6.4.1本節(jié)適用于壓力大于1.6MPa（表壓）但不大于4.0MPa（表壓）的城鎮(zhèn)燃氣（不包括液態(tài)燃氣）室外管道工程的設計。
6.4.2城鎮(zhèn)燃氣管道通過的地區(qū)，應按沿線建筑物的密集程度劃分為四個管道地區(qū)等級，并依據(jù)地區(qū)等級作出相應的管道設計。
6.4.3城鎮(zhèn)燃氣管道地區(qū)等級的劃分應符合下列規(guī)定：
    1 沿管道中心線兩側各200m范圍內，任意劃分為1.6km長并能包括最多供人居住的獨立建筑物數(shù)量的地段，作為地區(qū)分級單元。
    注：在多單元住宅建筑物內，每個獨立住宅單元按一個供人居住的獨立建筑物計算。    
    2 管道地區(qū)等級應根據(jù)地區(qū)分級單元內建筑物的密集程度劃分，并應符合下列規(guī)定：
        1）一級地區(qū)：有12個或12個以下供人居住的獨立建筑物。
        2）二級地區(qū)：有12個以上，80個以下供人居住的獨立建筑物。
        3）三級地區(qū)：介于二級和四級之間的中間地區(qū)。有80個和80個以上供人居住的獨立建筑物但不夠四級地區(qū)條件的地區(qū)、工業(yè)區(qū)或距人員聚集的室外場所90m內鋪設管線的區(qū)域。
        4）四級地區(qū)：4層或4層以上建筑物（不計地下室層數(shù)）普遍且占多數(shù)、交通頻繁、地下設施多的城市中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的中心區(qū)域等）。
    3 二、三、四級地區(qū)的長度可按如下規(guī)定調整：
        1） 四級地區(qū)垂直于管道的邊界線距最近地上4層或4層以上建筑物不應小于200m。
        2） 二、三級地區(qū)垂直于管道的邊界線距該級地區(qū)最近建筑物不應小于200m。
    4 確定城鎮(zhèn)燃氣管道地區(qū)等級，宜按城市規(guī)劃為該地區(qū)的今后發(fā)展留有余地。
6.4.4高壓燃氣管道采用的鋼管和管道附件材料應符合下列要求：
    1 燃氣管道所用鋼管、管道附件材料的選擇，應根據(jù)管道的使用條件（設計壓力、溫度、介質特性、使用地區(qū)等）、材料的焊接性能等因素，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。
    2 燃氣管道選用的鋼管，應符合現(xiàn)行的國家標準《石油天然氣工業(yè) 輸送鋼管交貨技術條件 第1部分：A級鋼管》GB/T 9711.1（L175級鋼管除外）、《石油天然氣工業(yè) 輸送鋼管交貨技術條件 第2部分：B級鋼管》GB/T 9711.2 和《輸送流體用無縫鋼管》GB/T 8163的規(guī)定，或符合不低于上述三項標準相應技術要求的其它鋼管標準。三級和四級地區(qū)高壓燃氣管道材料鋼級不應低于L245。
    3 燃氣管道所采用的鋼管和管道附件應根據(jù)選用的材料、管徑、壁厚、介質特性、使用溫度及施工環(huán)境溫度等因素，對材料提出沖擊試驗和（或）落錘撕裂試驗要求。
    4 當管道附件與管道采用焊接連接時，兩者材質應相同或相近。
    5 管道附件中所用的鍛件，應符合國家現(xiàn)行標準《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》JB 4726、《低溫壓力容器用低合金鋼鍛件》JB 4727的有關規(guī)定。
    6 管道附件不得采用螺旋焊縫鋼管制作，嚴禁采用鑄鐵制作。
6.4.5燃氣管道強度設計應根據(jù)管段所處地區(qū)等級和運行條件，按可能同時出現(xiàn)的永久載荷和可變載荷的組合進行設計。當管道位于地震設防烈度7度及7度以上地區(qū)時，應考慮管道所承受的地震載荷。
6.4.6鋼質燃氣管道直管段計算壁厚應按式（6.4.6）計算，計算所得到的厚度應按鋼管標準規(guī)格向上選取鋼管的公稱壁厚。最小公稱壁厚不應小于表6.3.2的規(guī)定。 

