【国家标准(GB)】 输气管道工程设计规范

中华人民共和国国家标雅
输气管道工程设计规范
Code for design of gas transmission pipeline engineeringGB50251--2003
主编部门：油气田及管道建设设计专业标准化委员会批推部门：中
施行日期：2
中华人民共和国建设部公告
第156号
建设部关于发布国家标准
《输气管道工程设计规范》的公告现批准《输气管道工程设计规范》为国家标准，编号为GB50251一2003，自2003年10月1日起实施。其中，第3.2.8、3.4.1、3.4.3、3.4.4、3.4.6、1.2.3、4.2.4、4.6.1、5.1.2（1）、6.4.4、7.2.1（4）、7.2.2（6）条（款）为强制性条文，必须严格执行。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
二〇〇三年六月十日
根据建设部建标2001787号《关于印发“2000至2001年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》文件的要求，原国家标准<输气管道工程设计规范》（GB50251—94）由中国石油集团1程设计有限资任公司西南分公司（四川石油勘察设计研究院）负责全面修订。
本次修订是在收集了各有关单位对原规范执行情况，参考了国外的相关标准，并召开广多次协调会、研讨会的基础上进行了反复修改，最后经审查定稿。本规范除保留了原规范中行之有效的条文外，还增加了第1.5节“线路构筑物”、第10.3节“干燥”第7章“地下储气库地面设施”和第11章“节能、环保、劳动安全卫生”，从而对原规范给子了充实和提高。本规范由建设部负责对强制性条文的解释，出油气田及管道建设设计专业标准化委员会负责日常管理工作，由中国石池集团工程设计有限责任公司西南分公司负责具休技术内容的解释。在本规范执行过程中，希望各单位结分工程实践，认真总结经验，注意积累资料，发现对本规范需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄往：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司技术质量部（成都市小关庙后街28号，邮编610017），以供今后修订时参考，
本规范主编单位、参编单位利主要起草人：主编单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司（四川石油勘察设计研究院）参编单位：关津大港油田集团石油工程有限责任公司中国石油规划总院
1，0。1为在输气管道工程设计巾贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。
1.0.2本规范适用于陆上输气管道工程设计。1.0.3输气管道工程设计应遵照下列原则：保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流1
等的相互关系；
2采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果：优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参3
1.0.4输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定，
2术语
2. 0. 1 管输气体 pipeline gas通过管道输送的关然气和煤气。2.0.2输气管道工程gas transmission pipeline projcct用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨）越及辅助生产设施等工程内容。2.0.3输气站 gas transmission statian输气管道工程中各类工艺站场的总称。一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。2.0.4 输气首站 gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量，清管等功能。2. 0.5 输气末站 gas transmission tertminal station输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清、配气等功能。
2.o.6气体接收站gasreceivingstation在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。2.0.7气体分输站gasdistribuling station在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。2. 0.8 气站 compressor station在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。2.0.9 地 下储气库underground gas storage利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括穴型、枯竭油气戏型、含水层型等。 2
2. 0. l0 注气站 gas injcction station将天然气入地下储气库而设置的站。2.o.11 采气站 gas withdraw station将天然气从地下储气库采出而设置的站。2.0.1z管道附件pipe auxiliaries指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。2. 0, 13 管件 pipe fitting
