天然氣長輸管道通常需要采用非開挖的方式穿越湖泊、河流、鐵路、高速公路、建筑物等各種障礙物，那么做長輸管道設(shè)計的時候都要符合哪些要求呢？跟隨河北鼎嘉一起來了解下吧！

1.輸油、輸氣管道通過人工或天然障礙物的敷設(shè)有什么要求？

答：輸油、輸氣管道通過水域、沖溝、鐵路、公路等設(shè)計，應(yīng)遵守國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(guī)范》SY/T 0015.1.2 的規(guī)定。
3.4.2 穿越河流、沖溝工程的等級如何劃分？
答：穿越河流、沖溝工程的等級按表3.4.2-1和表3.4.2-2劃分。
                      表3.4.2－1 穿越水域工程等級               （m）
工程等級	穿越水域的水文特征
	多年平均水位水面寬度	相應(yīng)水深度
大型	200
100～<200	不計水深
5
中型	100～<200
40～<100	<5
不計水深
小型	40	>25
中型	10～40	>25
小型	<10	－
注：沖溝邊坡小于表列坡角者，大、中型工程等級降低一級。

2.管段穿越河流的位t 如何選擇？
答：（l）選擇的穿越位置應(yīng)符合線路總走向。對于大、中型穿越工程，線路局部走向應(yīng)按所選穿越位置調(diào)整。
（2）大、中型穿越工程的方案與位置，應(yīng)根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、水土保持、環(huán)境、氣象、交通、施工及管理?xiàng)l件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證確定。宜選擇下列位置：
l）河道或沖溝順直、水流平緩地段；
2）斷面基本對稱、兩岸有足夠施工場地的地段；
3）巖土構(gòu)成比較單一、岸坡穩(wěn)定的地段。
（3）穿越位置不宜選在地震活動斷層上，穿越段位于地震基本烈度7度及7度以上地區(qū)時，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計。
（4）穿越位置不宜選在河道經(jīng)常疏浚加深、岸蝕嚴(yán)重或浸灘沖淤變化強(qiáng)烈地段。
（5）水庫地區(qū)穿越位置宜避開庫區(qū)與尾水區(qū)。若在水庫下游穿越，應(yīng)選在水壩下游集中沖刷影響區(qū)之外。位于水庫下游的穿越工程，必須取得水庫泄洪時的局部沖刷與清水沖刷資料。

3.管段穿越河流的設(shè)計如何考慮？
答：（l）大型穿越工程應(yīng)按百年一遇洪水設(shè)計，中型穿越工程應(yīng)按五十年一遇洪水設(shè)計，小型穿越工程應(yīng)按二十年一遇洪水設(shè)計。
（2）穿越管段應(yīng)垂直于水流軸向；如要斜交時，交角不宜小于60。
（3）在通航河流上的穿越管段埋深，應(yīng)防止被船錨或疏航機(jī)具損壞。穿越工程的各項(xiàng)措施不得影響航道通行，并應(yīng)征得航道主管部門的同意。
（4）穿越管段與橋梁間的最小距離應(yīng)滿足表3.4.4的規(guī)定。若采用爆破成溝，應(yīng)經(jīng)計算增大安全距離。
                     表3.4.4 穿越管段與橋梁間距離                （m）
橋梁等級	大橋	中、小橋
間距要求	100	80
（5）穿越管段與港口、碼頭、水下建筑物或引水建筑物之間的距離不得小于200m。橋梁上游300m范圍內(nèi)的穿越工程不應(yīng)低于該橋的設(shè)計洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)。
（6）穿越河流或沖溝時，應(yīng)注意兩岸自然演變沖刷。若穿越工程改變了自然狀態(tài)，尚應(yīng)分辨一般沖刷、局部沖刷。
（7）穿越管段若有備用線或復(fù)線時，與備用線或復(fù)線的距離：河床部分不宜小于40m, 河灘部分不宜小于30m 。
（8）穿越堤基的管道，且兩岸地面低于河水位時，應(yīng)設(shè)止水環(huán)或阻水墻。
3.4.5 管道穿越河流管子的強(qiáng)度如何計算？
答：水下穿越輸送管一般是先用內(nèi)壓計算壁厚，再用所承受的荷載和作用力進(jìn)行強(qiáng)度校用外壓進(jìn)行管子壁厚穩(wěn)定校核，管子按鋼管標(biāo)準(zhǔn)圓整選取。
管子的基本壁厚按下式進(jìn)行計算：
                                              （3.4.5） 
式中，  ——管子計算壁厚，cm；
         P——管子設(shè)計內(nèi)壓力，MPa；
        ——管子外徑，cm；
        ——管子材料最低屈服強(qiáng)度,MPa；
         F——強(qiáng)度計算系數(shù)，按表3.4.5取值。
                        表3.4.5 強(qiáng)度計算系數(shù)F 
穿越管段規(guī)模	輸氣管道地區(qū)等級	輸油管道
	一	二	三	四	
小型沖溝、水域穿越	0.72
0.6	0.6
0.5	0.5
0.4	0.4
0.4	0.72
0.6
大、中型小域穿越					
——焊縫系數(shù)，符合本章要求選用鋼管標(biāo)準(zhǔn)，＝1.0；
T——溫度減弱系數(shù)，溫度小于120 ℃ 時，t＝1。
3.4.6 管道穿越河流的水下管段穩(wěn)定如何計算？
答：（l）水下穿越管段敷設(shè)后，不得產(chǎn)生漂浮和移位。如有可能發(fā)生漂浮或移位時，必須采用穩(wěn)管措施。
（2）裸露敷設(shè)的管段應(yīng)按下列公式進(jìn)行抗漂浮和抗移位計算。
                                             （3.4.6－1）
                                          （3.4.6－2）
                                         （3.4.6－3）
                                         （3.4.6－4）
式中    W——單位長度管段的總重力（包括管身結(jié)構(gòu)自重、保護(hù)層重、加重層重，不含管內(nèi)介質(zhì)重）, N/m； 
       ——單位長度管段靜水浮力，N/m； 
       ——單位長度管段動水上舉力，N／m；
       ——浮力系數(shù)，取0.6； 
       ——單位長度管段動水推力，N/m ； 
       ——推力系數(shù)，取1.2； 
        D——管身結(jié)構(gòu)的外徑，m； 
       ——所穿水域水的重度，N／；
       ——管段處設(shè)計水流速度，m/s；
        K——穩(wěn)定安全系數(shù)，大、中型工程取1.3，小型工程取1.2； 
       ——管段與河床的滑動摩擦系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)確定，也可按表3.4.6選??；
        g——重力加速度，取9.8m/。
                                表3.4.6滑動摩擦系數(shù)
鋼管與管基相對狀態(tài)	滑動摩擦系數(shù)f	鋼管與管基相對狀態(tài)	滑動摩擦系數(shù)f
鋼管沿軟泥或淤泥滑動	0.32	鋼管沿致密的巖石滑動	0.45
鋼管沿細(xì)砂或砂礫層滑動	0.38～0.42	鋼管沿卵石面或碎石面滑動	0.50
若有裸露彈性敷設(shè)時，還應(yīng)計算彈性抗力。
（3）穿越管段溝埋敷設(shè)，應(yīng)按下式進(jìn)行抗漂浮核算。
                                                    （3.4.6-5）
 式中    K——穩(wěn)定安全系數(shù)，對大、中型工程取1.2，小型工程取1.1。
（4）采取定向鉆敷設(shè)或頂管敷設(shè)穿越管段，可不進(jìn)行抗漂浮核算。
（5）采用隧道敷設(shè)穿越管段，不進(jìn)行水下穩(wěn)定計算。