   式中：δ——鋼管計算壁厚（mm）；
        P——設計壓力（MPa）；
        D——鋼管外徑(mm)；
        σ_s——鋼管的最低屈服強度（MPa）；
        F——強度設計系數(shù)，按表6．4．8和表6．4．9選取。
        φ——焊縫系數(shù)。當采用符合第6．4．4 條第2款規(guī)定的鋼管標準時取1.0。
6.4.7對于采用經(jīng)冷加工后又經(jīng)加熱處理的鋼管，當加熱溫度高于320℃（焊接除外）或采用經(jīng)過冷加工或熱處理的鋼管煨彎成彎管時，則在計算該鋼管或彎管壁厚時，其屈服強度應取該管材最低屈服強度(σ_s)的75％ 。
6.4.8城鎮(zhèn)燃氣管道的強度設計系數(shù)（F）應符合表6.4.8的規(guī)定。 

表6.4.8城鎮(zhèn)燃氣管道的強度設計系數(shù)

6.4.9穿越鐵路、公路和人員聚集場所的管道以及門站、儲配站、調壓站內管道的強度設計系數(shù)，應符合表6.4.9的規(guī)定。

表6.4.9穿越鐵路、公路和人員聚集場所的管道
以及門站、儲配站、調壓站內管道的強度設計系數(shù)（F）

6.4.10下列計算或要求應符合現(xiàn)行的國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251的相應規(guī)定：
    1 受約束的埋地直管段軸向應力計算和軸向應力與環(huán)向應力組合的當量應力校核；
    2 受內壓和溫差共同作用下彎頭的組合應力計算；
    3 管道附件與沒有軸向約束的直管段連接時的熱膨脹強度校核；
    4 彎頭和彎管的管壁厚度計算；
    5 燃氣管道徑向穩(wěn)定校核。
6.4.11一級或二級地區(qū)地下燃氣管道與建筑物之間的水平凈距不應小于表6.4.11的規(guī)定。

表6.4.11一級或二級地區(qū)地下燃氣管道與建筑物之間的水平凈距（m）

 注：1 當燃氣管道強度設計系數(shù)不大于0.4時，一級或二級地區(qū)地下燃氣管道與建筑之間的水平凈距可按表6.4.12 確定。
        2 水平凈距是指管道外壁到建筑物出地面處外墻面的距離。建筑物是指平常有人的建筑物。
        3 當燃氣管道壓力與表中數(shù)不相同時，可采用直線方程內插法確定水平凈距。
6.4.12三級地區(qū)地下燃氣管道與建筑物之間的水平凈距不應小于表6.4.12的規(guī)定。

