刘志刚 李宁 公岩岭 韩健 王佩 路鸣中

1华港燃气集团有限公司

2中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司

3河北华北石油路桥工程有限公司

4华北油田公司第四采油厂地质研究所

5中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二钻井分公司

天然气在促进经济发展和改善能源结构方面发挥了重要作用。“十三·五”期间我国建成西气东输三线、陕京四线、中缅输气管道和中俄东线等大型输气管道工程。“十四·五”期间大口径、高钢级、高压力输气管道仍将处于快速发展阶段[1]。在保证管道安全条件下，降低建设成本、提高承压能力及输量是研究的热点方向。提高管道设计系数，新建管道可减少用钢量和成本，在役管道可提高承压能力、输量和运行压力安全余量[2]。随着我国X80钢管冶金技术、制管质量和施工技术提升，管道完整性评价技术快速发展，X80管线钢管大规模工程应用，提高天然气管道设计系数符合发展需求[3]。本文从标准规范角度，阐述了管道设计系数的物理意义，介绍0.8 设计系数在国外管道行业的应用情况；研究了提高设计系数对管材断裂韧性、管道风险等级及事故失效概率的影响，以及长输天然气管道应用较高设计系数的技术方案，并提出管材、设计、施工和运行等方面配套措施和建议，对于新建天然气管道设计和在役管道安全运行具有指导意义。

1 管道设计系数物理意义和标准规范

管道壁厚强度设计方法主要考虑管道内压力产生的环向应力应小于管材许用应力，见式（1），管材许用应力是管材最小屈服强度乘以设计系数，见式（2）。……