5.穿越河流的管道敷設(shè)的一般要求是什么？
答： （1）根據(jù)水文、地質(zhì)條件，穿越管段可采用挖溝埋設(shè)、定向鉆、頂管、隧道敷設(shè)等方法。有條件的地段，也可采用裸露敷設(shè)。
（2）管道采用埋設(shè)方式穿越河渠或湖泊時，應(yīng)敷設(shè)在河床或湖床穩(wěn)定層內(nèi)。當(dāng)采用裸露敷設(shè)時，應(yīng)有穩(wěn)管措施，防止發(fā)生振動破壞。
（3）穿越管段在常水位浸淹部位不宜設(shè)置彎頭和固定墩；大、中型穿越管段，彎頭和固定墩宜設(shè)在常水位水邊線50m以外；確需在常水位范圍內(nèi)設(shè)彎頭或固定墩時，除應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核外，還應(yīng)注意管段動水的振動影響。
（4）采用挖溝埋設(shè)穿越管段，挖深應(yīng)根據(jù)工程等級與沖刷情況按表3.4.7-1 規(guī)定確定。
                        表3.4.7-l 穿越水域管頂埋深               （m）
類別	大型	中型	小型	備注
有沖刷或疏浚水域，應(yīng)在設(shè)計洪水
沖刷或規(guī)劃疏浚線下	1.0	0.8	0.5	注意船錨或疏浚機(jī)具不得損傷防腐層
無沖刷或疏浚水域，應(yīng)在水床底面以下	1.5	1.3	1.0	
河床為基巖時，嵌人基巖深度（在設(shè)計洪水時不被沖刷）	0.8	0.6	0.5	用混凝土覆蓋封頂，防止淘刷
 （5）水下管溝的溝底寬度和邊坡應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì)、水流速度、回淤情況及施工條件確定：若缺乏水文、地質(zhì)資料，并采用水下機(jī)具挖掘時，可按表3.4.7-2 規(guī)定確定；若采挖泥船，應(yīng)根據(jù)挖泥船類型、斗容、定位方法等確定。
                      表3.4.7-2 水下管溝尺寸
土壤類別	溝底最小寬度/m	管溝邊坡
		溝深<2.5m	溝深2.5m
濕砂、粉砂、細(xì)砂	D＋2.5	1：3.5	1：5.0
亞砂土、中砂、粗砂	D＋2.0	1：3.0	1：3.5
砂土、含卵礫石土	D＋1.8	1：25	1：3.0
亞粘土	D＋1.5	1：20	1：2.5
粘土	D＋1.2	1：1.5	1：2.0
巖石	D＋1.2	1：05	1：1.0
注：① 管溝底寬指單管敷設(shè)所需凈寬，不包括回淤。
② 在深水區(qū)，管溝底寬還應(yīng)包括潛水員潛水工作的距離。
③ 若遇流砂時，溝底寬度和邊坡應(yīng)根據(jù)施工方法另行確定。
④ D 為管身結(jié)構(gòu)外徑。
（6）水下穿越管段溝埋敷設(shè)，如采用自然回淤或勘察資料不能確定沖刷范圍和沖刷長度時，應(yīng)進(jìn)行設(shè)計核算。
（7）巖石管溝的挖深應(yīng)增加20cm ；管段入溝前，應(yīng)先填20cm 厚的砂類土或細(xì)土墊層。
（8）裸露敷設(shè)可采用壓石籠、加重塊、復(fù)壁管灌漿或打樁等穩(wěn)管措施。
（9）鹽沼地穿越管段穩(wěn)管措施所用材料應(yīng)有較強(qiáng)的抗鹽堿腐蝕性能。
（10）對粘土、亞粘土、砂質(zhì)河床，宜采用定向鉆敷設(shè)；對巖石、流砂、卵礫石河床，不宜采用定向鉆敷設(shè)。定向鉆穿越工程，一岸應(yīng)有鉆機(jī)與泥漿池、蓄水池場地，另一岸應(yīng)有管道組裝場地。
（11）采用定向鉆敷設(shè)，應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)的性能選擇入土角和出土角。埋深不宜小于6m 。穿越管段敷設(shè)的最小曲率半徑應(yīng)大于1500DN。
（12）頂管宜在礫石、砂、砂土、粘土、泥灰?guī)r等土層中采用，不宜用于流砂、淤泥、沼澤及巖石層中。
（13）頂管管內(nèi)徑不宜小于800mm。工作坑應(yīng)有足夠施工操作場地，并應(yīng)注意排水。
（14）采用隧道穿越宜用多管敷設(shè)，并應(yīng)注意管段的穩(wěn)定與變形補(bǔ)償。隧道內(nèi)應(yīng)采取堵排水措施。
（15）隧道設(shè)計應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》TBJ 3 或《公路隧道設(shè)計規(guī)范》JTJ 026的規(guī)定執(zhí)行。
（16）穿越沼澤地區(qū)，應(yīng)根據(jù)不同的沼澤類別采用支架法、換土法、砂樁加固法、填石法、預(yù)壓法或筑堤法等敷設(shè)穿越管段。

