2.計算鋼管壁厚
按照《城鎮燃氣設計規範》計算壁厚:
經計算,D508mm鋼管的計算壁厚為9.407mm。
由於該工程處於四級地區,且周邊20米建築物較多,為避免拆遷補償、節約工期,需采取措施使管道安全間距減小。按照《城鎮燃氣設計規範》GB 50028第6.4.15規定,“四級地區內高壓A地下管道與建築物外牆麵之間的水平淨距不應小於30m,當管壁厚δ≥9.5mm時安全間距可縮小至15米。”因此,該工程的高壓管道初步選定規格為D508×9.5mm鋼管,內徑489mm。
(二)校核管道規格
經初步選定的鋼管規格還需按《城鎮燃氣設計規範》和《輸氣管道工程設計規範》進行一係列參數校核:直管段當量應力校核、彎頭組合應力校核、管道徑向穩定校核、剛度校核,必要時還需考慮地震載荷和腐蝕餘量,計算過程本文不再贅述。經校核,D508×9.5mm鋼管滿足校核要求,考慮到該地區為四級地區,雖然采取3PE加強級防腐層和犧牲陽極保護,但為安全運行起見,本工程考慮了部分腐蝕餘量並結合市場上常規鋼管規格最終選定D508×11.9mm鋼管,內徑484.2mm。
(三)複核輸氣儲氣能力
采用穩態水力計算公式,計算出該規格鋼管在滿足35.8×104 Nm3/d輸氣規模下,儲氣調峰能力為71884 Nm3,可以滿足該城市的儲氣調峰需求。
四、結論
(一)高壓管道的儲氣調峰能力與管道規格的選用是密切關聯的,通常需要對兩者進行反複驗算方可得到最佳值。
(二)管道規格的確定與工程現場條件、鋼管製造工藝、市場供貨情況密切相關,工程中需結合規範要求的安全間距等情況綜合考慮。
(三)管道摩擦阻力係數λ及燃氣壓縮因子Ζ對水力計算也有較大影響,計算過程中相對密度Δ、運動粘度υ的取值應盡量采用上遊提供的經過分析的氣質數據,以盡量減小雷諾數Re和阻力係數λ計算誤差。
參考文獻:
[1]輸氣管道工程設計規範 GB50251-2003.
[2]城鎮燃氣設計規範GB50028-2006.
[3]《石油天然氣工業輸送鋼管交貨技術條件》GB/T 9711.
[4]《焊接鋼管尺寸及單位長度重量》GB/T 21835.