GB/T 50470-2017 油气输送管道线路工程抗震技术规范 （完整版）

公告

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1580号
住房城乡建设部关于发布国家标准
《油气输送管道线路工程抗震技术规范》的公告

现批准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》为国家标准，编号为GB/T50470-2017，自2018年1月1日起实施.原国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB50470-2008同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2017年5月27日

前言

前言

根据住房城乡建设都《关于印发2015年工程建设标准规范制订，修订计划的通知》（建标[2014]189号）的要求，由中国石油管道局工程有限公司会同设计、勘察、研究和相关院校对《油气输送管道线路工程抗震技术规范》50470-2008进行修订。
在修订过程中，编制组总结了近年来油气输送管道抗震设计、施工和交工的经验，特别是基于应变设计方法的最新成果，借鉴了国内相关的国家标准，行业标准以及国外先进规范，并广泛征求了国内有关单位、专家的意见，反复修改，最后经审查定稿。
本规范共分9章和6个附录，主要内容包括：总则，术语和符号，基本规定、抗震设防要求、工程勘察及场地参数、管道抗震设计，抗震措施、管道抗震施工和管道抗震交工等。
次修订的主要技术内容是：
1．增加了抗震设防目标；
2．取消了原规范适用范围中的设防参数0.05g～0.40g的限制；
3．修订了抗震设防标准；
4.细化了管道与活动断层的并行敷设间距的具体要求；
5．修订了场地类型划分及场地参数调整的规定；
6．补充，修订了管道抗震校核的规定；
7．修订了断层位移作用下的管道容许应变的确定方法；
8．增加了液化区侧向位移作用下的管道校核要求；
9，增加了管道穿越工程结构抗震设计的相关规定；
10．修订了管道跨越工程地震组合及承载力抗震调整系数，增加了大型跨越工程结构防倒塌校核要求；
11．补充、修订了管道抗震措施和抗震施工的相关规定；
12.删除了原附录B滑坡稳定性校核部分，边坡稳定验算改为执行现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330；
13．补充、修订了附录C的管材性能参数。
本规范由住房城乡建设部负责管理，由石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理，由中国石油管道局工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国石油管道局工程有限公司质量管理部(地址：河北省廊坊市广阳道87号，邮政编码：065000，联系电话：0316-2171407，传真：0316-2171407)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
主编单位：中国石油管道局工程有限公司
参编单位：中国石油管道局工程有限公司设计分公司
中国石油工程设计有限责任公司西南分公司
中国地震局地球物理研究所
中国地震局工程力学研究所
中国地震局地质研究所
中国海洋大学
中油朗威工程项目管理有限公司
主要起草人：余志峰 史航 张文伟 许杰 高剑锋
张振永 詹胜文 佟雷 胡道华 李国辉
刘爱文 郭恩栋 冉勇康 李强 续理
代炳涛 高惠英 刘玉卿
主要审查人：李小军 郑玉刚 孔庆哲 杨铁荣 房茂立
王平化 贾光明 庞鑫峰 童伟 刘志田
祁哲

1 总则

1.0.1为保障油气输送管道线路工程地震安全，达到经济、适用的目的，满足使用功能要求，制定本规范。
1.0.2本规范适用于陆上新建、扩建和改建钢质油气输送管道线路工程的抗震勘察、设计、施工及交工。
1.0.3管道线路工程的抗震设防目标应符合下列规定：
1在基本地震动作用下管道主体可继续使用；在罕遇地震动作用下管道主体不破裂。
2管道通过活动断层及地震时可能发生液化、软土震陷等地质灾害地段，当发生设防位移时，管道主体不破裂。
3在基本地震动作用下穿跨越结构不发生损坏或经一般性修复可继续使用；在罕遇地震动作用下跨越结构主体不倒塌。
4对于有特殊要求的线路工程，可采用基于性能的抗震设计。
1.0.4管道线路工程抗震设计采用的地震动参数应符合现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306的规定，对已开展地震安全性评价的工程应根据评价结果确定地震动参数。
1.0.5油气输送管道线路工程勘察、设计、施工及交工，除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号

