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埋地管道纵向应力分析 由于纵向应变受土壤与管表面之间摩擦力的约束，埋地管道的直管段部分会产生以下三种纵向应力。①泊松效应应力:管子受内压时,其直径涨大而引起纵向收缩。收缩受到约束时，管道纵向即受到拉应力。其值为μσ，其中μ为泊松比（钢管μ值约为0.30）；σ为环向应力。②温度应力:管道操作温度高于安装温度时，管子在投产后受热伸长。这一伸长受到约束时，管道纵向承受压应力。其值为ɑEΔT，其中ɑ为管材的热胀系数；E为弹性模量；ΔT为管道操作温度与安装温度的差值。如果操作温度低于安装温度，管道纵向承受拉应力。③内压引起的纵向应力：在管道的弯头或阀门处，由于内压作用产生纵向力。此纵向力传到管壁上，产生拉应力，其值为0.5σ。对于埋地管道，此纵向力随着离远弯头或阀门而逐渐被土壤的摩擦力所平衡。
埋地管道纵向应力如下图。 A处有一清管器收发筒，管道经弯头入土，在弯头处破坏了土壤与管表面之间摩擦力的连续性,形成自由端。管道在B点受到土壤反力的约束。由B向C，土壤与管表面间的摩擦力逐渐积累，约束力逐渐增加,到C点时管子的纵向位移完全被约束住，即纵向位移为零。C点以后称为嵌固段;纵向应变不受约束的管段称为自由段；自由段和嵌固段之间称为过渡段，即图中BC部分。 管道在嵌固段所受纵向应力σL大，可按下式计算：式中负号表示压应力。一般对σL不必单独校核，但对σL和σ的组合应力，应按强度理论进行校核。
世界输气管道也经历了与中国相似的发展过程。18世纪以前，输气管道也使用木竹管。18世纪后期用铸铁管，19世纪90年代开始使用钢管。输气动力开始全靠天然气井口压力，1880年，美国采用蒸汽驱动的压气机。20世纪20～30年代采用了双燃料发动机驱动的压气机给管内天然气加压，输气压力从原来5883.6帕上升到27,440帕～41,160帕。输送距离也越来越长。后来又出现了规模巨大的管网系统。60年代开始，在天然气进出口国之间，相继建成了许多跨国管道，如由苏联经原捷克和斯洛伐克、奥地利、德国的1780千米的输气管道；由奥地利到意大利的长774千米的管道；由阿尔及利亚经突尼斯、地中海和突尼斯海峡到意大利的全长2,500千米的管道等。到1983年时，世界输气管道总长达到91.34万千米。长距离输气管道普遍采用压气机增压输送。输气管道在管材选用、提高输送效率、实现全线自动化等方面的技术也有了迅速的发展。管材广泛采用X—60低合金钢（度极限41,160帕），并开始采用X—65、X—70等更高强度的材料。为降低管道内的摩擦阻力，426毫米以上的新钢管已普遍采用内涂层。此外还开展了不同物性的气体在同一管道中顺序输送，以及－70℃低温、75,460帕高压的气态和液态天然气管道输送试验。
管线
长距离的输油管道系统的管线部份主要由以下设备组成：管道本身主体；沿线的阀门及其控制系统；通过河流、公路、山地的穿越设施；阴极保护装置以及简易道路、通讯系统、工作人员的住所等。长距离的输油管线由钢管焊接而成，管外包裹有绝缘层物质以防止土壤中的腐蚀性化学成份对管线本体造成侵蚀，管线本体内部还可内涂防腐材料以减少输送的油品本身对管线的腐蚀和提高管线管线的光滑度以加大运输量。每隔一定的距离或跨越大型障碍物时，管线都设有阀门，用以发生事故时阻断物料，以防止事故的扩大及方便维修设备。通讯设备是用于输油管道的输转调度的重要指挥工具，随着通讯卫星和自动化技术的发展，相关技术已经大量运用于油品的管道输送中。 [3]
输油管道所用的管材主要为碳素钢管，按照其制造工艺又可分为无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管具有强度高，规格多等特点，因此适用于腐蚀性较强的油品或者高温条件下的输送。无缝钢管又分为热轧和冷拔两种。由于冷拔加工会引起材料硬化，因此还需要依据管材的具体用途做相应的热处理。焊接钢管可分为对缝钢管和落选焊接管两种。由于碳素钢管的工艺特性导致了此种钢管在低温时候容易变脆，因此主要适用于常温管线，管材的使用温度也不宜超过300摄氏度，一般而言普通碳素钢管使用温度介于0至300摄氏度之间。若采用优质碳素钢管，则温度应用范围和放宽达—40至450摄氏度。钢管的实验压力一般为公称压力的1.5倍。当所输送物料的温度不超过200摄氏度时，工作压力就是公称压力。当温度超过200度是工作压力应相应低于公称压力。
钢管的外直径一般用大写字母D表示，其后面附加外径的数值，如：外直径为400mm的钢管用D400表示；钢管的内直径用字母小写d表示，其后附加内径数值，如内直径为300的钢管表示为d300；钢管的规格一般用“Φ外径×壁厚”表示，如外径为400mm，壁厚为6mm的管道表示为Φ400×6。常用钢管规格如下表所示：
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