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文档简介
1、燃气管道穿越地裂带 我国的地质结构复杂,常遇有地裂带,燃气管道有时也需要穿越地裂断层地段。地裂缝活动主要为竖向错动,同时存在一个水平运动分量。钢管穿越地裂缝,随着地裂缝运动的增大,管道的轴向应力占主导地位,而弯曲应力相对较小,管道可能出现的破坏为拉伸破坏。管道的轴向应变主要集中在距地裂缝较近的管段上(约610m以内),当发生地震时,断层错动,穿越断裂带的管段最容易破坏,因此对这部分管段必须加强抗震措施,以确保安全。一、穿越地裂带的措施与要求1.当断层错动引起管道长度的变化量小于管道最大允许长度变化量时,对管道可不作特殊处理,按一般管道对待。应向有关部门索取具体断层的勘测资料,了解
2、断层的部位、等级等有关断层参数,充分研究分析后确定。2.在满足一般管段的要求下,管道尽量浅埋。此时作用于管道上的土压力、纵向摩擦力较小,管道不易变形,可免遭破坏。在断层地带的管道,一般情况下埋深不大于0508m。3.管道穿越断裂带尽可能选择在最小带宽处通过,并尽可能不与断裂带方向平行敷设。管道斜向穿过断层时,应使断裂带平平与管轴线的交角控制在30°80°之间(如图9-38所示)。这种情况下,管道在断层活动时处于受拉状态,不会因压缩而屈曲破坏。 图9-38 管道穿越断裂带敷设1管道 2错动方向 3断层 4采用延性较好的钢材,q235a钢材可以满足要求。同时,提高现
3、场焊接质量,减少应力集中而降低延性。5提高管道壁厚,dn600钢管壁厚不小于10mm,dn200mm钢管壁厚为8mm。6.管沟内回填松散的砂或砂性土、砂砾石,以降低管道与土壤之间的摩擦力,增大管道适应断层活动的能力。7.在断层两侧的适当位置处设置固定镇墩,以确保管道在地震发生时产生弯曲弯形而不是剪切变形,增强管道抵抗断层活动的能力。8.在断层区段内,不允许设置造成动力特性不一致的部件,如三通、帝通、阀门及变化管径、管壁等。9.在断层区段内敷设管道的管沟应为上宽下窄的梯形沟槽,然后回填砂、砂性土质或砂砾石等。10.在固定镇墩之间的管段上,设置可适应轴向变形(位移)、水平错动及下下错动的波形伸缩节
4、,以适应地震发生时断层的复杂运动。 二、穿越地裂带施工主压燃气管道穿越地裂缝平、纵断面图见图9-39。中压燃气管道穿越地裂缝平、纵断面图见图9-40。如图所示,燃气管道靠近地裂缝即升高,使燃气管道浅埋,以便事故发生时进行切断。在距地裂缝100140m处各设置阀门井1座,也可与管线相邻阀门井结合设置。管道穿越活动等级为1、2级的地裂缝,在地裂缝两侧各装两个小拉杆横向波纹伸缩节,工作压力为1.6mpa,波数为8个波。波纹伸缩节安装时不必预拉伸或预压缩,安装后应将安装用的双头螺栓拆除。波纹伸缩节应顺气流方向安装后每半年观测1次,5年内视情况及时调整或更换。管道穿越地裂缝处设管沟,先作3:7灰土垫层,
5、管沟底为钢筋混凝土底板,沟壁用m5水泥砂浆,mu75砖砌筑,压顶混凝土为c10,盖板混凝土为c20。管沟内底板压花,沟外壁用冷底子油打底,刷热沥青两道防水。管道敷设后,管沟内充填松散粗砂。盖板用1:2水泥砂浆(内加5%防水剂)嵌缝、座浆,并抹面20mm厚。波纹伸缩节安装在井室中,井室与管沟连接处砌砖墙隔开,井室中不填砂。井室与管沟连接处及管沟两端砖墙处,在燃气管道上装套管并用油麻、沥青将环形间隙密封。管道穿越活动等级为3、4级的地裂缝,要求距地裂缝50m范围内不能设支管,管底埋深控制在1221m之间,并以中粗砂作回填土,填至管顶以上3000mm,长度前后各100m。当管道埋深不能满足要求时,距
6、地裂缝左右50m范围内的管道以地沟形式浅埋,其余不再作特殊处理。 图9-39 平、纵断面图(一) 图9-40 平、纵断面图(二) 波纹补偿器用于补偿管道的热胀冷缩,均安装于两个固定支架之间。波纹补偿器与管道处于同一轴线上,运行是可靠的。但用于地裂缝的竖向错动与横向错动时,由于地裂缝的活动,波纹补偿器会受力弯曲,而且与管道不会在同一轴线上。波纹补偿器弯曲后,会承受地裂缝错动后的外力以及燃气的内压力。如安装dn600高压管道的波纹补偿器时,补偿器下方有排水管,为保证两者的安全距离,燃气管道抬高,波纹补偿器处于高点两侧管道向下坡。当进行强度试验时,波纹补偿器用于地栓被拉断,上部波纹被拉开,下部波纹被压缩变形,因此当波纹补偿器与管道不处在同一轴线时,受内压力会变形而损坏。波纹补偿器用于地裂缝处,由于地裂缝活动,年长日久,波纹补偿器都会处于弯曲状态。波纹补偿器用在高压燃气管上是不
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