2.2 符号

3 基本规定

3.0.1油气输送管道线路工程设计文件中，应明确工程抗震设防依据和设防标准。
3.0.2油气输送管道线路工程抗震设计应采取防止或减少地震次生灾害的措施。
3.0.3抗震措施应根据管道线路工程的重要性、设计地震动参数、场地类型、工程地质条件以及发生地震灾害的影响程度综合确定。
3.0.4油气输送管道线路工程勘察时，应掌握沿线地震活动性和地震构造资料，按本规范附录A的规定划分管道场地地段，并给出综合评价。
3.0.5油气输送管道线路应选择抗震有利场地，宜避让不利和危险地段。对难以绕避的不利或危险地段应按照本规范的规定进行抗震设计并采取相应的抗震措施。
3.0.6通过活动断层的管道应按本规范的规定进行抗震设计。与活动断层并行的管道，宜将其敷设在活动断层破裂影响范围外。
3.0.7油气输送管道穿跨越位置应选择在地基良好和稳定地段。当难以避开液化土、震陷软土等不良地基时，宜选择短距离通过。
3.0.8在油气输送管道线路工程设计文件（图件）中，应明确抗震措施，对抗震专用材料和构件、配件应提出材质、规格、数量及安装要求，对施工工艺应提出相应的要求。

4 抗震设防要求

5 工程勘察及场地参数

6 管道抗震设计

7 抗震措施

8 管道抗震施工

9 管道抗震交工

9.0.1当施工单位按照合同规定的范围完成工程项目后，应由建设单位组织施工单位和设计单位、监理单位共同对管道线路工程进行检查和验收，内容应包括抗震施工验收。
9.0.2交工技术资料应按现行国家标准《建设工程文件归档规范》GB/T50328等的有关规定编制。
9.0.3管道线路工程场地地震安全性评价的验收资料应包括下列内容：1管道沿线地震危险性分析结论；
2管道沿线主要断层评价结果；
3非埋地管段的场地地震动反应谱和时程曲线；
4设计地震动参数对管道沿线分区的结果；
5管道沿线地震地质灾害预测结果。

9.0.4工程交工验收除应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369的有关规定外，施工单位的资料尚应包括下列内容：
1图纸会审涉及抗震问题的记录；
2抗震措施实施项目所涉及材料、构配件等的抗震性能检（试）验结果；
3防滑坡工程检查报告；
4更换液化土施工报告；
5标准贯入试验记录；
6回填疏松砂土施工报告；
7管道柔性接头、管道隔震部件安装记录；
8钢结构和管线构件检查记录；
9通过活动断层的管道与断层交角记录；
10道路工程抗震施工竣工图；
11管道线路工程抗震施工检查表，表格样式见本规范附录F。

附录A 管道场地地段划分

A.0.1选择管道场地时，应按表A.0.1划分对管道抗震有利、不利和危险的地段。

附录B 饱和砂土和饱和粉土的地震液化判别

B.0.1饱和的砂土或粉土，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响：
1地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及以前时，Ⅶ度、Ⅶ度时可判为不液化土；
2粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度区分别不小于10%.13%和16%时，可判为不液化土；
注：用于液化判别的黏粒含量应采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应按有关规定换算。
3当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不分析液化影响：

B.0.2当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下7m深度范围内的液化；当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，也可采用其他判别方法。在地面下7m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

B.0.3凡经判定为可液化的土层，应探明各液化土层的深度和厚度，并应按下列公式计算液化指数：

B.0.4存在液化土层的场地，应根据其液化指数按表B.0.4划分其液化等级。

附录C 管材性能参数和轴向拉伸曲线

C.0.1管材性能参数和轴向拉伸曲线宜采用工程用管轴向拉仲试验的实际值确定。在确定轴向设计拉伸曲线时，宜采用下式的Ramberg-Osgood方程拟合。

C.0.2为了简化计算，在初步设计阶段，管材的轴向拉伸曲线可按照本规范第C.0.3条或第C.0.4条应力-应变简化折线取值；在详细设计阶段，可按照本规范第C.0.4条应力-应变简化折线取值。

