燃气管道穿越地裂带.docx

1、燃气管道穿越地裂带我国的地质结构复杂，常遇有地裂带，燃气管道有时也需要穿越地裂断层地段。地裂缝活动主要为竖向错动，同时存在一个水平运动分量。钢管穿越地裂缝，随着地裂缝运动的增大，管道的轴向应力占主导地位，而弯曲应力相对较小，管道可能出现的破坏为拉伸破坏。管道的轴向应变主要集中在距地裂缝较近的管段上(约 610m 以内)，当发生地震时，断层错动，穿越断裂带的管段最容易破坏，因此对这部分管段必须加强抗震措施，以确保安全。一、穿越地裂带的措施与要求一、穿越地裂带的措施与要求1.当断层错动引起管道长度的变化量小于管道最大允许长度变化量时，对管道可不作特殊处理，按一般管道对待。应向有关部门索取具体断层的

2、勘测资料，了解断层的部位、等级等有关断层参数，充分研究分析后确定。2.在满足一般管段的要求下，管道尽量浅埋。此时作用于管道上的土压力、纵向摩擦力较小，管道不易变形，可免遭破坏。在断层地带的管道，一般情况下埋深不大于0508m。3.管道穿越断裂带尽可能选择在最小带宽处通过，并尽可能不与断裂带方向平行敷设。管道斜向穿过断层时，应使断裂带平平与管轴线的交角控制在 3080之间(如图9-38 所示)。这种情况下，管道在断层活动时处于受拉状态，不会因压缩而屈曲破坏。图 9-38 管道穿越断裂带敷设1管道 2错动方向 3断层4采用延性较好的钢材，Q235A 钢材可以满足要求。同时，提高现场焊接质量，减少应

3、力集中而降低延性。5提高管道壁厚，DN600 钢管壁厚不小于 10mm，DN200mm 钢管壁厚为 8mm。6.管沟内回填松散的砂或砂性土、砂砾石，以降低管道与土壤之间的摩擦力，增大管道适应断层活动的能力。7.在断层两侧的适当位置处设置固定镇墩，以确保管道在地震发生时产生弯曲弯形而不是剪切变形，增强管道抵抗断层活动的能力。8.在断层区段内，不允许设置造成动力特性不一致的部件，如三通、帝通、阀门及变化管径、管壁等。9.在断层区段内敷设管道的管沟应为上宽下窄的梯形沟槽，然后回填砂、砂性土质或砂砾石等。10.在固定镇墩之间的管段上，设置可适应轴向变形(位移)、水平错动及下下错动的波形伸缩节，以适应地

4、震发生时断层的复杂运动。二、穿越地裂带施工二、穿越地裂带施工主压燃气管道穿越地裂缝平、纵断面图见图 9-39。中压燃气管道穿越地裂缝平、纵断面图见图 9-40。如图所示，燃气管道靠近地裂缝即升高，使燃气管道浅埋，以便事故发生时进行切断。在距地裂缝 100140m 处各设置阀门井 1座，也可与管线相邻阀门井结合设置。管道穿越活动等级为 1、2 级的地裂缝，在地裂缝两侧各装两个小拉杆横向波纹伸缩节，工作压力为 1.6MPa，波数为 8 个波。波纹伸缩节安装时不必预拉伸或预压缩，安装后应将安装用的双头螺栓拆除。波纹伸缩节应顺气流方向安装后每半年观测 1次，5 年内视情况及时调整或更换。管道穿越地裂缝

5、处设管沟，先作 3：7 灰土垫层，管沟底为钢筋混凝土底板，沟壁用 M5 水泥砂浆，MU75 砖砌筑，压顶混凝土为 C10，盖板混凝土为 C20。管沟内底板压花，沟外壁用冷底子油打底，刷热沥青两道防水。管道敷设后，管沟内充填松散粗砂。盖板用 1：2 水泥砂浆(内加 5%防水剂)嵌缝、座浆，并抹面 20mm 厚。波纹伸缩节安装在井室中，井室与管沟连接处砌砖墙隔开，井室中不填砂。井室与管沟连接处及管沟两端砖墙处，在燃气管道上装套管并用油麻、沥青将环形间隙密封。管道穿越活动等级为 3、4 级的地裂缝，要求距地裂缝 50m范围内不能设支管，管底埋深控制在 1221m 之间，并以中粗砂作回填土，填至管顶以

6、上 3000mm，长度前后各100m。当管道埋深不能满足要求时，距地裂缝左右 50m 范围内的管道以地沟形式浅埋，其余不再作特殊处理。图 9-39 平、纵断面图(一)图 9-40 平、纵断面图(二)波纹补偿器用于补偿管道的热胀冷缩，均安装于两个固定支架之间。波纹补偿器与管道处于同一轴线上，运行是可靠的。但用于地裂缝的竖向错动与横向错动时，由于地裂缝的活动，波纹补偿器会受力弯曲，而且与管道不会在同一轴线上。波纹补偿器弯曲后，会承受地裂缝错动后的外力以及燃气的内压力。如安装 DN600 高压管道的波纹补偿器时，补偿器下方有排水管，为保证两者的安全距离，燃气管道抬高，波纹补偿器处于高点两侧管道向下坡。当进行强度试验时，波纹补偿器用于地栓被拉断，上部波纹被拉开，下部波纹被压缩变形，因此当波纹补偿器与管道不处在同一轴线时，受内压力会变形而损坏。波纹补偿器用于地裂缝处，由于地裂缝活动，年长日久，波纹补偿器都会处于弯曲状态。波纹补偿器用在高压燃气管上是不安全的，因为缺少可靠的设备，故在高压燃气管设波纹补偿器处改用钢管连接，以后定期观察，再作处理。实践中，DN200400mm 的中压管道，安装波纹补偿