GB50423-2007油气输送管道穿越工程设计规范宣贯讲座

油气输送管道穿越工程设计规范 (GB 50423-2007) 标准分享网-免费下载 ,2,中国石油天然气管道工程有限公司,CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION,汇报提纲,一、编制工作概况 二、编制内容概况 三、关于规范强制条款的说明 四、新增减或修改条款的说明 五、使用穿越设计规范中的几个问题,3,中国石油天然气管道工程有限公司,CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION,一、编制工作概况,1. 编制依据 依据国家建设部建标函2005124号，“关于印发2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知”中的要求，国家标准油气输送管道穿越工程设计规范的编制工作，于2005年3月1日开始启动。由中国石油天然气管道工程有限公司主编、胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司、铁道第三勘察设计院、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司、中国石油天然气管道局海洋工程分公司参编的编写组成立并开展工作。 2. 规范征求意见稿完成阶段 2005年3月10日，组织各参编单位召开碰头会，提出了本规范的编制大纲，共8章内容，并进行了初步分工。根据各自的分工，主编单位组织各参编单位进行了充分的调研，收集到很多宝贵的资料。在此基础上于2005年5月1日9月10日完成了草稿，2005年9月11日9月20日组织各参编单位汇稿，汇稿后，主编单位组织各参编单位在廊坊召开了研讨会，会上大家统一了认识、统一了编写格式及深度。,4,一、编制工作概况,2005年10月10日11月10日组织主编单位与参编单位修改草稿，经组稿处理后形成征求意见稿，2005年 11月底将征求意见稿报设计专标委，设计专标委转发至国内各有关设计单位征询意见。我们收到了河南石油勘探局勘察设计研究院、中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院、中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院、中油辽河工程有限公司、中国石油规划总院、华东管道设计研究院、中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司等十几家设计单位反馈的意见，提出意见数量共217条；采纳157条，未采纳67条。,5,一、编制工作概况,3. 规范审查稿完成阶段 2006年 1月1日1月30日征求意见意见汇总，与此同时，按工作计划要求，在12月底完成了规范的条文说明编写工作，与规范的征求意见稿合成为一完整文本。 2006年8月12日14日设计专标委又在河北省承德市组织召开了编制工作组研讨会，会后编制组成员根据专家们的意见有对征求意见稿进行了修改，最终在此基础上完成了送审稿。 4. 报批稿完成阶段 此阶段主要是贯彻珠海审查会的会议精神，组织规范编制组成员根据审查意见修改规范审查稿。完成条文的修改，将原来过细的条文叙述保留其精练简明的部分，将文字较多的具体叙述或数据归入条文说明，使文句更符合规范的叙述要求；最终形成报批稿。,6,二、编制内容概况,1. 以行业标准原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 穿越工程SY/T0015.1-98做为基本框架，编写过程中做了较大幅度的调整与修改，主要修改内容如下： 1）增加了管道隧道法（矿山法、盾构法、顶管法）穿越设计内容。 2）水域穿越部分增加了对深泓线摆动的河床穿越管段宜埋在同一深度的要求。 3）定向钻穿越部分取消了充水时回拖力的计算。 4）焊接部分参考执行的规范增加了油气长输管道工程施工及验收规范GB50369 5）明确了采用水平定向钻穿越河流时，穿越管段距离桥梁墩台冲刷坑边缘外的最小距离不宜小于10米。 6）明确了采用盾构法隧道对上部所需的覆土层所需的最小厚度不小于3D，并不小于最大冲刷线以下8m；采用顶管法隧道对上部所需的覆土层所需的最小厚度不小于顶管外径的1.52倍，如果在水下顶进，宜位于设计洪水冲刷线以下2.5倍管外径深度。,7,二、编制内容概况,7）明确了竖井工程常用的几种施工方式：沉井法施工、钻爆法施工以及帷幕注浆支护的竖井结构设计验算方法。 8）明确了隧道内管道安装的设计方法和要求。 9）明确了无套管穿越公路管段设计应进行强度、疲劳、变形及稳定性校核的计算方法。 还有一些其它条文内容的变动。这样做的目的在于：适应国家对环保、安全方面的严格要求；做好本专业自己的事；与相关的国家标准、规范的技术条文内容相一致。 2. 本规范共分八章，即总则、术语、基本规定、挖沟法穿越设计、定向钻法穿越设计、隧道法穿越设计、铁路（公路）穿越设计、焊接试压及防腐。 