1. 管道、管道附件、支承固定件和支承结构附件,应根据管道敷设形式、所处环境和运行条件,按可能同时出现的永久载荷、可变载荷和偶然载荷的组合后进行设计。
具体荷载种类参见《管道应力分析与工程应用》一书详述。
2. 输油管道设计压力应符合下列规定:
①. 任何一处管道及管道附件的设计内压力不应小于该处的最高稳态操作压力,且不应小于管内流体处于静止状态下该处的静水压力。当设置反输流程时,输油管道设计压力不应小于任何一处的设计内压力的较高者;
②. 输送流体的管道及管道附件,应能承受作用在其上的外压与内压之间最大压差。
3. 输油管道的设计温度,当加热输送时应为被输送流体的最高温度;当不加热输送时,应根据环境条件确定流体的最高或最低设计温度。
设计温度是用于设备或管道机械设计的温度,由最高设计温度和最低设计温度组成。设计温度应结合管道内介质温度、管道运行条件和环境温度综合确定。
4. 输油管道的设计应作水击分析,并应根据分析结果设置相应的控制和保护设备。在正常操作条件下,由于水击和其他因素造成的瞬间最大压力值,在管道系统中的任何一点都不得超过输油管道设计内压力的1.1倍。
5. 输油管道直管段的许用应力应符合下列规定:
①. 线路段管道的许用应力应按式(9.3.2)计算:
②. 输油站内管道的许用应力应按GB 50253或GB 150或ASME B31.3的规定选取。
③. 对于旧钢管,如有出厂证明及制造标准资料,经材料性能检验及试压合格后,可按式(9.3.2)计算许用应力。
④. 对于为了达到规定的最低屈服强度要求而进行过冷加工(控轧、冷扩),并在其后加热至大于或等于300℃(焊接除外)的钢管,其许用应力应按式9.3.2计算值的75%取值。
⑤. 钢管的许用剪应力不应超过其最低屈服强度的45%;支承外载荷作用下的许用应力(端面承压)不应超过其最低屈服强度的90%。
⑥. 管道结构支承固定件、结构附件和约束件所用钢材的许用拉应力和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%。
7. 管道及管件强度验算的应力限用值应符合下列规定:
①. 根据设计内压力计算出的应力值不应超过钢管的许用应力;
②. 对于输送加热油品的管道,当管道轴向受约束时,其当量应力不得超过钢管最低屈服强度的90%;当管道轴向不受约束时,热胀当量应力不得超过钢管的许用应力;
③. 架空结构构件的强度验算应符合GB50459的规定。
对于液态液化石油气管道跨越强度设计系数,应按输气管道数据取值。
④. 穿越等级公路未加套管的钢管,由设计内压力和外部载荷作用所产生的环向应力不得超过钢管的许用应力;
8. 管道及管件由于永久载荷、可变载荷所产生的轴向应力之和,不应超过钢管的最低屈服强度的80%,但不应将地震作用和风载荷同时计入。
9. 管道的强度校核
①. 输油管道应计算由设计压力、外部载荷和热胀冷缩所产生的应力,并应使其小于管道、管道附件和与管道相连接的设备的安全承受能力。
②. 穿越管段的强度验算应符合国家现行标准SY/T 0015.1的有关规定。
③. 地面和埋地输油管道的强度校核、管道的刚度和稳定应符合现行国家标准GB 50253的有关规定。
④. 地面管道的轴向稳定应符合国家现行标准SY/T 0015.2的有关规定。
10. 输油管道材料的计算与选用见本书前面章节。