请问输电线路设计中的k值具体指的是什么，K值反映的是什么？谢谢
这里的k值指的是导线架线时的最大允许张力与导线额定拉断力的比值，一般来说，铁塔架设是k值取2.5，钢管杆时，k值取8-10，在设计中，k值代表着导线在最低温或覆冰情况或大风情况下的最大张力
拍片比例和管线长度无关，和介质、压力、材质以及执行的标准等有关，一般像走水的这种无害介质，压力也不算高的管线，抽拍比例很小，估计只有1%吧，具体看图纸要求和相关标准要求。抽到的焊口需要100%拍片，按照4730标准，400直径的，K值可以取1.2，则最少4张片子就够了，实际这种情况我们一般拍5张片子。
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)
1 总则
1．0．1 为在扣件式钢管脚手架设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑施工用落地式（底撑式）单、双排扣件式钢管脚手架的设计与施工，以及水平混凝土结构工程施工中模板支架的设计与施工。
单排脚手架不适用于下列情况：
（1） 墙体厚度小于或等于180mm；（2） 建筑物高度超过24m；
（3） 空斗砖墙、加气块墙等轻质墙体；（4） 砌筑砂浆强度等级小于或等于M1.0的砖墙。
1．0．3 扣件式钢管脚手架施工前，应按本规范的规定对脚手架结构构件与立杆地基承载力进行设计计算，但在本规范第5.1.5条规定的情况下，相应杆件可不再进行设计计算。
1．0．4 扣件式钢管脚手架施工前，应根据本规范的规定编制施工组织设计。
1．0．5 扣件式钢管脚手架的设计与施工，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
2 术语、符号
2.1 术语
2．1．1 脚手架 为建筑施工而搭设的上料、堆料与施工作业用的临时结构架。
2．1．2 单排脚手架（单排架） 只有一排立杆，横向水平杆的一端搁置在墙体上的脚手架。
2．1．3 双排脚手架（双排架） 由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架。
2．1．4 结构脚手架 用于砌筑和结构工程施工作业的脚手架。
2．1．5 装修脚手架 用于装修工程施工作业的脚手架。
2．1．6 敞开式脚手架 仅设有作业层栏杆和挡脚板，无其它遮挡设施的脚手架。
2．1．7 局部封闭脚手架 遮挡面积小于30%的脚手架。
2．1．8 半封闭脚手架 遮挡面积占30%~70%的脚手架。
2．1．9 全封闭脚手架 沿脚手架外侧全长和全高封闭的脚手架。
2．1．10 模板支架 用于支撑模板的、采用脚手架材料搭设的架子。
2．1．11 开口型脚手架 沿建筑周边非交圈设置的脚手架。
2．1．12 封圈型脚手架 沿建筑周边交圈设置的脚手架。
2．1．13 扣件 采用螺栓紧固的扣接连接件。
2．1．14 直角扣件 用于垂直交叉杆件间连接的扣件。
2．1．15 旋转扣件 用于平行或斜交杆件间连接的扣件。
2．1．16 对接扣件 用于杆件对接连接的扣件。
2．1．17 防滑扣件 根据抗滑要求增设的非连接用途扣件。
2．1．18 底座 设于立杆底部的垫座。
2．1．19 固定底座 不能调节支垫高度的底座。
2．1．20 可调底座 能够调节支垫高度的底座。
2．1．21 垫板 设于底座下的支承板。
2．1．22 立杆 脚手架中垂直于水平面的竖向杆件。
2．1．23 外立杆 双排脚手架中离开墙体一侧的立杆，或单排架立杆。
2．1．24 内立杆 双排脚手架中贴近墙体一侧的立杆。
2．1．25 角杆 位于脚手架转角处的立杆。
2．1．26 双管立杆 两根并列紧靠的立杆。
2．1．27 主立杆 双管立杆中直接承受顶部荷载的立杆。
2．1．28 副立杆 双管立杆中分担主立杆荷载的立杆。
2．1．29 水平杆 脚手架中的水平杆件。
2．1．30 纵向水平 沿脚手架纵向设置的水平杆。
2．1．31 横向水平杆 沿脚手架横向设置的水平杆。
2．1．32 扫地杆 贴近地面，连接立杆根部的水平杆。
2．1．33 纵向扫地杆 沿脚手架纵向设置的扫地杆。
2．1．34 横向扫地杆 沿脚手架横向设置的扫地杆。
2．1．35 连墙件 连接脚手架与建筑物的构件。
2．1．36 刚性连墙件 采用钢管、扣件或预埋件组成的连墙件。
2．1．37 柔性连墙件 采用钢筋作拉筋构成的连墙件。
2．1．38 连墙件间距 脚手架相邻连墙件之间的距离。
2．1．39 连墙件竖距 上下相邻连墙件之间的垂直距离。
2．1．40 连墙件横距 左右相邻连墙件之间的垂直距离。
2．1．41 横向斜撑 与双排脚手架内、外立杆或水平杆斜交呈之字形的斜杆。
2．1．42 剪刀撑 在脚手架外侧面成对设置的交叉斜杆。
2．1．43 抛撑 与脚手架外侧面斜交的杆件。
2．1．44 脚手架高度 自立杆底座下皮至架顶栏杆上皮之间的垂直距离。
2．1．45 脚手架长度 脚手架纵向两端立杆外皮间的水平距离。
2．1．46 脚手架宽度
双排脚手架横向两侧立杆外皮之间的水平距离，单排脚手架为外立杆外皮至墙面的距离。
2．1．47 立杆步距（步） 上下水平杆轴线间的距离。
2．1．48 立杆间距 脚手架相邻立杆之间的轴线距离。
2．1．49 立杆纵距（跨） 脚手架立杆的纵向间距
2．1．50 立杆横距 脚手架立杆的横向间距，单排脚手架为外立杆轴线至墙面的距离。
2．1．51 主节点 立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点。
2．1．52 作业层 上人作业的脚手架铺板层。
2．2 符号
3 构配件
3．1 钢管
3．1．1 脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T 12793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T 3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中Q235－A级钢的规定。
3．1．2 脚手架钢管的尺寸应按表3.1.2采用。每根钢管的最大质量不应大于25kg，宜采用φ48×3.5钢管。