整体结构及变化情况如下： 第一章 总则（共3条），没有变化； 第二章 术语与定义（共11条，原7条），新增4条；,8,二、编制内容概况,第三章 基本规定（分为6节，共48条） 第一节 基础资料，共6条（原4条），新增3条，修改1条，保留了2条； 第二节 材料，共5条（原5条），新增1条，修改2条；合并1条，保留1条； 第三节 水域穿越，共18条（原12条），新增10条，修改2条、合并3条，取消3条，原表3.3.3-1改为强制性条文，即3.3.4条； 新增 第四节 山地冲沟穿越，共7条； 第五节 铁路（公路）穿越，共10条（原5条），新增7条，合并1条，其中3.5.9条为强制性条文； 新增 第六节 3.6隧道穿越位置的选择，共2条； 取消原3.5节 勘察要求 （分别在各种穿越设计要求中提）； 取消原3.6节 其他 （穿插在相应的基本要求中）。,9,二、编制内容概况,第四章 挖沟法穿越设计（分为5节，共36条） 第一节 埋设要求，共8条（原16条），新增2条，修改1条，合并1条，取消9条，原4.2.4条调整为4.1.2条 且为强制条文； 第二节 水下管段稳定 共3条（原5条），修改1条，取消2条； 第三节 荷载和组合，共3条，没有变化； 第四节 管段计算，共5条（原6条），取消1条； 第五节 防护工程设计，共17条（原8条），新增9条。 新增 第五章 水平定向钻穿越设计（分为2节，共14条） 第一节 敷设要求（9条）； 第二节 管段计算（5条）。,10,二、编制内容概况,新增 第六章隧道法穿越设计（分12节 ，共86条） 第七章铁路（公路）穿越设计，分3节，共26条；做了大量的修改 第八章焊接、试压和防腐（分为3节，共20条） 第一节 焊接、检验，共4条（原2条），新增2条，修改2条； 第二节 试压，共7条（原4条），新增5条，修改2条，取消2条 第三节 防腐，共9条（原3条），新增8条，修改1条，取消2条。,11,三、关于规范强制条款的说明,本规范共三条强制性条款，即3.3.4、3.5.9与4.1.2。 3.3.4 水域穿越工程应按表3.3.4划分工程等级，并应采用与工程等级相应的设计洪水频率。 桥梁上游300m范围内的穿越工程，设计洪水频率不应低于该桥梁的设计洪水频率。,注： 1 对于季节性河流或无资料的河流，水面宽度可按河槽宽度选取（不含滩地）。 2 对于游荡性河流，水面宽度可按深泓线摆动范围选取；若无资料，可按两岸大堤间宽度选取。 3 若采用裸管敷设或管沟埋设穿越，当施工期流速大于2m/s时，中小型工程等级可提高一级。 4 有特殊要求的工程，可提高工程等级；有特殊要求的大型工程可称为特殊的大型工程，设计洪水频率不变。,表3.3.4 水域穿越工程等级与设计洪水频率,12,三、关于规范强制条款的说明,1、为何将此条作为强制条款，原因有： （1）工程等级划分涉及工程施工、管理、维修的难易程度，是满足不同安全要求的需要。 任何建设工程，根据规模大小一般都要划分等级，突出了工程的不同重要性，并对应采取不同的安全措施、工期安排、资金的投入，以期获得满足使用功能要求的良好效果。 （2）对应工程等级划分，采用不同的设防标准可保证工作安全可靠、经济合理、适用可行。 由于工程等级的不同，规模大设防要求就高，水域穿越体现的设防标准是设计洪水频率，如大型1%，中型2%，小型5%。 （3）强制性划分工程等级后，对线路工程的关键控制工程的实施可提供合理工期安排。 修建一条管道途经不少天然与人工障碍物，而工期往往要求既好又快，大型穿跨越工程有时是控制工期的关键，一般要率先开工。如西气东输长江穿越、黄河穿越；川气东送的长江穿越及川鄂隧道等。,13,三、关于规范强制条款的说明,2、工程等级划分涉及的水文参数 （1）多年平均水位的水面宽度,14,三、关于规范强制条款的说明,2、工程等级划分涉及的水文参数 （2）相应水深的理解：指河槽水深均值,水深为图中的（h1+h2+h3+h4）/4,15,三、关于规范强制条款的说明,2、工程等级划分涉及的水文参数 （3）设计洪水频率的洪水参数的确定 a、利用水文资料的频率曲线获得Q； 利用断面的HQ获得水位H； 利用断面F获得平均流速V=Q/F b、利用形态调查获得水文参数 利用谢才公式V=C ，Q=FV，R=F/断面湿周 其中：C是与河槽糙率有关的能量损失系数，C= Ry /n，R1 时，y1.3；R1时，y1.5，y=1/6为满宁公式。n为粗糙 系数，可查书。J为水力坡度，可根据野外洪水痕迹测得。 c、利用经验公式获得水文参数 我国一般在地区（大县）水利局根据当地的地形、地貌、植被都建 立了与雨水相关的地表径流计算公式，相应频率的雨水可在气象局 获得。近似QP%=暴雨强度汇水面积/地面滞流系数。,16,三、关于规范强制条款的说明,2、工程等级划分涉及的水文参数 （3）设计洪水频率的洪水参数的确定 d、直接类比法，根据临近已建桥涵获得水文参数。 e、委托法，在委托勘察时，将水文资料获取的参数提出要求一并委 托。 3.5.9 采用无套管的穿越管段，距管顶以上500mm处应设置警示带。 根据国际经验，并结合我国近年来工程建设与交通建设的实际情况，往往在施工过程中出现将埋地管道挖损。如北京的东方化工厂氮、氧输气管道，在修建东五环时将氧气管道挖损，造成停产换管，经济损失300多万元。为此，特制定设警示带保护管道。,17,三、关于规范强制条款的说明,4.1.2 挖沟埋设穿越管段的埋深，应根据工程等级与相应设计洪水冲刷深度或疏浚深度要求，并符合表4.1.2的规定。河流深泓线反复摆动时，穿越管段在深泓线摆动范围内埋深应相同。 表4.1.2 沟埋穿越水域的管顶埋深（m）,注： 1 如果有船锚或疏浚机具，管顶埋深应达到不受机具损伤防腐层的要求。 