发布时间:2023-09-18 16:31:56
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(一)高压管道施工
长输高压管道一般来说会穿过村庄及农田,此管道材料可以全部为聚乙烯加强级无缝钢管,根据天然气未来30―50年内估算出的用气量来设计管道管径,并在管道末端建立门站。因为输送距离过长,可能在以后的使用过程中受到管径的制约,又要兼顾有较好的防腐效果故可以采用承压能力强和防腐效果好的聚乙烯加强级无缝钢管来作为长输管道的材料。长输管道可以使用牺牲阳极的阴极保护方式和外加电流阴极保护方式,对长输管道进行保护。管道建设完成后安排专人每天沿长输管道对周围环境进行巡逻检查,对地上阴极保护装置进行检查,以保证管道的安全。
(二)中压管网施工
中压管道为城区内的管网,此管网埋地管道可以全部用聚乙烯PE管铺设,可以根据城区内的实际用气情况设计小区外管网的管道管径和小区内管道管径。建设单位在开始施工前必须通过各种手段和方式弄清地下其他设施管网的分布。对可以达到规范要求的地方可以按图纸进行正常施工作业,对达不到的规范要求的地方现场施工人员及时上报,由设计人员根据现场实际情况对原有设计进行更改达到规范设计要求后报监理部门,然后由施工队伍根据新的设计图纸进行施工,以确保施工的质量。
(三)低压管网施工
低压管网属于小区内的管网,包括楼前架空管道、立管及室内管道。通常除楼前架空管道用焊接外,立管及室内管道都使用丝接。考虑到以后室内管道改装及维修的方便,丝扣之间的连接建议不要使用丝扣胶密封,而是使用的生料带进行密封。城区内如果小区相对集中可以考虑使用较大的调压站对城区内的低压进行控制,若城区内小区相对分散且相距较远,建立较大的调压站会影响到距离较远的小区居民用气,达不到良好的用气效果,故可以在各个小区内安置多个调压箱进行调压,虽然这样的做法会增加建设公司的建设成本,但是却保证了居民的正常用气。建设期间同样可以在保证达到规范要求的基础上,能够保证居民安全、平稳用气的首要条件下,建设单位对楼前架空原有的焊接技术进行改进,不再使用焊接技术进行连接而使用丝接技术进行连接,这样可以减少一定的施工成本,并可以在一定程度上缩短工期。
二、燃气管道施工质量控制
(一)施工技术控制
施工技术的选择,对工程的影响至关重要,没有扎实的施工技术,燃气管道工程质量是难以得到有效保证的。燃气管道工程质量根据不同的施工设计、现场环境的限制对施工技术的要求是不同的,施工技术人员要严格按照设计图纸和现场环境进行选择,做好施工技术的处理。比如说,为了保证燃气管道工程质量,在施工初期要做现场勘查、图纸设计、施工技术交流等等工作,保证施工开展中的一切顺利进行,避免因为技术的原因而导致工程需要翻修或产生质量问题。同时,针对特殊的外部地理、气候等环境因素的影响,在进行燃气管道工程质量控制时,要采用具体情况具体分析,采用特殊的施工技术和材料进行巩固花处理,保证工程质量。
(二)材料设备控制
燃气管道工程的质量除了要有严谨的技术支撑以外,施工的材料设备的选择、保养等方面也是很重要的,特别是对材料的保存、管理和保养上,要特别注意。施工材料设备的选择要选用材质好的,避免以假乱真、以次充好的情况的出现。在对材料设备的管理和保养上,要坚持每天做记录,特别是对大型、精密的仪器设备,要做好每天检查、询问是否出现反常的情况,遇到问题要及时解决。对于施工过程中的各项工作、使用情况都要及时的备案记录,为以后的维修检查做好充分的准备。
(三)施工过程监管
在施工中,施工单位要对燃气管道工程的全过程、全方位进去严格的管控,这样才能保证工程按时、按量、按质完成。由于燃气管道工程涉及到环境保护、工程质量安全管理、技术措施等方面,涉及到多个部门联合提出意见和相应的措施,如果不对整个过程进行全程监控和管理,从大局和整体的角度去把握,则很容易在细节问题上出现漏洞,并造成不可以修复的损失。
(四)工程监测管理
燃气管道工程监测的管理,能够在工程施工的过程中,通过对各个主次环节进行必要、有效的监测,及时发现存在的问题,并及时的进行改进,有利于防患于未然,并及时的针对这些问题进行沟通,避免事态的扩大。
三、燃气管道工程施工技术的运用
通过对前面燃气管道工程质量管理的论述上,可以看出燃气管道工程施工技术贯穿于燃气管道工程的始终。施工技术关系到管道材料的选择、管理、维护,而受到工程外部的环境、地理、气候等方面的影响,则技术的选用也完全不同。
(一)材料的选用上需要技术进行分析
燃气管道工程必须要根据具体情况具体分析,选择不同技术进行施工,而不是一刀切的办法,保证工程质量的安全。比如,在地形复杂多变的地段(冲沟、河道、漫滩、山地、丘陵等),对钢材和制管技术的要求也是不同的,因为地形的不同,其管线受到外部的压力也不用,这时对技术的依靠就比较明显了,要根据不同的路段选择不同的技术进行监测,并选择不同等级的钢材管线,在保证质量的基础上又能够有效的节约建设成本。
