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长输管线敷设

  
评论: 更新日期:2013年09月03日

  3)结构措施。使建构筑物的结构能适应黄土湿陷的条件,保证安全。
  (2)湿陷性黄土地区天然气管道的敷设 目前我国输气管道敷设,凡在湿陷性黄土地区,基本都参照《湿陷性黄土地区建筑规范》中的原则采取以下措施:
  1)选择地势较高,排水条件好,地质条件稳定的黄土梁、黄土塬等,使管线起伏小,不易被雨水浸湿造成湿陷。
  2)在自重湿陷性黄土地区,采用灰土进行管沟基础处理。灰土基础是熟石灰与黄土按2:8(体积比)加水混合均匀),然后铺在沟底夯实、厚度为20~25cm。
  3)在非自重湿陷性黄土地区采用沟底素土挖松加水(含水量16%左右)分层夯实,厚度为20~30cm。消除部分湿陷量。
  4)地表砌筑排水沟、管沟顶采用灰土护坡防水,截断水源,防止地表水渗入沟底造成湿陷。
  5)尽可能采用弹性敷设,使管道有一定的抗地基湿陷的能力。对于输气管道,自身重量低于同体积黄土的重量,不会对黄土基础造成附加压力,而天然气管道自身又没有水,不会因管道漏水造成湿陷。
   因此,对输气管道采用灰土基础防止湿陷作用不大,且工程量大,投资花费较多。
  敷设长距离天然气管道,所经之处属于何种土壤、并未全部勘测,是自重还是非自重湿陷性黄土并不完全清楚。在施工中必须防止地面水(工业排水、农业灌溉水、雨雪水等)流入管沟造成不均匀沉陷。
  5.高烈度地震区
    凡地震烈度大于6度的地区称为高烈度地震区。
  在高烈度地震区敷设管道必须采取抗震措施。
  (1)地震对管道工程的危害 地震是地球的内力作用下引起的一种地质现象,主要是由于地壳运动而引起的。它的特点是传播范围广,振动时间长而剧烈,往往造成突发的自然灾害。地震对管道工程造成的危害如下。
  1)因发生断层运动,引起地层拉伸或压缩,造成管道的断裂、扭曲和曲折。
  2)因地基土质液化使埋设管线上浮造成管变形和断裂。
  3)因与管道相连的设备摇动而使管道断裂。
  4)因地震弹性波在地层传播过程中的拉伸与压缩作用,使管道接口断裂。
  5)管道在地震力作用下因三通、弯头等管件造成应力集中而断裂。
  6)由于管道断裂后引起火灾、中毒等次生灾害,或由于地震引起其他建构筑物倒塌而压坏管道。
  地震对管道的危害程度与地震烈度大小、管道是否处在断层上、管道地基土的性质、埋深和管道结构有关。对于地震烈度6度或低于6度区域内,管道损坏一般轻微,大于6度的区域内造成的损坏随烈度增大而逐渐加大。地震烈度大小与管道损坏情况见表4-11。
 

表4-11 地震烈度与破坏情况对照表
烈度人的感觉管道损坏情况其他现象
无感觉无明显损坏 
个别人有感觉
室内多数静止的人有感觉门、窗轻微作响,悬挂物微动
室内多数人有感觉,室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒门窗作响,悬挂物明显摆动,器皿作响
多数人普遍有感觉或从梦中惊醒门窗,屋顶、屋架颤动作响,灰土掉落,抹灰出现微裂缝,不稳定器物翻倒
惊展望失措,仓惶逃出管架上的管道位移不明显,在土质条件不利地区支墩倾斜房屋损坏,个别砖瓦掉落,墙体出现微细裂缝,河岸及松散土出现裂缝,出现喷砂,冒水,地面砖烟囱轻度裂缝,掉头
大多数人仓惶逃出个别地面管道纵轴了现明显弯曲,管架上管道位移,不利土质条件地区支墩位移,浅埋支架下陷,管道与设备连接处可能发生明显变形房物轻度破坏或局部破坏、开裂,但不妨碍使用;河岸坍方,饱合砂层常见奔砂、冒水、松软土上地裂缝较多,大多数烟囱中等破坏
摇晃颠簸,行走困难埋地钢管损坏(管壁起皱)严重,土堤内管管可能拱出地面,管架支墩明显损坏,管架倒塌、倾斜,管子滑落,地面管道纵轴出现屈曲房层中等破坏——结构受损,需修理,干硬土上亦有裂缝。大多数因囱严重破坏
坐立不稳,行人可摔跤地上管道和支墩损严重,支架上下陷,倒塌,管子滑落,管子沿纵轴弯曲,埋地管道明显损的破坏房屋严重破坏,墙体龟裂、局部倒塌,修复困难,干硬土上有许多裂缝,滑坡,坍方常见,砖烟囱倒塌
骑车人会摔跤,下于不稳定的人摔出几迟远,有抛起感地上管道大量破坏,地下管道破坏严重房屋大部倒塌,不堪修复。山崩和地震断裂出现,基岩上的拱桥破坏,大多数烟囱从根部破坏和倒毁
 地上管道完全破坡,地下管道大量破坏房屋全部毁坏,地震裂缝延续很长,山崩常见,基岩上拱桥毁坏
 地上管道完全破坏,所有地下管道损坏和破坏地面剧烈变化,山河改观