2 以下切为主的河流上游，埋深应加大，防止累积冲刷影响管道安全。 3 所挖沟槽应用满槽混凝土覆盖封顶，达到基岩标高。,18,三、关于规范强制条款的说明,1、为什么要作为强制性条文 我国不少管道往往没有达到安全埋深而发生水毁，如马惠线环江断管、惠宁线黄河断管、陕京线断管，其原因为埋深太浅，管道受水流冲刷后出露。在水流作用下，发生涡激震动，引发疲劳断裂，为保安全，必须要有安全埋深。 2、如何合理确定埋深 河流上、中、下游的冲淤影响 上冲、中蚀、下淤，故上游宜深埋，中游应加大穿越长度，下游可取埋深要求的下限值。 河型与河势的影响 稳定型与游荡型的影响 弯曲与顺直河段及水工节点影响。 地质条件的影响 不同河床地质抗冲刷能力是不同的，粗化度高的冲刷小。,19,三、关于规范强制条款的说明,3、如何考虑冲刷深度 公式法计算，超过水砂平衡原理，计算河流一般冲刷的经验公式法。 详见1985年规范附录三。 实测资料外包络线法 适用于我国有水文站的河流。委托实测推演类比。 调研法 适用于一般无水文资料的河沟，找渔民、老乡、调查。 电子模拟法 采用电子软件分析发生冲刷后的平衡断面。 试验法 利用水工模型进行模拟试验。,20,三、关于规范强制条款的说明,3、如何考虑冲刷深度 在这五种方法中，均不可能十分准确反映冲刷深度，第（1）法是实测桥梁资料建立的经验公式，难全面反映实际复杂边界条件情况；第（2）法不可能正好在穿越点有实测资料，且往往是洪水后的实测；第（3）种人为因素不准确；第（4）种方法是难以准确将边界参数取准；第（5）种模型比例不能将边界大气模拟，地质模拟也不会很准。因此从安全角度考虑，宁可多法对比取大值或适当加大理深。,21,四、新增减或修改条款的说明,本段说明只对新增减或修改的条款进行解释。 第一章 总则（3条）；没有变化 第二章 术语与定义（11条），新增4条： 新增 2.0.4 设计洪水Designing flood 与工程等级所规定的设计洪水频率相对应的洪水；包括设计洪水流量、设计洪水水位、设计洪水流速等。 说明：这一定义与强制条文3.3.4条对应，明确设计中采用的设计洪水的含义。 新增 2.0.9 隧道穿越 Pipeline crossing in tunnel 在隧道中敷设穿越管段。 新增 2.0.10 矿山法隧道 Tunnel by digging 采用一般开挖地下坑道方法修筑的隧道。 新增 2.0.11 盾构隧道 Tunnel by shield digging 用盾构机掘进建造的隧道。” 说明：这3条定义主要是针对新增的隧道法穿越设计内容而规定的术语。,22,四、新增减或修改条款的说明,第三章 基本规定（6节，共48条） 3.1 基础资料，共6条（原4条），新增2条，修改2条； 3.1.1 没有修改 3.1.2 穿越工程设计前，应根据有关部门对管道工程的环境影响评估报告、灾害性地质评估报告、地震安全评估报告及其它涉及工程的有关法律法规，合理地选定穿越位置。穿越有防洪要求的重要河段，应根据水务部门的防洪评价报告，选定穿越位置及穿越方案。 说明：本条在原3.1.3条的基础上修改而成。本次修改主要是为了满足国家相关的法律法规，以切实保证工程的安全。 3.1.3（原3.1.2） 新增 3.1.4 应根据下列钻孔布置要求获取地质资料： 1 挖沟埋设穿越管段，应布置在穿越中线上。 2 水平定向钻、顶管或隧道敷设穿越管段，应交叉布置在穿越中线两侧各距1550m处。在岩性变化多时，局部钻孔密度孔距可布置为2030m。,23,四、新增减或修改条款的说明,说明：地质资料是确定合理穿越方式的前提，通过钻探取样方式来分析穿越段的地质情况是工程中常用的作法。然而根据不同的穿越方式，为获取地质资料而布设的钻孔点位是不一样的。原因是为了防止施工时因钻孔封孔不严造成透水事故，特制定本条规定。另外，在岩性变化较大，特别是出现突变的地方，由于钻孔布设间距较大，资料有时反应不出来这种变化。这也给施工留下隐患，造成事故。故规定加密钻孔，以求准确反应出地层岩性。 新增 3.1.5 根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB 18306，位于地震动峰值加速度a0.1g地区的大中型穿越工程，应查清下列四种情况，并取得量化指标： 1 有无断层及断层活动性质、一次性最大可能错动量。 2 地震时两岸或水床是否会出现开裂或错动。 3 地震时是否会发生基土液化。 4 地震时是否会引起两岸滑坡或深层滑动。,24,四、新增减或修改条款的说明,说明：此条在本章节中为新增内容，但实际是对原条文3.5.6的修改。本次修改的原因是根据抗震设计的规定，不再使用地震基本烈度进行设计，而是直接采用地震动峰值加速度进行设计。原条文中的地震基本烈度7度对应的地震动峰值加速度0.1g。 新增 3.1.6条 穿越管段应有防腐控制的设计资料。 说明：穿越管段因腐蚀而发生事故是主要原因之一，故本条规定按（SY 0007）标准设计的管道防腐作为应取得的基本资料。 取消原3.1.4条关于铁路、公路穿越的规定，放在第七章中。