(二)管道防腐设计血药技术支持
管道防腐技术设计到燃气管道使用的寿命和工程质量的安全。管道一般是埋在地下的,容易和地下的各类物资发生化学反应,所以,实际工作中,要提高管道的使用寿命,则必须利用特殊的管道防腐技术对管道进行必要的处理(如:预留管口位置,在焊接完成后采用外加聚乙烯热收缩套防腐材料进行防腐。),通过对相应技术的运用,提高管道抗腐的能力,进而提高管道的工程质量。
(三)焊接技术
燃气管道工程中的焊接技术是其施工技术中的重要组成部分,燃气管道工程中的路线比较长,必不可少的必须运用到焊接技术,如果焊接技术不过关,比如会影响到燃气管道工程的质量。我国的燃气管道焊接技术走过了四个过程:手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊,这四个过程产生的时间不同,但是在实际的施工过程中,仍然会根据不同的施工环境选择不同的焊接技术,因地制宜。另外,对于焊机工作的技术人员,我国也是有明确规定的,必须持证上岗,定时对焊接技术工人进行必要岗位培训,保证他们的技术符合工作的要求。同时,对手施工过程的各项焊机工作,要及时的进行检查,保证技术落实到位,提高工作效率和工程质量。
四、结语
从清洁能源的角度出发,天然气相对于其他的能源来说,更加安全、清洁、易于储存和输送。随着天然气开发技术的不断发展和国家环保工作的发展,天然气在社会生活中被使用到的机会越来越多,这就理所当然的涉及到燃气管道工程质量与施工技术管理和运用的问题,燃气管道的材料不断的更新换代,我们需要加强对燃气管道工程质量的管理和施工技术水平的提高,实践中要处理好燃气管道工程质量和施工技术的关系,以保证天然气的使用安全可靠。
中图分类号:TU996 文章编号:1009-2374(2015)36-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.028
随着科学技术的不断发展,城市居民在燃气方面的数量也在不断增加,这就使得燃气工程建设管理的规模在不断扩大。城市化建设的发展也在不断深入,但是随着项目工程的不断增加,在很多方面都暴露了严重的问题。这些对政府部门也是一个不小的考验,这就需要各个部门采取有效的措施来降低生产成本,并且不断提高燃气管道技术的安全性,保证施工质量,杜绝发生不安全的事故,同时保证居民用气安全。这些都是当下我们相关部门需要解决的情况。聚乙烯的两个重要性质使得聚乙烯燃气管道更加容易进行传输作业,即延展性和塑形。工作者在面对不同问题时还需不同的解决方法,这些都需要专业施工人员去解决。下面就对聚乙烯管道施工技术进行分析。
1 聚乙烯燃气管道施工技术分析
聚乙烯燃气由于具有危险性,并且需要高质量的管理来维持管道的安全,这就使得这项施工技术需要很高的专业知识。在聚乙烯管道施工技术中包括管道的焊接、燃气的传输等方面的技术。在传输方面有燃气不停输技术,管道焊接包括PE燃气管道连接、电熔链接、热熔连钢塑过渡接头连接等。
1.1 管道不停输技术分析
在实际生产生活中,聚乙烯燃气管道不停输技术已经可以较大范围地应用在管道紧急维修以及平时的生产制造中,这种技术已十分成熟,并且它可以在不影响居民正常使用燃气的情况下,进行燃气管道不停输作业的抢修任务,同时也可处理管道内部障碍等一系列问题,比如管道的破损以及修复、阀门的更新换代等。在传统的维修措施上不停输作业得到了很好的改进,可以在不关闭阀门的情况下抢修,同时也不用在夜间进行抢修任务,这在很大程度上减少了成本,工作效率得到了有效的提高,发生危险情况的几率降到了最小,在安全性上有了很大的突破。
聚乙烯管道施工中所需要的相关设备其成本都是很高的,但是从企业反馈回来的信息上设备的使用年限还是很长的,并且结合每次作业情况,从经济角度分析总体上是合算的,是符合低成本、高回报的。再从它的社会效益角度考虑,不仅减少了对环境造成的污染,同时对居民正常使用和生活也降低了影响。管道不停输技术在很大程度上体现了管道运输网运行单位的应急作战能力以及它的生产能力。
1.2 燃气管道不停输技术方式
在聚乙烯燃气管道不停输作业中有很多方法,有带压开孔鞍形管件、夹扁工具、不停输开孔封堵设备、带气作业开孔刀等方式。带压开孔鞍形管件是将自带刀具的带压开孔鞍形管件连接到运行管道上再对新建管道进行施压,检查焊接口有无遗漏,用开孔工具将鞍形管件旋转,使其能在运行管道上进行开孔,完成开孔焊接和置换工作时,马上将鞍形管件顶部的端帽进行锁紧或者直接焊接起来,防止漏风。它的优缺点是:(1)方便快捷,在一般的小型口径时,不需要其他的工具来对聚乙烯管道进行开口作业,只有在使用大型口径的管道时才需要开口;(2)单独使用管道成本是比较高的,但是和其他作业方式进行对比时,使用鞍形管件还是非常合适的,因为在和其他作业方式进行比较时它所带来的经济效益还是较高的;(3)每个公司、每个厂家都有自己的生产规格和方式,就如在管件内部道具进行上下行限位、道具本身的运行轨迹和管件与刀具之间的密封措施等。在这种关键实验上,我们应该选取多个实验进行之间的比较,在其中选取安全系数比较高的管件;(4)在国家标准中,每个管件的分支管口径都是有要求的,它是由内部刀具和管件自身密封程度决定的,不适合再与市政管道进行相互交接。
