4.2.1 輸油管道應(yīng)采用地下埋設(shè)方式。當(dāng)受自然條件限制時(shí)，局部地段可采用土堤埋設(shè)或地上敷設(shè)。
4.2.2 當(dāng)輸油管道需改變平面走向或?yàn)檫m應(yīng)地形變化改變縱向坡度時(shí)，可采用彈性彎曲、冷彎管和熱煨彎管，不得采用蝦米腰彎頭或褶皺彎頭，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 在平面轉(zhuǎn)角較小或地形起伏不大的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用彈性彎曲敷設(shè)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1)彈性敷設(shè)管道的曲率半徑應(yīng)滿足鋼管強(qiáng)度要求，且不宜小于鋼管外直徑的1000倍。豎向下凹的彈性彎曲管段，其曲率半徑尚應(yīng)大于管道在自重條件下產(chǎn)生的撓度曲線的曲率半徑，其曲率半徑應(yīng)按下式計(jì)算：

(4.2.2)

式中：R——管道彈性彎曲曲率半徑(m)；
D——管道的外徑(cm)；
α——管道的轉(zhuǎn)角(°)。
2)彈性敷設(shè)管道與相鄰的反向彈性彎曲管段之間及彈性彎曲管段與彎管之間，應(yīng)采用直管段連接，直管段長度不應(yīng)小于鋼管的外徑，且不應(yīng)小于0.5m。
2 當(dāng)采用熱煨彎管時(shí)，其曲率半徑不宜小于鋼管外直徑的5倍，且應(yīng)滿足清管器或檢測(cè)器順利通過的要求。
3 當(dāng)采用冷彎管改變平面走向或縱向坡度時(shí)，冷彎管應(yīng)符合本規(guī)范第5.4節(jié)的規(guī)定，其最小彎管半徑應(yīng)符合表4.2.2的要求。

表4.2.2 冷彎管的最小彎管半徑(mm)

注：D為管外徑，彎管兩端宜有2m左右的直管段。
4.2.3 埋地管道的埋設(shè)深度，應(yīng)根據(jù)管道所經(jīng)地段的農(nóng)田耕作深度、凍土深度、地形和地質(zhì)條件、地下水深度、地面車輛所施加的載荷及管道穩(wěn)定性的要求等因素，經(jīng)綜合分析后確定。管頂?shù)母餐翆雍穸炔灰诵∮?.8m。
4.2.4 管溝溝底寬度應(yīng)根據(jù)管道外徑、同溝管道數(shù)量、開挖方式、組裝焊接工藝及工程地質(zhì)等因素確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 當(dāng)深度在5m以內(nèi)時(shí)，溝底寬度應(yīng)按下式確定：

(4.2.4)

式中：B——溝底寬度(m)；
D₀——鋼管的結(jié)構(gòu)外徑(m)，多管同溝敷設(shè)時(shí)D₀取各管道結(jié)構(gòu)外徑之和加上管道凈間距之和；
b——溝底加寬裕量(m)，應(yīng)按表4.2.4的規(guī)定取值。
2 當(dāng)管溝深度大于或等于5m時(shí)，應(yīng)根據(jù)土壤類別及物理力學(xué)性質(zhì)確定管溝溝底寬度。
3 當(dāng)管溝開挖需要加強(qiáng)支撐時(shí)，管溝溝底寬度應(yīng)考慮支撐結(jié)構(gòu)所占用的寬度。
4 用機(jī)械開挖管溝時(shí)，管溝溝底寬度應(yīng)根據(jù)挖土機(jī)械切削尺寸確定，但不應(yīng)小于按本規(guī)范公式(4.2.4)計(jì)算的寬度。
5 管溝溝底應(yīng)平整，管子應(yīng)緊貼溝底。

表4.2.4 溝底加寬裕量b(m)

4.2.5 管溝邊坡坡度應(yīng)根據(jù)試挖或土壤的內(nèi)摩擦角、黏聚力、濕度、密度等物理力學(xué)性質(zhì)確定。
當(dāng)缺少土壤物理力學(xué)性質(zhì)資料、地質(zhì)條件良好、土壤質(zhì)地均勻、地下水位低于管溝底面標(biāo)高且不加支撐時(shí)，溝深小于5m的管溝邊坡最陡坡度不宜大于表4.2.5的規(guī)定；溝深大于或等于5m的管溝應(yīng)分臺(tái)階開挖，臺(tái)階寬度不宜小于2m。

