trace-指环
计算书
1
工程概况
2
管线全线基础参数
2.1
管线管径及设计压力
管段
0
～
28.5km
28.5~49.4km
49.4~93.9km
93.9~118.1km
118.1~130.2km
130.2~138.5km
138.5~205km
管径（
mm
）
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D219.1
设计压力（
MPa
）
9.5
8.5
8.5
8.0
8.0
12.0
9.0
2.2
管线埋深
本工程管线埋深系结合管道沿线的最大冻土层深度并考虑农耕等人为因素后
确定，管
顶的埋设深度一般为
1.6m
。
3
遵循的标准规范
< br>1
、
《输油管道工程设计规范》
（
GB50253
－
2003
）
。
2
、
《油（气）输送管道穿越工程设计规范》
（送审稿
）
。
3
、<
/p>
《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第
2
部分：
A
级钢管》
（
GB/T9711.2
－
1999
< br>）
。
4
设计原则
1
、管型选取原则
< br>参照国内类似工程的管材使用情况，
管径≤
DN400<
/p>
的管线中：
一般地段、
穿越地段、热煨弯
头均采用
ERW
钢管制作。
2
、壁厚选取原则
< br>本工程管线对于管径
150
＜
D
N
＜
300
的管道最小壁厚取
5.2mm
。
5
管线全线的壁厚计算
5.1
直管段的壁厚计算公式
根据《输油管
道工程设计规范》
（
GB50253
－
2003
）的规定，钢管壁厚与设
计压
力、钢管外径、钢管的强度等级、设计系数有关，钢管壁厚按下式计算：
PD
?
?
2
K
?
S
?
式中：
φ
－焊缝系数；
δ
－钢管计算壁厚，
mm
；
P
－设计压力，
M
Pa
；
σ
s
－
钢管的最小屈服强度，
MPa
；
D
－钢管外径，
mm<
/p>
；
K
－设计系
数。一般地区取
0.72
，大中型河流、铁路、二级及以上公<
/p>
路等特殊地段穿越取
0.6
。
5.2
线路用管
5.2.1
干线用管钢级的确定
根据管线设计压力高、管径小的特点，采用（
L360
、
L390
、
L415
钢级）
钢管，并对其进行比选。
1
、应用上述公式，计算出管线壁厚；
2
、圆整选取壁厚，计算出单位管重，
单位管重×管线长度＝管线耗钢量；
3
、单价×管线耗钢量＝总价
管线壁厚、耗钢量计算表
管径
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
273.1
219.1
219.1
219.1
设计
选取
压力
计算壁厚
壁厚
9.5
5.00
7.1
9.5
4.62
6.4
9.5
4.34
5.2
8.5
4.48
6.4
8.5
4.13
6.4
8.5
3.88
5.2
8.0
4.21
6.4
8.0
3.89
6.4
8.0
3.66
4.8
12.0
6.32
8.7
12.0
5.84
7.1
12.0
5.48
6.4
9
3.80
5.2
9
3.51
5.2
9
3.30
4.8
钢级
L360
L390
L415
L360
L390
L415
钢级
L360
L390
L415
L360
L390
L415
L360
L390
L415
L360
L390
L415
L360
L390
L415
δ
s
360
390
415
360
390
415
360
390
415
360
390
415
360
390
415
单位管
重
管线长度
(kg/m)
(km)
46.57
28.5
42.09
28.5
34.35
28.5
42.09
65.4
42.09
65.4
34.35
65.4
42.09
36.3
42.09
36.3
31.76
36.3
56.72
8.3
46.57
8.3
42.09
8.3
34.35
66.5
34.35
66.5
31.76
66.5
耗钢量
(t)
1327.245
1199.565
978.975
2752.686
2752.686
2246.49
1527.867
1527.867
1152.888
470.776
386.531
349.347
2284.275
2284.275
2112.04
管线管材总价计算表
管径
273.1
273.1
273.1
219.1
219.1
219.1
耗钢量
(t)
6078.574
5866.649
4727.7
2284.275
2284.275
2112.04
单价
(
元
/t)
6050
6500
7100
5950
6400
7000
总价
(
元
)
36775372.7
38133218.5
33566670
13591436.25
14619360
14784280
根据最新询价结果，
无缝钢管的价格高于螺旋缝埋弧焊钢管和直缝电阻焊钢
管，直缝电阻焊钢管比螺旋缝埋弧焊钢管的价格略高。
< br>ERW
钢管焊接时不需填充金属，并且加热速度快，使得焊接热影响区小，
此外
ERW
钢管还具备外形尺寸精度高等优点
，其生产质量符合
API5L
和
GB/
T9711.1