用机械进行加压的方法将管道压扁,这样有利于燃气通过施工,这就是夹扁工具运用聚乙烯燃气管道良好的延展性的作用。人员要面对不同的管道进行不同工具的压扁,夹扁设备是通过空压机给液压站加压,从而带动夹管器对管道进行压扁。夹管时,要选择好作业位置、夹管位置,作业时不影响用户用气设置的临时通气管道。它可被使用在破损管道更换修复,新建管道的接口、加装或者是更换管道阀门等方面。它有以下的优缺点:(1)容易在管道内进行操作,可以在短时间内对管道进行截气限流;(2)如果管道里面灰尘过多或者选取设备夹扁位置时不是很合理,这就容易造成封堵不严,有多余的气体,对作业的安全进行造成很大的影响;(3)由于夹扁对管道会造成一定的损伤,这就需要焊接来进行补偿。
不停输开孔封堵设备,顾名思义,就是需要使用开孔机在管道上进行开孔作业,同时需要设置阀门来进行换阀操作,对多余的漏洞使用封堵机进行封堵,就此作业完成。其有以下优缺点:(1)这种作业方式,工艺相对简单,可以很好地实施管道不停输作业。但是在操作上是很复杂的,可能需要不停地进行重复性更换施工机器;(2)在管道内会有大量的灰尘杂质且很容易造成设备的堵塞,这会使密封挡板不能进行有效的封堵;(3)相对于其他管道来说质量相对较大,不利于施工人员的携带;(4)鞍形管件的阀门可以多次使用,自身也是携带有封堵装置,可以及时有效地进行自封堵。
带气的开孔刀作业是在管道上进行焊接鞍形管件,安装阀门,是在主要管道上进行开口再将新建的管道连接到阀门后面的作业。它一般使用在预留分支管道的接头上,也会在新建的管道连接上使用。其优缺点是:(1)作业方式方便快捷,相对比较安全,在作业过程燃气的损耗是很小的,可以忽略不计;(2)在开孔时,限位需要小心使用,谨慎控制,避免发生事故;(3)操作时需要留下多余的阀门,以便留下分支来对阀门进行控制。
1.3 技术应用经验总结
经过多年的技术应用,聚乙烯管道施工技术已经得到了广泛应用,逐渐走向成熟,但是随着科学技术的发展,管道施工技术的细节问题也日益突出,比如说:国家相关的规章制度还不够完善,技术专业人才不是很多,很多施工人员没有相应的专业知识,所以会导致施工的事故出现。我们应该严格遵守国家有规章制度,按照正确的操作流程进行作业,厂家也应当安排人员进行监督管理,对每位工作者都进行专业知识考核。国家相关管理部门也应当出台一些相关政策,制定相对完善的管理制度和技术指导,用来保证每个工厂企业都能安全有效地实施工程。在实际情况中,还应该具体问题具体分析,不要盲目作业,要弄清楚状况,防止有错误的操作出现,进而导致事故的发生。每位施工人员也应当加强自身专业知识,增强安全意识,把每一次施工都放在心里,正确对待,用自己的实际行动保证工作的顺利安全。只有国家、企业和个人的共同努力才能保证我们国家在聚乙烯燃气管道施工技术上取得更大的进步,从而能保证施工安全,提高施工质量。
2 结语
聚乙烯燃气管道施工技术随着居民生活和施工技术的不断长进,有了很大的进展。在科学技术日益成熟的今天,国家应该更加规范合理化燃气管道施工技术,让施工人员在相对安全的情况下进行工作。这种新技术的应用给社会带来的成果是显著的,给企业公司解决了施工作业上的难题,给千家万户的居民带来了很大便利。坚守在聚乙烯管道岗位上的工程工作者们一定要努力提高自己的专业知识,扎根基层,不断开拓进取,为中国的聚乙烯燃气管道施工建设贡献自己的一份力量。相信在不久的将来,我国在聚乙烯燃气管道施工方面会有很大的进步。
参考文献
天然气管道施工是与人民生活息息相关的大事,燃气管道的施工质量不仅影响天然气的使用效果,更是直接关系到人们的财产和人身安全,在日常生活中,天然气管道爆炸事故屡见不鲜,绝大部分原因都是由于施工质量不过关所引发的问题。为此,有必要针对管道施工技术和质量控制进行进一步探讨,提出切实可行的施工方案。
1 天然气管道的优点和作用
燃气管道施工主要是从开采地到城市使用地的管道铺设,实现燃气的输送和使用目的,该项施工是我国城市化进程的一项重要标志,与以往的供给能源相比较,燃气能源具有较为明显的优势。
1.1 安全性大大提高。传统的液化气能源供应方式具有严重的安全隐患,这是由于液化气是一种工业化工生产的副产品,并不是天然的能源产品,其体积较重,并且易燃易爆,其渗漏通常会受到管道压力值的影响,对环境温度的要求也有一定限制,在室内储藏一罐液化气相当于安装了一枚定时炸弹,危险系数极高。天然气作为一种新型燃料,具有无色无味的性质,其体积较轻,可浮于空气上方,一旦发生泄漏更加易于气体的扩散,使气体的能够及时排出;在管道输送时,天然气对于输送压力值的要求也比较低,这就降低了燃气发生泄漏的概率;天然气管道实现了气体的实时输送,避免了气体囤积带来的隐患;另外,产生同样的热量需要的天然气数量要明显低于传统液化气的数量,使得能源消耗有效降低。