6.4.12三級地區(qū)地下燃氣管道與建筑物之間的水平凈距（m）

注:1 如果對燃氣管道采取行之有效的保護措施時, δ＜9.5mm 的燃氣管道也可采用表中B 行的水平凈距。
        2 水平凈距是指管道外壁到建筑物出地面處外墻面的距離。建筑物是指平常有人的建筑物。
        3 當燃氣管道壓力表中數(shù)不相同時，可采用直線方程內插法確定水平距離。
6.4.13高壓地下燃氣管道與構筑物或相鄰管道之間的水平和垂直凈距，不應小于表6.3.2-1和6.3.2-2次高壓A的規(guī)定。但高壓A和高壓B地下燃氣管道與鐵路路堤坡腳的水平凈距分別不應小于8m和6m；與有軌電車鋼軌的水平凈距分別不應小于4m和3m。
    注：當達不到本條凈距要求時，采取行之有效的防護措施后，凈距可適當縮小。
6.4.14四級地區(qū)地下燃氣管道輸配壓力不宜大于1.6Mpa(表壓)。其設計應遵守本規(guī)范6.3節(jié)的有關規(guī)定。
    四級地區(qū)地下燃氣管道輸配壓力不應大于4.0MPa（表壓）。
6.4.15高壓燃氣管道的布置應符合下列要求：
    1 高壓燃氣管道不宜進入四級地區(qū)；當受條件限制需要進入或通過四級地區(qū)時，應遵守下列規(guī)定：
        1）高壓A地下燃氣管道與建筑物外墻面之間的水平凈距不應小于30m（當管壁厚度δ≥9.5mm或對燃氣管道采取有效的保護措施時，不應小于15m）；
        2）高壓B地下燃氣管道與建筑物外墻面之間的水平凈距不應小于16m（當管壁厚度δ≥9.5mm或對燃氣管道采取有效的保護措施時，不應小于10m）；
        3）管道分段閥門應采用遙控或自動控制。
    2 高壓燃氣管道不應通過軍事設施、易燃易爆倉庫、國家重點文物保護單位的安全保護區(qū)、飛機場、火車站、海（河）、港碼頭。當受條件限制管道必須在本款所列區(qū)域通過時，必須采用安全防護措施。
    3 高壓燃氣管道宜采有埋地方式敷設。當個別地段需要采用架空敷設時，必須采取安全防護措施。
6.4.16當管道安全評估中危險性分析證明，可能發(fā)生事故的次數(shù)和結果合理時，可采用與表6.4.11和表6.4.12和6.4.15條不同的凈距和采用表6.4.8和表6.4.9不同的強度設計系數(shù)（F）。
6.4.17焊接支管連接口的補強應符合下列規(guī)定：
    1 補強的結構型式可采用增加主管道或支管道壁厚或同時增加主、支管道壁厚、或三通、或拔制扳邊式接口的整體補強型式，也可采用補強圈補強的局部補強型式。
    2 當支管道的公稱直徑大于或等于1/2主管道公稱直徑時，應采用三通。
    3 支管道的公稱直徑小于或等于50mm時，可不作補強計算。
    4 開孔削弱部分按等面積補強，其結構和數(shù)值計算應符合現(xiàn)行的國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251的相應規(guī)定。其焊接結構還應符合下述規(guī)定：
        1）主管道和支管道的連接焊縫應保證全焊透，其角焊縫腰高應大于或等于1/3的支管道壁厚，且不小于6mm；
        2）補強圈的形狀應與主管道相符，并與主管道緊密貼合。焊接和熱處理時補強圈上應開一排氣孔，管道使用期間應將排氣孔堵死，補強圈宜按國家現(xiàn)行標準《補強圈》JB/T4736選用。
6.4.18燃氣管道附件的設計和選用應符合下列規(guī)定：
    1 管件的設計和選用應符合國家現(xiàn)行標準《鋼鐵對焊無縫管件》GB12459、《鋼板制對焊管件》GB/T13401、《鋼制法蘭管件》GB/T17185、《鋼制對焊管件》SY/T 0510和《鋼制彎管》SY/T 5257等有關標準規(guī)定。
    2 管法蘭的選用應符合國家現(xiàn)行標準《鋼制管法蘭》GB/T9112～GB/T9124、《大直徑碳鋼法蘭》GB/T13402 或《鋼制法蘭、墊片、緊固件》HG20592～HG20635 的規(guī)定。法蘭、墊片和緊固應考慮介質特性配套選用。
    3 絕緣法蘭、絕緣接頭的設計應符合國家現(xiàn)行標準《絕緣法蘭設計技術規(guī)定》SY/T0516 的規(guī)定。
    4 非標鋼制異徑接頭、凸形封頭和平封頭的設計，可參照現(xiàn)行的國家標準《鋼制壓力容器》GB150的有關規(guī)定。
    5 除對焊管件之外的的焊接預制單體（如集氣管、清管器接收筒等），若其所用材料、焊接及檢驗不同于本規(guī)范所列要求時，可參照現(xiàn)行的國家標準《鋼制壓力容器》GB150進行設計、制造和檢驗。
    6 管道與、管件的管端焊接接頭型式宜采用現(xiàn)行的國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251的相應規(guī)定。
    7 用于改變管道走向的彎頭、彎管應符合現(xiàn)行的國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251的相應規(guī)定，且彎曲管其外側減薄處應小于按式（6.4.6）計算得到的計算厚度。
6.4.19燃氣管道閥門的設計應符合下列要求：
    1 在高壓燃氣干管上，應設置分段閥門；分段閥門的最大間距：以四級地區(qū)為主的管段不應大于8km；以三級地區(qū)為主的管段不應大于13km；以二級地區(qū)管段不應大于24km；以一級地區(qū)為主的管段不應大于32km。
    2 在高壓燃氣支管的起點處，應設置閥門。
    3 燃氣管道閥門的選用應符合有關國家現(xiàn)行標準，并應選擇適用于燃氣介質的閥門。
    4 在防火區(qū)內關鍵部位使用的閥門，應具有耐火性能。需要通過清管器或電子檢管器的閥門，應選用全通徑閥門。
6.4.20高壓燃氣管道及管件設計應考慮日后清理管或電子檢管的需要，并宜預留安裝電子檢管器收發(fā)裝置的位置。
6.4.21埋地管線的錨固件應符合下列要求：
    1 埋地管線上彎管或迂回管處產生的縱向力，必須由彎管處的錨固件、土壤摩阻或由管子中的縱向應力加以抵消。
    2 若彎管處不用錨固件，則靠近推力起源點處的管子接頭處應設計成能承受縱向接力。若接頭未采取此種措施，則應加裝適用的拉桿或拉條。
6.4.22高壓燃氣管道的地基、埋設地最小覆土厚度、穿越鐵路和電車軌道、穿越高速公路和城鎮(zhèn)主要干道、通過河流的形式和要求等應符合本規(guī)范6．3節(jié)有關條款的規(guī)定。
6.4.23市區(qū)外地下高壓燃氣管道沿線應設置里程樁、轉角樁、交叉和警示牌等永久性標簽。
    市區(qū)內地下高壓燃氣管道應設立管位警示標志。在距管頂不小于500m處應埋設警示帶。

