试论站场埋地管道铺设设计要素及规范施工

试论站场埋地管道铺设设计要素及规范施工

1 李佳 2 井红艳

1. 中石化胜利油建公司有限公司

2. 山东威腾建设有限公司

摘 要：埋地管道是站场内管道敷设于地下的部分，通常指地下钢制管道。埋地管道由于敷设于地面以下，不如地上管道能直观实时观察状况方便检修。埋地管道是站场设计的重要环节，由于其埋设于地面之下，因此在设计时需要充分考虑管道的相关规范、工艺流程要求。本文从埋地管道与其他设施的安全距离、管道力学强度及腐蚀与防护等三方面阐述了埋地管道的设计因素。施工必须严格按照标准操作，才能实现安全目标和要求。

关键词：埋地管道；标准操作；力学强度；工艺流程；腐蚀与防护

在设计和施工时必须重视经济性和安全施工。对管道安全距离、管道力学强度、腐蚀防护材质的选择提出了较高要求，同时埋地管道设计应力分析技术也在不断提高，可以利用计算机软件来高速高效地完成，采用基于零件和装配概念参数化特征有限元建模方式。同时，施工必须严格按照标准操作，才能实现安全目标和要求。

1　埋地管道
一般来说，在站内消防水、开闭排管线等都需要在地下布置。埋地管道布置时应从安全性和经济性双方面考虑。埋地管道的设计应符合现行相关国家标准的规定，在地下敷设及穿跨越时应考虑相应的地下环境和工况，见图1。

图1 某站场内埋地管道布置

2　埋地管道的具体布置要求
由于埋地管道的特殊性，在敷设时应从三方面考虑：管道与其他设施的安全距离、力学强度及腐蚀防护。
2.1　埋地管道与其他设施的安全距离
1）表列净距应自管（沟）壁或防护措施的外缘算起。2）管道低于基础时，除满足表列净距外，还应不小于管道埋设深度与基础深度之差，并应根据土壤条件确定净距。3）P为设计压力。4）按C、D类气体的设计压力决定净距。5）当铁路和道路是路堤或路堑时，其与管线之间的水平净距应由路堤坡脚或路堑坡顶算起；有边沟和天沟时，应从沟的外援算起。并符合现行国家标《工业企业总平面设计规范》GB 50187的规定。当埋地管道连接有阀门的情况下，如图2（a），为方便阀门的操作和检修，需设置如图2（b）所示的阀井。阀井尺寸依据阀门的大小和数量设计，当有多条埋地管道设有阀门时，在保证工艺流程和不影响操作的前提下可以集中布置，设置一个大阀井，减少施工次数节约成本。

表1 地下管道与道路及建筑物等设施的最小水平净距（m）

2.2　埋地管道的力学强度
埋地管道土压力是管道承受的最主要荷载，同时，施工或交通荷载对管道的影响也是通过管周土壤的传递并最终以压力形式作用在管道上。埋地管道在穿越道路和铁路等时，应设套管。在穿越道路时，套管顶距道路的净距不应小于0.7m；穿越铁路时，套管顶至铁轨底的净距不应小于1.2m。见图3（a）、（b）分别为埋地管道在穿越铁路和道路时的情况。

通过模块顺次完成模型创建，定义属性，装配几何模型，定分和计算结果。例如：CAESAR II 管道应力计算软件应用于杆单元模型计算。CAESAR的基本流程是建模、真实描述边界条件（如约束、管口等）、设置合理的分析工况（蒸汽吹扫、设备连接状况）、正确地分析计算结果。
2.3　埋地管道的腐蚀与防护施工
埋地管道的腐蚀情况不能直接观察到，发生泄漏情况时不易及时发现且不便维修，所以，如何防止管道的腐蚀破坏是管道工程中重要的环节。腐蚀防护技术是关系到埋地管道可靠性和使用寿命的关键因素，对延长管道的使用寿命以及保证工业生产的顺利进行具有重要意义。埋地管道腐蚀主要有三方面因素影响：一是内腐蚀，由管道输送介质的腐蚀性导致。二是外腐蚀，通常由埋地管道周围土壤的盐分、含水量等引起。三是套管腐蚀，由埋地管道在穿越时需设置的套管引起腐蚀。为防止腐蚀对管道产生的破坏，埋地管道的外表面应制作防腐层，对于长距离不便检修的管道，可设置阴极保护措施。

3 结束语

埋地管道在设计和施工时必须重视经济性和安全施工。对管道安全距离、管道力学强度、腐蚀防护材质的选择提出了较高要求，同时埋地管道设计应力分析技术也在不断提高，可以利用计算机软件来高速高效地完成，采用基于零件和装配概念参数化特征有限元建模方式。同时，施工必须严格按照标准操作，才能实现安全目标和要求。
参考文献
[1]周正峰，凌建明，梁斌 . 输油管道土压力分析 [J]. 重庆交通大学学报（自然科学版），2017（4）：794.
[2]高智勤 . CAESAR II 在管道应力分析中的应用 [J].广东化工，2014（15）：213-214.