1.2 操作简单方便。其一,天然气输送终端设备简单,不会占据大量空间,提高了空间的利用率,节省了清洁的时间;其二,天然气使用方便,用量自动累计,计算结果精确,且可以根据实际需要缴纳不同金额,方便用户使用。
1.3 费用计算经济合理。天然气的耗费量要比液化气节省得多,且不会造成气体的损失,综合性价比要更具优势。
1.4 污染率大幅降低,更加环保。天然气具有无异味的特点,其碳排放量很低,使用清洁,降低了对环境造成的污染,是一种清洁环保能源。
2 燃气管道施工对施工条件要求的特殊性和带来的环境影响
2.1 外部施工受到环境因素的制约。燃气管道的外部施工对环境条件有严格的限制,这是由于其施工效果的安全性规范所要求的。工程施工中如果遇到降水因素或恶劣气候的影响,就必须停止施工作业,等待环境符合施工标准之后再继续施工。为此,燃气管道施工前要尽量考虑到各方面影响因素,制定科学的施工计划,避免自然条件带来的负面影响。
2.2 燃气施工会对周围环境和老百姓的生活带来不便的影响。一是施工要受到交工期限的限制,就要最大限度的追赶进度,在此过程中,难免会带来施工噪音污染;二是管道的地下挖掘工作势必要造成地面的破损和环境的污染,阻碍交通的正常运行,为此,管道施工在保质的基础上,要尽快完工,并做好善后处理工作。
2.3 管道施工协助。由于管道施工牵扯范围较广,有时需要政府出面协助解决相关事宜,另外还要做好施工现场人员的有效疏导工作,避免发生施工危险。
3 为何要加强燃气管道施工的管控力度
燃气管道施工是一项庞大的系统性工程,其施工质量直接关系到天然气的输送效能和用户的使用安全,一旦中途发生燃气泄漏,将导致气体突发爆燃现象,危及到人们的生命安全,给社会带来不稳定因素。为了避免负面一些的产生,就必须实现燃气管道施工过程的系统控制,将危险性因素控制在最低范围内。
4 管道施工各阶段的操作步骤及注意事项
4.1 要重视施工设计和准备阶段的基础性工作
管道具体施工要将施工设计图纸作为施工参照依据,施工人员在施工前要对图纸进行仔细研究和审核,主要包括施工位置和方向的确定,工程各项细节尺寸的比对等方面,如果在此过程中发现有与实际不符或设计上的失误问题,要及时向相关负责方报备,以便及时做出设计的调整和修改,坚决杜绝擅自处理或施工的情况发生。施工前的准备工作是保障施工正常运行的前提条件。一是设备方面的准备工作要到位,施工材料也要进行严格的质量审核,并配备充足的数量;二是施工人员的选择和培训,对于技术人员的配备要尤其重视。
4.2 管道测量和挖掘的施工技术要点
根据图纸的要求要进行施工前环境和地质的勘探与测量,管道挖掘要严格按照施工标准操作,如管道的长度和深度,起始点和终止点位置的确定,坡面的倾斜角度等等;管道挖掘要达到施工要求的深度,要注意杂物的清理,并进行基层的土质平整施工,避免发生管道损坏现象。
PE燃料管道可以使用较长的时间,在使用的过程中也比较好用,也有很好的耐磨性和坚韧度,而且在施工的过程中也比较容易安装,需要花的钱相对来说也少一点,所以在我国现代化燃气管道工程的施工中,以高密度聚乙烯为主原料的PE燃气管道是很重要的一种施工原料。因此,在PE燃气管道施工的过程中,为了能使PE燃气管道施工的效果变得更加完美,认真全面的学习了解如何使用这项施工原料,掌握这项施工原料在使用的时候需要注意的技巧是非常有必要的。这样会使我国燃气工程发展得更好。
1PE燃气管道施工技术的优势
1.1施工成本相对较低
为了让人们的生活更加方便,在我国城市燃气管道中开始着重使用燃气管道。传统燃气管道在施工的过程中,有着比较繁琐的施工步骤,也不容易安装,而且安装传统燃气管道也会花费比较多的钱,这样一来企业的收益就会大大的缩减。运用PE燃气管道施工技术以后,能体现PE燃气管道施工技术可以大大减少企业在施工方面花销,使企业有更多收益的方面有很多,主要可以体现的几个方面如下:(1)主要的原因就是在价格和使用寿命方面,PE燃气管道要比传统燃气管道更便宜,而且PE燃气管道能够使用的时间也要比传统燃气管道更长,一般是50年,比传统燃气管道多出30多年。如此比较的话,投资PE燃气管道施工工程就会给企业带来更好的收益;(2)PE燃气管道的韧性也是非常不错的,这样就使施工过程变得更简单,只用挖沟渠然后把PE燃气管道放进去就可以了,不用太多的人力和物力,这样一来也就减少了施工方面的花销;(3)PE燃气管道和传统燃气管道相比,具有非常好的耐磨和耐腐蚀性。而且也有很有效的检测方式,这样一来也就减少了PE燃气管道的损坏率,最终也是影响了这个工程的施工成本,使成本大大的减少了。
1.2使用寿命相对较为良好