脚手架钢管尺寸（mm） 表3.1.2
3．1．3 钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定：
（1） 新、旧钢管的尺寸、表面质量和外形应分别符合本规范第8.1.1、8.1.2条的规定；
（2） 钢管上严禁打孔。
3．2 扣件
3．2．1 扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB 15831）的规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
3．2．2 脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
3．3 脚手板
3．3．1 脚手板可采用钢、木、竹材料制作，每块质量不宜大于30kg。
3．3．2 冲压钢脚手板的材质应符号现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中Q235－A级钢的规定，其质量与尺寸允许偏差应符合本规范第8.1.4条1款的规定，并应有防滑措施。
3．3．3 木脚手板应采用杉木或松木制作，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GBJ 5）中Ⅱ级材质的规定。脚手板厚度不应小于50mm，两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
3．3．4 竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板。
3．4 连墙件
3．4．1 连墙杆的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中Q235－A级钢的规定。
4 荷载
4．1 荷载分类
4．1．1 作用于脚手架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。
4．1．2 永久荷载（恒荷载）可分为：
（1） 脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；
（2） 构、配件自重，包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。
4．1．3 可变荷载（活荷载）可分为：
（1） 施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重；
（2） 风荷载。
4．2 荷载标准值
4．2．1 永久荷载标准值应符合下列规定：
（1） 每米立杆承受的结构自重标准值，宜按本规范附录A表A－1采用；
（2） 冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准值，应按表4.2.1－1采用；
脚手板自重标准值 表4.2.1－1
（3） 栏杆与挡脚板自重标准值，应按表4.2.1－2采用。
栏杆、挡脚板自重标准值 表4.2.1－2
（4） 脚手架上吊挂的安全设施（安全网、苇席、竹笆及帆布等）的荷载应按实际情况采用。
4．2．2 装修与结构脚手架作业层上的施工均布活荷载标准值，应按表4.2.2采用；其他用途脚手架的施工均布活荷载标准值，应根据实际情况确定。
施工均布活荷载标准值 表4.2.2
注：斜道均布活荷载标准值不应低于2kN/m2
4．2．3 作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：
wk=0.7μz·μs·w0 （4.2.3）
式中 wk——风荷载标准值（kN/m2）；
μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）规定采用；
μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范表4.2.4的规定采用；
w0——基本风压（kN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）的规定采用。
4．2．4 脚手架的风荷载体型系数，应按表4.2.4的规定采用。
脚手架的风荷载体型系数μs 表4.2.4
注：1．μstw值可将脚手架视为桁架，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）表6.3.1第32项和第36项的规定计算；
2．φ为挡风系数，φ=1.2An/AW，其中An为挡风面积；AW为迎风面积。敞开式单、双排脚手架的φ值宜按本规范附录A表A－3采用。
4．3 荷载效应组合
4．3．1 设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按表4.3.1采用。
荷载效应组合 表4.3.1
4．3．2 在基本风压等于或小于0.35kN/m2的地区，对于仅有栏杆和挡脚板的敞开式脚手架，当每个连墙点覆盖的面积不大于30m2，构造符合本规范第6.4节规定时，验算脚手架立杆的稳定性，可不考虑风荷载作用。
5 设计计算
5．1 基本设计规定
5．1．1 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。可只进行下列设计计算：
（1） 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算；
（2） 立杆的稳定性计算；
（3） 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；
（4） 立杆地基承载力计算。
5．1．2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。
5．1．3 脚手架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。
验算构件变形时，应采用荷载短期效应组合的设计值。
