GB/T 50470-2017 油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范 (完整版)
公告
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告
第1580號
住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)
《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》的公告
現(xiàn)批準(zhǔn)《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》為國家標(biāo)準(zhǔn),編號為GB/T50470-2017,自2018年1月1日起實施.原國家標(biāo)準(zhǔn)《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》GB50470-2008同時廢止。
本規(guī)范由我部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)行。
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部
2017年5月27日
前言
前言
根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)都《關(guān)于印發(fā)2015年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂,修訂計劃的通知》(建標(biāo)[2014]189號)的要求,由中國石油管道局工程有限公司會同設(shè)計、勘察、研究和相關(guān)院校對《油氣輸送管道線路工程抗震技術(shù)規(guī)范》50470-2008進(jìn)行修訂。
在修訂過程中,編制組總結(jié)了近年來油氣輸送管道抗震設(shè)計、施工和交工的經(jīng)驗,特別是基于應(yīng)變設(shè)計方法的最新成果,借鑒了國內(nèi)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國外先進(jìn)規(guī)范,并廣泛征求了國內(nèi)有關(guān)單位、專家的意見,反復(fù)修改,最后經(jīng)審查定稿。
本規(guī)范共分9章和6個附錄,主要內(nèi)容包括:總則,術(shù)語和符號,基本規(guī)定、抗震設(shè)防要求、工程勘察及場地參數(shù)、管道抗震設(shè)計,抗震措施、管道抗震施工和管道抗震交工等。
次修訂的主要技術(shù)內(nèi)容是:
1.增加了抗震設(shè)防目標(biāo);
2.取消了原規(guī)范適用范圍中的設(shè)防參數(shù)0.05g~0.40g的限制;
3.修訂了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn);
4.細(xì)化了管道與活動斷層的并行敷設(shè)間距的具體要求;
5.修訂了場地類型劃分及場地參數(shù)調(diào)整的規(guī)定;
6.補充,修訂了管道抗震校核的規(guī)定;
7.修訂了斷層位移作用下的管道容許應(yīng)變的確定方法;
8.增加了液化區(qū)側(cè)向位移作用下的管道校核要求;
9,增加了管道穿越工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)規(guī)定;
10.修訂了管道跨越工程地震組合及承載力抗震調(diào)整系數(shù),增加了大型跨越工程結(jié)構(gòu)防倒塌校核要求;
11.補充、修訂了管道抗震措施和抗震施工的相關(guān)規(guī)定;
12.刪除了原附錄B滑坡穩(wěn)定性校核部分,邊坡穩(wěn)定驗算改為執(zhí)行現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330;
13.補充、修訂了附錄C的管材性能參數(shù)。
本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理,由石油工程建設(shè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會負(fù)責(zé)日常管理,由中國石油管道局工程有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議,請寄送中國石油管道局工程有限公司質(zhì)量管理部(地址:河北省廊坊市廣陽道87號,郵政編碼:065000,聯(lián)系電話:0316-2171407,傳真:0316-2171407)。
本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:
主編單位:中國石油管道局工程有限公司
參編單位:中國石油管道局工程有限公司設(shè)計分公司
中國石油工程設(shè)計有限責(zé)任公司西南分公司
中國地震局地球物理研究所
中國地震局工程力學(xué)研究所
中國地震局地質(zhì)研究所
中國海洋大學(xué)
中油朗威工程項目管理有限公司
主要起草人:余志峰 史航 張文偉 許杰 高劍鋒
張振永 詹勝文 佟雷 胡道華 李國輝
劉愛文 郭恩棟 冉勇康 李強 續(xù)理
代炳濤 高惠英 劉玉卿
主要審查人:李小軍 鄭玉剛 孔慶哲 楊鐵榮 房茂立
王平化 賈光明 龐鑫峰 童偉 劉志田
祁哲
1 總則
1.0.1為保障油氣輸送管道線路工程地震安全,達(dá)到經(jīng)濟、適用的目的,滿足使用功能要求,制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于陸上新建、擴建和改建鋼質(zhì)油氣輸送管道線路工程的抗震勘察、設(shè)計、施工及交工。
1.0.3管道線路工程的抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1在基本地震動作用下管道主體可繼續(xù)使用;在罕遇地震動作用下管道主體不破裂。
2管道通過活動斷層及地震時可能發(fā)生液化、軟土震陷等地質(zhì)災(zāi)害地段,當(dāng)發(fā)生設(shè)防位移時,管道主體不破裂。
3在基本地震動作用下穿跨越結(jié)構(gòu)不發(fā)生損壞或經(jīng)一般性修復(fù)可繼續(xù)使用;在罕遇地震動作用下跨越結(jié)構(gòu)主體不倒塌。
4對于有特殊要求的線路工程,可采用基于性能的抗震設(shè)計。
1.0.4管道線路工程抗震設(shè)計采用的地震動參數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306的規(guī)定,對已開展地震安全性評價的工程應(yīng)根據(jù)評價結(jié)果確定地震動參數(shù)。
1.0.5油氣輸送管道線路工程勘察、設(shè)計、施工及交工,除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語和符號
2.2 符號













