燃氣管道跨越河流自然補償設計方法研究

周勤進　劉丹

【摘要】論述了中壓燃氣管道在隨橋跨越中采用不同自然補償形式的適應性問題。重點介紹了基于現場情況多種形式結合進行自然補償的實際案例，，并采用CAESARⅡ應力分析軟件進行模擬計算。

【關鍵詞】自然補償；隨橋跨越；CAESARⅡ模擬；應力

1、概述

中壓燃氣管采用自然補償方式跨越河流具有施工成本低，施工簡單，周期短，后期維護檢修方便等諸多優點，在城市燃氣建設中廣泛使用。隨橋跨越最重要的問題是補償管道熱脹冷縮引起的變形。本文基于工程實例對幾種管道自然補償方式的應用進行比較，并對不同補償形式的應用優缺點進行歸納。

2、工程實例

某中壓燃氣管道需跨越某河流，水面寬約1500m，橋梁投影全長約2770m，河道具有通航要求，航運繁忙，不允許采用開挖穿越。該處地處河海交界地帶，地質特征以沖積流沙為主，采用定向鉆穿越造價高昂。設計中壓天然氣管徑為DN300，擬采用隨橋跨越的設計方案。管道選材為D325×8無縫鋼管，按照《城鎮燃氣設計規范》的要求進行各項保護，并按照自然補償的方案解決管道的熱脹冷縮問題。橋形見下圖。

2.1管道補償量

設計最高溫度60℃，設計最低溫度7℃。

管道最大伸長量：Δ=Lα（t2-t1）=2760000x1.2x10-5x（60-7） ≈1760mm

兩端對稱布置，理論閉口溫度為33.5℃（或采取冷緊施工）。由于橋梁較長，存在上下坡和轉彎，受溫度、風向等影響，各點的溫度情況不一致，推薦閉口溫度在27 ～40℃之間，考慮一定余量按照27℃計算，管道補償量為Δ=Lα（t2-t1）≈1100mm。則各端的補償量為550mm；（即A點的位移量為550mm）。

2.2現場自然補償空間