第 42卷第 1O期 2015年 10月
建 筑 技 术 开 发
Building Technique Development Vo1．42．No．10 Oct．2015
西 气 东 输 三 线 后 沟 隧 道 管 道
温 度 补 偿 设 计 研 究
张 力 佳 ， 郭 君 ，铁 明 亮 ， 冯 亮 ， 祝 岩 青
(中国石 油 天 然气 管道 工程 有 限公 司，河 北廊 坊 065000)
[摘 要 ] 通过分析西气东输三线其中一条隧道 (后沟隧道 )的相关数据，利用 CAESARⅡ分别建模 ，对 L形、
z形、方形补偿器进行 比对，确定后沟隧道最优的补偿器形式。
[关键词] 长距离大 t3径 ；架空 ；热应力 ；管道补偿器 ；CAESARII
[中图分类号 ] U 457 [文献标志码 ]A [文章编号 ] 1001—523X(2015)10-0037—04
AFTER TH E W EST—EAST GA S TRANSM ISSIO N LIN E TEM PER ATURE
Co M PENSATIoN DESIG N o F TUNNEL PIPELINE
Zhang Li-jia，Guo Jun，Tie Ming—liang，Feng liang，Zhu Yan—qing，
[Abstract] This article use relative data from one tunnel(Hougou tunne1)of line 3 of West—East natural
gas transmission project，compare L-shaped，Z-shaped，square—shape compensator use software
CAESAR 11 modeling，the optimal form of Hougou tunnel compensator is determ ined．
EKeywords]long distance large diameter；overhead；thermal stress；pipeline compensator；CAESAR II
长 距 离 大 口径 架 空 管 道 ，受 高 压 和 环 境 温
度 的 共 同作 用 ，会 产 生 大 量 的 热 伸 长 ，使 管 道
产 生 巨 大 的 热 应 力 ，若 热 应 力 超 过 了 管 材 的 极
限 强 度 ，管 道 将 遭 受 破 坏 【】】。 因 此 只 有 设 计 合
理 的 管 道 支 座 和 补 偿 器 ，对 管 道 的 热 伸 长 进 行
补 偿 ，才 能 有 效 降 低 管 道 产 生 的 轴 向 推 力 ，从
而 保 护 管 道 安 全 。西 气 东 输 三 线 管 道 工 程 94条
山 岭 隧道 穿 越 ，确 定 管 道 补 偿 器 形 式 至 关 重 要 。
1 后 沟 隧道 工 程概 况
后 沟 隧 道 位 于 陕 西 省 商 洛 市 商 州 区 ， 隧
道 水 平 长 度 1621．8m ， 纵 向 坡 度 采 用 人 字 坡
设 计 ， 隧 道 进 口坡 度 为 6‰ ，隧 道 出 口坡 度 为
13．3％o。 穿 越 处 设 计 压 力 为 12MPa，管 道 运 营
温 度 为 60℃ ，管 道 安 装 温 度 不 低 于 l5℃ ，环 境
收稿 日期：2015-08—12
作者简介： 张力佳 (1985一 )，男，河北唐山人，工程师，
e—mail：gjgoodgirl@sina．tom。
试 压 温 度 3O℃ ，管 径 为 1 219mm，钢 管 材 质 为
L555M 。隧 道 所 处 线 路 段 地 区等 级 为 二 级 。隧道
内管 道 安 装 采 用 支 墩 架 空 敷 设 方 式 。
2 补偿 器 形 式
在 管 道 工 程 中 ， 常 用 补 偿 器 有 自然 补 偿 器
和 人 工 补 偿 器 两 种 口】。
自然 补 偿 器 是 利 用 线 路 中弯 管 的 变 形 对 热
伸 长 进 行 补 偿 。 自然 补 偿 器 有 L形 和 z形 。L
形 补 偿 器 利 用 管 道 本 身 弯 管 变 形 进 行 补 偿 ， 由一
个 弯 头 及 两 个 臂 组 成 ，其 长 臂 不 能 超 过 25 m；Z
形 补 偿 器 由两 个 相 反 方 向 的 9O。 弯 头 组 成 ，两
个 水 平 臂 之 和 一 般 不 大 于 50m，短 臂 约 占 总 长
的 1／4～1／2，弯 曲应 力 不 超 过 80MPa。
人 工 补 偿 是 管 道 无 法 进 行 自然 补 偿 时 给 管
段 内加 装 人 工 补 偿 器 对 热 伸 长 进 行 补 偿 。人 工 补
偿 器 有 方 形 、波 纹 形 、填 料 式及 球 形 等 几 种形 式 。
方 形 补 偿 器 由 4个 弯 头 组 成 ，补 偿 能 力 大 ，轴 向
西气东输三线后沟隧道管道温度补偿设计研究（论文）.pdf