3 基本規(guī)定
3.0.1油氣輸送管道線路工程設(shè)計文件中,應(yīng)明確工程抗震設(shè)防依據(jù)和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。3.0.2油氣輸送管道線路工程抗震設(shè)計應(yīng)采取防止或減少地震次生災(zāi)害的措施。
3.0.3抗震措施應(yīng)根據(jù)管道線路工程的重要性、設(shè)計地震動參數(shù)、場地類型、工程地質(zhì)條件以及發(fā)生地震災(zāi)害的影響程度綜合確定。
3.0.4油氣輸送管道線路工程勘察時,應(yīng)掌握沿線地震活動性和地震構(gòu)造資料,按本規(guī)范附錄A的規(guī)定劃分管道場地地段,并給出綜合評價。
3.0.5油氣輸送管道線路應(yīng)選擇抗震有利場地,宜避讓不利和危險地段。對難以繞避的不利或危險地段應(yīng)按照本規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計并采取相應(yīng)的抗震措施。
3.0.6通過活動斷層的管道應(yīng)按本規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計。與活動斷層并行的管道,宜將其敷設(shè)在活動斷層破裂影響范圍外。
3.0.7油氣輸送管道穿跨越位置應(yīng)選擇在地基良好和穩(wěn)定地段。當(dāng)難以避開液化土、震陷軟土等不良地基時,宜選擇短距離通過。
3.0.8在油氣輸送管道線路工程設(shè)計文件(圖件)中,應(yīng)明確抗震措施,對抗震專用材料和構(gòu)件、配件應(yīng)提出材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量及安裝要求,對施工工藝應(yīng)提出相應(yīng)的要求。
4 抗震設(shè)防要求
5 工程勘察及場地參數(shù)
6 管道抗震設(shè)計
7 抗震措施
8 管道抗震施工
9 管道抗震交工
9.0.1當(dāng)施工單位按照合同規(guī)定的范圍完成工程項目后,應(yīng)由建設(shè)單位組織施工單位和設(shè)計單位、監(jiān)理單位共同對管道線路工程進(jìn)行檢查和驗收,內(nèi)容應(yīng)包括抗震施工驗收。9.0.2交工技術(shù)資料應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)工程文件歸檔規(guī)范》GB/T50328等的有關(guān)規(guī)定編制。
9.0.3管道線路工程場地地震安全性評價的驗收資料應(yīng)包括下列內(nèi)容:1管道沿線地震危險性分析結(jié)論;
2管道沿線主要斷層評價結(jié)果;
3非埋地管段的場地地震動反應(yīng)譜和時程曲線;
4設(shè)計地震動參數(shù)對管道沿線分區(qū)的結(jié)果;
5管道沿線地震地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測結(jié)果。
9.0.4工程交工驗收除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50369的有關(guān)規(guī)定外,施工單位的資料尚應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1圖紙會審涉及抗震問題的記錄;
2抗震措施實施項目所涉及材料、構(gòu)配件等的抗震性能檢(試)驗結(jié)果;
3防滑坡工程檢查報告;
4更換液化土施工報告;
5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗記錄;
6回填疏松砂土施工報告;
7管道柔性接頭、管道隔震部件安裝記錄;
8鋼結(jié)構(gòu)和管線構(gòu)件檢查記錄;
9通過活動斷層的管道與斷層交角記錄;
10道路工程抗震施工竣工圖;
11管道線路工程抗震施工檢查表,表格樣式見本規(guī)范附錄F。
附錄A 管道場地地段劃分
A.0.1選擇管道場地時,應(yīng)按表A.0.1劃分對管道抗震有利、不利和危險的地段。
附錄B 飽和砂土和飽和粉土的地震液化判別
B.0.1飽和的砂土或粉土,當(dāng)符合下列條件之一時,可初步判別為不液化或不考慮液化影響:
1地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世(Q3)及以前時,Ⅶ度、Ⅶ度時可判為不液化土;
2粉土的黏粒(粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率,Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度區(qū)分別不小于10%.13%和16%時,可判為不液化土;
注:用于液化判別的黏粒含量應(yīng)采用六偏磷酸鈉作分散劑測定,采用其他方法時應(yīng)按有關(guān)規(guī)定換算。
3當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時,可不分析液化影響:
B.0.2當(dāng)飽和砂土、粉土的初步判別認(rèn)為需進(jìn)一步進(jìn)行液化判別時,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗判別法判別地面下7m深度范圍內(nèi)的液化;當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)(未經(jīng)桿長修正)小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值時,應(yīng)判為液化土。當(dāng)有成熟經(jīng)驗時,也可采用其他判別方法。在地面下7m深度范圍內(nèi),液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算:
B.0.3凡經(jīng)判定為可液化的土層,應(yīng)探明各液化土層的深度和厚度,并應(yīng)按下列公式計算液化指數(shù):