标准的要求，在国内外油气管道工程中被广泛使用。从经济上考虑，
虽然目前
ERW
钢管的出厂价格比螺旋缝埋
弧焊钢管的出厂价格高出约
200
元
/
吨左右，但是由于
ERW
钢管比螺旋缝
埋弧焊钢管焊缝残余应力更小，尺寸精度
更高，质量更优，另一方面，根据《输油管道工
程设计规范》
（
GB50253-2003
）
中的有关规定，
管道附件不宜采用螺旋缝埋弧焊钢管制作
，
若采用螺旋缝埋弧焊
钢管，
则需另外
订购
ERW
钢管制作热煨弯头，
量小难
于采购；
而管道采用
ERW
钢管，则热
煨弯头仍可采用
ERW
钢管制作。
<
/p>
因此为了保证供货周期，本工程推荐采用
ERW
< br>钢管。
D273.1
用
L415
钢级的钢管价格较低。
综合考虑比选结果，
统一管线钢级后，
为便于订货，缩短订货周期，统一采用
L390
钢级的钢管。
5.2.2
用管壁厚的确定
根据《输油管道工程设计规范》
（
GB5025
3
－
2003
）的规定，对于不同设计
压力、管径的壁厚计算值及选取值见表。
干线用管计算表
一般地段
区段
穿越地段
管径
设计压力
钢级
计算壁厚
选取壁
计算壁厚
(mm)
(MPa)
选取壁
(mm)
厚
(mm)
厚
(mm)
(mm)
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D273.1
D219.1
9.5
8.5
8.5
8.0
8.0
12.0
9.0
4.62
4.13
4.13
3.89
3.89
5.84
3.51
6.4
6.4
6.4
6.4
6.4
7.1
5.2
5.54
4.96
4.96
4.67
4.67
7.00
4.21
6.4
6.4
6.4
6.4
6.4
7.1
5.2
L390
L390
L390
L390
L390
L390
L390
0
～
28.5km
28.5~49.4km
49.4~93.9km
93.9~118.1km
118.1~130.2km
130.2~138.5km
138.5~205km
5.2.3
线路热煨弯头壁厚计算及选择
1
）热煨弯头强度计算公式
δ
b
=δ*m
m =
（
4R
－
D
）<
/p>
/
（
4R
－
2D
）
式中：
δ
b
–
弯头或弯管计算壁厚，
mm
。
δ–<
/p>
弯头或弯管所连接的直线管段计算壁厚，
mm
。
m
–
弯头或弯管壁厚增大系数。
R
–<
/p>
弯头或弯管的曲率半径，
6D
。
D <
/p>
–
弯头或弯管外直径，
mm
。
热煨弯头在制作过程
中其外弧部位会因为拉伸而减薄。根据相关标准要求
和制作经验，其减薄量约为
7%~8%
。为保证制作弯头的壁厚达到设计要求，
本工程用于制作弯头的钢管的壁厚计算时考虑
10%
的减薄
余量。经计算，本工
程管线对应热煨弯头壁厚计算及选择见表
热煨弯头壁厚计算表
区段
管径
(mm)
D273.
1
D273.
1
D273.
1
D273.
1
D273.
1
D273.
1
D219.
1
设计
压力
(MPa)
9.5
8.5
8.5
8.0
8.0
12.0
9.0
一般地段热煨
弯头
(mm)
4.851
4.3365
4.3365
4.0845
4.0845
6.132
3.6855
(mm)
7.1
7.1
7.1
7.1
7.1
7.8
5.6
穿越地段热煨
弯头
(mm)
5.817
5.208
5.208
4.9035
4.9035
7.35
4.4205
厚
(mm)
7.1
7.1
7.1
7.1
7.1
7.8
5.6
L390
L390
L390
L390
L390
L390
L390
钢级
计算壁厚
选取壁厚
计算壁厚
选取壁
0
～
28.5km
28.5~49.4km
49.4~93.9km
93.9~118.1km
118.1~130.2km
130.2~138.5km
138.5~205km
在下步工作中，将根据《输油管道工程设计规范》
GB50253-
2003
附录
G
中
G.0.3
条的要求，委托有相应资质的单位开展热煨弯头样品的爆破试验，以试验
结果最终确定热煨弯头壁厚。
6
管道强度及稳定性校核
当管道壁厚和材质确定后，
根据管道的工作条件和环境状况进行强度、
稳定
性校核。
6.1
管道强度校核
6.1.1
管线的刚度
管子需要有一定的刚性，
否则在装卸、运输、堆放、下沟、回填等过程中会
使管子严重变形或压瘪，一旦发生这种
情形，管段即报废。
管子的刚度与材料强度无关，而与材料的
弹性模量、直径与壁厚比
(D/
δ
)<
/p>
有
关。
因各种等级钢号的弹性模量都是一
样的，
故只考虑直径与壁厚比
(D/
δ
)
即可。
同直径的管子壁厚越厚，
D/
δ
就越小，管子刚性越好。
本
工
程
D/δ=273.1/6.4=42.7<140
D/δ=
219.1/5.2=42.1<140
，
满足要求。
，
D/δ=273.1/
7.1=38.5<140
，
根据《输油管道工程设计规范》
（
GB5025
3-2003
）第
5.6.1
节，钢管
的外直
径与壁厚的比值不应大于
140
，本工程管线的刚度均能满足要求。
6.1.2
管线的强度校核
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