表4.2.5 溝深小于5m時(shí)的管溝邊坡最陡坡度

注：靜荷載系指堆土或料堆等；動(dòng)荷載系指有機(jī)械挖土、吊管機(jī)和推土機(jī)作業(yè)。
4.2.6 管溝回填土作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 巖石、卵礫石、凍土段管溝，應(yīng)在溝底先鋪設(shè)細(xì)土或砂墊層，壓實(shí)后的厚度不宜小于0.2m。
2 回填巖石、礫石、凍土段的管溝時(shí)，應(yīng)先用細(xì)土或砂回填至管頂以上0.3m后，方可用原狀土回填，回填土中的巖石和碎石塊最大粒徑不應(yīng)超過250mm。
3 管頂和管底用的細(xì)土或砂的最大粒徑應(yīng)根據(jù)外防腐涂層的類型確定；對(duì)于三層結(jié)構(gòu)聚乙烯、三層結(jié)構(gòu)聚丙烯和雙層環(huán)氧粉末外防腐涂層，最大粒徑不宜超過20mm，且應(yīng)保證良好的顆粒級(jí)配；對(duì)于其他涂層，最大粒徑不宜超過10mm。
4 一般地段的管溝回填，應(yīng)留有沉降余量，回填土宜高出地面0.3m以上。對(duì)于回填后可能遭受地表匯水沖刷或浸泡的管溝，回填土應(yīng)壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不宜小于0.85，并應(yīng)滿足水土保持的要求。
5 輸油管道出土端、進(jìn)出站(閥室)和固定墩前后段，回填土?xí)r應(yīng)分層夯實(shí)，分層厚度不應(yīng)大于0.3m，夯實(shí)系數(shù)不宜小于0.9。單側(cè)夯實(shí)段長度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。
4.2.7 管溝回填后，應(yīng)恢復(fù)原地貌，并保護(hù)耕植層，防止水土流失和積水。
4.2.8 當(dāng)輸油管道一側(cè)鄰近沖溝或陡坎時(shí)，應(yīng)對(duì)沖溝的邊坡、溝底和陡坎采取加固措施。
4.2.9 當(dāng)輸油管道采取土堤埋設(shè)時(shí)，土堤設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 輸油管道在土堤中的徑向覆土厚度不應(yīng)小于1.0m；土堤頂寬應(yīng)大于管道直徑兩倍且不得小于1.0m。
2 土堤邊坡坡度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、填土類別和土堤高度確定。對(duì)黏性土土堤，堤高小于2.0m時(shí)，土堤邊坡坡度可采用1：0.75～1：1；堤高為2m～5m時(shí)，可采用1：1.25～1：1.5。
3 土堤受水浸淹部分的邊坡應(yīng)采用1：2的坡度，并應(yīng)根據(jù)水流情況采取保護(hù)措施。
4 在沼澤和低洼地區(qū)，土堤的堤肩高度應(yīng)根據(jù)常水位、波浪高度和地基強(qiáng)度確定。
5 當(dāng)土堤阻擋水流排泄時(shí)，應(yīng)設(shè)置泄水孔或涵洞等構(gòu)筑物；泄水能力應(yīng)滿足重現(xiàn)期為25年一遇的洪水流量。
6 軟弱地基上的土堤，應(yīng)防止填土后基礎(chǔ)的沉陷。
7 土堤用土的透水性能宜接近原狀土，且應(yīng)滿足填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。
4.2.10 地上敷設(shè)的輸油管道應(yīng)采取措施補(bǔ)償管道軸向變形。
4.2.11 當(dāng)埋地輸油管道同其他埋地管道或金屬構(gòu)筑物交叉時(shí)，其垂直凈距不應(yīng)小于0.3m，兩條管道的交叉角不宜小于30°；管道與電力、通信電纜交叉時(shí)，其垂直凈距不應(yīng)小于0.5m。
4.2.12 輸油管道通過人工或天然障礙物(水域、沖溝、鐵路、公路等)時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50423和《油氣輸送管道跨越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50459的有關(guān)規(guī)定。液化石油氣管道穿越鐵路、公路管段的設(shè)計(jì)系數(shù)應(yīng)按本規(guī)范附錄F的規(guī)定選取。

條文說明

4.2 管道敷設(shè)