B.0.4存在液化土層的場地,應(yīng)根據(jù)其液化指數(shù)按表B.0.4劃分其液化等級。
附錄C 管材性能參數(shù)和軸向拉伸曲線
C.0.1管材性能參數(shù)和軸向拉伸曲線宜采用工程用管軸向拉仲試驗的實際值確定。在確定軸向設(shè)計拉伸曲線時,宜采用下式的Ramberg-Osgood方程擬合。
C.0.2為了簡化計算,在初步設(shè)計階段,管材的軸向拉伸曲線可按照本規(guī)范第C.0.3條或第C.0.4條應(yīng)力-應(yīng)變簡化折線取值;在詳細(xì)設(shè)計階段,可按照本規(guī)范第C.0.4條應(yīng)力-應(yīng)變簡化折線取值。
C.0.3管材的常用鋼級B、X42、X52、X56、X60、X65、X70和X80的材料性能參數(shù)如表C.0.3所示。
C.0.4管材的應(yīng)力-應(yīng)變簡化折線可由實際的應(yīng)力-應(yīng)變曲線等效取得,等效的原則如下:
1E 1 等子實際應(yīng)力-應(yīng)變曲線中彈性階段模量;
2在拉伸應(yīng)變
前,實際應(yīng)力-應(yīng)變曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于應(yīng)力-應(yīng)變簡化折線與坐標(biāo)軸圍成的面積如圖C.0.4所示。

C.0.5國標(biāo)管材與APIX級管材對應(yīng)關(guān)系如表C.0.5所示。
附錄D 通過活動斷層埋地管道極限應(yīng)變計算
D.0.1管段拉伸極限應(yīng)變計算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1環(huán)焊縫的缺欠類型應(yīng)分為表面缺欠和內(nèi)部缺欠,如圖D.0.1所示。
2含表面缺欠的管段的極限拉伸應(yīng)變應(yīng)按下式計算:
3含內(nèi)部缺欠的管段的極限拉伸應(yīng)變應(yīng)按下式計算:

