朱建平，侯 浩，王明波，张 伟，杨锋平

(1.国家管网集团西南管道公司 成都 610094; 2. 国家管网集团西气东输管道公司 河南 郑州 45000；3.中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077 )

0 引 言

某输气管线全长91 km，设计年输气量为1.77×108m3/a，设计压力4.0 MPa，钢管规格为Φ323.9 mm×7.1 mm，材质为L360MB直缝电阻焊管。该燃气管线存在一处长约250 m的水域穿越段，穿越处河流水面宽度约50～60 m，穿越段施工方法为定向钻穿越，钢管敷设方法为弹性敷设，无套管保护，地区等级为三级。

GB 50423—2013《油气输送管道穿越工程设计规范》[1]规定，穿越管段采用弹性敷设时，其曲率半径宜大于1 500D(D为管道外直径)，且不应小于1 200D。该穿越段弹性敷设的曲率半径最小值约为600D，不符合标准要求。管道弹性敷设对轴向应力的影响较大，从而影响管道服役安全。考虑到安全系数要求不一，油气管道通常地段与特殊地段要求不太一致，如GB 50251—2015《输气管道工程设计规范》[2]对弹性敷设的要求宽于GB 50423—2013，认为曲率半径不小于1 000D即可。刘玉卿[3]等研究了上述规范中弹性敷设应力的计算方法，并提出了改进方法；邓勇[4]等考虑了管道自重、内压等因素，对弹性敷设产生的应力进行了数值模拟计算，从而为管道弹性敷设相关参数的确定提供依据。定向钻施工穿越障碍物时，对弹性敷设的曲率规定非常严格。张月庆等[5]、魏少青等[6]均指出，若定向钻导向曲率出现问题，则将大大增加工程的风险性。杨芳等[7]介绍了弹性敷设可能引起管道断裂失效。因此，本文采用理论计算和数值模拟两种方法对该穿越段管道进行应力分析和强度校核，为相关工程提供案例参考。……