PE燃气管道的使用寿命是比较长的,这是因为PE燃气管道是聚乙烯的高分子聚合物,具有良好的稳定、安全等性能,很好的耐碱性也使PE燃气管道具有一定的耐腐蚀性,也就减少了做防腐保护的这一工序,进而增加了PE燃气管道的使用寿命。
2PE燃气管道施工技术的实施要点
2.1PE燃气管道的焊接实施技术要点
焊接技术也是非常重要的,在PE燃气管道施工技术运用过程中主要使用的就是焊接技术,焊接技术的好坏也极大程度上影响着施工质量。电熔和热熔等技术形式是PE燃气管道焊接的过程中最常用的。需要焊接的管道表面有杂物也会影响焊接效果,所以,在PE燃气管道焊接之前,应该先把需要焊接管道的表面清理干净,保证管道表面没有影响焊接效果的东西。同时,如果管道被刮坏的的地方比较大,就一定要在焊接前把有刮痕的地方除去,然后再进行焊接,而且焊接对口的厚度也是很重要的。另外,对口的缝隙要在焊接的时候调整好,在焊接好以后也需要仔细的把缝隙处和表面检查一遍以免焊接的效果不好对日后的使用造成影响,从而造成不必要的浪费。
2.2管道铺设
我国有许多关于燃气管道施工的规定,在PE燃气管道施工的过程中施工人员要遵守我国的相关规定,除此之外,PE燃气管道自身的性能也是施工过程中施工人员应该参考的数据。同时,在PE燃气管道施工的过程中,要在管材的外部做好相应的荷载力,保护好PE燃气管道,这样做的原因就是PE燃气管道的强度不够高。同时,在PE燃气管道施工的过程中,应当根据相应的规定:《城镇燃气输配工程施工及验收规范》和《聚乙烯燃气管道工程技术规范》;在铺设的过程中,其铺设的深度是和其铺设的地点是息息相关的,如果是在水田的话,其铺设的深度应当不小于0.8m;如果在飞行车道的话,其深度应当不小于0.6m;如果是在行车道的话,其深度应当不小于0.9m;另外,PE燃气管道具有比较好的坚韧度,所以它的弯曲能力也就比较好,但是如果弯曲的程度特别严重的话,管道外侧就要承受比较大的拉力,当管道承受不了巨大的拉力的时候管道就会变形,管道一旦出现变形,变形处就比较容易损坏,在日后使用的过程中就会影响效果,还会减短使用的寿命。因此,在施工的过程中要注意管材的弯曲程度要是否控制在了它能承受的范围之内,要保证管材不会因为过大的拉力出现变形的现象。除了这些,在PE燃气管道施工的过程中,其PE燃气管道的附近不能存在腐蚀性液体、易爆、易燃等物品,并且不能从大型建筑工程的底部进行穿越。如果除此之外管道没有其他的路径,那么为了保证PE燃气管道施工有好的质量,在日后使用的过程中能有好的效果,就应该在施工的时候用一些方法来保护好管道。
2.3密度检测
中图分类号: TU74 文献标识码: A
一、前言
随着人们生活水平不断的提高,对能源的消耗和浪费也在以惊人的速度发展着,排放出的温室气体和环境的污染给人们的生活带来了威胁。如何有效的节能环保成了世界各国关注的焦点。应国内环保的要求,我国加强燃气管道的应用和实施,研究燃气管道的施工技术。对此我们做出了相关的研究,总结出了下面几点建议。
二、燃气管道设计要点
燃气管道通常情况下,只能够作为埋地输送管道,而在室内或者是地上的管道输送过程中却不能使用,其所能适应的工作温度应当确保在20℃-40℃之间。在聚乙烯燃气管道工程的设计过程中,应当从以下几个方面进行:
1、材料的选择。燃气管道应当选择使用燃气专用管道材料生产的,在其配料中应当含有抗氧剂、紫外线吸收剂等必要的添加剂,而且添加剂的分布应当保持均匀的分布。避免选择使用本色料和着色剂所生产的燃气管道。同时,在管道材料的选择时,还应当根据埋地的地质条件以及管道的使用环境等因素进行选择,通常情况下,根据燃气的工作压力和施工方式,较为常用的是PE80或PE100级的SDR11或SDRl7.6系列燃气管道。
2.工作压力的设计。燃气管道的工作压力设计,应当对材料的最小强度、厚度以及安全系数等参数进行充分的考虑,在此基础上还要考虑到燃气中所包含的芳香剂类的物质所产生的影响,可以从以下几方面的计算对燃气管道的工作压力进行设计:
3.燃气管道最大允许工作压力应根据以下公式确定。
其中,MOP表示的管道所允许的最大工作压力。MRS所表示的管道要求的最小工作强度,PE80管道通常为8.0MPa;PE100通常为10.0MPa。C代表的是管道的安全系数,一般情况下C的取值应当≥2.0。SDR表示的是标准的尺寸比例,一般情况下常用的为SDR11或SDR17.6。燃气管道的设计规范如表所示:
4.在燃气管道的压力设计中,还需要考虑到燃气中所包含的芳香烃类物质所产生的影响,以及管道的施工条件等因素,根据国家相关的行业标准,聚乙烯燃气管道允许的最大工作压力。聚乙烯燃气管道的设计中,如果使用焊接管件,还需要对焊接管件不同方向的焊接缝能够承受的工作压力,一般情况下,其系统的工作压力应当保持在不超过0.2MPa的范围内。
三、燃气管道施工技术要求
1.水平定向钻穿越施工工艺。使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