4公式(D.0.1-1)、(D.0.1-2)的應(yīng)用條件如下:
1)材料性能參數(shù)屈強比和表觀韌性的選取狀態(tài)應(yīng)與假定材料失效時的材料狀態(tài)一致,應(yīng)考慮溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變失效等影響;
2)極限拉伸應(yīng)變不應(yīng)超過均勻延伸率的1/3;
3)不應(yīng)存在焊縫強度低匹配;
4)最小和平均的夏比沖擊功分別不低于30J和45J。
5采用公式(D.0.1-1)、(D.0.1-2)計算管道的極限拉伸應(yīng)變能力時,尚應(yīng)考慮下列影響因素:
1)對于小缺欠(
<0.15且
<2),公式估計的值可能過于保守;
2)輸入缺欠尺寸的精度對結(jié)果精度有一定影響;
3)應(yīng)確定實際材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,不宜采用規(guī)定的拉伸參數(shù);
4)應(yīng)進(jìn)行足夠的試驗,涵蓋材料性能可能的變化;
5)熱影響區(qū)軟化可能導(dǎo)致應(yīng)變集中,軟化區(qū)的強度降低不應(yīng)超過母管強度的15%.軟化區(qū)寬度不應(yīng)超過管道壁厚的15%;
6)公式中未考慮管道內(nèi)壓的影響,內(nèi)壓的影響可通過調(diào)整安全系數(shù)來體現(xiàn);
7)當(dāng)軸向應(yīng)力與橫向應(yīng)力存在差異時,屈強比應(yīng)采用全壁厚軸向應(yīng)力計算,在計算屈強比時,應(yīng)合理確定屈服強度,當(dāng)管材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線為無明顯平臺的曲線時,常規(guī)定義的屈服強度
可能比實際的屈服強度低,過低的屈強比可能導(dǎo)致偏危險的應(yīng)變極限估計,合理屈服點對應(yīng)的斜率(即變形模量)應(yīng)小于1×10 4 MPa。
6表觀韌性宜通過軸向受拉荷載狀態(tài)下的低約束試驗取得,也可通過標(biāo)準(zhǔn)三點彎曲試驗或夏比沖擊試驗并按下列要求校正后取得:
1)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)三點彎曲試驗結(jié)果中按式(D.0.1-3)規(guī)定的條件選取有效樣本,并應(yīng)確定有效樣本的最小值(
)和平均值(
),取3
和2
中的較小者為表觀韌性值。
2)應(yīng)確定夏比沖擊功的最小值(
)和平均值(
),并取
之中的較小值為表觀韌性值。
D.0.2管段的極限壓縮應(yīng)變應(yīng)按下列公式計算:
當(dāng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線有屈服平臺時,
當(dāng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線為圓拱形時,


附錄E 通過活動斷層埋地管道有限元方法的彈簧參數(shù)
E.0.1當(dāng)有限元方法采用等效邊界進(jìn)行分析時,等效非線性彈簧的外力與伸長量關(guān)系式可按下式計算:
E.0.2當(dāng)采用有限元方法進(jìn)行通過活動斷層的管道抗震的初步計算時,土彈簧的設(shè)置和模型如圖E.0.2-1和圖E.0.2-2所示,其參數(shù)可按下列公式計算:

1管軸方向土彈簧Ka應(yīng)按下列公式計算:
1)垂直向上土彈簧應(yīng)按下列公式計算:



附錄F 管道抗震施工檢查報告表
F.0.1防滑坡工程檢查報告(表F.0.1)。
F.0.2換填液化土施工報告(表F.0.2)。
F.0.3標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗記錄(表F.0.3)。
F.0.4回填疏松砂土施工報告(表F.0.4)。
F.0.5管道柔性接頭、管道隔震部件安裝記錄(表F.0.5)。
F.0.6通過活動斷層的管道與斷層交角記錄(表F.0.6)。

