油气长输管道壁厚计算及选用

石油人在北京

1 输油管道
根据《输油管道工程设计规范》(GB50253—
2003)5．2．1和5．4．1，许用应力[ ]= (K为输
油管道设计系数； 为焊缝系数，一般取1．0；or 为钢
管的最低屈服强度，MPa)。输油管道壁厚计算公式为
=
式中：6为管道计算壁厚，mm；p为设计压力，MPa；D
为钢管外径，mm．
1．1 普通线路段
原油管道和成品油管道危险程度远小于输气管
道，因此，原油管道和成品油管道一般不规定沿线地
区等级划分，只规定管道同建(构)筑物的最小间距。
《输油管道工程设计规范》(GB50253—2003)规定，K
在输油站外一般地段取0．72，输送液态液化石油气
(LPG)管道在事故状态下其爆炸危险性不亚于输气管
道，设计系数取值应按输气管道数据选取。
1．2 穿跨越段
考虑到环境保护和穿跨越人工或天然障碍物事
故抢修的困难，穿跨越段采取了降低强度设计的办法
收稿日期：2011—02—22 收修改稿13期：2011—06—21
即提高管道壁厚来提高管道强度的安全裕量。《油气
输送管道穿越工程设计规范》(GB50423—2007)3．2．4
和3．2．5给出的公式可以归结起来和GB50253一致，
设计系数的取值见表3．2．4。小型穿越和Ⅲ、Ⅳ级公
路有套管穿越的设计系数与普通段的设计系数是相
同的，这主要是工程中小型穿越和Ⅲ、Ⅳ级公路有套
管穿越大量存在，考虑到抢修容易，且有足够的安全
裕量，避免沿线管道壁厚变化太过频繁。
跨越工程等级是以跨度大小为原则来划分的，因
此不同的跨越工程等级必须采用不同的强度许用应
力来确保管桥系统的安全，《油气输送管道跨越工程
设计规范》(GB50459—2009)3．1．3规定，跨越管道设
计系数符合表l规定。
表1 跨越管道设计系数
注：甲类应为通航河流、电气化铁路和高速公路跨越，乙类应为非
通航河流及其他障碍跨越。
另外，选用钢管的径厚比不应大于100，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
第6期 唐治国等：油气长输管道壁厚计算及选用 53
使用年限和腐蚀速率计算。
1．3 输油站
GB50253—2003规定，输油站内的许用应力应按
现行国家标准《钢制压力容器》(GB150)和现行美国
标准《工艺管线》(ASME B31．3)的规定选取。ASME
B31．3—2008表A一1列出了各种金属材料的基本许
用应力，表2是摘录整理出的API 5L常用钢号和对应
的钢级的基本许用应力。
表2 常用钢号或钢级的基本许用应力和最低屈服强度
2 输气管道
根据《输气管道工程设计规范》(GB50251—
2003)，输气管道壁厚计算公式为
6= p D
式中：F为输气管道设计系数；f为温度折减系数，当温
度小于120 oC时，取1．0。
2．1 普通线路段
《输气管道工程设计规范》(GB50251—2003)规
定，按沿线居民户数和(或)建筑物的密集程度划分为
4个地区等级，一至四级地区设计系数分别为0．72、
0．6、0．5和0．4。
2．2 穿跨越段
其设计系数在输油管道一节中已经包含。
2．3 输气站
GB50251—2003的4．2．4规定，输气站内管道及
其上下游各200 nl管道，截断阀室管道及其上下游各
50 in管道(其距离从输气站和阀室边界线起算)，人群
聚集场所的管道，设计系数在一至四级地区分别为
0．5、0．5、0．5和0．4。
输气管道在确定设计系数时，在特殊地段和地区
等级上不能混淆。如在一级地区的特殊地段一穿
(跨)越河流、铁路、公路及输气站附近，不能套用地区
等级来确定设计系数，在两者出现不一致时应该采取
就高不就低的原则。
3 管道壁厚的选用
管道的计算壁厚向上圆整至相近的公称壁厚，即
得到钢管的选用壁厚，要注意的是GB50251表5．1．3
规定了输气管道的最小壁厚(表3)。
表3 最小管壁厚度 mm
钢管公称直径最小壁厚 钢管公称直径 最小壁厚
1oo、150 2．5 600、650、7oo 6．5
2oo 3．5 750 800 850 900 6 5
250 4．0 950、1 ooo 8．0
300 4．5 1 050、1 lOO、1 15o、1 200 9．o
350、400、450 5．0 1 300、1 400 11．5
50o、550 6．o 1 500、1 600 13．0
GB971 1．2—1999~石油天然气工业输送钢管交货
技术条件B级钢管》表8推荐了优先选用的外径和壁
厚，为了方便管材的采购，尽量选择优选壁厚。
4 应用实例
某输油管道工程设计压力6．3 MPa，干线选用
D457mm材质L360螺旋埋弧焊钢管，站场DN≥250
选用L360钢管，DN<250选用20#钢管，计算并选取
一般线路段管道、无套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路段及站场
D355．6 mm钢管(按设计压力6．3 MPa)的壁厚。
一般线路段钢管壁厚(P=6．3 MPa，D=457 mm，
K=0．72， ：360 MPa)：
=面pD =5．55 mm
壁厚6可以选用公称壁厚5．6 mm．
无套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路段钢管壁厚(P=6．3
MPa，D=457 mm，K=0．6， =360 MPa)：
=
pD
： 6．66 mm
壁厚 可以选用公称壁厚7．1 mm．
站场用钢管壁厚(P=6．3 MPa，D=355．6 mm，
[ ]=152 MPa)：
6： ：7．37 mm
L J
壁厚6可以选用公称壁厚8 mm．
5 结束语
管道壁厚计算重点明确管道所处地段或地区等
级，进而确定管道设计系数，确定出的管道壁厚还应
根据各种载荷条件进行校核，在选取壁厚时，尽量选
择优选壁厚

吴梁红

这个也能卖啊

xbl240

很实用的例子

Edward

感觉被骗了

飞梦101

这都买啊  都没有金币啊

忽忽

很全的嘛、、

wuyunk

不错不错，再全的资料也要静下心来学才行

无名火

很好的资料，下载了

jpuyang007

油气长输管道壁厚计算及选用的这个有点贵啊

processor

谢谢楼主分享