燃气管道施工工艺
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钢质燃气管道施工工艺 1 1 适用范围 适用于供气压力不大于 300kPa 的市政燃气输配工程室外埋地钢质燃气管道工程的施工 1 2 施工准备 1 2 1 技术准备 1 施工前做好施工图纸的会审 编制施工组织设计及交底工作 2 施工测量完成施工交接桩 复测工作 并进行护桩及加密点布置 3 原材料和半成品检验试验 管节 阀门的进场试验已完成 1 2 2 材料要求 1 钢管 钢管的材料 规格 压力等级应符合设计规定 应有出厂合格证 表面应无显著锈蚀 裂 纹 斑疤 重皮和压延等缺陷 不得有超过壁厚负偏差的凹陷和机械损伤 钢管材质指标符合 低压流 体输送用焊接钢管 GB T 3092 输送流体用无缝钢管 GB T 8163 或 承压流体输送管道用螺旋 缝埋弧焊钢管 SY T 5036 的规定 2 管件 弯头 三通 封头宜采用成品件 应具有制造厂的合格证明书 热弯弯管应符合 钢制弯 管 SY 52537 标准 三通应符合 钢制对焊无缝管件 GB 12459 封头应符合 钢制压力容器 GB 150 的规定 管件与管道母材材质应相同或相近 管道附件不得采用螺旋缝埋弧焊钢管制作 严禁采用 铸铁制作 3 焊条 焊丝 应有出厂合格证 焊条的化学成分 机械强度应与管道母材相同且匹配 兼顾工作 条件和工艺性 焊条质量应符合国家现行标准 碳素钢焊条 GB T 5117 低合金钢焊条 GB T 5118 的规定 焊条应干燥 4 阀门 波形管 阀门规格型号必须符合设计要求 安装前应先进行检验 出厂产品合格证 质量 检验证明书和安装说明书等有关技术资料齐全 5 螺栓 螺母 应有出厂合格证 螺栓螺母的螺纹应完整 无伤痕 毛刺等缺陷 螺栓与螺母应配 合良好 无松动或卡涩现象 6 法兰 应有出厂合格证 法兰盘密封面及密封垫片 应进行外观检查 不得有影响密封性能的缺 陷存在 7 防腐材料 1 钢质管道外防腐有挤压聚乙烯防腐层 熔结环氧粉末防腐层 聚乙烯胶带防腐层 按普通级和 加强级基本结构应符合表 1 55 的规定 2 防腐层各种原材料均应有出厂质量证明书及检验报告 使用说明书 出厂合格证 生产日期及 有效期 3 防腐层各种原材料应包装完好 按厂家说明书的要求存放 在使用前均应由通过国家计量认证 的检验机构按国家现行标准 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 SY T 0413 的有关规定进行检测 性能达不到规定要求的不能使用 1 2 3 机具设备 1 设备 根据埋设管线直径大小 选择满足施工要求的起重机 挖掘机 铲车 运输车辆 蛙式打 夯机 切割机 发电机 空压机 电焊机 氩气瓶 焊炬 角向磨光机 烘干机 焊接保温桶 对口器 倒链 千斤顶 吊具 电火花检测仪 无损探伤仪 电动钢丝刷 风镐 空压机 全站仪 水准仪等 2 工具 盒尺 角尺 水平尺 线坠 铅笔 扳手 钳子 螺丝刀 手锤 气焊 焊缝检测尺 钢 刷 夜间交通警示灯等 1 2 4 作业条件 1 施工便桥经有关主管部门批准 地下管线和其他设施物探和坑探调查清楚 地上 地下管线设施 拆迁或加固措施已完成 2 现场条件 现场 三通一平 已完成 地下水位降至槽底 0 5m 以下 3 施工技术方案已完成审批手续 1 3 施工工艺 1 3 1 工艺流程 测量放线 土方开挖 管内外清扫及检查外防腐 排管及挖工作坑 下管 管道试焊 管道对口 管道焊接 管道附件安装 固定口绝缘防腐 强度试验及严密性试验 沟槽回填 管道通球吹扫 竣工验收 1 3 2 