指弯头，弯，三通、异径接头和管封头。2.0.14 输气干线 gas transmission trunk line由输气首站到输气末站间的主运行管线。2. 0.l5 输气支线 gas transmission branch line向输气下线输人或出输气干线输出管输气体的管线。2,.16弹性敷设pipelayingwithelasticbending管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形，利用这种变形，改变管道走向或适应高程变化的管道敷设式。2.0.17清管系统piggingsystem
为清除管内凝聚物和沉积物，隔离，置换或进行管道在线检测的全套设备。其中包括滑管器、清管器收发筒、清管器指示器及清箕器尔踪仪等。
2.0.18设计压Jdesignpressure
在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其他充件尺寸的压力值，该压力为管道的内部压力时称设计内压力，为外部压力时称设计外压力。
2.0.19设计温度designtemperature管道在正常工作过程中，在相应设计压力下，管壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。bzxz.net
2. 心.20 管输气体温度 pipeline gas temperature气体在道内输送时的流动温度。3
2.0.21 操作压力 operating pressure在稳定操作条件下，一个系统内齐质的压力。2. 0,22 最大操作压力 maximum aperating pressure(MOP) 在正常操作条件下，管线系统中的最大实际操作压力。2.0.23最大允许操作压力maximumallowableoperatingpressure(MAor)
管线系统遵循本规范的规定，所能连续操作的最大压力，等于或小于设计压小。
2.0,24泄压放空系统reliefandhlow-downsystem对超压泄放、紧急放空及开工停工检修时排放出的可燃气体进行收集和处理的设施。泄放空系统由泄压设备（放空阀、减压阀、安全阀）、收集管线、放空管利处理设备（如分离罐、火炬)或其中一部分设备组成。
2.0.25水露点waterdewpoint
气体在一定压力下析出第一滴水时的温度。2.0.26烃露点hydrocarbon dew point气体在一定压力下析出第一滴液态烃时的温度4
3输气工艺
3.1一般规定
3.1.1输气管道的设计输送能应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算，设计年工作天数应按350d计算。3.1.2进人输气管道的气体必须清除机械杂质：水露点成比输送条件下最低环境温度低5℃+轻露点应低于最低环境温度；气体中硫化氢含量不应大于20mg/m3
3.1.3输气管道的设计压力应根据气源条件，用户需要、管材质量及地区安全等因素经技术经济比较后确定。3.1.4当输气管道及其附件已按国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007和《埋地钳质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036的要求采取防魔措施时，不应再增加管壁的腐蚀裕量。
3.1.5输气管道应设清管设施。有条件时宜采用管道内壁涂层。3.2工艺设计
3.2.1「艺设计应根据气源条件.输送距离、输送量及用户的特点和要求，对管道进行系统优化设计，经综合分析和技术经济对比后确定。
3.2.2工艺设计应确定下列主要内容：输气总艺流程。
2输气站的工艺参数和流程。
输气站的数量和站间距。
输气管道的径设计压力及压气站的站压比。管道输气应合理利用气源压力。当采用增压输送时，应合3.2.3
理选择压气站的站压比和站间距。当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为1.2~1.5，站间距不宜小于100km。3.2.4压气站特性和管道特性应协调，在正常输气条件下，压缩机组应在高效区内工作。压缩机组的数量，选型、联接方式，应在经济运行范围内，并满足工艺设计参数和运行工况变化的要求。3.2.5具有配气功能分输站的分输气体管线设置气体的限量、限压设施。
3.2.6输气管道首站和气体接收站的进气贷线应设置气质监测设施。
输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。3.2、8输气站应设置越站旁通。进、出站管线必须设置裁断阅。教断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便于接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。3.3工艺计算与分析
输气管道工艺设计应具备下列资料：管输气体的组成。
气源的数量、位置、供气量及其可调范围。3气源的压力及具其可调范围，压力递减速度及上限压力延续时间。
4沿线用户对供气压力、供气量及其变化的婴求。当要求利用管道储气调峰时，应具备用户的用气特性曲线和数据。5沿线自然环境条件和管道埋设处地温。3.3.2输气管道应按下列公式进行水力计算：1当输气管道纵断面的相对高差△h≤200m且不考虑高差影响时，应按下式计算：
9, =1051r(Pr-P)ds0.5
(3.3.2-1)
式中q—气体(P。=0.101325MPa，T=293K)的流量（m/d)；.6.