條文說明

6.4壓力大于1.6MPa的室外燃氣管道
6.4.2、6.4.3我國城鎮(zhèn)燃氣管道的輸送壓力均不高，本規(guī)范原規(guī)定的壓力范圍為小于或等于1.6MPa，保證管道安全除對管道強度、嚴密性有一定要求外，主要是控制管道與周圍建筑物的距離，在實踐中管道選線有時遇到困難。隨著長輸天然氣的到來，輸氣壓力必然提高，如果單純保證距離則難以實施。在規(guī)范的修訂中，吸收和引用了國外發(fā)達國家和我國GB50251規(guī)范的成果，采取以控制管道自身的安全性主動預防事故的發(fā)生為主，但考慮到城市人員密集，交通頻繁，地下設施多等特殊環(huán)境以及我國的實際情況，規(guī)定了適當控制管道與周圍建筑物的距離（詳見本規(guī)范第6.4.11和6.4.12條說明），一旦發(fā)生事故時使惡性事故減少或將損失控制在較小的范圍內。
    控制管道自身的安全性，如美國聯(lián)邦法規(guī)49號192部分《氣體管輸最低安全標準》、美國國家標準ANSI/ASME B31.8和英國氣體工程師學會標準IGE/TD/1等，采用控制管道及構件的強度和嚴密性，從管材設備選用、管道設計、施工、生產、維護到更新改造的全過程都要保障好，是一個質量保障體系的系統(tǒng)工程。其中保障管道自身安全的最重要設計方法，是在確定管壁厚度時按管道所在地區(qū)不同級別，采用不同的強度設計系數(shù)（計算采用的許用應力值取鋼管最小屈服強度的系數(shù)）。因此，管道位置的地區(qū)等級如何劃分，各級地區(qū)采用多大的強度設計系數(shù)，就是問題要點。
    管道地區(qū)等級的劃分方法英國、美國有所不同，但大同小異。美國聯(lián)邦法規(guī)和美國國家標準ANSI/ASME B31.8是按不同的獨立建筑物（居民戶）密度將輸氣管道沿線劃分為四個地區(qū)等級，其劃分方法是以管道中心線兩側各220碼（約200m）范圍內，任意劃分為1英里（約1.6km）長并能包括最多供人居住獨立建筑物（居民戶）數(shù)量的地段，以此計算出該地段的獨立建筑物（居民戶）密度，據(jù)此確定管道地區(qū)等級；我國國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251的劃分方法與美國法規(guī)和ANSI/ASME B31.8標準相同，但分段長度為2km；英國氣體工程師學會標準IGE/TD/1是按不同的居民人數(shù)密度將輸氣管道沿線劃分為三個地區(qū)等級，其劃分方法是以管道中心線兩側各4倍管道距建筑物的水平凈距（根據(jù)壓力和管徑查圖）范圍內，任意劃分為1英里（約1.6km）長并能包括最多數(shù)量居民的地段，以此計算出該地段每公頃面積上的居民密度，并據(jù)此確定管道地區(qū)等級。從以上劃分方法看，美國法規(guī)和標準劃分合理，簡單清晰，容易操作，故本規(guī)范管道地區(qū)等級的劃分方法采用美國法規(guī)規(guī)定。
    幾個國家和地區(qū)管道地區(qū)分級標準和強度設計系數(shù)F詳見表32。