5．1．4 当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。
5．1．5 50m以下的常用敞开式单、双排脚手架，当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸，且符合本规范表5.1.7注、第6章构造规定时，其相应杆件可不再进行设计计算。但连墙件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。
5．1．6 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。
钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm2） 表5.1.6
5．1．7 扣件、底座的承载力设计值应按表5.1.7采用。
扣件、底座的承载力设计值（kN） 表5.1.7
注：扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N·m，且不应大于65N·m
5．1．8 受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。
受弯构件的挠度 表5.1.8
注：l为受弯构件的跨度。
5．1．9 受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。
受压、受拉构件的容许长细比 表5.1.9
注：计算λ时，立杆的计算长度按本规范（5.3.3）式计算但k值取1.00，本表中其它杆件的计算长度l0按l0=μl=1.27l计算。
5．2 纵向水平杆、横向水平杆计算
5．2．1 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算：
σ=M/W≤f （5.2.1）
式中 M——弯矩设计值，应按本规范第5.2.2条的规定计算；
W——截面模量，应本规范附录B表B采用；
f——钢材的抗弯强度设计值，应按本规范表5.1.6采用。
5．2．2 纵向、横向水平杆弯矩设计值，应按下式计算：
M=1.2MGk+1.4ΣMQk （5.2.2）
式中MGk——脚手板自重标准值产生的弯矩；
MQk——施工荷载标准值产生的弯矩。
5．2．3 纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定：
v≤[v] （5.2.3）
式中 v——挠度；
[v]——容许挠度，应按本规范表5.1.8采用。
5．2．4 计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度l0可按图5.2.4采用；双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a=500时，其计算外伸长度a1可取300mm。
（a）双排脚手架；（b）单排脚手架
1―横向水平杆；2―纵向水平杆；3―立杆
图5.2.4 横向水平杆计算跨度
5．2．5 纵向或横向水平与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：
R≤Rc
式中 R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
Rc——扣件抗滑承载力设计值，应按本规范表5.1.7采用。
5．3 立杆计算
5．3．1 立杆的稳定性应按下列公式计算：
5．3．2 计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算：
不组合风荷载时
N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk （5.3.2－1）
组合风荷载时
N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4ΣNQk （5.3.2－2）
式中NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力；
NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；
ΣNQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内离工荷载总和的1/2取值。
5．3．3 立杆计算长度l0应按下式计算：
l0=kμh （5.3.3）
式中 k——计算长度附加系数，其值取1.155。
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.3.3采用；
h——立杆步距。
脚手架立杆的计算长度系数μ 表5.3.3
5．3．4 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw，可按下式计算：
Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωklah2/10 （5.3.4）
式中 Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；
ww——风荷载标准值，应按本规范（4.2.3）式计算；
la——立杆纵距。
5．3．5 立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：
（1） 当脚手架搭设尺寸采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距时，应计算底层立杆段；
（2） 当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时，除计算底层产杆段外，还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算；
（3） 双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性，应按本规范公式5.3.1－1或5.3.1－2进行计算。