  (2)震害对埋地管道破坏的特点
  1)软弱地基和复杂地基中的管道比基岩地基中的埋地管线震害严重得多。根据日本和美国对近几十年地震灾害调查表明。地质土壤条件对地下管线震害危害程度,以基岩上最小,粘土与粉土等细颗粒土壤上危害最大。
  2)在地变形与裂缝发育的地区地下管线震害最严重;在地堑、严重裂缝、不均匀沉陷、滑坡的地方地下管线破坏最厉害。
  3)地下管线破坏是地基变形而引起的。由于基岩或坚硬的地基中永久变形很小,故震害较轻,而软土地基容易产生永久变形,故震害也较严重。
  4)地下管线抗震能力主要取决于其柔性和延性,特别是接头。选用延性较好的管材,使管道系统具有较大柔性是抗震设计的关键。
  5)地下管道在震害中,轴向变形影响大于弯曲变形。
  (3)输气管道的抗震措施 为了使管道在遇到低于设防烈度以下的地震灾害时,不致使人民生命和主要干线遭受严重危害,使震害被控制在局部范围内,尽量避免造成次生灾害,并便于抢修和迅速供气,国家有关抗震规范规定,凡在地震基本烈度大于6度的地区进行工程建设,必须进行抗震设防。石油天然气行业已颁布《输油(气)埋地钢质管道抗震设计规范》(SYJ4050—1991)。输气管道抗震措施如下:
  1)选择对抗震有利的场地。尽量避开高烈度地震区和地震断裂带避开松软的场地土,如饱和砂土、人工填土,选择基岩、坚实的碎石和硬粘土等坚硬的场地土,选择地势平坦、开阔、地形变化小的地区,避开陡坡、峡谷、孤立山丘等地质构造不稳定的场地。
  2)在地震烈度7度及其以上的地区,输气管线应远离人口稠密区和重要工矿企业,并在其两侧设置紧急切断阀,以减少震灾后次生灾害的影响和便于迅速抢修恢复供气。
  3)尽量减少架空敷设,尽量降低架设高度,提高管线整体的柔性。管架上的管道两侧应设置挡板,防止甩动。
  4)在软土地区,宜采用粗砂或碎石土进行回填,尽量减少地震时土的变形量。
  5)管线穿过活动断层带时可以采用如下措施:
  a.尽量选择地面敷设;如果埋设则应浅埋,管沟应宽大,沟壁带斜坡。
  b.选择合适的通过方向,尽量减少管线受压缩,在通过逆冲活动断层时应斜交。
  c.增加管道壁厚。
  d.在断层过渡带内增设膨胀节,在过渡带内不得改变管径和壁厚,不得设置三通、阀门和固定墩等限制管子位移的设施。
  6)管线通过沙土液化区时,应采用粘土、细砾石土等非液化土回填;管线直径较大,地震使土液化后可能使管线上浮的需要采用混凝土加重、抗浮桩等抗浮措施、稳定管线,防止变形和断裂。
  7)管线通过河流、沟渠、陡坎等地形变化剧烈的地方,管线应降坡,其坡角一般不大于30°,以防止弯头角度太大,地震时管线变形破坏。
  8)管线通过活动断裂带和9度区中软弱场地土的管线焊缝,应进行100%X射线探伤,焊缝质量应达到Ⅱ级标准。
  以上措施应结合工程具体情况,经技术经济对比分析后确定选用。
 

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