表32管道地區(qū)分級標準和強度設計系數(shù)F

續(xù)表32

   注：為了便于對比，我們均按美國標準要求計算，即折算為船管遭兩邊寬各200m，長1600m面積內(64×10⁴m²)的戶數(shù)計算（多單元住宅中，每一個獨立單元按1戶計算，每1戶按3人計算）。表中的“戶數(shù)”在各標準中表達略有不同，有“居民戶數(shù)”、“居住建筑物數(shù)”和“供人居住的獨立建筑物數(shù)”等。
    從表32可知，各標準對各級地區(qū)范圍密度指數(shù)和描述是不盡相同的。在第6.4.3條第2款地區(qū)等級的劃分中：
    1、2項從美國、英國、法國和我國GB 50251標準看，一級和二級地區(qū)的范圍密度指數(shù)相差不大，（其中GB50251的二級地區(qū)密度指數(shù)相比國外標準差別稍大一些，這是編制該規(guī)范時根據(jù)我國農村實際情況確定的）。本規(guī)范根據(jù)上述情況，對一級和二級地區(qū)的范圍密度指數(shù)取與GB50251相同。
    3 三級地區(qū)是介于二級和四級之間的中間地區(qū)。指供人居住的建筑物戶數(shù)在80或80以上，但又不夠劃分為四級地區(qū)的任一地區(qū)分級單元。
    另外，根據(jù)美國標準ANSI/ASME B31.8，工業(yè)區(qū)應劃為三級地區(qū)；根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)49-192，對距人員聚集的室外場所100碼（約91m）范圍也應定為三級地區(qū)；本規(guī)范均等效采用（取為90m），人員聚集的室外場所是指運動場、娛樂場、室外劇場或其他公共聚集場所等。
    4 根據(jù)英國標準IGE/TD/1（第四版）對燃氣管道的T級地區(qū)（相當于本規(guī)范的四級地區(qū)）規(guī)定為“人口密度大，多層建筑多，交通頻繁和地下服務設施多的城市或鎮(zhèn)的中心區(qū)域”。并規(guī)定燃氣管道的壓力不大于1.6MPa，強度設計系數(shù)F一般不大于0.3等，更加符合城鎮(zhèn)的實際情況和有利于安全，因而本規(guī)范對四級地區(qū)的規(guī)定采用英國標準。其中“多層建筑多”的含義明確為4層或4層以上建筑物（不計地下室層數(shù)）普遍且占多數(shù)；“城市或鎮(zhèn)的中心區(qū)域”的含義明確為“城市中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的中心區(qū)域等）”。從而將4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)的地區(qū)分為：城市的中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的中心區(qū)域等）和城市管轄的（或鎮(zhèn)管轄的）其他地區(qū)兩種情況，區(qū)別對待。在此需要進一步說明的是：
        1) 管道經(jīng)過城市的中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的中心區(qū)域等）且4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)同時具備才被劃入管道的四級地區(qū)。
        2) 此處除指明包括鎮(zhèn)的中心區(qū)域在內外，凡是與鎮(zhèn)相同或比鎮(zhèn)大的新城區(qū)、衛(wèi)星城的中心區(qū)域等是否屬于管道的四級地區(qū)，也應根據(jù)四級地區(qū)的地區(qū)等級劃分原則確定。
        3) 對于城市的非中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的非中心區(qū)域等）地上4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)的燃氣管道地區(qū)，應劃入管道的三級地區(qū)，其強度設計系數(shù)F＝0.4，這與《輸氣管道設計規(guī)范》GB 50251中的燃氣管道四級地區(qū)強度系數(shù)F是相同的。
        4) 城市的中心城區(qū)（不包括郊區(qū)）的范圍宜按城市規(guī)劃并應由當?shù)爻鞘幸?guī)劃部門確定。據(jù)了解：例如：上海市的中心城區(qū)規(guī)劃在外環(huán)道路以內（不包括外環(huán)道路紅線內）。又如：杭州市的中心城區(qū)規(guī)劃在距外環(huán)道路內側最少100m以內。
        5) “4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)”可按任一地區(qū)分級單元中燃氣管道任一單側4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)，即夠此項條件掌握。建筑物層數(shù)的計算除不計地下室層數(shù)外，頂層為平常沒有人的美觀裝飾觀賞間、水箱間等時可不計算在建筑物層數(shù)內。
第6.4.3條第4款，關于今后發(fā)展留有余地問題，其中心含義是在確定地區(qū)等級劃分時，應適當考慮地區(qū)今后發(fā)展的可能性，如果在設計一條新管道時，看到這種將來的發(fā)展足以改變該地區(qū)的等級，則這種可能性應在設計時予以考慮。至于這種將來的發(fā)展考慮多遠，是遠期、中期或近期規(guī)劃，應根據(jù)具體項目和條件確定，不作統(tǒng)一規(guī)定。
6.4.4本條款是對高壓燃氣管道的材料提出的要求。
    2 鋼管標準《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第1部分：A級鋼管》GB/T9711.1中L175級鋼管有三種與相應制造工藝對應的鋼管：無縫鋼管、連續(xù)爐焊鋼管和電阻焊鋼管。其中連續(xù)爐焊鋼管因其焊縫不進行無損檢測，其焊縫系數(shù)僅為0.6，并考慮到175級鋼管強度較低，不適用于高壓燃氣管道，因此規(guī)定高壓燃氣管道材料不應選用GB/T 9711.1標準中的L175級鋼管。為便于管材的設計選用，將該條款規(guī)定的標準鋼管的最低屈服強度列于表33。