4.2.1 根據(jù)輸油管道同地面的相對(duì)位置，管道的敷設(shè)形式可分為埋地敷設(shè)、架空敷設(shè)和土堤埋設(shè)。各種方式均有其特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)管道沿線的自然條件確定，在一般情況下，埋地敷設(shè)較其他敷設(shè)方式經(jīng)濟(jì)安全，少占耕地，不影響交通和農(nóng)業(yè)耕作，維護(hù)管理方便，故應(yīng)優(yōu)先采用。如在不良地質(zhì)條件地區(qū)或其他特殊自然條件下，采用埋地敷設(shè)投資和工程量大或?qū)艿腊踩蛪勖杏绊憰r(shí)，才考慮其他敷設(shè)方式。
4.2.2 本條指出管道為改變平面走向和適應(yīng)地形起伏變化可采用的敷設(shè)方法。根據(jù)國內(nèi)外管道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在地形起伏不大或平面轉(zhuǎn)角較小時(shí)，采用彈性彎曲以改變走向和適應(yīng)高程變化是較為簡單、方便和經(jīng)濟(jì)的敷設(shè)方法，在地形和其他條件允許的情況下應(yīng)首先采用。在地形變化較大或在平面上受地形、地物限制時(shí)，則可采用彎管(包括現(xiàn)場(chǎng)冷彎管和工廠熱煨彎管)或工廠預(yù)制彎頭。理論和試驗(yàn)證明，蝦米腰彎的局部應(yīng)力總是比同樣曲率半徑的彎管的局部應(yīng)力高，即有較大的應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)。從管道的安全考慮，只有在環(huán)向應(yīng)力小于管子規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度20％的條件下運(yùn)行的管道，才允許使用蝦米腰彎。輸送原油的管道，環(huán)向應(yīng)力較高，不得采用蝦米腰彎。但由于安裝引起的管道偏差，可以采用3°以下的斜接。由于褶皺彎的制造工藝，使其性態(tài)比煨制彎管和蝦米腰彎更為復(fù)雜，局部應(yīng)力過大，承載能力低，不適用于輸油管道。
1 為了便利施工，應(yīng)避免平面和豎向彈性彎曲的重疊或局部重合。如平面和豎向曲線完全重疊不可避免時(shí)，宜采用彎管，如采用彈性彎曲，則曲線的曲率半徑應(yīng)不小于管道在自重作用下豎向彈性彎曲的曲率半徑。
1)彈性彎曲的曲率半徑不宜小于鋼管的外直徑的1000倍是根據(jù)安裝的經(jīng)驗(yàn)確定的。但還應(yīng)滿足管道強(qiáng)度的要求，即由管道的軸向應(yīng)力(包括溫度應(yīng)力和泊桑應(yīng)力)、內(nèi)壓產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力組合的當(dāng)量應(yīng)力不應(yīng)大于0.9σs。彎曲應(yīng)力按下式計(jì)算：