2.钻导向孔要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
3.预扩孔和回拖产品管线:一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。
4.施工技术质量的控制管理。由于非开挖技术实现了完全的非开挖施工,而且铺设的管线有较深的覆土,管道在地下的质量难以用常规的方法进行检查确认,故采用定向钻孔法铺设管道工程的质量控制有其特殊的一面。
四、燃气管道施工内容
1.燃气管道的施工具有质量隐蔽性及质量波动性的特点。燃气管道工程施工所具有的隐蔽性使得质量监控存在很大的困难,极易造成管道事故隐患的存在。而且,燃气管道施工中受生产环境与施工条件等因素影响,其质量也存在较大的波动。这两项因素造成了燃气管道的施工控制工作的困难,造成了现代燃气管道施工管理工作难点的存在。
2.燃气管道的安装
燃气管道安装应按设计施工图进行管道的预制和安装。燃气管道使用的管道、管件及管道附件当设计文件无明确规定时,管径小于或等于50,宜采用镀锌钢管或铜管;管径大于50 或使用压力超过10kPa,应符合本规范2.1.2 条的规定。铜管宜采用牌号为TP 2 的管材。
3.燃气管道的切割
碳素钢管。镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割;不锈钢管应采用机械或等离子方法切割;不锈钢管采用砂轮切割或修磨时应使用专用砂轮片;铜管可采用机械或手工方法切割;
4.燃气管道的切口:
切口表面应平整,无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑
等;切口端面倾斜偏差不应大于管道外径的 1%,且不得超过3mm ;凹凸误差不
得超过1mm。
5.燃气管道的弯管
燃气管道的弯管制作应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规
范》GB 50235 的规定。燃气管道的弯曲半径宜大于管道外径的3.5 倍。弯管截面最大外径与最小外径之差不得大于管道外径的8%。铜制弯管及不锈钢弯管制作应采用专用弯管设备。
6.燃气管道的焊接
管道与管件的坡口:管道与管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件规定;当设计文件无明确规定时,应符合本规范附录A 的规定;管道与管件的坡口及其内外表面的清理应符合现行国家标准 GB 50235 的规定;等壁厚对接焊件内壁应齐平,内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%;钢管且不应大于2mm。
7.焊条、焊丝的选用
焊条、焊丝的选用应符合设计文件的规定;当设计文件无规定时,应按现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB 50236—98 中6.3.1条,8.2.1 条的规定选用;严禁使用药皮脱落或不均匀、有气孔、裂纹、生锈或受潮的焊条。
8.管道的焊接工艺:
应符合GB 50236 的有关规定;焊接时应先点焊,然后再全面施焊;点焊必须焊透;点焊处有裂纹、气孔、夹渣缺陷时应铲除重焊,必须在点焊合格后方可全面施焊。
结束语
综上所述,专家对燃气管道的施工技术要点、施工要求、施工质量做出了探讨,具有一定的应用价值。由于燃气管道施工涉及的面较广,施工过程中会存在各种各样的问题,因此燃气管道的施工就需要及时的监控,发现问题解决问题。相信在我国科学技术的不断发展下,燃气管道的施工技术会日臻成熟。
参考文献:
前言
随着我国经济社会的持续发展和城市化进程的不断加快,在县级以上城市,各种市政管道在地下纵横交错、层叠密布,地面上的市政建筑也越来越多。常规管道施工安装,多采用开挖技术施工,往往导致道路等设施破损,影响环境和交通,给人们的生产、生活带来诸多不便,而且施工成本越来越高,施工难度越来越大。为了克服施工困难,降低施工成本,避免和减少城市燃气管道工程施工对市政设施、自然环境等的破坏,诞生了一项新的施工技术―― ― 水平定向穿越施工技术。以下着重介绍水平定向穿越技术在燃气管线穿越工程中的应用和具体施工方法。
一、水平定向穿越技术概述
1、水平定向穿越系统的构成
城市燃气管道水平定向穿越系统是由钻机、电动机、钻头方向控制设备、泥浆以及钻机辅助设备组成的,其中各组成单元的详细说明如下:
(1)钻机。钻机主要用来完成燃气管道穿越过程中的钻进以及回拖过程。为了能满足不同作业的作业需求,要求使用的钻机具有改变转盘转速和转向的功能。(2)电动机。电动机主要是用来为钻机提供动力。(3)钻头方向控制设备。钻头方向控制设备主要是用来正确引导钻机的钻头方向。(4)钻机辅助设备。钻机辅助设备主要用于钻机的钻孔和扩孔的施工。(5)泥浆。泥浆主要是为钻机的施工需要所准备的。
2、水平定向穿越技术的原理