,25,四、新增减或修改条款的说明,3.2 材料，共5条；（原5条），新增1条，修改2条；合并1条，保留1条 3.2.1 穿越工程用于输送油气的钢管，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 第1部分：A级钢管GB/T 9711.1或石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第二部分：B级钢管GB/T 9711.2的规定，并应根据所输介质、钢管直径、钢管壁厚、使用应力与设计使用温度等补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300mm，设计压力小于6.4MPa的输油钢管或设计压力小于4.0MPa的输气钢管，可采用符合国家现行标准的输送流体用无缝钢管GBT 8163、化肥设备用高压无缝钢管GB 6479及高压锅炉用无缝钢管GB 5310有关技术条件要求的钢管。,26,四、新增减或修改条款的说明,说明：此条为原条文的补充和完善。钢管是油气输送的载体，也是管道工程中采用的最大宗材料，选用就必须满足最基本的标准要求（GB/T9711.1或GB/T9711.2）。但是油与气是两种不同物性的介质，且管道沿线自然环境条件不同，因此本条还提出了补充技术条件要求，以确保穿越管段的安全。在我国上世纪九十年代后期以来，我国新建的涩宁兰、西气东输、忠武线、陕京二线等输气管道及兰成渝、阿独线等输油管道，均对钢管提出补充技术要求，满足了安全使用的需要。同时为便于油田集输管道穿越工程的钢管采购，结合现行国家标准输气管道工程设计规范GB50251、输油管道工程设计规范GB50253的相关规定，在适合本规范规定的条件下可以采用符合其它给定的标准的技术条件的钢管。,27,四、新增减或修改条款的说明,3.2.2 穿越工程所用的建筑材料，均应符合国家现行有关标准。 说明：此条为原3.2.2和3.2.3条的合并修改而成。原3.2.2条为钢筋应符合相关标准的要求，原3.2.3条是水泥硬符合相关标准的要求，随着穿越所用的建筑材料的增多，如果每种材料都列出相关标准，则会造成标准内容过于繁琐，所以为了简化，本条规定了穿越工程所用的建筑材料都应符合国家有关标准的要求。 3.2.3（原3.2.5） 结构工程所用钢材应符合国家现行有关标准的规定，其许用拉应力和许用压应力不应超过其最低屈服强度的60，许用剪应力不应超过其最低屈服强度的45，支承应力（端面承压）不应超过其最低屈服强度的90。 原3.2.4条的表3.2.4-2调整为表3.2.4-1，并为强制条文，取消原表3.2.4-1。 说明：关于强制条文的情况前面已说明。原表3.2.4-1为常用钢级的屈服强度列表，取消的原因是本规范用管都应符合相应的钢管规范，而该规范中对每种钢级的屈服强度都有明确规定，这里就不用重复了。,28,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.2.5条 穿越管段的钢管壁厚应按下式计算，且选用钢管的径厚比不应大于100。 （3.2.5） 式中 钢管计算壁厚（mm）； P输送介质设计内压力（MPa）； Ds钢管外直径（mm）； 输送钢管许用应力（MPa）。 若管段未采取防腐蚀控制措施，钢管壁厚应考虑腐蚀裕量，按使用年限与腐蚀速率计算。 说明：此条在本节中为新增内容，实际上为原条文3.6.6，新规范把穿越管段的壁厚计算进行明确。,29,四、新增减或修改条款的说明,3.3 水域穿越，共18条；原12条，新增10条，修改2条、合并3条，取消3条，原表3.3.3-1改为强制性条文，即3.3.4条。 新增 3.3.1 水域穿越工程设计应符合中华人民共和国水法、中华人民共和国防洪法和中华人民共和国水土保持法等相关法律法规的规定。 说明：增加此条是为了满足国家的法律法规要求。 3.3.2 水域穿越工程应通过水文部门或调研（试验）获得设计所必需的水文资料；其上游建有对工程有影响的水库时，应取得通过水库防洪调度后的设防洪水及水库下游对工程所在位置的冲刷资料。 说明：此条在原3.3.5基础上修改而成。前半句是强调水文资料的重要性。水文资料是设计水域穿越的依据。只有按规定获取了必须的水文资料，才能确保工程在设计洪水标准时的安全。后半句是针对修建水库后，其下游的河道的形态会发生变化，即会破坏原来的冲淤平衡状态，我国魏荆输油管道由于没有考虑丹江口水库对汉江襄樊段冲刷的影响，致使魏荆管道的汉江穿越发生冲露事故。规范中特别给予了规定。,30,四、新增减或修改条款的说明,3.3.3（原3.3.1） 选择的穿越位置应符合线路总走向。对于大、中型穿越工程，线路局部走向应按所选穿越位置调整。 原3.3.3条和3.3.4条合并为3.3.4条，原表3.3.3-1改为强制性条文，取消表3.3.3-2，即取消冲沟等级划分。 说明：关于强制性条文规范考虑的只是西北黄土地区特点。但是由于我国南北在地貌、水文、地质、植被等差别很大，不能按一个标准来划分，故新规范取消冲沟等级划分。但新规范中3.4节中强调湿陷性黄土地区的水土保持，应采用截、排、导及护的工程措施。冲沟下管子埋深应参照可能发生泄洪冲刷后的安全埋深要求，尽量埋入稳定层中。 新增 3.3.5 水域穿越管段可采用挖沟埋设、水平定向钻敷设、隧道敷设等形式。大中型穿越工程宜作方案比选。 说明：强调大中型穿越工程方案比选的重要性。,31,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.3.6 水域穿越长度和埋深应符合下列要求： 1 两岸设有防洪堤坝，穿越的入出土点及堤下埋深应满足国家有关规定。 2 在河中设有高出一般冲刷线的稳管工程，应考虑洪水的局部冲刷；穿越 管段应埋设在一般冲刷加局部冲刷深度以下的安全深度。 