气田集输规范站内管道壁厚的计算差异.pdf
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1、0 4 天 然号 与 石 油 N A T U R A L G A S A N D O IL 2 0 1 2 年4 月 气田集输规范站内管道壁厚的计算差异 郭艳林 余洋 方传卓 秦兴述 1 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司, 四川成都6 1 0 0 1 7 2 中国石油塔里木油 田公司 , 新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 摘要 : 在 气田集输设 计规范 中, G B 5 o 3 5 o 气集输设计规 范 与 A S M E B 3 1 3 工 艺管道 中管道壁厚 计算公式存在 差异 , 导致 国 内外工程类 同工况条件下管道壁厚 的选择不一致。 同一工程 因所处地 区 类别 不 同
2、, 管道壁 厚的选择也可 能不 同。 管道等级表是工艺配管 、 材料选择设计 的基础性 文件 , 管道 规格 及壁厚是其重 要组成部分 , 管道壁厚规格 种类对于设 计标 准化 、 选材 统一化 、 施工预 制化 等工 作至关重要。通过 工程 中实际计算数据 的对 比, 讨论 能否在管道 等级表 中统一管道壁厚 的选择 , 减 少工程 中管道规格 型号, 以便 于集 中采 购与施 工。 关键 词 : 标准 ; 管线等级表 ; 壁 厚; 设 计系数 文献 标识 码 : A 文章 编号 : 1 0 0 6 5 5 3 9 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 0 4 0 4 0前言 管道等级表是
3、配管设计不可缺少的基础性文件 , 它是根据钢管 、 管件 、 阀门、 法兰 、 螺栓 、 螺母 、 垫片等 选择原则 , 按不同的操作介质和操作条件编制 的。通 常 , 各 国家 、 各公 司或设计院都根据 国内外管道器材 的品种 、 规格和经济 比较 以及市场供应情况等许多因 素编制 自己的管道等级表。 对于气田集输站场工程 , 管道等级表 的编制在设 计标准化 、 选材统一化 、 规模化采购上都具有重要的 意义。而管道壁厚 的计算及选择则是管道等级表的重 要内容之一 。目前 , 国内项 目内部集输站场工程主要 执行 G B 5 0 3 5 0 2 0 0 5 油气集输设计规范 , 海外或对
4、 外合 作项 目一般 根据业 主 的意见执 行 A S ME B 3 l - 3 工艺管道 规范。由于这两种规范对于管径壁厚的计 算公式存在差异 , 因此 , 可能出现不同工程 、 相 同工况 条件下管径壁厚的不一致。这两种规范的壁厚计算到 底差异多大 , 是否有必要根据不 同的标准编制适合国 内外项 目的管道等级表 , 这是一个需要考虑并解决的 问题 。 1 两种规范壁厚计算公式对 比 1 1 油气集输设计规范 管道壁厚计算公式 根据 G B 5 0 3 5 0 2 0 0 5 油气集输设计规范 , 油 气集输管道直管段壁厚应按式 ( 1 ) 计算 ( 计算所得 的 管壁厚度应 向上圆整至钢
5、管 的标准壁厚选取) 。 : + C ( 1 ) 2 o , F d p t 式中 钢管计算壁厚 , mi l l ; 收稿 日期 : 2 01 l 一0 7一 O4 基 金 项 目 : 中国石油天然气集团公 司重点工程资助项 目( $ 2 0 1 0 3 1 D) 作者简介 : 郭艳林 ( 1 9 7 2 - ) , 女 , 四川 I 成都人 , 高级工程师 , 硕士 , 长期从事油气储运设计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m06 天 然亏 与 石 油 N A T U R A L G A S
6、A N D O IL 2 0 1 2 年4 月 表3 1 0 MP a 设计压力管径选择 壁厚对 比 表4 2 5 MP a 设计压力管径选择壁厚对 比 根据表 2 - 4的计算结果 , 在设计压力( 1 6 MP a ) 较 低的情况下 , 由于钢管厂制管能力 、 运输 、 施工及管道 强度校核最低壁厚要求等多方面的因素影响 , 在地区 系数为 0 4或 0 5条件下 ,管道壁厚的选择基本是一 致的。当设计压力( 1 0 MP a以上 ) 较高时 , 设计 系数为 0 4或 0 5的条件下 , 管道壁厚相差一个等级。 设计压力在 2 5 - 1 0 MP a之间,设计系数为0 4或 0 5的
7、条件下 , 部分小管径的管道壁厚基本是一致的 , 当管径较大时, 管道壁厚要相差一个等级。 以某油 田沙漠地区的一 口含硫单井为例 , 该单井 井 口原料气压力为 1 0 MP a , 放空系统为 1 6 M P a , 腐蚀 裕量为 3 m m, 井流物在单井加热 、 节流至 1 0 M P a后 输送至集气站 。该单井分别选用 O 4或 0 5的设计 系 数 , 其单井站站 内管道壁厚计算及选择见表 5 。 根据表 5的对 比数据 , 由于地 区等级系数发生变 化 的情 况 , 只有 q b 2 1 9 1 x l 1和 6 0 3 x 6 3的壁 厚 变 成 表5单井站站 内不 同设计
8、系数管道壁厚对 比 了 q 0 2 1 9 1 x 1 2 5和 6 0 3 x 7 1 。管材无缝钢管按 8 0 0 0 元 t 进行核算 , 若设计系数选择 0 4, 站内管材费用增 加约 1 8万元 , 占该单井投资的 0 3 5( 单井站场投资 约 5 0 0万 元 ) 。 对其它单井进行分析 ,由于单井站场 内管径偏 小 , 且站 内管线短 , 管材用量少 , 地区 设计系数使 用 0 4代替 0 5的条件下 , 站内管材费用增加一般也不会 超过站场 0 5。因此 , 站内管道壁厚计算选用 0 4代 替 0 5 , 井站投资增加较小 , 且在工程建设中能减少管 道规格 , 有利 于批
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