GB 50423-2007 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》(GB50423-2007)标准分享网-免费下载汇报提纲一、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CHINAPETROLEUMPIPELINEENGINEERINGCORPORATION一、编制工作概况1.编制依据依据国家建设部建标函[2005]124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1.5～2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。工程等级穿越水域的水文特征设计洪水频率多年平均水位的水面宽度（m）相应水深（m）大型≥200不计水深1％（100年一遇）≥100～＜200≥5中型≥100～＜200＜52％（50年一遇）≥40～＜100不计水深小型＜40不计水深5％（20年一遇）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）/415三、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H~Q获得水位H；利用断面F获得平均流速V=Q/Fb、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，y＝1.3；R1时，y＝1.5，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。RJ16三、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）水域冲刷情况水域穿越工程等级大型中型小型有冲刷或疏浚的水域，应在设计洪水冲刷线下或规划疏浚线下，取其深者。≥1.0≥0.8≥0.5无冲刷或疏浚的水域，应埋在水床底面以下。≥1.5≥1.3≥1.0河床为基岩，并在设计洪水下不被冲刷时，管段应嵌入基岩深度≥0.8≥0.6≥0.5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