3 工程建在水库泄洪影响范围内，穿越管段埋深应考虑泄洪时的局部冲刷 及经常泄水的清水冲刷。 说明：本条规定了水域穿越工程的长度与埋深应考虑的外界环境条件，以保证穿越段合理的穿越长度和埋深。 3.3.7 水域穿越管段与桥梁间的最小距离应根据穿越形式确定，并应符合下列要求： 1 采用开挖管沟埋设时，管段距离特大、大、中型桥不应小于100m；管段距离小桥不应小于50m。若采用爆破成沟时，应计算确定安全距离。,32,四、新增减或修改条款的说明,2 用水平定向钻机敷设时，穿越管段距离桥梁墩台冲刷坑边缘外不宜小于10m，并不应影响桥梁墩台安全。 3 采用隧道穿越时，隧道的埋深及边缘至墩台的距离不应影响桥梁墩台安 全。 说明：此条在原3.3.6条的基础上修改而成。本条规定是考虑了不同的施工方法对桥梁安全影响而提出的。开沟埋设对周围的影响大，所以距离上要远一些，并满足桥梁规范的要求。对于定向钻和隧道穿越由于埋深大，只要不影响桥墩的安全即可。 3.3.8（原3.3.7）水域穿越管段与港口、码头、水下建筑物或引水建筑物等之间的距离不宜小于200m。,33,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.3.9 采用水平定向钻或隧道穿越河流堤坝时，应根据不同的地质条件采取措施控制堤坝和地面的沉陷，防止穿越管道处发生管涌，不得危及堤坝的安全。水平定向钻入出土点距大堤坡脚宜大于50m。 说明：本条主要针对近年来，多建设大口径、高压力的管道工程，采用水平定向钻或隧道敷设穿河管道时，由于口径大于地基土的自稳性，容易出现堤坝和地面的沉陷，如西气东输1016mm管径水平定向钻穿越淮河时出现地面沉陷。为此，本条规定应采取措施控制沉降，不得危及堤坝安全。 3.3.10（原3.3.12）水域穿越的输油气管段，不应敷设在水下的铁路隧道和公路隧道内。 3.3.11 穿越通行船舶的水域，管段的埋深应防止船锚或疏浚机具对管段的损伤。两岸应按现行国家标准内河交通安全标志GB 13851的规定设置标志。 说明：此条为原3.3.9条和3.6.4条的合并。原规范的两条规定是一个目的，即防止管道受人为影响，合并后更为简练。,34,四、新增减或修改条款的说明,3.3.12 生活水源保护地、水域大型穿越工程，输油管道两岸应设置截断阀室。截断阀室应设置在交通方便、不被设计洪水淹没处。穿越生活水源保护地，应按相关标准要求作保护设计。输气管道在穿越处不因事故造成次生灾害或水体污染，可不设截断阀室。 说明：此条为原3.6.2和3.6.3的合并，并进行了补充。原规范的两条规定均为阀室位置设置原则，合并在一起更加简练。这里补充的是生活水源保护地两侧的阀室设置问题。因为随着水资源紧缺问题的进一步突出，国家颁布了相应的法律，如水法与环保法等，为防止所输油品污染生活水源，特制定本条规定。由于输气管道一般不污染水源，如果不因事故后由于人员或船舶活动造成次生灾害，如火灾，是可不设截断阀室的。 新增 3.3.13 水域穿越位置应选在岸坡稳定地段。若需在岸坡不稳定地段穿越，则两岸应作护坡、丁坝等调治工程，保证岸坡稳定。 说明：不稳定的岸坡容易发生岸坡坍塌，从而出现露管，给管道安全带来隐患，所以应选在岸坡稳定地段进行穿越，如受地形，规划等原因限制，需要经过不稳定的岸坡时应采用工程措施进行防护，保证岸坡的稳定。,35,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.3.14（原4.1.4） 水域穿越位置不宜选在地震活动断裂带的断层上。 新增 3.3.15（原4.1.3） 水域穿越宜与水域正交通过。若需斜交时，交角不宜小于60。 新增 3.3.16（原4.2.3条） 采用挖沟埋设的穿越管段，不宜在常水位浸淹部位设置固定墩和弯管；弯管和固定墩宜设在常水位水边线50m以外。确需要在常水位范围内设弯管和固定墩时，则必须将其埋设在洪水冲刷线下稳定层中。 说明：以上3条虽为本节的新增内容，但实际上原条文的重新编排，这里不作解释。 新增 3.3.17 地震时易发生土壤液化的穿越地段，不宜将穿越管段沟埋在液化层内。确需埋入液化层中，应采取换土或桩柱稳管措施，不应采用压重块稳管。 说明：土壤液化易使埋设的穿越管段上浮，若采取压重，又易使管段下沉变形，这些都可能造成管段的损坏，故采取换土或桩柱稳管措施，不应采用压重块稳管。,36,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.3.18 穿越沼泽地区，应根据不同的沼泽类别采用支架法、换土法、砂桩加固法、填石法、预压法或筑堤法等敷设穿越管段。 说明：本条虽为本节的新增内容，但实际上原条文4.2.16的重新编排，这里不作解释。 取消原3.3.2，3.3.10，3.3.11 说明：原3.3.2的内容已在新规范的3.3.5条中体现，故取消；原3.3.10规定的是复线管的敷设问题，系参照前苏联规范的要求。因为我国目前很少采用备用复线，故取消此要求；原3.3.11规定的内容调到第5章中，故取消。 新增 3.4 山地冲沟穿越，共7条； 说明：新增山地穿越的原因是近几年为保护环境在山地穿越中大量采用了隧道穿山，最近还利用定向钻穿山，因此在本章中新增山地穿越，其中3.6节特别强调了穿山的位置选择，引起设计重视。