5．3．6 当立杆采用单管时，敞开式、全封闭、半封闭脚手架的可搭设高度Hs，应按下列公式计算并取小者。但当符合本规范第4.3.2条规定时，可仅计算（5.3.6－1）式：
……
有了这些条件便可以在标准附录的表里确定，计算出横纵坐标的值，其交叉点所在的位置便是拍片的次数。
这里是用4730标准具个例子，选用其它标准略有出入。但道理都是一样的。
当然也可用计算发确定透照次数 较查表法繁琐些。
仍有疑问可消息我。
————无损检测人
另：满堂脚手架按搭设的水平投影面积计算，不扣除垛，柱所占的面积。满堂脚手架高度以设计层高计算，高度在3.6m至5.2m时，按满堂脚手架基本层计算。高度在5.2以上时，每增加1.2m，按增加一层计算，增加高度在0.6m以内时舍去不计。
例：设计层高为9.2m时，其增加层数为：
（9.2-5.2）/1.2=3（层），余0.4m舍去不计。
由于中国近海油田产出的原油多具有高凝固点、高黏度以及高含蜡特性，因此在渤海湾、北部湾和珠江口海域已开发的海上油田所铺设的海底输油管道，全部采用热油输送工艺和保温管道结构。
海底高凝、高黏原油管道输送技术，是我国从海底管道工程起步阶段就注意研究和引进的。从20世纪80年代初期渤海的埕北、渤中28-1、到渤中34-2/4油田和南海北部湾涠10-3油田开发配套的海底输油管道工程，都涉及如何解决好原油输送技术的问题。我们结合油田原油特性，与日本和法国石油工程界合作，研究采用了安全可靠的工程对策，学习引进了相关设计、施工和运行管理技术。随后在渤海湾和北部湾自营开发的诸多油田开发工程中，设计、铺设了众多海底输油管道，形成了我国一套完整的海底高凝、高黏原油管道输送技术。通过大量工程实践应用和检验，证明该技术是实用和可靠的。
一、输送工艺
针对高凝、高黏原油的管道输送，国内外在油田及外输管道工程上使用了各种减阻、降黏方法，诸如加化学药剂、乳化降黏、水悬浮输送以及黏弹性液膜等，进行过大量研究和试验，但由于技术上、经济上的种种原因，均未得到广泛应用。目前，最实用、最可靠的方法仍是采用加热降黏防止凝固的输送工艺。
对高凝原油，为防止原油在管道输送过程中凝固，依靠加热使管道中的原油温度始终维持在凝固点以上。
对高黏原油，采用加热降低黏度，满足管道压降需求和节约泵送能耗。当然，在采用热油输送工艺的同时，一般都相应采用保温管道结构。
（一）工艺模拟计算分析
海上油田开发工程涉及到的海底输油管道，其输送工艺模拟计算，一般要根据油田地质开发提供的逐年产量预测（并考虑一定设计系数），计算不同情况（管径、输量、入口温度等）下的压降、温降以及管道内液体滞留量和一些必要的工艺参数。依此选择最佳管径，确定出不同情况下的工艺参数（不同生产年的输送压力、温度等）。
近年来，原油管道输送工艺模拟计算分析普遍采用计算机模拟程序进行。中国海油从加拿大NEOTEC公司引进了PIPEFLOW软件，该软件与流行的PIPESIM、PIPEPHASE等商业软件类同，汇编了各种计算方法及一些修正系数、参考数据库，供设计分析者选用。
（二）保温材料的选择和厚度确定
对采用热油输送工艺的海底管道，热力计算是非常重要的环节，而其中管道传热系数K值又是管道热力条件的综合表现。K值除受管道结构影响外，埋地的地温条件、保温材导热系数和保温材厚度是三大影响因素。
从计算分析结果看，由于地温变化不大对K值影响不明显，只是在低输量时，要注意其对终温的影响。
保温材性质和保温层厚度是影响K值最关键的因素，也是影响管道终温的关键因素。目前国内选用的保温材料与国外最常用的一样，是采用聚氨酯泡沫塑料。这是一种有机聚合物泡沫，能形成开孔或闭孔蜂窝状结构，优点是导热系数小（≤0.03W/m2·h．℃）、密度低（40～100kg/m3）和吸水率小（≤3%），且化学稳定性好，同时工业生产成熟，价格相对便宜。从保温效果考虑，当然是保温层厚度越大越好，但是，当保温层厚度达到一定值时，保温效果的增加和厚度的增量不再呈线性增加的关系，而是增加十分平缓。特别是对海底管道，保温层厚度增加意味着外管直径增加，就长距离管道而言，外管增加一级管径，钢管用量和施工费增加都是十分可观的。因此，根据计算分析和优化设计，认为选用保温层厚度为50mm是合理的。
（三）停输和再启动计算分析
停输和再启动计算分析是高凝、高黏原油海底管道工艺设计的重要内容，将直接关系到管输作业的安全和可靠。
停输后的温降分析，视为最终确定管道安全时间。对于采用热油输送工艺的管道停输后，随着存油热量散失，原油将从管壁向管中心凝固，凝层的加厚及凝结时释放的潜热将延缓全断面凝固的过程。存油凝固时间取决于管道保温条件、油品热容、停输时的温度和断面直径。通常这些数值越大，全断面凝固时间就越长。一般凝油层厚度在管道轴向是一个变化值，通常以管道终断面凝油厚度作为安全停输时间的控制值。
对于加热输送的高凝、高黏原油管道发生停输，且预计在安全停输时间内时，不能恢复管道输油，为保证管道安全，最有效的措施是在管内存油开始凝固时，用水或低凝油将其置换。
停输后的再启动分析，是考虑管道发生停输后可能出现的最不利工况和环境条件，此时要恢复通油，需计算所需的再启动压力和提出实现再启动要采取的措施以及增设必要的设备和设施。
通常，再启动压力（P），用下式计算：
中国海洋石油高新技术与实践
式中：P为再启动压力（Pa）P。为管道出口压力（Pa）Di为管道内径（m）；τ为原油在停输环境温度下的屈服应力（Pa）L为管道可能凝固的长度（m）。
（四）水化物和冲蚀的防止措施
海上油田开发工程涉及的输油管道，是一种与陆上原油长输管道和海上原油转输管道不同的管道，它是从井口平台产出的原油气水混输至中心处理平台或浮式生产贮油装置的油田内部集输管道。该类海底管道输送时伴有从井口采出的水和气，属于混输管道，对这类油管道，也是采用加热输送工艺和保温管道结构。
做这类混输油管道的工艺设计，除做净化原油输送管道通常要进行的模拟计算分析外，还要增加段塞流分析和防止水化物和冲蚀产生的分析。
段塞流现象是油气混输过程中的一个重要问题。正常输送过程中，如何判定是否出现严重的段塞流，以及如何确定段塞流长度，目前已经有了通用的分析计算判断方法。在清管作业过程中，由于管道内存在一定的滞留液量，因此在清管器前将形成液体段塞流。在下游分离设备设计中必须考虑清管作业引起的段塞流影响，一般是设计一定的缓冲容量，使容器操作始终维持在正常液位与高液位报警线之间，确保生产正常。
