高鋼級大口徑天然氣管道壁厚選擇原則探討

劉海龍，張凱靈，田海州，武思雨

（1. 國家管網集團北方管道有限責任公司秦皇島輸油氣分公司，河北 秦皇島 066000）

（2. 中國石油西南油氣田公司輸氣管理處，四川 成都 610000）

（3. 國家管網集團西南管道有限責任公司天水輸油氣分公司，甘肅 天水 741002）

（4. 國家石油天然氣管網集團有限公司北方管道公司建設項目管理中心，河北 廊坊 065000）

1 前言

大口徑、高鋼級、高壓力是天然氣管道發展方向。西氣東輸二線設計輸量300×108m3/a，設計參數為管徑1219mm、設計壓力12MPa、X80鋼級。中俄東線輸量380×108m3/a，設計參數為管徑1422 mm、設計壓力12MPa、X80鋼級。中俄東線代表了世界上X80鋼級天然氣管道建設最高水平，設計輸量380×108m3/a、管徑1422mm、設計壓力12MPa。國內外規劃和新建大輸量天然氣管道工程一般采用增大管徑設計方案。確定科學、合理的壁厚可以降低管道投資成本，也是保證管道安全運行的基本條件[1]。闡述了GB 50251中長輸管道壁厚計算方法應用于高鋼級、大口徑天然氣管道時考慮的問題及影響因素，提出在高等級地區應結合基于管材斷裂力學性能的許用厚度的觀點。給出了高鋼級（X70-X100鋼級）、大口徑天然氣管道位于不同地區等級的壁厚參考值及選取原則，可為在新建天然氣管道設計和在役管道安全運行提供指導。

2 管道壁厚計算方法及局限性

長輸管道壁厚計算傳統方法是按照第三強度理論，根據不同地區等級選擇相應設計系數，保證管道內壓力產生的環向應力應小于管材許用應力。國標GB 50251-2015《輸氣管道工程設計規范》規定輸氣管道直管段管壁厚度按照式（1）計算