GB50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范.pdf

UDC P 中华人民共和国国家标准-GB 50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范Seismic technical code for oil and gas transmission pipeline engineering 2008-11-27 发布2009-07-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局w w w.w e b o o s.c o m中华人民共和国国家标准油气输送管道线路工程抗震技术规范Seismic technical code for oil and gas transmission pipeline engineering GB 50470-2008 主编部门:中国石油天然气集团公司批准部门z中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 0 9 年7 月1 日中国计划出版社2009北京w w w.w e b o o s.c o m中华人民共和国住房和城乡建设部公告第168号关于发布国家标准油气输送管道线路工程抗震技术规范的公告现批准油气输送管道线路工程抗震技术规范为国家标准，编号为GB50470-2008，自2009年7月1日起实施。其中，第4.1.1、4.1.2、6.1.1条为强制性条文，必须严格执行。行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发中华人民共和国住房和城乡建设部二00八年十一月二十七日w w w.w e b o o s.c o m前言本规范是根据建设部关于印发(2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批川的通知(建标(2006J136号)的要求，由中国石油天然气管道局会同有关单位共同编制完成。本规范共分9章和6个附录，主要内容包括:总则，术语和符号，一般规定，抗震设防要求，工程勘察及场地划分，管道抗震设计，管道抗震措施，管道抗震施工和管道线路工程抗震验收。本规范在编制过程中，编制组总结了多年油气输送管道抗震设计、施工和验收的经验，借鉴了国内已有的标准以及国外先进规范，并广泛征求了国内有关单位、专家的意见，经反复修改，最后经审查定稿。本规植中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国石油天然气管道局负责具体技术内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，总结经验，积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国石油天然气管道局质量安全环保部(地址:河北省廊坊市广阳道87号，邮政编码:065000)，以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中国石油天然气管道局参编单位:中国海洋大学中国石油天然气股份有限公司管道分公司中国石油天然气管道工程有限公司中国地震局工程力学研究所中国地震局地球物理研究所-1.w w w.w e b o o s.c o m中国石油集团工程设计有限责任公司西南分乞司中油朗戚监理有限责任公司中油中州工程监理有限公司主要起草人:马骋冯启民高泽涛王锦生张怀法刘根友刘爱文于尔捷王玉洲何莉娟吴建中佟雷孟国忠杨晓秋胡道华高惠英续理郭恩栋戚雪疆鲍宇蔡晓悦 2 w w w.w e b o o s.c o m目次1总则(1)2 术语和符号(2)2.1 术语(2)2.2 符号(2)3 一般规定.(9)4 抗震设防要求.(10)4.1 抗震设防标准(10)4.2 地震安全性评价(10)5 工程勘察及场地划分(12)5.1 工程勘察门幻5.2 管道场地划分(13)6 管道抗震设计.(1们6.1 一般埋地管道抗震设计U们6.2 通过活动断层的埋地管道抗震设计(19)6.3 液化区埋地管道抗震设计(22)6.4 震陷区埋地管道抗震设计(23)6.5 穿越管道抗震设计(20 6.6 管道跨越工程抗震设计(2 6)7 管道抗震措施.