水化物是影响海底混输管道操作的一大隐患，特别是在以下三种工况下可能出现水化物，为此提出了防止形成水化物的措施：①低输量状况，为防止水化物生成，要求在输送过程中，管道内油气温度始终维持在水化物生成温度以上。但在低输量状况下，温降很快，根据水化物生成曲线判断，可能会生成水化物。此时应及时注入甲醇之类的防冻液（水化物抑制剂），以防止水化物生成；②停输过程，在长期停输状态下，由于管道内油气温度降到了环境温度，且管内压力仍保持较高压力状态，所以可能生成水化物。此时，应采取的措施，一是给管道卸压，二是往管道内注入水化物抑制剂；③重新启动，通常停输后再启动，需要高于正常操作压力的启动压力，而这时温度又往往很低，故很容易生成水化物。此时应采取连续注入水化物抑制剂的做法，直到管道内温度达到正常操作温度为止。
防止产生冲蚀是油气混输管道工艺设计不容忽视的问题。对多相混输管道，若流速超过一定值时，液体中含有的固体颗粒会对管道内壁形成一种强烈的冲刷腐蚀，特别是在急转弯处如海底管道立管及膨胀弯处。因此设计时要计算避免冲蚀的最大流速，其公式为：
中国海洋石油高新技术与实践
式中：Ve为冲蚀速度（ft
lft=0.3048m。/s）；
pm为在输送状态下，多相混合物的密度（磅1磅＝0.453592kg。
/立方英尺l立方英尺＝20831685×10-2m3。
）；C为经验系数，连续运行取100，非连续运行取125。冲蚀速度是混合物密度的函数，混合物密度越大，冲蚀速度越小，混合物密度越小则冲蚀速度越大。为保证在管道内不产生冲蚀现象，应控制管内流体流速一定低于计算出的最低冲蚀速度。
（五）操作管理
对海底高凝、高黏原油管道特别要注意以下操作管理问题。
1．初始启动
初始投产运营，一般采用以下作业步骤：①用热水或热柴油预热管道，使管道建立起适应投产作业的温度场；②待测得出口温度达到设计要求后，按要求开井投产。
2．停输及再启动
停输一般分应急停输和计划停输两大类，停输情况不同，再启动方式也不同。为确保管道停输后的再启动，一般在井口平台上设置高压再启动泵。
a．对短期停输，指管内流体最低温度在某个设计值（如原油凝固点）以上，可使井口油气直接进管道或用高压泵启动。
b．对长期停输，在停输之前，应启动高压泵完成管内流体置换作业。如果事先没有准备，属于意外突然停输，一旦停输时间较长，管道内降至环境温度，原油析蜡并凝固。此时，要采用启动高压泵，用柴油置换出原油，然后按初始启动步骤进行。
3．清管
在正常生产过程中，应根据生产情况经常进行清管作业，清除管内蜡沉积和滞留液体，以提高输送效率和减小腐蚀。
4．化学剂注入
在正常输送过程中，应考虑注入以下化学剂：
防垢剂——防止管内由于原油含水而结垢使输量减少；
防蜡剂——防止原油中蜡凝结在管内沉积；
防腐剂——可在管内壁形成一层保护膜，使腐蚀液与管内壁隔离，起到保护作用；
防冻剂——甲醇之类，为防止水化物生成。
二、保温海底管道结构
对采用热油输送工艺的海底高凝、高黏原油管道，为使沿程温降减慢减小，最常见也是最实用的是将输油钢管做成保温结构。我们广泛应用了海底保温管道结构，形成了完整的设计和施工技术。
（一）已应用的结构类型及特点
海底钢管保温管道结构（在此不涉及可挠性软管海底管道），可归结为两大类型：一是双层钢管保温结构；二是单层钢管保温结构。
1．双层钢管保温结构。
或称复壁管结构，其管体断面如图15-3所示。在这一类型中，又存在三种形式。
图15-3 双钢管保温结构
图15-4 带封隔法兰的双层钢管保温结构
第一种形式：管体结构如图15-4所示。单根管节（一般长度为12m或40ft）每端均设较强的封隔法兰。在内外管之间的环形空间，注入发泡材料，形成封闭止水保温单元。这个单元内外管靠两端封隔法兰连为一体，内管的热伸缩靠封隔法兰强行约束，使内外管不发生相对错动。海上铺管时，相邻两个管节的外管，用两个半瓦短节相接。这种形式的优点在于万一管道外管或接口处发生破损，保温失效就被限制在最小范围内。缺点是接口焊接工作量大，用铺管船法铺管，速度上不去，致使工程费用高。
图15-5 带特殊接头的双层钢管保温结构
图15-6 内外管可相对移动的双钢管保温结构
第二种形式：保温管节两端内外管采用特殊接头连接，如图15-5所示。最早是由壳牌石油公司等提出研究，后来为意大利Snamprogetti公司开发成专利产品，它已在一些海底管道工程中投入使用。显然，这种形式已经保留了第一种形式的优点，又克服了其不足。在铺管船上它可以像铺单层钢管一样，多个焊接站进行流水作业，使海上铺管速度大大增加。这种形式的问题在于接头是专利产品，费用高。我国南海东部惠州26-1油田的海底输油管道应用了该专利产品。
第三种形式，如图156所示。这种形式，内外管可做相对移动。在海上连接时，内管接口焊好后，补上接口保温材料，然后拉动外管进行对接，无需采用半瓦管。相对来讲，可减少海上焊接工作量，提高铺管速度。中国海油通过与日本的公司合作，引进了这种形式保温海底管道设计与海上安装技术，在已经铺设的诸多海底输油管道上均采用了这种结构形式。
2．单层钢管保温结构。
这类结构与双层钢管保温结构的区别在于外面的护套管不用钢管。按照外套管材料不同，又可分为以下五种。
第一种，高密度聚乙烯外套（Highdensity polyethylene jacket）。高密度聚乙烯是一种超高分子量聚合物，它是阻止水蒸气通过的极好材料。这种超高分子量改善了钢管抗磨、抗冲击、抗撕裂和整体物理强度力学性质。这种预成型的外套系统，与钢管外套相比，具有重量轻、无需作防腐蚀保护的特点。暴露在管节两端的保温泡沫采用热缩性聚合物端帽保护，现场接点处也用热收缩套作止水防腐蚀处理。这种外套系统已被欧美国家的公司在阿拉伯湾、加蓬外海的海底管道工程中应用，最近几年，应用水深已达43m。
第二种，锁接螺旋钢外套（Spirally crimped steel jacket）。这种外套的特点是用钢量远低于采用常规钢管的管道外套。现场接口处不需对焊，暴露在管节端部的泡沫保温材料仍用热缩性端帽保护。这种外套系统，在国外已广为应用，最大应用水深已达55m。