操作工艺 1 测量放线 根据设计图纸和交接桩测量资料 测设管道中线和高程控制桩 并放出基坑开挖上口线 具体操作 方法参照由测量队制订的市政工程施工测量专项方案执行 2 土方开挖 土方开挖参照 管线基坑明挖土方 施工 3 管内外清扫及检查外防腐 1 管内外清扫 首先对管材进行检验 管材检验可采用锤敲和外观检查 对裂纹 砂眼和有异常 声音的管道 不得使用 对合格的管材 先将管内杂物清除 然后用清理工具在两端来回拖动 将管内 清扫干净 再用钢刷把接口的两端刷出金属本色 并擦干净 2 管道外防腐检查 1 先用目测观察外防腐是否有破损 然后用火花检测仪 检漏电压为 15kV 检查有无漏点 发现漏处 宜采用辐射交联聚乙烯补伤片修补 2 补伤片的性能应达到收缩套 带 的规定 补伤片对聚乙烯的剥离强度应不低于 35N cm 3 补伤处应进行外观 漏点及粘力等逐个检查 4 每根管预留端头形成的裸露表面应涂刷硅酸锌涂料或无机可焊涂料 防止锈蚀 4 排管及挖工作坑 1 排管 钢管下沟前 用彩条布将检查合格的管道两端封好 在沟边把管道按型号和规格排好 排管时 钢管的纵向焊缝应位于中心垂线上半圆 45 左右 管件连接处和阀门位置的短节管不宜小于管 子的直径 且不得小于 200mm 2 挖工作坑 管子排列后 在钢管焊接固定口处 挖好工作坑 工作坑尺寸可参见表 1 56 和图 1 25 图 1 26 5 下管 1 采用吊车配合下管时 严禁将管子沿槽帮滚放 吊管用软质吊带 防止损坏防腐层 吊点最大 间距不得超过 8m 2 管沟尺寸应符合设计要求 沟底应平整 无碎石 砖块等硬物 沟底为硬层时 应铺垫细软土 垫层厚度应符合有关管道施工标准的规定 6 管道试焊 焊接前应通过试焊确定焊接材料和设备的性能 对口间隙 焊条直径 焊接层数 焊接电流 加强 面宽度及高度等参数 作为指导施工的工艺方法 7 管道对口 1 管道坡口 管道对口前采用气割与手提电动坡口机相结合打坡口 清根 管端面的坡口角度 钝边 间隙应符合设计规定 如设计无规定 应符合表 1 57 的规定 不得在对口间隙夹焊帮条或用加热 法缩小间隙施焊 打坡口后及时清理表面的氧化皮等杂物 2 对口前将管口以外 100mm 范围内的油漆 污垢 铁锈 毛刺等清扫干净 检查管口不得有夹层 裂纹等缺陷 检查管内有无污物并及时清理干净 3 直管段接口的折角不得大于 22 5 如超过 22 5 应采用机制弯头 弯曲半径不小于 3 5D D 为管子的直径 4 采用倒链找正 对口器进行固定对口 不得强力对口 纵向焊缝应错开 错开的间距应大于 100mm 且应放在中心垂线上半圆 45 左右 内壁应平齐 其错边量应小于或等于 0 2 倍壁厚且不大于 2mm 对口间隙应符合表 1 59 的规定 5 点焊 管口对好后应立即进行点焊 点焊的焊条或焊丝应与接口焊接相同 点焊的厚度应与第 一层焊接厚度相近且必须焊透 钢管的纵向焊缝及螺旋焊缝处不得点焊 点焊完毕方可拆掉对口器 点 焊的长度和点数见表 1 58 6 对口完成后及时进行编号 当天对好的口必须焊接完毕 8 管道焊接 按照试焊确定的工艺方法进行焊接 一般采用氩弧焊打底 手工电弧焊填充 盖面 DN700mm 以下钢 管采用单面焊 双面成型的方法 焊接层数应根据钢管壁厚和坡口形式确定 壁厚在 5mm 以下带坡口的 接口焊接层数不得少于两层 1 焊条 氩弧焊的焊丝和手工电弧焊的焊条应与母材材质相匹配 焊条 丝 的直径应根据管道壁 厚和接口形式选择 受潮生锈 掉皮的焊条 丝 不得使用 焊条在使用前应进行烘干 烘干后装入保温 筒进行保温储存 2 分层施焊 第一层用氩弧焊焊接 焊接时必须均匀焊透 并不得烧穿 