,37,四、新增减或修改条款的说明,3.4 山地、冲沟穿越 3.4.1 山地隧道设计应根据中华人民共和国环境保护法与中华人民共和国水土保持法的规定处理弃物、弃碴。 说明：有时为了不破坏山顶植被，满足环保、水保的要求，也采用隧道穿山方式敷设管道，如忠武输气管道工程等，故增加此规定。 3.4.2 在山地采用隧道型式穿越应满足输送工艺要求。 说明：输油管道在翻越山岭时，有时可能需要增建泵站，采用隧道穿山可能少建泵站，因此在进行山地隧道穿越设计时应考虑输送工艺，以满足输送工艺的要求。 3.4.3 管道需要穿越泥石流沟时，应选择在泥石流稳定的堆积区内埋设，且埋在堆积区原地层下不小于1.0m。完工后必须恢复地貌。 说明：泥石流对地面建筑物具有极大的破坏力，而其上、中段的强烈冲刷会对埋地管道产生损毁，只是在出口堆积区能形成相对稳定的、破坏力小的区块。本条的规定就是保证管道穿越泥石流沟时的安全需要。,38,中国石油天然气管道工程有限公司,CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION,四、新增减或修改条款的说明,3.4.4 选择冲沟（含黄土冲沟）穿越位置时，不应选在因施工而诱发滑坡的地段。 说明：有些近期的堆积松散的冲沟或者黄土湿陷性大的冲沟，往往因为施工扰动，再加之后期雨水冲蚀，易形成新的滑坡，危及已埋管道的安全。本条规定不应选在此地段穿越，提醒设计人员要配合地勘人员分析稳定性后再确定穿越冲沟的选址。 3.4.5 穿越湿陷性黄土冲沟，应作沟顶的截、排、导水工程；沟坡的防护稳定工程；沟底的稳管工程，导水沟宜将水导入天然泄水沟中。 说明：在湿陷性黄土地区，水是造成黄土沉陷、边坡坍塌、形成冲沟的根本原因。为了确保穿越黄土冲沟管段的安全，本条规定了沟顶截排水、沟坡防护、沟底稳管的措施，也达到水土保持的要求。 3.4.6 因黄土冲沟深陡，施工扫线破坏原地貌时，穿越冲沟管段的设计应考虑施工扫线时形成的新纵断面。施工回填后，应根据水土保持部门要求恢复地貌，做水土保持工程。,39,四、新增减或修改条款的说明,说明：黄土冲沟一般都深、陡，管线很难随着地形敷设，需要进行冲沟的整治。整治过程中应考虑水土保持，并按整治好的地形进行管道敷设，故制定本条。 3.4.7 管道不宜从土层未固结稳定的淤土坝穿越，当必须穿越时，应对土层厚度、固结程度等地质条件做勘察评价，并采取安全保障措施。 说明：在湿陷性黄土地区山区的冲沟中，当地居民修建一些淤土坝，经若干年后就会淤积成小片平地，淤起后向上游再筑坝淤地，经过数年乃至数十年后形成一级一级的阶地，作为农田耕种，尤其管道经常穿过此类地段。有的部分由于土层淤积时间太短，土质尚未固结稳定。管道下沟回填后，遭遇强暴雨时，有可能将土坝冲毁，造成严重的水土流失并危及管道安全。管道应尽可能避开此类地段，如难以避开，应加强水工保护等安全措施。 3.5 铁路（公路）穿越，共10条；原5条，新增7条，合并1条，保留2条，其中3.5.9条为强制性条文。,40,四、新增减或修改条款的说明,3.5.1 管道穿越铁路（公路）应符合国家有关规定。 说明：此条为原3.4.1和3.4.2合并而成。原3.4.1和3.4.2条分别为铁路穿越和公路穿越的两部协议，目前仍在执行，这里将其合并，使条文更简练。 新增 3.5.2 管道穿越铁路（公路）应符合铁路或公路规划的要求。 说明：随着我国经济的发展，铁路（公路）的发展很快，新建和扩建工程很多，为了减少管道服役期间不与这些工程发生冲突，设计中应考虑铁路（公路）的规划，特制定此条。 新增 3.5.3 管道穿越铁路（公路）应保持铁路或公路排水沟的通畅。穿越处应设置标志桩。 说明：铁路和公路的排水沟是保证其安全的重要措施，如果穿越过程中发生破坏，应给予恢复，保证其通畅；设置标志桩可以方便地确定管道的准确位置，而且起到警示的作用。故特定此条。,41,四、新增减或修改条款的说明,3.5.4（原3.4.3） 管道穿越铁路（公路）应避开高填方区、路堑、路两侧为同坡向的陡坡地段。 3.5.5（原3.4.5） 在穿越铁路（公路）的管段上，不应设置水平或竖向曲线及弯管。 新增 3.5.6 穿越铁路或二级及二级以上公路时，应采用在套管或涵洞之内敷设穿越管段。穿越三级及三级以下公路，管段可采用挖沟直接埋设。当套管或涵洞内充填细土将穿越管段埋入时，可不设排气管及两端的严密封堵。当套管或涵洞内穿越输气管段是裸露时，应设排气管且两端严密封堵。 说明：为了保证铁路或二级公路以上的高等级公路频繁运输的安全，本条规定在涵洞或套管内敷设穿越管段。三级以下普通公路，若按第7.3节核算安全，可以挖沟直接埋设在洞内或套管内敷设的输送管为裸露时，为防止洞内空间集气，可能发生事故，设排气管以策安全。若回填土无集气空间，可以不设排气管。,42,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.5.7 采用有套管的穿越管段，对管道阴极保护形成屏蔽作用时，可采用带状或镯式牺牲阳极保护。 说明：此条为原5.1.4条，增加了镯式阳极保护的方式。 新增 3.5.8 新建铁路（公路）与已建管道交叉时，应设置涵洞保护管道，洞内宜回填细土，可不另设排气管。 说明：随着我国经济建设的发展，新建或扩建铁路（公路）占压已建管道时有发生。如西气东输管道建成仅一年时间，山西发生新建铁路占压、江苏发生扩建公路占压。为保护已建管道的安全，特别是在管道设计系数已不能再变动的条件下，本条规定采用涵洞保护，隔离了车辆荷载直接作用于已建管道上。 