·输气管道计算段的起点压力（绝）（MPa）输气管道计算段的终点压力（绝）（MPa）；P—
输气管道内直径（cm)
^一-水力摩阻系数；
气体的压缩因子；
气体的相对密度：
T一一输气管道内气体的平均温度（K）：L
输气管道计算段的长度(km）。
当考虑输气管道纵断面的相对高差影响时，应按下式计2
[P---P(+aah)d
9，=1051
AZATL[1+% (h +h,L:
式中 α系数(m-1);
(3. 3. 2-2)
(3.3.2-3)
R。-空气的气体常数，在标准状况下（P。=0.101325MIa，T=293K),R-287.1m2/(s2K);
一输气管道计算段的终点对计算段起点的标高差（m）输气管道沿线计算的分管段数。计算分管段的划分是沿输气管道走向，从起点开始，当其中相对高差≤200m时划作一个计算分管段；各计算分管段终点的标高（n）：各计算分管段起点的标高（m）：各计算分管段的长度（km）
重力加速度，多=9.81m/s。
3水力摩阻系数宜按下式计算：
—2.011g/
(3, 3. 2-4)
式中入：水力摩阻系数；
K一-钢管内壁等效绝对粗糙度（m）;d管内径(m)
Re-—-雷诺数。
注：当输气管道工艺计算采用手算时，立来用附录A公式，3.3.3输气管道沿绒任意点的温度应按下列公式计算；1当不考虑节流效应时，按下式计算：t=t+(t\t,)e\o
武中國
输气管道沾线任意点的气体温度（℃C）输气管道埋设处的土壤温度（℃）：输气管道计算段起点的气体温度（C）；自然对数底数，宜按2.718取值；(3, 3, 3-1)
输气管道计算段起点至沿线任意点的长度（kim）：察数，
-225. 256×10°KI
(3.3. 3-2)
输气管道中气体到E壤的总传热系数（W/m-K）；D一一输气管道外直径(m）
输气管道中气体（P，一0.101325MPa，T二293K）的流量(m/d）：
气体的相对密度；
一气体的定压比热/k：K）。
2当考虑节流效应时，应按下式计算：t.lo+(t, -t)e-αn_iP(le-)
式中：一焦耳-汤姆逊效应系数（/MPa）：△Pr长度管段的压降（MIa）。
(3.3.3-3)
3.3.4根据工程的实际需求，可对输气管道系统进行稳态和动态模拟计算，确定在不同工况条件下压气站的数量、增压比、压缩机8
计算功率和动力燃料消耗，管道系统各节点流量、压力、温度和管道的储气量等。根据系统分析需要，可按小时或天确定计算时问段。
3.3.5稳态和动态模拟的计算软件应经工程实殿验证。3，4输气管道的安全泄放
3.4.1输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。
3，4，2输气干线截断阀上下游均设算放空管。放空管应能进速放空网截断阀之间管段内的气体。放空阀直径与放空管直径应相等。
3.4.3输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。安全泄放的气体可引入同级压力的放空管线。3.4.4安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力。安全阀的定压P应根据管道最大允许操作压力（P确定，井应符合下列要求：
当P≤1.8MPa时,P。=P+0.18MPa;1
当 1. 8MPa P ≤7. 5MPa 时,P。=1. 1P:当P>7.5MPa时,P.1,05P。
安全阀泄敬管置径应按下刻要求计算1
单个安全阀的泄放管径，应接背正不大于该阀泄放压力的10%确定，们不应小于安全阀的出口直径：2连接多个安全阀的泄放管直径，应按所有安全阀同时泄放时牛的背压不大于其中任何一个安全阀的泄放压力的10%确定，且泄放管截面积不应小于各安全阀泄放支管截尚积之和。3，4.6放空气体应经放空竖管排入大气，并应符合环境保护和安全防火要求。
3.4.7输气丁线放空竖管应设置在不致发牛火灾危险和危害居民健康的地方。其高度应比附近建（构）筑物高出2m以上，且总9
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