其厚度不应超过焊丝的 直径 以后各层用手工电弧焊进行焊接 焊接时应将上一层的药皮 焊渣及金属飞溅物清理干净 经外 观检查合格后 才能进行焊接 焊接时各层引弧点和熄弧点均应错开 20mm 以上 并不得在焊道以外的管 道上引弧 每层焊缝厚度一般为焊条直径的 0 8 1 2 倍 3 每道焊缝焊完后 应清除焊渣 并进行外观检查 如有气孔 夹渣 裂纹 焊瘤等缺陷 应将 焊接缺陷铲除重新补焊 9 管道附件安装 1 各类阀门安装要点 阀门安装位置应符合设计要求 阀门在安装过程中不得使阀体承受意外应 力 2 法兰安装 遇有阀门等设备地段管道可用平焊钢法兰盘连接 法兰盘与管道装配时 管子穿入 法兰 管子端面与法兰的密封面留出 3mm 先焊内口 后焊外口 法兰内侧焊缝不得凸出法兰的密封面 3 波形管安装 1 严格按照设计图纸 选择合适的产品 2 严格按照产品说明书进行安装 3 波纹管安装在阀门的后面 按气流方向 4 波纹管安装应根据补偿零点温度定位 根据设计要求进行预拉伸或压缩 5 波纹管预拉 预压 后 要用螺栓做临时定位 安装完毕后应将定位螺栓松开 10 固定口的绝缘防腐 1 表面预处理 1 在防腐层涂敷前 先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物 并对钢管预热后进行表面预处理 钢 管预热温度为 40 60 表面预处理质量应达到 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB T 8923 中 规定的 Sa 等级的要求 锚纹深度达到 50 75 m 钢管表面的焊渣 毛刺等应清除干净 2 表面预处理后 应将钢管表面附着的灰尘及腐料清扫干净 并防止涂敷前钢管表面受潮 生锈或 二次污染 表面预处理过的钢管应在 4h 内进行涂敷 超过 4h 或钢管表面返锈时 应重新进行表面预处 理 2 固定口外防腐 1 应用无污染的热源将固定口加热至合适的涂敷温度 2 环氧粉末涂料应均匀地涂敷到钢管表面 3 胶粘剂的涂敷必须在环氧粉末胶化过程中进行 4 聚乙烯层涂敷时 应确保搭接部分的聚乙烯及焊缝两侧的聚乙烯完全辊压密实 不得损伤聚乙烯 层表面 焊缝两侧不应出现空洞 5 聚乙烯层涂敷后 应用水冷却至钢管温度不高于 60 涂敷环氧粉末至对防腐层开始冷却的间隔 时间 应确保熔结环氧涂层固化完全 6 固定口可采用辐射交联聚乙烯热收缩套 带 也可采用环氧树脂辐射交联聚乙烯热收缩套 带 三 层结构 固定口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙 按热收缩套 带 产品说明书的要求对固定口进行预热并进行补口施工 热收缩套 带 与聚乙烯层搭接宽度应不小于 100mm 采用热收缩带时 应采用固定片固定 周间搭 接宽度应不小于 80mm 7 管件防腐的等级及性能应不低于固定口部位防腐层的要求 8 固定口质量应按国家现行标准 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 SY T 0413 的有关规定 逐个检验外观 漏点及粘结力等三项内容 11 强度试验及严密性试验 1 强度试验 1 试验介质 管道强度试验采用空气压缩机加压方式 强度试验介质为压缩空气 2 试验准备 试压时采用量程不大于试验压力的 2 倍 精度不低于 0 4 级的弹簧压力表进行观测 试验阀门采用 1 6MPa 球阀 管道端头焊堵板 并应经过计算 确保试压安全 3 试验压力 强度试验压力为设计压力的 1 5 倍 且中低压钢管试验压力不得低于 300kPa 次高压 钢管试验压力不低于 