式中：σ_b——彈性彎曲應(yīng)力(MPa)；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
D——鋼管的外直徑(m)；
R——彈性彎曲的曲率半徑(m)。
對(duì)于豎向下凹的彈性彎曲管段，其曲率半徑尚應(yīng)滿足管道自重作用下的變形條件，使管道下溝后能較好地同管溝貼合。其計(jì)算公式應(yīng)按彈性基礎(chǔ)上的連續(xù)梁推導(dǎo)，但為了簡化起見，可近似的按均布荷載五跨連續(xù)梁推導(dǎo)，撓度系數(shù)采用0.003。
2)反向彈性彎曲之間，或彈性彎曲同彎管之間焊接的直管段長度是參照蘇聯(lián)規(guī)范制定的。
2 考慮到國內(nèi)輸油管道口徑一般都不是很大，管道熱煨彎管運(yùn)輸和施工安裝不會(huì)像大口徑輸氣管道那樣困難，同時(shí)曲率半徑較小，彎管制作時(shí)的削薄率相應(yīng)要大，綜合以上因素并保證清管器的正常通過要求，熱煨彎管曲率半徑要求不宜小于鋼管外直徑的5倍。
3 在參考美國國家標(biāo)準(zhǔn)《Pipeline Transportation System for Liquids and Slurries》ASME B31.4-2012標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合近五年國內(nèi)管道工程實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)冷彎管的最小曲率半徑進(jìn)行了明確和調(diào)整。對(duì)于大口徑、高鋼級(jí)管道，冷彎管的最小曲率半徑適當(dāng)放大。
4.2.3 確定管道埋深應(yīng)考慮本條所提示的各項(xiàng)因素。一般來講管道埋設(shè)在耕作深度和冰凍線以下，應(yīng)能防止機(jī)械損傷和地面動(dòng)荷載對(duì)管道造成的破壞，本條規(guī)定的最小埋深主要是考慮農(nóng)田耕作深度確定的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況和本條所列因素，在安全經(jīng)濟(jì)的前提下，確定恰當(dāng)?shù)穆裆?。在巖石地區(qū)可減少覆土厚度，但要保證管線不同受力條件下的穩(wěn)定性。
4.2.4 確定管溝溝底寬度是結(jié)合輸油管道多年施工經(jīng)驗(yàn)制定的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按本條規(guī)定計(jì)算工程量，不應(yīng)隨意擴(kuò)大。結(jié)合近幾年的兩管或三管同溝敷設(shè)工程實(shí)踐，增加了多管同溝敷設(shè)的溝底寬度計(jì)算規(guī)定。
4.2.5 管溝邊坡坡度既要考慮經(jīng)濟(jì)，也要注意安全，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)土壤實(shí)際條件設(shè)計(jì)管溝邊坡坡度。
4.2.6 為了保證管道安全對(duì)管溝回填提出了要求，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)本條規(guī)定對(duì)施工單位提出質(zhì)量要求?？紤]到三層結(jié)構(gòu)聚乙烯、三層結(jié)構(gòu)聚丙烯和雙層環(huán)氧粉末外防腐涂層具有良好的機(jī)械性能，從方便施工考慮，要求回填土的最大粒徑不大于20mm。其他類型的防腐層機(jī)械性能相對(duì)稍差，從保證管道防腐層不被回填物破壞的角度考慮，要求回填土最大粒徑不超過10mm。
管溝回填是否留有沉降余量，應(yīng)視管道的具體敷設(shè)區(qū)域而定。對(duì)于管道穿越河溝、沿溝谷敷設(shè)或在山前洪積扇敷設(shè)時(shí)，因管溝回填高出地面、同時(shí)管溝土沒有壓實(shí)；會(huì)造成地表匯水流入管溝，沿管溝沖刷，造成大段露管、甚至引起管道懸空，影響管道安全，也不滿足地方水土保持要求，因此對(duì)這些地段的管道回填提出了特別要求。
4.2.7 本條規(guī)定管溝回填后，應(yīng)恢復(fù)好原地貌，這對(duì)管道安全十分重要，也有利于農(nóng)業(yè)耕作和水土保持。在以往工程建設(shè)中，由于個(gè)別地段在管道回填后沒注意恢復(fù)地貌，易造成雨水沖刷，出現(xiàn)管道裸露與懸空。設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工程水土保持方案報(bào)告書要求對(duì)施工提出明確要求。
4.2.8 沖溝溝壁和溝床一般易受水流沖蝕坍塌，所以原則上管道應(yīng)遠(yuǎn)離沖溝和陡坎，以免由于暴雨徑流和山洪沖刷溝壁陡坎，危及管道安全。管道臨近沖溝或穿越?jīng)_溝時(shí)，均應(yīng)考慮對(duì)沖溝溝壁、溝床或陡坎采取可靠的保護(hù)措施。
4.2.9 本條所提出的土堤設(shè)計(jì)一般要求，是保證管道在土堤中的穩(wěn)定和安全所必需的。
如有填筑土堤土料的性質(zhì)等資料和經(jīng)驗(yàn)時(shí)，土堤邊坡可不受本條規(guī)定的限制。對(duì)于地基內(nèi)有松軟土層，位于坡度大于20°的山坡和復(fù)雜地質(zhì)條件下的土堤邊坡，不宜采用本條所推薦的邊坡和土堤尺寸。
修建在沼澤和低洼地區(qū)的土堤，為了便于維修養(yǎng)護(hù)，堤肩一般應(yīng)高出通常水位不小于1.0m。修建在沼澤地區(qū)和軟弱地基上的土堤，應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)沉降、土堤穩(wěn)定和管道強(qiáng)度。對(duì)水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，應(yīng)開挖排水溝。
土堤設(shè)置泄水孔或涵洞，其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)是參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01中三級(jí)公路涵洞及小型排水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期擬訂的。涵洞結(jié)構(gòu)可參照有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。
筑堤用土料，應(yīng)保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，如滑石土、矽藻土、白堊土和泥炭等，均不得用于填筑土堤。
4.2.11 本條規(guī)定了輸油管道與其他埋地管道或埋地電纜、通信光纜交叉時(shí)的交叉垂直間距，與其他埋地管道的交叉垂直間距是從管道安裝和維護(hù)方面考慮的，與埋地電纜、通信光纜交叉垂直間距是從電絕緣方面考慮規(guī)定的?？紤]到目前的防腐層施工質(zhì)量較好，具有較好的電絕緣性，為方便防腐管的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)運(yùn)和施工，取消了原規(guī)范中交叉點(diǎn)處輸油管道兩側(cè)各10m以上的管段和電纜采用相應(yīng)的最高絕緣等級(jí)防腐層要求。