燃气管道水平定向穿越技术是利用与地面呈一定角度的入射角而钻入地层的钻孔设备形成先导孔后再根据施工的实际需要调整先导孔直径的大小来铺设燃气管道的一种技术。与传统的燃气管道穿越技术相比,水平定向穿越技术不需要进行管沟开挖的施作,利用具有钻掘以及排土功能的相关机械设备就可以对燃气管道的敷设施工进行有效的控制。
燃气管道水平定向穿越设计的施工原理如下:首先,导向孔的生成,利用具有导航功能的相关设备将钻头和钻杆按照正确的方向引入到地层,从而形成导向孔。其次,利用地面接收到的来自地下钻头处发出的电磁信号来对钻孔的轨迹进行有效的控制,然后结合实际的施工需求,从水射流式、切削式以及挤压式三种成孔方式中选择一种合适的方式进行成孔操作;最后,燃气管道的铺设,在管道铺设施工之前,需要根据施工的实际需求在钻杆的顶端连接一个扩孔钻头,使用它来扩大导向孔的直径,然后选择使用比导向孔直径较小的铺设管线,并将其引入钻孔,完成燃气管道的铺设。
3、水平定向穿越技术的优势
与传统燃气管道的穿越技术相比,水平定向穿越技术的优势主要体现在如下几个方面:(1)施工占地面积比较小,对人们的日常生活和城市的交通影响较小;(2)是施工精度准确;(3)是施工过程中所消耗的人力和财力资源比较少,经济效益比较显著;(4)是施工过程中对周围的环境污染比较小,而且能够有效保护施工现场的绿地。
二、水平定向穿越设计施工技术
1、水平定向穿越设计施工前的准备
水平定向穿越设计施工前的准备工作主要有地下已有燃气管道的检测以及燃气管道材料的选择这两个方面。
1.1地下已有燃气管道的检测。
燃气管道施工之前需要做的一项最为重要的准备工作就是地下已有燃气管道的检测以及燃气管道线路位置的确定,并依据检测的最终结果来合理设计管道铺设施工的钻孔轨迹。
1.2燃气管道材料的选择。
燃气管道材料的选择是水平定向穿越设计施工前的一项非常重要的准备工作,由于燃气管道材料的物理性能的好坏在很大程度上决定燃气管道的最终施工质量。其中物理性能比较好的燃气管道材料多采用三层结构分别是外覆盖层、伞线涂层以及焊口采热缩套层,三层结构的采用可以有效保证管道的物理性能。
2、水平定向穿越设计施工中的施工装备
水平定向穿越设计施工中的施工装备主要包括水平定向钻机的选择、施工设计参数的确定以及地质勘查三个方面的内容。
2.1水平定向钻机的选择。
在水平定向钻机的选择中需要考虑的技术指标有钻机的最大扭矩、最大给进力、最大回拖力。另外机型的型号有大型、中型和小型机之分,机型的选择需要根据施工的实际需求来合理选择。
2.2施工设计参数的确定。
待确定的施工设计参数主要有曲率半径、钻近角、覆盖层的厚度等。
2.3地质勘查。
城市燃气管道铺设施工的地质勘查主要用来确定探孔的数量以及
探孔钻探的深度。
3、平定向穿越设计施工中的关键技术
3.1水平定向穿越轨迹的设计。
水平定向穿越轨迹的设计是水平定向穿越设计施工中的核心环节,它对水平定向穿越设计的施工具有重要的指导作用。
3.2导向孔的设计。
在设计导向孔时需要考虑管道线路、管道材料、管道长度以及管道附近的地质状况等因素对导向孔的影响。
3.3回拖管道的施工。
回拖管道施工完成的标志是成晶管道自钻机和扩孔器的一侧露出管道为止。另外回拖管道施工中还要考虑钻机的扭矩及其回拖力的变化等因素。
三、水平定向穿越设计施工中常见问题及解决方法
水平定向穿越设计施工中会出现的常见问题及其解决方法主要体现在如下两个方面:
(1)为了有效迎合施工的实际需求,当前水平定向钻机的设计日益大功率化,致使钻机的体积也日益增大给施工造成了不便。为了能有效解决这一问题,在施工时要充分考虑根据施工场地的条件以及施工的要求来选择合适的钻机尺寸。(2)在水平定向穿越施工的过程中,由于施工场地的地质条件比较复杂,以至于在铺设管道时,容易出现管道表面划破的现象。为了能很好的解决这一问题,要适当的增大导向孔的直径,从而可以很好的避免孔壁对管道表面的破坏。
结语
随着我国城镇化水平的不断提高,燃气管道施工的需求日益剧增。由于水平定向穿越技术是具有很好的经济效益和社会效益,而起可以彻底解决我国城市燃气管道建设中不得不挖开地表的问题,水平定向穿越技术在我国的市场发展前景将非常广阔。根据国家有关部门规划,未来 15 年我国的能源消费结构将会有较大改变,从我国燃气的储量、消费结构比重以及国家环保政策等方面分析,天然气产业存在巨大的发展空间。在燃气管道建设中,水平定向穿越技术作为一项先进高效、安全可靠、社会效益和经济效益显著的施工技术,将得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1]张成喜.水平定向钻穿越工程技术要点[J],煤气与热力,2007(09).
[2]杨青.燃气管道水平定向钻穿越线路设计[J],煤气与热力,2008(01).
[3]陈明生.燃气管道中水平定向钻进技术应用研究[J],他山之石,2011(06).