450kPa 4 试验过程 进行强度试验时 压力应逐步缓升 首先升至试验压力的 50 应进行初检 对管线 焊口 打压设备 压力表 阀门连接处用肥皂水检查一遍 发现问题及时处理 如无泄漏 异常 继续 升压至试验压力 然后宜稳压 1h 后 观察压力计不应少于 30min 无压力降为合格 2 严密性试验 1 试验条件 管线球阀及附件全部安装完成 保证管顶上至少覆盖土层为 500mm 待管道内空气温 度与周围土壤温度一致 一般约 6 12h 并在强度试验合格后 进行严密性试验 2 严密性试验压力 次高压燃气管道 试验压力为 300kPa 相当于 3kg cm 2 中低压燃气管道 管道输送压力 P 150kPa 时 试验压力为 100kPa 相当于 1kg cm 2 试验介质为压缩空气 压力计采用 2 块不低于 0 4 级的弹簧压力表 最后以输配公司提供的电脑自 动压降记录电子表为准 记录 24h 每小时记录一次压力读数及地温 大气压的变化及试验情况 压力降 必须符合 城镇燃气输配工程施工及验收规范 CJJ 33 标准的规定 12 沟槽回填 1 回填前应具备的条件 1 回填时清除槽内积水 砖 石等杂物 2 气压试验前除接口外 管道两侧及管顶以上回填高度不应小于 0 5m 气压试验合格后 及时回填 其余部分 3 管道回填后 应全线进行地面检漏 发现漏点应进行修补 2 土方回填 应用中 细砂或细粒土进行胸腔回填 两侧同时进行 不得直接扔在管道上 沟槽 底至管顶以上 500mm 的范围均应采用人工填土 超过管顶 500mm 以上采用小型机械还土 还土时按分层 铺设夯实的要求 每一层应采用人工摊平 3 胸腔回填 胸腔两侧填土必须同时进行 两侧回填高度不要相差一层 200mm 300mm 以上 胸 腔填土是防止钢管竖向变形的关键工序 胸腔填土至管顶以上时 要检查管道变形与支撑情况 无问题 时继续回填 否则采取措施处理好后再回填 4 敷设标志带 管顶以上 500mm 处铺设天然气标志带 标志带搭接长度不得小于 200mm 并不得撕 裂或扭曲 5 夯实 回填土的夯实采用人工夯实和机械夯实相结合的方式 夯实时 管道两侧同时进行 不 得使管道位移或损伤 采用木夯 蛙式夯等压实工具时 应夯夯相连 人工回填至管顶 500mm 以上后 可用压路机碾压 碾压的重叠宽度不得小于 200mm 控制土的最佳含水量 应达到设计压实度 13 管道吹扫 1 公称直径小于 100mm 或长度小于 100m 的钢质管道 可采用气体吹扫 公称直径大于或等于 100mm 的钢质管道 宜采用清管球进行清扫 设专人负责通信和监视工作 2 气体吹扫 1 确认准备工作无误后方可向管内压气进行吹扫 吹扫气体流速不宜小于 20m s 吹扫口与地面的 夹角应在 30 45 之间 2 吹扫过程中要及时检查吹扫管段两端的压差 一般压差超过 0 5MPa 以上时 要分析原因及时处 理 3 做好详细记录 一般每 3 5min 记录一次压力值 4 当目测排气无烟尘时 应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验 5min 内靶上无铁锈 尘土等其 他杂物为合格 3 清管球清扫 1 管道直径必须是同一规格 不同管径的管道应断开分别进行清扫 2 对影响清管球通过的管件 设施 在清管前应采取必要措施 3 发球前必须检查收发球筒是否与管道焊接牢固 球体处于待发状态 4 清管球清扫完成后 应按 2 项中 4 的规定进行检验 如不合格可采用气体再清扫至合格 1 3 3 季节性施工 1 雨期施工 1 管道安装后在管身中部回填部分填土 做好基槽内排水 防止漂管事故 2 