表33鋼管的最低屈服強度

 注：①GB/T9711.1、GB/T9711.2標準中，最低屈服強度即為規(guī)定總伸長應力R_t0.5。
        ②在此列出與GB/T 9711.1、GB/T 9711.2對應的ANSI/API5L類似鋼級，引自標準GB/T 9711.1、GB/T 9711.2標準的附錄。
        ③S為鋼管的公稱壁厚。
    3 材料的沖擊試驗和落錘撕裂試驗是檢驗材料韌性的試驗。沖擊試驗和落錘撕裂試驗可按照《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第1部分：A級鋼管》GB/T 9711.1標準中的附錄D補充要求SR3和SR4或《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第2部分：B級鋼管》GB/T 9711.2標準中的相應要求進行。GB/T 9711.2標準將韌性試驗作為規(guī)定性要求，GB/T 9711.1將其作為補充要求（由訂貨協(xié)議確定），GB/T 8163未提這方面要求。試驗溫度應考慮管道使用時和壓力試驗（如果用氣體）時預測的最低金屬溫度，如果該溫度低于標準中的試驗溫度(GB/T 9711.1為10℃，GB/T 9711.2為0℃)，則試驗溫度應取該較低溫度。
6.4.5管道的抗震計算可參照國家現(xiàn)行標準《輸油（氣）鋼質管道抗震設計規(guī)范》SY/T 0450。
6.4.6直管段的計算壁厚公式與《輸氣和配氣管線系統(tǒng)》AS-MEB31.8、《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251等規(guī)范中的壁厚計算式是一致的。該公式是采用彈性失效準則，以最大剪應力理論推導得出的壁厚計算公式。因城鎮(zhèn)燃氣溫度范圍對管材強度沒有影響，故不考慮溫度折減系數(shù)。在確定管道公稱壁厚時，一般不必考慮壁厚附加量。對于鋼管標準允許的壁厚負公差，在確定強度設計系數(shù)時給予了適當考慮并加了裕量；對于腐蝕裕量，因本規(guī)范中對外壁防腐設計提出了要求，因此對外壁腐蝕裕量不必考慮，對于內壁腐蝕裕量可視介質含水分多少和燃氣質量酌情
考慮。
6.4.7經(jīng)冷加工的管子又經(jīng)熱處理加熱到一定溫度后，將喪失其應變強化性能，按國內外有關規(guī)范和資料，其屈服強度降低約25％，因此在進行該類管道壁厚計算或允許最高壓力計算時應予以考慮。條文中冷加工是指為使管子符合標準規(guī)定的最低屈服強度而采取的冷加工（如冷擴徑等），即指利用了冷加工過程所提高強度的情況。管子城彎的加熱溫度一般為800～1000℃，對于熱處理狀態(tài)管子，熱彎過程會使其強度有不同程度的損失，根據(jù)ASME 31.8及一些熱彎管機械性能數(shù)據(jù)，強度降低比率按25％考慮。
6.4.8強度設計系數(shù)F，根據(jù)管道所在地區(qū)等級不同而不同。并根據(jù)各國國情（如地理環(huán)境、人口等）其取值也有所不同。幾個國家管道地區(qū)分級標準和強度設計系數(shù)F的取值情況詳見表32。
    1 從美國、英國、法國和我國GB 50251標準看，對一級 和二級地區(qū)的強度設計系數(shù)的取值基本相同，本規(guī)范也取為0.72和0.60，與上述標準相同。
    2 對三級地區(qū)，英國標準比法國、美國和我國GB 50251標準控制嚴，其強度設計系數(shù)依次分別為0.3、4、0.5、0.5?？