6.管道穿越鐵路、公路設(shè)計的一般要求是什么？
答：（1）管道穿越鐵路、公路應(yīng)避開石方區(qū)、高填方區(qū)、路暫、道路兩側(cè)為同坡向的陡坡地段。
（2）管道嚴(yán)禁在鐵路站場、有值守道口、變電所、隧道和設(shè)備下面穿越。
（3）在穿越鐵路、公路的管段上，嚴(yán)禁設(shè)置彎頭和產(chǎn)生水平或豎向曲線。
（4）管道穿越鐵路或Ⅱ級以上高等公路時，宜采用頂管或橫孔鉆機(jī)穿管敷設(shè)。穿越Ⅲ級以下的公路或一般道路時，可采用挖溝埋設(shè)。
（5）管道穿越I 、Ⅱ、Ⅲ級鐵路或Ⅱ級以上高等級公路時，應(yīng)設(shè)置保護(hù)套管。穿越鐵路專用線或Ⅲ級以下公路時，可根據(jù)具體情況采用保護(hù)套管或增加管壁厚度。保護(hù)套管可用鋼管或鋼筋混凝土管。
（6）保護(hù)套管內(nèi)徑應(yīng)比輸送管外徑大100～300mm，套管與輸送管之間應(yīng)設(shè)絕緣支撐，保持良好的絕緣性能。套管兩端使用耐久的絕緣材料密封，套管端部伸出路基坡腳外不得小于2m。

7.管道穿越鐵路、公路管子的強(qiáng)度及穩(wěn)定性如何設(shè)計？
答：（1）穿越鐵路、公路的輸送管段或套管所考慮的荷載、除永久荷載外，在可變荷載中還應(yīng)考慮車輛荷載，在偶然作用中還應(yīng)考慮地基沉降的影響。
（2）穿越管段一般依據(jù)內(nèi)壓計算管子壁厚、在依據(jù)外壓進(jìn)和強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核若不滿足要求時，應(yīng)增加鋼管壁厚。
（3）鋼套管或者無套管穿越管段，應(yīng)按無內(nèi)壓狀態(tài)驗(yàn)算在外力作用下管子徑向變形，其水平直徑方向的變形量不得超過管子外直徑的3％。
（4）穿越鐵路、公路的管段，當(dāng)管頂最小埋深大于lm時，可不驗(yàn)算其軸向穩(wěn)定。   

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