管道沉管及保护措施在鲁皖成品油管道工程中的应用
摘要。在城市建设过程中，往往遇到河道加深或改道，道路扩建等工程交叉施工对已投产的输油输气管道造成安全影响，为避免管道裸露，对管道进行沉管施工。本文根据我单位在大同天然气管道，鲁皖成品油管道工程多年的施工经验，对输油输气管道沉管施工过程中的施工技术、施工难点及对管道的安全保护措施进行了浅析阐述和经验总结。
关键词：管道；沉管；弹性曲率半径；管沟开挖
中图分类号：k826.16文献标识码：a文章编号：
一、引言
随着城市建设热潮，城市道路修扩建、河流改道及加深改造工程不断增多，而这些工程施工过程中将对已建输油（输气）管道造成很大的安全影响，并且多数管道均已投产，为有利于道路修扩建、河流改道及加深改造工程的施工，降低管道安全隐患保证管道安全运行，采取合理的沉管施工方法对于管道施工安全、施工进度、管道运行安全和经济效益均具有重大意义。
二、施工特点
在管道沉管施工过程中，调整管道输油（输气）工艺，使管道处于停输状态，然后对管道进行开挖沉管施工，利用管道自重自然沉降的方式将管道沉降至道路修扩建、河流改道及加深改造等设计深度范围以下，最后采取措施对管道进行有效保护。
三、沉管方案
（1）沉管设计
1）弹性曲率半径
管道沉管的弹性曲率半径按下式计算：
r3600
式中r——沉管弹性弯曲曲率半径（m）；
d——管道外径（cm）；
α——管道竖向转角。
当管道竖向转角为2°～3°时，计算值及实际取值相见下表。
表1、管道弹性曲率半径取值表
注。由于沉管一般为带压（低压）操作，因此管道竖向转角按2°考虑（以鲁皖管道工程为例，管道规格为φ323.9×7.9mml415）。
2）沉管允许跨距
管道沉管施工时，应根据合适的间距设置支撑，支撑间距（允许跨距）按水平直跨连续梁计算，公式如下：
l
式中l——允许跨距（m）；
w——管道截面系数（m3）；
f——焊缝系数，取0.9；
q——单位长度钢管重量＋介质重量＋防腐层重量（n/m）；
=，许用外载综合应力，pa/m；
d——管道内径（m）
p——管道工作压力（mpa）；
δ——管道壁厚（m）
表2、管道允许跨距计算表
3）伸长量计算
引起管线长度变化有两种作用形式，一是管道安装与现运行温度差作用，二是管道正常输送条件下的内压作用。
Δl=
式中：—管线的伸长量，m；
α—管线的线膨胀系数，
1.2×10-5m/（m·℃）
t1—管道安装闭合时的大气温度，取10℃；
t2—管道内被输送成品油的温度，取40℃；
μ—泊桑系数，0.3；
e—管材弹性模量，
2.05×105mpa；
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