紤]到對于城市的非中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的非中心區(qū)域等）地上4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)的燃氣管道地區(qū)，已劃入管道的三級地區(qū)；對于城市的中心城區(qū)（或鎮(zhèn)的中心區(qū)域等）三級和四級地區(qū)的分界線主要是以4層或4層以上建筑是否普遍且占多數(shù)為標準，而我國每戶平均住房面積比發(fā)達國家要低很多，同樣建筑面積的一幢4層樓房，我國的住戶數(shù)應比發(fā)達國家多，而其他小于或等于3層的低層建筑，在發(fā)達國家大多是獨門獨戶，我國則屬多單元住宅居多，因而當我國采用發(fā)達國家這一分界線標準時，不少劃入三級地區(qū)的地段實際戶數(shù)已相當于進入發(fā)達國家四級地區(qū)規(guī)定的戶數(shù)范圍（地區(qū)分級主要與戶數(shù)有關，但為了統(tǒng)計和判斷方便又常以住宅單元建筑物數(shù)為尺度）；參考英國、法國、美國標準和多倫多、香港等地的規(guī)定，本規(guī)范對三級地區(qū)強度設計系數(shù)取為0.4。
    3 對四級地區(qū)英國標準比法國、美國和我國GB 50251標準控制更嚴，這是由于英國標準提出四級地區(qū)是指城市或鎮(zhèn)的中心區(qū)域且多層建筑多的地區(qū)（本規(guī)范已采用），同時又規(guī)定燃氣管道壓力不應超過1.6MPa（最近該標準第四版已由0.7MPa改為1.6MPa）。由于管道敷設有最小壁厚的規(guī)定，按L245級鋼管和設計壓力1.6MPa時反算強度設計系數(shù)約為0.10～0.38，一般比其他標準0.4低很多。香港采用英國標準，多倫多燃氣公司市區(qū)燃氣管道強度設計系數(shù)采用0.3。我國是一個人口眾多的大國，城市人口（特別是四級地區(qū)）普遍比較密集，多層和高層建筑較多，交通頻繁，地下設施多，高壓燃氣管道一旦破壞，對周圍危害很大，為了提高安全度，保障安全，故要適當降低強度設計系數(shù)，參考英國標準和多倫多燃氣公司規(guī)定，本規(guī)范對四級地區(qū)取為0.3。
6.4.9本條根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)49-192和我國GB 50251標準并結合第6.4.8條規(guī)定確定。
6.4.11、6.4.12關于地下燃氣管道到建筑物的水平凈距。
    控制管道自身安全是從積極的方面預防事故的發(fā)生，在系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)都按要求做到的條件下可以保障管道的安全。但實際上管道難以做到絕對不會出現(xiàn)事故，從國內和國外的實踐看也是如此，造成事故的主要原因是：外力作用下的損壞，管材、設備及焊接缺陷，管道腐蝕，操作失誤及其他原因。外力作用下的損壞常常和法制不健全、管理不嚴有關，解決尚難到位；管材、設備和施工中的缺陷以及操作中的失誤應該避免，但也很難杜絕；管道長期埋于地下，目前城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)對管內、外的腐蝕情況缺乏有效的檢測手段和先進設備，管道在使用后的質量得不到有效及時的監(jiān)控，時間一長就會給安全帶來隱患；而城市又是人群集聚之地，交通頻繁、地下設施復雜，燃氣管道壓力越來越高，一旦破壞、危害甚大。因此，適當控制高壓燃氣管道與建筑物的距離，是當發(fā)生事故時將損失控制在較小范圍，減少人員傷亡的一種有效手段。在條件允許時要積極去實施，在條件不允許時也可采取增加安全措施適當減少距離，為了處理好這一問題，結合國情，在本規(guī)范第6.4.11條、6.4.12條等效采用了英國氣體工程
師學會IGE/TD/1《高壓燃氣輸送鋼管》標準的成果。
    1 從表6.4.11可見，由于高壓燃氣管道的彈性壓縮能量主要與壓力和管徑有關，因而管道到建筑物的水平凈距根據(jù)壓力和管徑確定。
    2 三級地區(qū)房屋建筑密度逐漸變大，采用表6.4.11的水平凈距有困難，此時強度設計系數(shù)應取0.4(IGE/TD/1標準取0.3)，即可采用表6.4.12(此時在一、二區(qū)也可采用)。其中：
