2.10 长输管道设计压力选取原则

长输管道在石油、天然气等能源输送过程中起着至关重要的作用，长输管道设计压力选取标准应根据最大上游系统设计条件进行设计，以实现本质安全的设计。在由于经济考虑无法适应这些条件的地方，应提供高完整性压力保护（HIPPS）系统来防范超压。本文将介绍长输管道设计压力选取的基本原则和相关的技术标准。

最大允许操作压力（MAOP）是管道或管道段可以安全运行的最高压力。确定MAOP时需要综合考虑材料强度、壁厚、直径以及操作条件。MAOP的计算通常基于以下公式：文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

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设计系数是用于提供安全裕度的系数，其数值取决于管道所处的环境和人口密度。例如：文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

管道材料的强度（通常以屈服强度和抗拉强度表示）和壁厚是决定压力等级的关键因素。材料强度越高、壁厚越大，管道能够承受的压力就越高。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

操作温度会影响材料性能，因此在设计压力计算中必须考虑温度因素。高温会降低材料的强度，必须进行相应的调整。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

为了补偿管道使用寿命内可能的腐蚀损失，在壁厚设计中需要增加腐蚀裕量。这确保即使在腐蚀发生后，管道仍能承受设计压力。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

压力波动是由于流速变化（如泵启停、阀门关闭等）引起的瞬时压力变化。管道必须设计成能够承受这些临时的压力波动。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

管道设计必须符合相关的规范和标准，如：文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

在投运前，管道通常要进行水压试验，即用水填充并加压至高于MAOP的水平，以检测是否有泄漏并确保结构完整性。试验压力通常为MAOP的1.25至1.5倍。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/doc/design-criteria/22828.html

设计中必须考虑由于循环加载导致的疲劳以及裂纹扩展的可能性。这涉及到分析预期的压力循环次数，并确保材料和设计能够在无故障的情况下承受这些循环。

环境因素如土壤移动、地震活动和温度极端变化也必须考虑在内。例如，地震多发地区的管道可能需要额外的设计考虑，以承受地震载荷。

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