新增 3.5.9 采用无套管的穿越管段，距管顶以上500mm处应设置警示带。（为强制性条文）,43,四、新增减或修改条款的说明,新增 3.5.10 采用无套管明挖沟埋穿越管段，回填土必须压实或夯实，防止沉降危害管道。路面恢复应按公路管理部门要求，达到现行国家标准公路工程质量检验评定标准 JTJF 80/1的要求。 说明：采用大开挖直埋穿公路的管段，为保证车辆荷载能达到按刚性角分布，且不产生因沉降造成的事故，制定本条规定。 取消原3.5节 勘察要求 分别在各穿越要求中提。 取消原3.6节 其他 穿插在基本要求中。 新增 3.6 隧道穿越位置的选择，共2条 说明：为确保隧道自身的安全，正确选择穿越位置并结合管道总体走向考虑是十分必要的，特作本节规定。本节内容是参照以往交通部门的经验及近年管道建设实施的成果。,44,四、新增减或修改条款的说明,3.6 隧道穿越位置的选择 3.6.1 隧道位置的选择应符合下列要求： 1 隧道穿越位置应符合管道线路总走向，线路局部走向可根据穿越点位置进行调整； 2 隧道位置应选择在稳定的地层中，不应穿越工程地质、水文地质极为复杂的地质地段，当必须通过时，应采取工程措施； 3 地质条件复杂的隧道，平面位置的选择应在地质测绘和综合地质勘探的基础上确定隧道走向，并应根据合理工期，对施工方案、施工方法进行方案比选； 4 对可能穿越的垭口，拟定不同的越岭高程及其相应的展线方案，应通过区域工程地质调查、测绘、结合线路条件以及施工、使用条件等进行全面技术经济比选确定； 5 隧道位置的选定应考虑洞口地形、地质条件、相关工程和环境要求的影响；,45,四、新增减或修改条款的说明,6 对需设置辅助坑道和使用通风设施的隧道，应考虑其设置条件和要求。 3.6.2 隧道洞口位置应符合下列要求： 1 隧道洞口位置应根据地形、地质、水文条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、使用要求，通过综合分析比较确定。 2 隧道应早进洞，晚出洞；隧道洞口宜选择在坡面稳定，地质条件较好，无不良地质现象处，并考虑施工出碴条件，少占农田耕地。 3 隧道进出口应高于山沟设计泄洪水位。在泥石流处应防止泥石流堵塞隧道进出口。 4 竖井位置宜选择在50m范围内无永久性架空线路，30m范围内无永久性建（构）筑物且不因竖井施工而影响周围建（构）筑物基础稳定的地方。,46,四、新增减或修改条款的说明,第四章 挖沟法穿越设计（分为2节，共11条） 4.1 埋设要求，共8条（原16条） 4.1.1 挖沟埋设穿越水域的位置，除结合线路走向外，应选择岸坡较稳定、水流冲淤变化不严重、不影响有关水域的规划实施、地震断裂活动影响小且施工条件较好的地段。 说明：此条为原4.1节的相关内容的总结。原4.1节均为穿越位置的相关要求，将其归纳为1条，更为简练。 4.1.2条（原4.2.4条），为强制条文。（前已说明） 新增 4.1.3 采用围堰及排水（或降水）措施的管沟尺寸宜在确保沟边坡稳定条件下，按现行国家标准输气管道工程设计规范GB 50251或输油管道工程设计规范 GB 50253的规定选用，否则应放缓边坡。 说明：在穿越工程中，采用围堰及排水措施可以保证管道在无水情况下施工，根据施工经验，经过排水后的管沟一般稳定性较好，可以按一般管段的管沟进行开挖。如果开挖过程中发现管沟坍塌等不稳定情况，应放缓边坡。,47,四、新增减或修改条款的说明,4.1.4 （原4.2.5条）采用水下挖沟时，应根据机具试挖确定管沟尺寸。若无此资料，宜按表4.1.4试挖管沟。 表4.1.4 水下开挖管沟尺寸,注： 1 管沟底宽指单管敷设所需净宽，不包括回淤。 2 在深水区管沟底宽应增加潜水员潜水操作的宽度。 3 若遇流砂，沟底宽度和边坡由试挖确定。 4 D为管身结构的外径。,48,四、新增减或修改条款的说明,4.1.5 当水下沟埋敷设穿越管段达不到本规范第4.1.2条要求时，或者不能确定冲刷范围和冲刷深度时，穿越管段应按本规范第4.2.2条裸管敷设核算其抗漂浮与抗位移的稳定性。 说明：本条在原4.2.6条的基础上修改。修改的内容为：当水下沟埋敷设穿越管段达不到4.1.2条的要求时，应按裸管敷设来校核其水下稳定性。这是因为当管道达不到埋深要求时，在设计洪水冲刷下可能出现露管，故本条规定要核算穿越管段的抗飘浮与拉位移的稳定性，以保安全。 4.1.6 当水下穿越管段满足不了稳定性要求时，应采用稳管措施。稳管措施间距除满足管段稳定要求外，埋深达不到本规范第4.1.2条要求的管段，还应核算其自振频率不与水流涡激振动频率发生共振。 说明：此条为原4.2.8和4.2.2条的合并。是根据我国上世纪七、八十年代挖沟埋设穿越管段被洪水冲露断管的事故所采用的措施提出的。上世纪九十年代初，天津大学海工系还专门对裸露于河流中的管道作了涡激振动的实验，提出了稳管桩间距除需要满足管段的强度要求外，还要避免结构自振频率与涡激振动频率发生共振。否则会引发管道疲劳断裂或失稳破坏。,49,四、新增减或修改条款的说明,4.1.7（原4.2.7） 岩石管沟挖深除应满足本规范第4.1.2条设计埋深要求外，还应超挖200mm；管段入沟前，沟底应先填200mm厚的砂类土或细土垫层。 4.1.8（原4.2.9） 穿越腐蚀性强的水域，除管段自身防腐满足要求外，稳管措施所用材料应有抗腐蚀的性能。 