第三种，模制的聚氨酯外套（Molded polyurethane jacket）。这种外套将防腐蚀材料和聚氯乙烯（PVC）泡沫保温材料结合为一体（图15-7）。其优点是：①管道能保持较好的柔度，可用卷绕船铺设。②在海底万一外套被损伤，暴露在水中的保温材料很少，不像其他系统会整个管节泡水。③在保证泡沫干燥方面有较高可靠度。
图15-7 模制聚氨酯外套保温结构
图15-8 橡胶外套保温结构
第四种，橡胶外套（Rubberjacket）。与模制聚氨酯外套相似（图15-8）。只是外套是由PVC泡沫与橡胶层组成。大约每层PVC厚5～8mm，橡胶层厚1mm，层数的多少取决于保温要求，但最外层的PVC泡沫要用较厚的橡胶层来覆盖保护。
第五种，取消外护套系统。在输油钢管的外面施加的保温材料，既能防水也有良好的保温性能，同时又能抗较高的静水压力和具有抗机械破坏较强的能力。这种结构应该说是真正意义上的单层钢管保温结构。
（二）设计和施工关键技术
在我国建成的海底钢管保温管道绝大多数是双重钢管保温结构。该项保温结构的设计和施工技术是由中国海油从日本引进的。
1．设计关键技术
双重钢管保温结构的海底管道设计，关键技术是平管部分结构分析和立管膨胀弯系统的整体分析。
对平管部分的结构分析，应用日本新日铁公司开发的“DPIPE”计算机分析程序。该分析程序的结构模型如图15-9所示。
图15-9 平管结构分析模型
A,A′—外管的不动点；B,B′，E,E′一内外管之间的锚固点（隔舱壁）；D—内管的不动点；KB,KB´—弹簧常数；Wf—与土壤的摩擦荷载；A-A′—不动部分（外管）；Li+Lm,Li′＋Lm′—可动部分（外管）
图中，模拟两端立管膨胀弯约束的弹簧刚度KB、KB´由其后说明的立管膨胀弯和平管连接整体分析模型求出。
对埋地管道，管土之间的摩擦荷载Wf由下式计算：
中国海洋石油高新技术与实践
式中：W=r'hDo；μ是摩擦系数；Do为管道外径；ws为管道水下单位重量；r´为土壤水下容重；h为埋深。
对立管膨胀弯系统的整体分析，采用日本新日铁公司开发的大型三维管道结构分析程序“PIDES”软件。
图15-10给出按该软件建立三维结构分析模型的一个工程实例图。
图15-10 立管膨胀弯系统结构分析模型实例示意图
图15-11 工况组合分析实例示意图
对所建立的系统结构分析模型，要按规范要求和工程实际情况进行充分和必要的多种荷载工况组合分析，一般要考虑的荷载有功能荷载（压力、温度、质量等）、环境荷载（风、浪、流、冰等）、特殊荷载（如地震）以及立管依附的平台位移和平管膨胀伸长施加的荷载。
图15-11给出了一个立管膨胀系统工况组合分析的实例，荷载作用方向是要考虑的重要因素。
2．施工关键技术
从日本引进的双重钢管保温结构的海底管道陆上预制和海上安装技术，主要特点是：预制时单根管节（12m长）保温材固定在内管上，保温材与外管内壁间有一定量空气层，允许内外钢管相互移动，只是在一定长度上（比如2km或1km）才设置刚性锚点法兰形成环形空间的水密隔舱。这样，在海上铺管法安装时，管节连接将能如前图15-6所示，内管焊接合格再补上接口防腐涂装和相应保温材后，采用拉移外管对口焊接的做法，会明显减少外管接口焊接工作量，提高海上铺管速度。
（三）在渤海蓬莱（PL)19-3油田I期海底管道工程中的应用
双重钢管保温结构的海底管道，通过我国诸多工程实践的检验表明是安全可靠的，但也存在用钢量大、海上安装速度慢导致工程造价高的缺点。研究和采用单管保温结构，是保温海底管道技术发展方向。
其中采用锁接螺旋薄钢板（厚1mm）作外套的单管保温结构在2002年由PHILLIPS公司操作的蓬莱19-3油田I期海底管道工程中成功地被应用了。图15-12给出了该保温管道的断面结构。
中国海油正在研究试制用高密度聚乙烯（PE）作外套的单管保温结构管道。这项技术在国外早有应用，结合我国具体情况，特别是在渤海水深小于30m，甚至诸多滩海油田水深小于5米的情况下，采用这种保温结构经济可靠，所用材料和技术均可实现本地化和国产化，有很好的应用前景。
图15-13示出正在研制的PE外套保温管道断面结构。
图15-12 PL19-3海底管道断面结构
图15-13 PE外套保温管断面结构
表15-3给出所研制保温管道的技术参数。
表15-3 保温管道技术参数表
当然，真正意义上的单管保温结构管道，应该是取消外护套系统，在输油钢管外面施加既能防水也具良好保温性能且有较强抗静水压力及抗机械破损能力的保温材，无疑这是该项技术发展的最终方向。目前，在我国南海东部惠州26-1北油田（水深约120m）一条直径为254mm、长约8.7km的海底保温输油管道，通过深入研究和招标推动，已经具备了工程实用基础，其技术可行性和价格被接受性都得出了较好的结论。
换热量；Q=4000X(105-20)X1.205X0.24=98328kcal/h
△t=99.3℃，K=25，富裕量25%
A=98328/99.3/25X1.25=50㎡/台
这个是简易计算，应该可以适用。换热系数的K值和窄隙流通面与迎风面的比值有关，与翅片效率也有关，具体请制造商提供计算书，并与之签定确保达到换热效果的技术协议作为合同附件，可转嫁设备投资风险。
超声波探头
以构造分类
1.直探头: 单晶纵波直探头 双晶纵波直探头
2.斜探头: 单晶横波斜探头a1<aL<aⅡ ， 双晶横波斜探头
单晶纵波斜探头 aL<a1为小角度纵波斜探头
aL在a1附近为爬波探头 爬波探头；沿工件表面传输的纵波，速度快、能量大、波长长探测深度较表面波深，对工件表面光洁度要求较表面波松。（频率2.5MHZ波长约2.4mm，讲义附件11、12、17题部分答案）。
3.带曲率探头: 周向曲率 径向曲率。
周向曲率探头适合---无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测。工件直径小于2000mm时为保证耦合良好探头都需磨周向曲率。
径向曲率探头适合---无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测。工件直径小于600mm时为保证耦合良好探头都需磨径向曲率。
4.聚焦探头: 点聚焦 线聚焦。
5.表面波探头:(当纵波入射角大于或等于第二临界角,既横波折射角度等于90形成表面波).
