1. 管道、管道附件、支承固定件和支承結構附件,應根據管道敷設形式、所處環境和運行條件,按可能同時出現的永久載荷、可變載荷和偶然載荷的組合后進行設計。
具體荷載種類參見《管道應力分析與工程應用》一書詳述。
2. 輸油管道設計壓力應符合下列規定:
①. 任何一處管道及管道附件的設計內壓力不應小于該處的最高穩態操作壓力,且不應小于管內流體處于靜止狀態下該處的靜水壓力。當設置反輸流程時,輸油管道設計壓力不應小于任何一處的設計內壓力的較高者;
②. 輸送流體的管道及管道附件,應能承受作用在其上的外壓與內壓之間最大壓差。
3. 輸油管道的設計溫度,當加熱輸送時應為被輸送流體的最高溫度;當不加熱輸送時,應根據環境條件確定流體的最高或最低設計溫度。
設計溫度是用于設備或管道機械設計的溫度,由最高設計溫度和最低設計溫度組成。設計溫度應結合管道內介質溫度、管道運行條件和環境溫度綜合確定。
4. 輸油管道的設計應作水擊分析,并應根據分析結果設置相應的控制和保護設備。在正常操作條件下,由于水擊和其他因素造成的瞬間最大壓力值,在管道系統中的任何一點都不得超過輸油管道設計內壓力的1.1倍。
5. 輸油管道直管段的許用應力應符合下列規定:
①. 線路段管道的許用應力應按式(9.3.2)計算:
②. 輸油站內管道的許用應力應按GB 50253或GB 150或ASME B31.3的規定選取。
③. 對于舊鋼管,如有出廠證明及制造標準資料,經材料性能檢驗及試壓合格后,可按式(9.3.2)計算許用應力。
④. 對于為了達到規定的最低屈服強度要求而進行過冷加工(控軋、冷擴),并在其后加熱至大于或等于300℃(焊接除外)的鋼管,其許用應力應按式9.3.2計算值的75%取值。
⑤. 鋼管的許用剪應力不應超過其最低屈服強度的45%;支承外載荷作用下的許用應力(端面承壓)不應超過其最低屈服強度的90%。
⑥. 管道結構支承固定件、結構附件和約束件所用鋼材的許用拉應力和壓應力不應超過其最低屈服強度的60%;許用剪應力不應超過其最低屈服強度的45%;支承應力(端面承壓)不應超過其最低屈服強度的90%。
7. 管道及管件強度驗算的應力限用值應符合下列規定:
①. 根據設計內壓力計算出的應力值不應超過鋼管的許用應力;
②. 對于輸送加熱油品的管道,當管道軸向受約束時,其當量應力不得超過鋼管最低屈服強度的90%;當管道軸向不受約束時,熱脹當量應力不得超過鋼管的許用應力;
③. 架空結構構件的強度驗算應符合GB50459的規定。
對于液態液化石油氣管道跨越強度設計系數,應按輸氣管道數據取值。
④. 穿越等級公路未加套管的鋼管,由設計內壓力和外部載荷作用所產生的環向應力不得超過鋼管的許用應力;
8. 管道及管件由于永久載荷、可變載荷所產生的軸向應力之和,不應超過鋼管的最低屈服強度的80%,但不應將地震作用和風載荷同時計入。
9. 管道的強度校核
①. 輸油管道應計算由設計壓力、外部載荷和熱脹冷縮所產生的應力,并應使其小于管道、管道附件和與管道相連接的設備的安全承受能力。
②. 穿越管段的強度驗算應符合國家現行標準SY/T 0015.1的有關規定。
③. 地面和埋地輸油管道的強度校核、管道的剛度和穩定應符合現行國家標準GB 50253的有關規定。
④. 地面管道的軸向穩定應符合國家現行標準SY/T 0015.2的有關規定。
10. 輸油管道材料的計算與選用見本書前面章節。