4.2 （原4.3）水下管段稳定 共3条（原5条） 说明：本节在原来的基础上取消了原4.3.4和4.3.5。因为原4.3.4和4.3.5分别为定向钻和隧道穿越的要求，所以不在本节列出。在4.2.2条中增加了计算裸露弹性敷设的弹性抗力公式。因为在竖向弹性敷设管段时，若弹性敷设的曲率半径形成的管段矢高大于管道自重产生的弹性弯曲变形时，管段会产生向上的弹性抗力，因此在抗飘浮与抗移位的计算中应减去此向上之力。式（4.2.2-6）是按照管段两端简支梁变形推演出的，如果两端可以滑动，抗力应小于式(4.2.2-6)的计算值，故有利于管段的稳定安全。,50,四、新增减或修改条款的说明,4.3（原4.4）荷载和组合，共3条，没有变化 4.4（原4.5节）管段计算，共5条 取消了原来关于定向钻的要求4.5.6条。 4.5（原4.6节）防护工程设计，共17条（原8条） 新增 4.5.1 穿越管段处的防护工程布设，根据中华人民共和国水法、中华人民共和国水土保持法和中华人民共和国防洪法等相关法规确定。 说明：此条是为了强调防护工程设计要符合相应的法律法规。 4.5.2（原4.6.1条） 受水流淘刷或冲蚀威胁的穿越管段，可修筑导流堤或丁坝等调治构筑物满足水流顺畅、不产生集中冲刷的要求。为保持岸坡稳定，应修筑护坡工程。 4.5.3（原4.6.2条） 防护工程采用的建筑材料，应符合相关材料标准的规定；填筑材料应因地制宜就地取材。不宜采用重粘土、粉砂、淤泥、盐渍土或有机质土壤填筑。填筑物应分层夯实或压实，达到规定的要求。,51,四、新增减或修改条款的说明,原4.6.6条拆为以下三条： 4.5.4 防护工程的设计洪水频率宜与穿越工程设计洪水频率相同，护岸顶应高出设计洪水位（包括浪高和壅水）0.5m。若堤岸顶低于设计洪水位，护岸宜至堤顶。 4.5.5 防护工程基础基底埋深要求在水床面下12m，同时也应满足设计冲刷线下1m和冰冻线下0.3m的要求。 4.5.6 护坡（岸）顺水流方向长度，应根据实地水流形态、岸坡地质条件及管沟开挖宽度确定，不应小于5m。 说明：护岸工程的3个重要参数为高度、长度和基础埋深，原规范将此3个参数放在一起，主要突出基础埋深的要求，新规范将其分开，并分别要求，有利于正确的执行。 4.5.7（原4.6.3） 浆砌或干砌片石（混凝土或钢筋混凝土板）护坡面下，应有100200mm厚的级配良好的砂砾石垫层；坡脚下应设浆砌片石或混凝土基础。若为干砌片石，垫层应分层级配，确保起反滤层作用。,52,四、新增减或修改条款的说明,4.5.8（原4.6.4） 浆砌石（混凝土或钢筋混凝土板）的护坡，每隔1020m应设置伸缩缝，在对应的基础上设置沉降缝。缝宽2030mm，以沥青麻筋或沥青板条填塞。 4.5.9（原4.6.5） 浆砌护岸工程应设置适当数量的排水孔，并在排水孔处设置反滤层。 4.5.10（原4.6.7） 护岸工程与调治构筑物均应核算坡面滑动、沿弧面（或不均匀土体的折线面）滑动的抗滑稳定性。抗滑稳定安全系数可取1.151.30。 若护坡与坡脚处水平线夹角小于或等于堤岸土的饱和休止角时，可不核算护坡的抗滑稳定性。,53,四、新增减或修改条款的说明,新增 4.5.11 干砌片石护坡石块折算直径可按下式计算确定。当计算护坡石块直径D350mm时，可采用双层干砌，上层厚0.6D。 （4.5.11） 式中 D 用石块体积换算为圆球体积的折算直径（m）； Psj 动水作用于护坡的上举力（N/m2），浆砌护坡只考虑静浮 力Psj1，干砌护坡还应考虑脉动上举力Psj2，故Psj= Psj1+ Psj2； Psj1 动水作用于护坡的静上举力（N/m2），按Psj1= 计算； Psj2 动水作用于干砌护坡上的脉动上举力（N/m2）， 按Psj2= 计算；,54,四、新增减或修改条款的说明, 与护面结构有关的系数，浆砌护面取1.11.2，干砌护面取 1.51.6； 与护面透水性有关的系数，浆砌护面取0.3，干砌护面取0.1； 脉动压力系数，可按现场的实测值取用，或按水利部门护坦脉动压 力试验所得最大值0.4取用； 河水的平均流速（m/s）； g 重力加速度，取9.8 m/s2； 砌石的密度（N/m3）； 河水的密度（N/m3）。,55,四、新增减或修改条款的说明,新增 4.5.12 浆砌护坡厚度可按下式计算确定。 （4.5.12） 式中 T浆砌片石（混凝土块）护坡厚度（m）； 护面斜坡与坡脚水平线的夹角。 新增 4.5.13 抛石（或堆石）护脚，其抛石堆顶上的石块折算直径可按式（4.5.13-1）计算确定；抛石堆斜坡上的石块折算直径（4.5.13-2）计算确定；抛石位移可按式（4.5.13-3）计算距离。 （4.5.13-1） （4.5.13-2） （4.5.13-3）,56,四、新增减或修改条款的说明,式中 D1斜坡上石块的折算直径（m）； 石块滑动的稳定系数，取0.86； L流水总用下抛石发生位移的距离（m）； h行进水流的水深（m）； G所抛石块的重量（质量）（kg）。 说明：以上3条是结合设计人员近年来常忽略的问题，为安全计，特此增加。护坡工程砌块尺寸的计算是依据砌块的重量要大于等于水流动力作用的条件推算得出的。设计人员在设计护坡时，应提出选用护坡砌块尺寸的要求，防止因动水作用损毁护坡。,57,四、新增减或修改条款的说明,新增 4.5.14 采用石笼护基或护管时，石笼基底应铺0.20.4m的平整垫层；若地基为基岩，可将石笼用钢筋锚固定在基岩上。根据需要可