沿工件表面传输的横波，速度慢、能量低、波长短探测深度较爬波浅，对工件表面光洁度要求较爬波严格。
第一章“波的类型”中学到：表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。（频率2.5MHZ波长约1.3mm，讲义附件11、12题部分答案）。
压电材料的主要性能参数
1.压电应变常数d33:
d33=Dt/U在压电晶片上加U这么大的应力,压电晶片在厚度上发生了Dt的变化量,d33越大,发射灵敏度越高(82页最下一行错)。
2.压电电压常数g33:
g33=UP/P在压电晶片上加P这么大的应力.在压电晶片上产生UP这么大的电压,g33越大,接收灵敏度越高。
3.介电常数e:
e=Ct/A[C-电容、t-极板距离(晶片厚度)、A-极板面积(晶片面积)]
C小→e小→充、放电时间短.频率高。
4.机电偶合系数K:
表示压电材料机械能(声能)与电能之间的转换效率。
对于正压电效应:K=转换的电能/输入的机械能。
对于逆压电效应:K=转换的机械能/输入的电能.
晶片振动时,厚度和径向两个方向同时伸缩变形,厚度方向变形大,探测灵敏度高,径向方向变形大,杂波多,分辨力降低,盲区增大,发射脉冲变宽.（讲义附件16、19题部分答案）。
声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探头频率: 2.500MC
探头K值: 1.96 探头前沿: 7.00MM 坡口类型: X
坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00MM 补 偿: -02 dB
判 废: +05dB 定 量: -03dB 评 定: -09 dB
焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09
声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探头频率: 5.00 MC
探头K值: 1.95 探头前沿: 7.00 MM 坡口类型: X
坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00 MM 补 偿: -02 dB
判 废: +05 dB 定 量: -03 dB 评 定: -09 dB
焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09
5.机械品质因子qm:
qm=E贮/E损,压电晶片谐振时,贮存的机械能与在一个周期内(变形、恢复)损耗的能量之比称……损耗主要是分子内摩擦引起的。
qm大,损耗小,振动时间长,脉冲宽度大,分辨力低。
qm小,损耗大,振动时间短,脉冲宽度小,分辨力高。
6.频率常数Nt:
Nt=tf0,压电晶片的厚度与固有频率的乘积是一个常数,晶片材料一定,厚度越小,频率越高. （讲义附件16、19题部分答案）。
7.居里温度Tc:
压电材料的压电效应,只能在一定的温度范围内产生,超过一定的温度,压电效应就会消失,使压电效应消失的温度称居里温度(主要是高温影响)。
8．超声波探头的另一项重要指标：信噪比---有用信号与无用信号之比必须大于18 dB。（为什么？）
探头型号
(应注意的问题)
1．横波探头只报K值不报频率和晶片尺寸。
2．双晶探头只报频率和晶片尺寸不报F(菱形区对角线交点深度)值。
例：用双晶直探头检12mm厚的板材，翼板厚度12mm的T型角焊缝，怎样选F值？
讲义附件（2题答案）。
应用举例
1.斜探头近场N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探头近场N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.横波探伤时声束应用范围:1.64N-3N。
纵波探伤时声束应用范围:³3N。
双晶直探头探伤时,被检工件厚度应在F菱形区内。
3.K值的确定应能保证一次声程的终点越过焊缝中心线，与焊缝中心
线的交点到被检工件内表面的距离应为被检工件厚度的三分之一。
4.检测16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一种探头合适(聚峰斜楔).以5P9X9K2探头为例。
(1).判断一次声程的终点能否越过焊缝中心线?
（焊缝余高全宽+前沿）/工件厚度
(2).利用公式：
N?(工件内剩余近场长度)=N(探头形成的近场长度)—N?(探头内部占有的近场长度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,计算被检工件内部占有的近场长度。讲义附件（14题答案）。
A． 查教材54页表:
材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3
有机玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52
聚砜 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44
有机玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44
聚砜 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33
COSb/COSa、tga/tgb与K值的关系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 计算可知α=41.35°.
B． λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C． 参考图计算可知：
tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.
cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,
L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N?)
由（1）可知，IS=35.8mm, 2S=71.6mm
N=axbxcosβ/pxλxcosa=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,
1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.
工件内部剩余的近场(N?)=N-N?=20.6mm(此范围以内均属近场探伤).
(1.64N-N?)与IS比较, (3N-N?)与2S比较,
使用2.5P13X13K2探头检测16mm厚工件,1.64N与3N和5P9X9K2探头基本相同,但使用中仍存在问题，2.5P9X9K2探头存在什么问题？
一.探伤过程中存在的典型问题:
不同探头同一试块的测量结果
反射体深度 1#探头 2#探头
横波折射角 声程 横波折射角 声程
mm ( ) mm ( )mm
2021.7 21.7 32.8 24.3
4024.4 45.0 32.5 49.8
6025.870 30.975.6
8028.9 101.8 29.1 102.0
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20.