        1) 采取行之有效的保護措施，表6.4.12中A行管壁厚度小于9.5mm的燃氣管道可采用B行的水平凈距。據(jù)IGE/TD/1標準介紹，“行之有效的保護措施”是指沿燃氣管道的上方設置加強鋼筋混凝土板(板應有足夠寬度以防側面侵入)或增加管壁厚度等措施，可以減少管道被破壞，或當管壁厚度達到9.5mm以上后可取得同樣效果。因此在這種條件下，可縮小高壓燃氣管道到建筑物的水平凈距。對于采用B行的水平凈距有困難的局部地段，可將管壁厚度進一步加厚至不小于11.9mm后可采用C行的水平凈距。
        2)據(jù)英國氣體工程師學會人員介紹：經(jīng)實驗證明，在三級地區(qū)允許采用的挖土機，不會對強度設計系數(shù)不大于0．3(本規(guī)范取為0．4)管壁厚度不小于11．9mm的鋼管造成破壞，因此采用強度設計系數(shù)不大于0.3(本規(guī)范為0.4)管壁厚度不小于11.9mm的鋼管(管道材料鋼級不低于L245)，基本上不需要安全距離，高壓燃氣管道到建筑物3m的最小要求，是考慮挖土機的操作規(guī)定和日常維修管道的需要以及避免以后建筑物拆建對管道的影響。如果采用更高強度的鋼管，原則上可以減少管壁的厚度(采用比11.9mm小)，但采用前，應反復對它防御挖土機破壞管道的能力作出驗證。
6.4.14、6.4.15這兩條對不同壓力級別燃氣管道的宏觀布局作了規(guī)定，以便創(chuàng)造條件減少事故及危害。規(guī)定四級地區(qū)地下燃氣管道輸配壓力不宜大于l．6MPa，高壓燃氣管道不宜進入四級地區(qū)，不應從軍事設施、易燃易爆倉庫、國家重點文物保證區(qū)、機場、火車站、碼頭通過等，都是從有利于安全上著眼。但以上要求在受到條件限制時也難以實施(例如有要求燃氣壓力為高壓A的用戶就在四級地區(qū)，不得不從此通過，否則就不能供氣或非常不合理等)。故本規(guī)范對管道位置布局只是提倡但不作硬性限制，對這些個別情況應從管道的設計、施工、檢驗、運行管理上加強安全防護措施，例如采用優(yōu)質鋼管、強度設計系數(shù)不大于0.3、防腐等級提高、分段閥門采用遙控或自動控制、管道到建筑物的距離予以適當控制、嚴格施工檢驗、管道投產后對管道的運行狀況和質量監(jiān)控檢查相對多一些等。
    “四級地區(qū)地下燃氣管道輸配壓力不應大于4.0MPa(表壓)”這一規(guī)定，在一般情況下應予以控制，但對于大城市，如經(jīng)論證在工藝上確實需要且在技術、設備和管理上有保證，并經(jīng)城市建設主管部門批準，壓力大于4.0MPa的燃氣管道也可進入四級地區(qū)，其設計宜按《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251并參照本規(guī)范4.0MPa燃氣管道的有關規(guī)定執(zhí)行(有關規(guī)定主要指：管道強度設計系數(shù)、管道距建筑物的距離等)。
    第6.4.15條中高壓A燃氣管道到建筑物的水平凈距30m是參考溫哥華、多倫多市的規(guī)定確定的。幾個城市高壓燃氣管道到建筑物的凈距見表34。

表34幾個城市高壓燃氣管道到建筑物的水平凈距

本條中所述“對燃氣管道采取行之有效的保護措施”，是指沿燃氣管道的上方設置加強鋼筋混凝土板（板應有足夠寬度以防側面侵入）或增加管壁厚度等措施。
6.4.16在特殊情況下突破規(guī)范的設計今后可能會遇到，本條等效采用英國IGE/TD/1標準，對安全評估予以提倡，以利于我國在這方面制度和機構的建設。承擔機構應具有高壓燃氣管道評估的資質、并由國家有關部門授權。
6.4.18管道附件的國家標準目前還不全，為便于設計選用，列入了有關行業(yè)標準。
6.4.19本條對高壓燃氣管道閥門的設置提出了要求。
    1 分段閥門的最大間距是等效采用美國聯(lián)邦法規(guī)49-192的規(guī)定。
6.4.20對于管道清管裝置工程設計中已普遍采用。而電子檢管目前國內很少見。電子檢管現(xiàn)在發(fā)達國家已日益普遍，已被證實為一有效的管道狀況檢查方法，且無需挖掘或中斷燃氣供應。對暫不裝設電子檢管裝置的高壓燃氣管道，宜預留安裝電子檢管器收發(fā)裝置的位置。