合理缩短开槽长度 及时砌筑检查井 暂时中断安装的管道 管口应临时封堵 已安装的管道 验收合格后及时回填土 3 做好沟槽边雨水疏导路线的设计 开挖沟槽的土应放在沟槽两侧 挡住地面雨水进入沟槽内 若沟边没有余土堆放 应设挡水土埝 土埝与沟边之间设人行通道 对于沟槽距离长的 应每隔 100m 200m 留一个土堤 防止雨水流入沟槽后漫流全沟 4 沟槽开挖后若不立即铺管 应留沟底设计标高以上 200mm 的原土不挖 待到下管时再挖至设计 标高 5 安装管道时 地面应做好防滑处理 在运管和下管的过程中 应采取必要的措施封闭管口 防 止泥砂进入管内 6 管道安装焊接时 应准备盲板 每日在收工前和即将下雨前 在已做管线的端头焊临时盲板 防止雨水 泥砂进入管中 7 电焊施工时 应搭设防雨棚设施 8 打压合格后及时对焊口防腐 减少焊口裸露时间 雨天不得进行挤压聚乙烯防腐层 熔结环氧 粉末防腐层 聚乙烯胶带防腐层施工 2 冬期施工 1 冬期焊接时 根据环境温度进行预热处理 可参照表 1 27 进行 2 在焊接前先清除管道上的冰 雪 霜等 刚焊接完的焊口没冷却前严禁接触冰雪 3 当工作环境的风力大于 5m s 雪天或相对湿度大于 90 时 应采取保护措施进行施焊 做好防 风防雪工作 避免管内空气流通 4 焊条使用前 必须先放在烘箱内烘干后 放保温筒中 随时取用 5 焊接时 应使焊缝可自由伸缩 并使焊口缓慢降温 严禁在焊接的管道上敲打 6 当环境温度低于 5 时 不宜采取环氧煤沥青涂料进行外防腐 当采用石油沥青涂料时 须采取 措施 当温度低于 15 或相对湿度大于 85 时 未采取措施不得进行施工 7 在雪 雾或 5 级以上大风中不得露天施工 如施工须搭设施工棚 1 4 质量标准 1 4 1 基本要求 1 钢质燃气管道的强度 严密性试验必须符合设计要求 当设计未注明时 按 1 8 3 2 条第 11 款 执行 2 新建管道的阴极保护设计 施工应与管道的设计 施工同时进行 并同时投入使用 3 防腐层涂敷必须保证完整性 连续性及与管体的牢固粘结 4 管道交付使用前必须吹扫 1 4 2 实测项目 1 焊缝检查 1 管道焊后必须对焊缝进行外观检查 检查前应将妨碍检查的渣皮 飞溅物清理干净 2 外观检查应在无损探伤 强度试验及气密性试验之前进行 外观检查符合表 1 27 2 无损检测 1 设计有要求进行无损探伤检验时 取样数量与要求等级按设计规定执行 设计无要求时 一般 在要求所有焊缝中任意制取每个焊工当天完成全部焊缝的 15 用射线照相对其进行全周长复验 并应达到 国家现行标准 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级 GB T 12605 级质量标准 2 管线穿越铁路 公路 河流 重要交通干道等 所有焊缝全周长 100 用射线照相 应达到 级 及 级以上质量标准 3 进行无损探伤的焊缝 其不合格部位必须返修 返修后仍需按原探伤方法进行检验 3 外防腐的质量标准 1 外观 不得出现气泡 破损 裂纹 剥离缺陷 2 厚度 采用相关测厚仪 在测量截面圆周上按上 下 左 右四个点测量 以最薄点为准 3 粘结力 采用剥离法 在测量截面圆周上取一点进行测量 4 连续性 采用电火花检测仪进行检漏 检漏电压按下列公式计算 1 防腐层厚度大于 0 5mm 时 u 7900T 2 1 14 2 防腐层厚度小于等于 0 5mm 时 u 3300T 2 或 5V m 1 15 式中 T 防腐层平均厚度 mm u 检漏电压 V 5 防腐层涂覆后质量的检验应符合国家现行标准 埋地钢质管道聚乙烯防腐技术标准 SY T 0413 钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准 SY T 0315 钢质管道聚乙烯胶结带防腐技术标准 SY T 0414 的规定 4 管道回填土 管道的回填土的密实度应符合表 1 14 的规定 1 5 成品保护 1 5 1 管道在运输中吊装 下管过程中须使用专用吊装带 不得使用钢丝绳捆绑管材 存放时下垫方木 两边用木楔子塞住 防止滚动 1 5 2 阀门等设备必须带包装箱运输 存放在料厂时 包装箱下垫方木 上遮盖塑料布 周围挖排水槽 避免雨淋 水泡 严格按照说明书安装 安装后用塑料布包裹 减少灰尘 水等污染 1 5 3 防腐管露天存放时 应用不透明的遮盖物对防腐管加以保护 避免日光暴晒 雨淋 并不得超过 规定存放时间 1 5 4 井室内设备安装完毕后 应及时盖好井盖 1 5 5 安装好的管道不得用做吊拉负荷及支撑 蹬踩或在施工中当固定点 1 6 应注意的质量问题 1 6 1 防止管道堵塞 1 施工过程中 对临时敞口应及时进行临时封堵工作 2 管道施工前对管腔进行清理 除去污物泥砂 1 6 2 接口焊缝达不到质量要求 1 咬肉 选择适当的电流 避免过大 保持运条速度均匀 电弧不要拉得过长或过短 焊条摆动到 坡口边缘应稍缓慢 停留的时间应略长 在焊缝中间位置要快 焊接时焊条的角度位置要正确 并保持 一定的电弧长度 焊条熔化终了的留置长度要适当 2 凹陷 选择适宜的电流 手工焊接收弧时 应将焊条在熔池处作短时间的停留或作环形运动及断 弧灭弧 使焊条熔化金属填满熔池后按施焊方向再将焊条略向后退回收 灭弧 3 夹渣 焊前注意坡口及其边缘范围内的清理 多层焊接时 要认真清除每层焊的焊渣 防止金属 层间夹渣 避免焊缝金属冷却太快 采用焊前进行预热 焊接过程加热 并在焊后采用绝热材料在焊缝 处覆盖 使其缓慢冷却 以减少夹渣的存在 焊接操作时 要随时注意保护熔池 防止空气等杂质的侵 入 4 未焊透 正确确定坡口加工尺寸和对口时的对口间隙 焊前认真清理坡口区域的铁锈等污物 焊接时注意起焊处的正确接头 起焊时用长弧在接头处按焊接方向反程 3mm 5mm 先预热 后焊接 使接头处得到熔化焊透 才能保证牢固的熔合 当焊接终点时应马上压短电弧 先填满熔池后 可稍微 停留一段时间 将焊条向后拉 再回转向前灭弧 可防止起焊的接头处和焊到终点端未熔合 焊接途中 用打磨法清理焊层之间的氧化物等 5 气孔 加强焊接材料的保管 防止变质或受潮 焊前烘干焊条 烘干后装入焊工保温筒内 随焊 随取保持干燥 1 6 3 钢管焊口开裂 漏气 1 管道焊接时 宜选择在温差变化较小的时间进行 2 焊接材料应符合规定 焊接操作人员必须有相应的操作合格证 并严格按照焊接技术规程进行施 焊 3 管道安装完毕后 应及时进行回填 并应使回填土的压实度 尤其是管道两侧 和覆土厚度达到设 计要求 4 认真做好管基处理 特别是坚硬岩石的管基 应铺设砂垫层 1 6 4 防腐层空鼓 粘接不牢 防腐施工前 应对表面预处理 先将管道 焊口表面清理干净 并彻底除锈 露出金属光泽 合理 选择管道预热温度 严格按有关规范和设计要求施工 1 6 5 防止漂管 在雨天施工时 管道焊口检验合格后 立即进行回填土的施工 防止雨水泡槽引起漂管现象 1 6 6 钢管的闭合口焊接施工 钢管的闭合口焊接时 夏季应在夜间且管内温度 20 3 冬季在中午且管内温度 10 3 的时 候进行 1 7 环境 职业健康安全管理措施 参见 钢质给水管道施工 第 1 3 7 条- 配套讲稿:
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