(30)7.1 通用抗震措施(30)7.2 专项抗震措施(30)8 管道抗震施工 8.1 一般规定(3 3)8.2 材料检查与验收(33)1 w w w.w e b o o s.c o m8.3 管道的焊接安装与试压8.4 埋地管道抗震施工8.5 穿跨越管道抗震施工9 管道线路工程抗震验收附录A管道场地地段划分附录B滑坡体的稳定性验算附录C管道沿线饱和砂土和饱和粉土的地震液化判别.附录D管材性能和拉伸应变附录E通过活动断层埋地管道有限元方法的弹簧参数.附录F管道抗震施工检查报告表本规范用词说明附:条文说明 2 w w w.w e b o o s.c o m1总则1.0.1 为贯彻中华人民共和国防震减灾法)，保障油气输送管道线路工程安全，达到经济、适用的目的，满足使用功能要求，制定本规范。1.O.2 本规范适用于地震动峰值加速度大于或等于O.05g至小于或等于O.40g地区的陆上钢质油气输送管道线路工程的新建、扩建和改建工程的抗震勘察、设计、施工及验收。1.O.3 油气输送管道线路工程勘察、设计、施工及验收，除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1 w w w.w e b o o s.c o m2 术语和符号2.1术语2.1.1 管道场地pipeline site 以管道轴线为中心每侧200m宽的范围。2.1.2 重要区段important section for pipeline 输气干线管道经过的四级地区的区段以及在所经过的河流、湖泊、水库和人口密集区设置的管道两端截断阀之间的输油气干线管道区段。2.1.3 一般区段general section for pipeline 除重要区段以外的油气输送管道区段。2.1.4 危险地段dangerous area 全新世活动断层及地震时可能发生地裂、滑坡、崩塌、严重液化、地陷等地段。2.1.5 管道线路工程设计地震动参数seismic design parame-ters of ground motion for oil and gas pipeline 管道线路工程抗震设计所采用的对应于50年超越概率10%、5%或2%的设计地震动峰值加速度、峰值速度、反应谱特征周期、地震动时间过程曲线等参数。2.2符号A 管道横断面面积;G一一设计地震动峰值加速度;Ci-第i块滑坡体沿滑动面岩士的粘聚力;c一一土的粘聚力;D 管道外径;2 w w w.w e b o o s.c o mDL一土弹簧间距;d 场地土层计算深度;do 液化土特征深度;db 管道底部埋置深度;di一一场地土层计算深度范围内第i土层的厚度;d-i点所在土层厚度;d，-饱和土标准贯入试验点深度;di-第i个标准贯入点的深度;du-上覆盖非液化土层厚度;dw 地下水位深度;E-一管道材料的弹性模量;EI二一管道应力-应变简化折线中弹性区的材料模量;Ez 管道应力应变简化折线中弹塑性区的材料模量;Ei一第z块滑坡体的剩余下推力;Ei-I 第i-l块滑坡体的剩余下推力;F一一作用于等效非线性弹簧的外力;Fi二一一滑坡体第i土条的地震水平力;!u一沿管轴方向管土之间的滑动摩擦力;!ak-一由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值;!,沿管轴方向土壤与管道外表面之间单位长度上的摩擦力;g一一重力加速度;H一-管道轴线至管沟上表面之间的埋深;I二一管道横断面惯性矩;1lE 液化指数;1p 塑性指数;Ks-一地基反力模量;Ks1-一滑坡体稳定系数;h一一滑坡体安全系数;3 w w w.w e b o o s.c o m走。二土壤压力系数;儿地基弹簧常数;L一摩擦力tu作用的有效长度;Li.