道，因此設計壓力為7級。3.0.3為了提高埋地鋼質管道的設計工作年限，實現(xiàn)管道高質量發(fā)展的目的，本條對材料的選擇提出了要求。3.0.4永久荷載包括：管道內壓；管道內介質重量；管道及其附件、絕緣層、保溫層、結構附件的重量；橫向和豎向的土壓力；管道內介質靜壓力和水浮力；溫度作用荷載以及靜止流體由于受熱膨脹而增加的應力；連接構件相對位移而產(chǎn)生的作用力?？勺兒奢d包括：試壓時的水重量；架空管道上的冰荷載、雪荷載；內部高落差或外部風、浪、水流等因素產(chǎn)生的沖擊力；車輛及行人等地面荷載；清管荷載；檢修荷載；施工過程中的各種作用力。偶然荷載包括：地震荷載；振動和共振所引起的應力；凍土或膨脹土中的膨脹壓力；地基沉降附加在管道上的荷載。3.0.7現(xiàn)行國家標準《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002指出各地區(qū)設計基本地震加速度應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306的規(guī)定，按II類場地條件下的基本地震動峰值加速度取值。工程設施所在地區(qū)遭受的地震影響，應采用相應于抗震設防烈度的設計基本地震加速度和設計特征周期作為表征。設計基本地震加速度為0.15g和0.30g地區(qū)的工程設施，應分別按抗震設防烈度7度和8度的要求進行抗震設計。根據(jù)現(xiàn)行國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306,河北省唐山、廊坊所轄部分地區(qū)基本地震動峰值加速度為0.3g、0.2g,其他大部分地區(qū)小于0.2g,則抗震設防烈度為8度、7度、6度。3.0.8現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068中規(guī)定設計使用年限為設計規(guī)定的結構或結構構件不需要進行大修，即可按預定的目的使用的年限?，F(xiàn)行國家標準《工程結構通用規(guī)范》GB55001中規(guī)定設計工作年限為設計規(guī)定的結構或結構構件不需要進行大修，即可按預定的目的使用的年限?？梢娨陨蟽煞N定義一樣。在2021年實施的國際標準《結構可靠性總則一術語》ISO8930中規(guī)定：structuralmemberisusedforitsintendedpurposewithplannedmaintenance,butwithoutsubstantialrepairbeinglifeisalsocalleddesignworkinglife。保持按計劃維護，不需要大修即可保證預定目的的使用年限?，F(xiàn)行國家標準《燃氣工程項目規(guī)范》GB55009規(guī)定輸配管道的設計工作年限不應小于30年。其條文說明中指出鋼質管道在腐蝕控制良好的條件下壽命可超過30年。根據(jù)燃氣管道工作的“浴缸”型事故曲線圖3.0.8,管道在投入運行后，所發(fā)生的事故都要經(jīng)歷：第一階段為管道投產(chǎn)初期的事故多發(fā)階段；第二階段為中間穩(wěn)定工作期，可持續(xù)15～20年。這一時期的運行環(huán)境對管道造成危害的事故較明顯，如腐蝕、外力影響的損壞等，這與施工質量、輸送介質及防腐層的選擇有關。第三階段，管道老化，達到設計壽命后期，因腐蝕及磨損，此階段的事故曲線明顯上升。管道操作者和管理者采用此曲線，其目的在于通過先進的檢測和維護手段，借助管道系統(tǒng)的可靠性分析研究來盡量延長“浴缸”曲線的低概率部分，使管道的設計壽命延長到80年或100年?！ＴO計壽命--_.延長設計壽命早期概率高磨損后概率上升運行中期概率低進行檢測延長的壽命0事故概率管道運行年限(a)文獻《國外天然氣管道事故分析》(王玉梅，油氣儲運，2000)對歐洲、美國、前蘇聯(lián)的天然氣管道事故進行了分析，表明除外力影響之外，腐蝕是造成事故發(fā)生的主要原因。數(shù)據(jù)顯示，從80年代開始，管道腐蝕事故率明顯降低，且僅為針孔裂紋，而這類缺陷不會導致氣體大量泄漏。因為隨著防腐保護材料的不斷發(fā)展，通過采用防腐性能優(yōu)良的防腐層、加強日常管道維護和監(jiān)測、改進陰極保護措施等手段，使管道的腐蝕狀況得到了一定的改善。重慶大學谷波在其碩士論文《燃氣管道使用壽命綜合評價》中對防腐材料性能進行了對比分析，指出目前普遍采用的三PE防腐具有良好的防腐性能。其中熔結環(huán)氧粉末層使用壽命在30年以上，聚乙烯層使用壽命在50年以上，可有效保證材料本身不受腐蝕影響。文獻對深圳市的燃氣管道進行了29個已埋管探坑的檢測，測試結果顯示造成管道泄漏的基本上全為孔蝕，未發(fā)生孔蝕的鋼管狀態(tài)基本良好。因此加強管線陰極保護，且做到確實有效的話，其泄漏事故將逐年下降，鋼管的使用壽命可大大延長。同時根據(jù)2021年國家發(fā)改委《天然氣管道運輸定價成本監(jiān)審辦4.1.1本標準關于埋地鋼質管道的管材的相關要求以現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T9711為基礎。