试验中发现:同一探头(入射角不变)在不同深度反射体上测得的横波折射角不同,进一步试验还发现,折射角的变化趋势与晶片的结构尺寸有关,对不同结构尺寸的晶片,折射角的变化趋势不同,甚至完全相反,而对同一
晶片,改变探头纵波入射角,其折射角变化趋势基本不变,上表是两个晶片尺寸不同的探头在同一试块上测量的结果.
1#探头声束中心轨迹 2#探头声束中心轨迹
1.纵波与横波探头概念不清.
第一临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,当CL2>CL1时,bL>aL,随着aL增加,bL也增加,当aL增加到一定程度时,bL=90,这时所对应的纵波入射角称为第一临界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,当aL<aI时,第二介质中既有折射纵波L¢¢又有折射横波S¢¢.
第二临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 当Cs2>CL1时,bS>aL,随着aL增加,bS也增加,当aL增加一定程度时,bS=90,这时所对应的纵波入射角称为第二临界角aⅡ.aⅡ
=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.当aL=aI--aⅡ时,第二介质中只有折射横波S,没有折射纵波L,常用横波探头的制作原理。
利用折射定律判断1#探头是否为横波探头。
A. 存横波探伤的条件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角为21.7时： Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15,
小于第一临界角27.6。
折射角为28.9时：
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小于第一临界角27.6。
C.如何解释1#探头随反射体深度增加,折射角逐渐增大的现象,由A、B
可知,1#探头实际为纵波斜探头,同样存在上半扩散角与下半扩散角,而且上半扩散角大于下半扩散角。（讲义附件9题答案）。
纵波入射角aL由0逐渐向第一临界角aI(27.6)增加时,第二介质中的纵波能量逐渐减弱,横波能量逐渐增强,在声束的一定范围内,q下区域内的纵波能量大于q上区域内的纵波能量,探测不同深度的孔,实际上是由q下区域内的纵波分量获得反射回波最高点。
由超声场横截面声压分布情况来看,A点声压在下半扩散角之内,B点声压在上半扩散角之内,且A点声压高于B点声压。再以近场长度N的概念来分析,2.5P 13´13 K1探头N=36.5mm,由此可知反射体深度20mm时,声程约21.7mm,b=21.7时N=40.07mm为近场探伤。
在近场内随着反射体深度增加声程增大,A点与B点的能量逐渐向C点增加,折射角度小的探头角度逐渐增大,折射角度大的探头角度逐渐减少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13´13 K2探头为例,b=15mm与b=11mm,斜楔为有机玻璃材料
(1).检测20mm厚,X口对接焊缝,缺陷为焊缝层间未焊透.
(2).信噪比的关系:有用波与杂波幅度之比必须大于18dB.
(3).为什么一次标记点与二次标记点之间有固定波？
由54页表可知：COSb/COSa=0.68，K2探头b=63.44°，
COS63.44°=0.447，COSa=0.447/0.68=0.66，
COSa=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。（讲义附件6题答案）。
3.如何正确选择双晶直探头:
(1).构造、声场形状、菱形区的选择
(2).用途:为避开近场区,主要检测薄板工件中面积形缺陷.
(3).发射晶片联接仪器R口,接收晶片联接T口(匹配线圈的作用).
4.探头应用举例:
二.超声波探头的工作原理:
1．通过压电效应发射、接收超声波。
2．640V的交变电压加至压电晶片银层，使面积相同间隔一定距离的两块金属极板分别带上等量异种电荷形成电场，有电场就存在电场力，压电晶片处在电场中，在电场力的作用下发生形变，在交变电场力的作用下，发生变形的效应，称为逆压电效应，也是发射超声波的过程。
3．超声波是机械波，机械波是由振动产生的，超声波发现缺陷引起缺陷振动，其中一部分沿原路返回，由于超声波具有一定的能量，再作用到压电晶体上，使压电晶体在交变拉、压力作用下产生交变电场，这种效应称为正压电效应，是接收超声波的过程。正、逆压电效应统称为压电效应。
※以仪器的电路来说，只能放大电压或电流信号，不能放大声信号。
试块
※强调等效试块的作用。
1．常用试块的结构尺寸、各部位的用途，存在问题；（讲义附件8、10、13、18题答案）。
2．三角槽与线切割裂纹的区别；
3．立孔与工件中缺陷的比较：
4．几种自制试块的使用方法；
A．奥氏体试块：
B．双孔法校准（主要用于纵波斜探头探伤,如螺栓）（讲义附件5、7题答案）。
计算公式：令h2/h1=n；
a=[n（t1+f/2）-（t2+f/2）]/(n-1) …… 1式
t1与t2为一次声程分别发现h1与h2孔时的声程（包含a）；
COSb=h1/（t1+f/2-a），b=COSh1/（t1+f/2-a）；
tgb=K，K=tgCOSh1/（t1+f/2-a） …… 2式
b=（L2-nL1）/（n-1） …… 3式
C．外圆双孔法校准原理（外径f>100mm的工件周向探伤用）：
计算公式：q=（ - ）180/Rp …… 1式
…… 2式
j=Sin[Sinq（R-h2）/A¢B] …… 3式
b=Sin（R-h1）Sinj/R …… 4式
tgb=K=tgSin（R-h1）Sinj/R …… 5式
=ÐeR/57.3- …… 6式
Ðe=Ðj-Ðb.
D.双弧单孔法校准（外径Φ<100mm的工件周向探伤用）:
(1)距离校准同CSK-ⅠA校圆弧
(2).K值校准 b=COS[R2+(S+f/2)-(R-h)]/2R2(S+f/2) tgb=K
（讲义附件3、15题答案）。
常用的两种探伤方法
1.曲线法
2.幅值法.