C.0.3管材的常用钢级B、X42、X52、X56、X60、X65、X70和X80的材料性能参数如表C.0.3所示。

C.0.4管材的应力-应变简化折线可由实际的应力-应变曲线等效取得，等效的原则如下：
1E ₁ 等子实际应力-应变曲线中弹性阶段模量；
2在拉伸应变 前，实际应力-应变曲线与坐标轴围成的面积等于应力-应变简化折线与坐标轴围成的面积如图C.0.4所示。

C.0.5国标管材与APIX级管材对应关系如表C.0.5所示。

附录D 通过活动断层埋地管道极限应变计算

D.0.1管段拉伸极限应变计算应符合下列规定：
1环焊缝的缺欠类型应分为表面缺欠和内部缺欠，如图D.0.1所示。


2含表面缺欠的管段的极限拉伸应变应按下式计算：

3含内部缺欠的管段的极限拉伸应变应按下式计算：



4公式(D.0.1-1)、(D.0.1-2)的应用条件如下：
1)材料性能参数屈强比和表观韧性的选取状态应与假定材料失效时的材料状态一致，应考虑温度、应变速率和应变失效等影响；
2)极限拉伸应变不应超过均匀延伸率的1/3；
3)不应存在焊缝强度低匹配；
4)最小和平均的夏比冲击功分别不低于30J和45J。
5采用公式(D.0.1-1)、(D.0.1-2)计算管道的极限拉伸应变能力时，尚应考虑下列影响因素：
1)对于小缺欠（ <0.15且 <2），公式估计的值可能过于保守；
2)输入缺欠尺寸的精度对结果精度有一定影响；
3)应确定实际材料的应力-应变曲线，不宜采用规定的拉伸参数；
4)应进行足够的试验，涵盖材料性能可能的变化；
5)热影响区软化可能导致应变集中，软化区的强度降低不应超过母管强度的15%．软化区宽度不应超过管道壁厚的15%；
6)公式中未考虑管道内压的影响，内压的影响可通过调整安全系数来体现；
7)当轴向应力与横向应力存在差异时，屈强比应采用全壁厚轴向应力计算，在计算屈强比时，应合理确定屈服强度，当管材的应力-应变曲线为无明显平台的曲线时，常规定义的屈服强度 可能比实际的屈服强度低，过低的屈强比可能导致偏危险的应变极限估计，合理屈服点对应的斜率（即变形模量）应小于1×10 ⁴ MPa。
6表观韧性宜通过轴向受拉荷载状态下的低约束试验取得，也可通过标准三点弯曲试验或夏比冲击试验并按下列要求校正后取得：
1)应在标准三点弯曲试验结果中按式(D.0.1-3)规定的条件选取有效样本，并应确定有效样本的最小值( )和平均值（ ），取3 和2 中的较小者为表观韧性值。

2)应确定夏比冲击功的最小值（ ）和平均值（ ），并取 之中的较小值为表观韧性值。

D.0.2管段的极限压缩应变应按下列公式计算：


当应力-应变曲线有屈服平台时，

当应力-应变曲线为圆拱形时，

附录E 通过活动断层埋地管道有限元方法的弹簧参数

E.0.1当有限元方法采用等效边界进行分析时，等效非线性弹簧的外力与伸长量关系式可按下式计算：

E.0.2当采用有限元方法进行通过活动断层的管道抗震的初步计算时，土弹簧的设置和模型如图E.0.2-1和图E.0.2-2所示，其参数可按下列公式计算：


1管轴方向土弹簧Ka应按下列公式计算：
1)垂直向上土弹簧应按下列公式计算：

附录F 管道抗震施工检查报告表

F.0.1防滑坡工程检查报告（表F.0.1）。

F.0.2换填液化土施工报告（表F.0.2）。

F.0.3标准贯入试验记录（表F.0.3）。

F.0.4回填疏松砂土施工报告（表F.0.4）。

F.0.5管道柔性接头、管道隔震部件安装记录（表F.0.5）。

F.0.6通过活动断层的管道与断层交角记录（表F.0.6）。