由于提4.2.2現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T9711對壁厚小于等于25mm的鋼管成分進行了規(guī)定，對于壁厚大于25mm的鋼管，現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼的成分。實際工程中，埋地鋼質管道壁厚均小于25mm,因此表中不管道規(guī)范長輸管道》GB/T34275均對鋼管冷定徑和冷擴徑進行了規(guī)4.3.1現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T9711對鋼質燃氣管道的力學性能進行了規(guī)定，其內容與A4.4.2對于熱煨彎管的技術要求的規(guī)定，現(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028要求符合現(xiàn)行國家標準《油氣輸送用鋼制感應加熱彎管》SY/T5257的規(guī)定，現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范公用管道》GB/T38942要求符合現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第1部分：感應加熱彎管》GB/T29168.1或行業(yè)標準《油氣輸送用鋼制感應加熱彎管》SY/T5257的規(guī)定。本條5.2管道敷設5.2.2本條中所指的四級A類地區(qū)指四級地區(qū)中有800個和800個以上供人居住的獨立建筑物的高層或多層建筑密集成片的地區(qū)、有重要公共建筑或一類高層民用建筑的地區(qū)、有城市的主要零售中心、商務中心、文化中心、政治中心、信息中心等在內的城市結構核心和公共活動最集中的地區(qū)。四級B類地區(qū)指四級地區(qū)中有800個以下供人居住的獨立建筑物，多層建筑普遍但間斷不成片，且無重要公共建筑和一類高層民用建筑的用于一般居住、商業(yè)等活動的地區(qū)。5.2.3現(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028對埋深的規(guī)定是為了避免因埋設過淺使管道受到過大的集中輪壓作用，造成設計浪費或出現(xiàn)超出管道負荷能力而損壞。5.3水力計算5.3.2本條水力計算公式引用柯列勃洛克公式，附錄C給出阿里特蘇里公式，除所列公式外，其他計算燃氣管道摩擦阻力系數(shù)λ的公式，當其計算結果接近本標準式(5.3.2-1)時，也可采用。公式中的當量粗糙度K,反映管道材質、制管工藝、施工焊接、輸送氣體的質量、管材存放年限和條件等諸多因素使摩阻系數(shù)值增大的影響，因此采用舊鋼管的K值。對于我國使用的焊接鋼管，其新鋼管當量粗糙度多數(shù)國家認定為鋼管實測數(shù)據(jù)，計算結果與K=0.045mm十分接近。在實際工程設計中參照其他國家規(guī)范對天然氣管道采用當量粗糙度的情況，取增大10.24%。GB50028、《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251、《壓力管道規(guī)范強度要求，一般認為D/6>140時才會在正常運輸、敷設、埋管情況下5.4.5經(jīng)冷加工的管子又經(jīng)熱處理加熱道規(guī)范公用管道》GB/T38942均對此進行了規(guī)定，本條按此執(zhí)行。5.5穩(wěn)定性和應力校核5.5.2現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范公用管道》GB/T38942管道的穩(wěn)定性和應力校核進行了規(guī)定。5.6抗震驗算5.6.5根據(jù)現(xiàn)行國家標準《油氣輸送管道線路工程抗震技術規(guī)范》GB/T50470重點區(qū)段的定義，埋地鋼質管道的重要區(qū)段主要體現(xiàn)在水域大中型穿越段，不涉及輸氣干線。實際工程中考慮經(jīng)濟性，穿越管道采用次高壓以上級別，以超高壓、高壓為主，故本條做此規(guī)定。6.1一般規(guī)定6.1.1減緩和防止腐蝕的發(fā)生是保證安全生產(chǎn)的根本措施之一，對于城鎮(zhèn)燃氣輸配管線需要采用優(yōu)質的防腐材料和先進的防腐技術加以保護。對于內壁腐蝕防治的根本措施是將燃氣凈化或選擇耐腐蝕的材料以及在氣體中加入緩蝕劑；對于凈化后的燃氣，則主要考慮外壁腐蝕6.1.2根據(jù)現(xiàn)行國家標準《燃氣工程項目規(guī)范》GB55009的規(guī)定，管道運行期間的防腐層保持完好和陰極保護不間斷，是實現(xiàn)設計工作年限和安全運行的必要條件，定期對防腐層、陰極保護系統(tǒng)進行檢測和維護，是保證管道腐蝕控制良好的有效手段。6.1.4對敷設在人口密集和相對密集地區(qū)的超高壓、高壓燃氣管道提出內檢測的要求，是保證安全、鼓勵技術進步對重要管道實施完整性管理提出的