-滑坡体每条土的滑动弧的长度;Li一土体滑动的长度;Lt二-断层一侧的管道滑动长度;Ly 管道在液化域中的长度;No-液化判别标准贯入锤击数基准值;N63.5-饱和士标准贯入锤击数实测值;N，二管道开始失稳时的临界轴向力;N,h 水平横向考虑土体粘聚力的计算参数;N二一液化判别标准贯入锤击数临界值;Ni-1点标准贯入锤击数的临界值;N叫垂直向下士弹簧的计算参数;Ncvu-二垂直向上考虑士体粘聚力的计算参数;Ni-滑坡体每条土的法向重力;N;-i点标准贯入锤击数的实测值;Ni 作用于第i块段滑动面上的法向分力;Nq一-计算管道法向土壤压力的参数;Nqh二一水平横向与士体内摩擦角有关的计算参数;Nqvd 垂直向下士弹簧的计算参数;Nqvu二-垂直向上与土体内摩擦角有关的计算参数;N，二一垂直向下士弹簧的计算参数;4 n 场地土层计算深度范围内士层的分层数;nt-7m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数;Pu二一埋设场地土沿水平横向对管道的压力;Pu 场地土屈服抗力;qu 垂直向上士对管道的压力;qul二一垂直向下土对管道的压力;w w w.w e b o o s.c o mr 弹性敷设的弯曲半径;SC一一重力荷载代表值的效应;SK 跨越结构构件内力组合的标准值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力标准值;S鸟L山dS鸟P以K纵向地震作用标准值的效应;STK 温度作用标准值的效应;SVK一一坚向地震作用标准值的效应;S帆风荷载标准值的效应;SYK一一一内压作用标准值的效应;Tg一一设计地震动反应谱特征周期;T,滑坡体每条土的切向重力;T;-一作用于第i块段滑动面上的滑动分力;t 剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;tu 土壤作用在管道上的单位长度的摩擦力;V,土层剪切被速;V,e 场地士层等效剪切波速;V，;一场地土层计算深度范围内第i士层的剪切波速;U 设计地震动峰值速度;W 管道上表面至管沟上表面之间的土壤单位长度上的重力;W;一一滑坡体第1土条的重量;W,第z块段岩土的重量;Wp 管道和内部介质的自重;1叫一-z土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数;Xu 水平横向土弹簧的屈服位移;YU-垂直向上土弹簧的屈服位移;Yul 垂直向下士弹簧的屈服位移;YO 场地震陷量;5 w w w.w e b o o s.c o myu一一土壤屈服位移;Zu 管轴方向士弹簧的屈服位移;ZOi 第i层土中点的深度;卢活动断层带与管道轴线的夹角;(J,滑坡体第i土条滑动面与水平的夹角;乱，(J，-一一分别是第i块和第il块滑坡体的滑动面与水平面的夹角;s 管道壁厚;A 模量系数;#一一土的内摩擦角;一一管道与土壤之间的内摩擦角;i一一第i块滑坡体沿滑动面岩土的内摩擦角;如滑动面土体的内摩擦角;伊t拉伸应变承载系数;一一土壤与管道外表面之间的摩擦系数;二输送介质的密度;m一-管道材料的密度;s 回填土的密度;P，l一一管道周围场地士的密度;c 粘粒含量百分率;E 二由于内压和温度变化产生的管道轴向应变;E:管道应力应变简化折线中弹塑性变形起点处的应变;E:z 管道应力-应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应变;ELmax 管道在上浮位移反应最大时的附加应变;E:n旧地震动引起管道的最大轴向拉、压应变;Enew一-管道内的拉伸应变;e 弹性敷设时管道的轴向应变;6 w w w.w e b o o s.c o mn一一-轴向力引起的弯管轴向应变;m一一弯矩引起的弯管最大弯曲应变;一管材屈服极限对应的应变;ES如妇z口m丑川1变;地震动引起的弯管最大轴向应变;F 断层位移引起的管道最大拉伸应变;一一断层位错引起管道内的最大拉伸应变;ELax 断层位错引起管道内的最大压缩应变;E;rit 钢管及组焊管段的极限拉伸应变;Jv 埋地管道抗震设计轴向容许拉伸应变;cJv 埋地管道抗震设计轴向容许压缩应变;E,JF 埋地管道抗断的轴向容许拉伸应变;cJF 埋地管道抗断的轴向容许压缩应变;。管道应力一应变简化折线中弹塑性段延长线与应力轴相交处的应力;l 管道应力应变简化折线中弹塑性变形起点处的应力;的管道应力应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应力;a一一由于内压和温度变化产生的管道轴向应力;b一一拉伸强度极限;们组合的轴向应力;h 组合的环向应力;s 管道材料的标准屈服强度;t一一管道由温度引起的初始轴向压应力;民由地震动产生的管道应力;CCJ 管道在地震等组合荷载作用下的容许压应力;A 管道在液化土层中最大上浮位移;7 w w