1.前言
近年来,城市化步伐的不断加快,高层建筑物数量逐渐增多,在一定程度上能够提升城市魅力,但同时高层住宅给燃气管道的安装带来了困难。燃气行业燃气管道设计及施工受供气的方式、附加的压力以及管线的布局等方面因素的影响,因此在对其进行设计和施工时,需对这些因素进行综合考虑,确保燃气管道运行的安全、可靠,提高与高层住宅室内装饰的协调性。
2.高层住宅燃气管道的设计
高层住宅燃气管道设计过程中,需综合考虑高层住宅地基沉降、附加压力以及燃气立管温差等影响因素,同时还需采取相应的安全措施,避免发生燃气泄漏事故。
2.1高层住宅地基沉降
高层住宅燃气管道设计过程中,需严格按照相关燃气设计的规范进行。同时还需结合施工现场实际的地质情况,重点将高层住宅区的地基沉降问题考虑到设计中去,避免燃气引入管受地基沉降的影响出现挤压、变形或断裂的情况,而造成燃气泄漏引发安全事故。
通常情况下,燃气引入管与建筑物呈垂直分布,并贯穿于建筑物墙体中,其受力的因素主要是因为建筑物的沉降而给管道横截面事施加剪切力。普通民用住宅中大多采用大直径的套管抵消地基沉降时对引入管的影响。而高层住宅的平均沉降约为200mm,若仍采用大直径套管,无法达到抵消影响燃气引入管的沉降问题。这时,需通过设置或安装补偿器对其进行补偿,确保燃气引入管不受地基沉降的影响。
但需注意的是,补偿器需采用波纹管或II型补偿器,严禁使用填料型的补偿器。其具体补偿方式,首先需根据高层建筑设计单位核定的地基沉降量,计算燃气引入管补偿器需补偿的量;其次确定补偿器安装的位置;最后再在补偿器来气的方向安装球阀,确保紧急抢修或维护时能够及时阻断燃气继续运行。
2.2高层住宅附加压力
民用住宅区燃气管线的运行多采用调压箱低压入户的方式,而燃气立管的高程差会对燃气的附加压力造成影响。因此,在对低压燃气管道的阻力进行计算时,需将附加压力计算在内,其计算公式为:H=h(Pk-Pm)×9.8。式中,H为燃气附加压力,Pk,Pm为空气、燃气的密度;h为燃气管道起点到终点的高程差[1]。
由上式可知,H=4.818h,即燃气立管没上升1m,管道的附加压力随之增加4.818Pa。我国民用燃灶的额定压力通常为2000Pa,按照燃气设计的相关规范,燃灶前燃气的压力应在1500-3000Pa之间,一旦超出这个范围,燃气燃烧极不稳定,容易引起回火、脱火,甚至会产生大量的一氧化碳气体,最终导致安全事故的发生。
取某省高层住宅区调压箱后压力2200-2500Pa之间最不利的因素,沿途的管线均没有用气的用户,此时管线的阻力约为0,压力表数值为100Pa,可计算最高用气点124m以下高程差的燃灶压力小于3000Pa[2]。此时,即使不计燃气的附加压力仍符合供气的要求;但若缩小用户燃灶前压力的波动区域,确保供气平稳时,需缩小立管的管径,并进行分层变径增加管阻,降低附加压力对立管的影响。
2.3高层住宅燃气立管温差
高层住宅燃气立管容易受热胀冷缩及自重等因素的影响,因此,在对管道固定、活动支架以及管道补偿进行设计时,需将其考虑燃气立管的温差,避免燃气管道出现折断或变形现象。除此之外,高层住宅燃气立管较长,因此燃气管道伸缩量的绝对值同样会受到温差的影响,其具体伸缩量计算公式为:L=103(t2-t1)aL,式中,L为管道的伸缩量,a为管材膨胀的系数,L为管道的长度。t2-t1是安装时最热或最冷时的温差[3]。
某省最热温度约为29℃,最冷温度在6-10℃之间,因此最热或最冷时的温差约为22℃,按100m32层计算,燃气管道的伸缩量约为36mm,采用波纹补偿器,其补偿功能为20mm,那么,只需在16层设置双波节的补偿器就能够抵消温差对燃气立管的影响。
2.4高层住宅燃气管道安全措施的设计
高层住宅在消防安全方面具有特殊性,这就决定了设计时必须采取相应的措施确保燃气管道的安全、可靠。高层住宅燃气管道安全措施的设计主要从以下几个方面进行:首先,在燃气引入管上安装切断阀,确保紧急维修时能够及时切断燃气的输送;其次,在高层住宅室内安装自动载断燃气泄漏的报警装置,防止燃气泄漏事故发生;最后,还应根据燃气管线预备的通道及使用燃气房屋的换气及通风效果进行设计。
3.高层住宅燃气管道的施工技术
3.1高层住宅燃气引入管的施工技术
将室外与室内燃气管道相连的管道即为燃气引入管,高层住宅在对该管道进行施工时,可通过地上、地下两种方式进行引入[4]。
(1)地上引入方式
若燃气为天然气时,通常都是在高层住宅竣工后才运作,这样燃气引入管只能采取地上引入的方式沿外墙进行敷设,当到达一定高度时再穿过建筑物的外墙引入室内。地上引入可分为高立管及低立管两种引入法。高立管引入主要是将燃气立管全部敷设到建筑物的外墙上,然后再通过分管分别引入各用户点;低立管引入则是在离地面约0.5-0.8m处,使其进入到室内。采用地上引入方式引入燃气管道时,需做好与之相应的措施确保管道运行的安全。地上燃气管道虽会破坏高层住宅的美感,但维修较为方便。因此,在实际施工过程中,通常采用地上引入方式的低立管引入法将其进入室内。
(2)地下引入方式
地下引入方式主要是将室外的燃气管道穿过房屋基层,直达厨房地面。地下燃气管道在距离地面约0.5m处位置时,应首先安装一个三通的清扫口,同时,在穿墙及地面时须加设套管。此种引入方式较为隐秘,不会对建筑物的美观造成影响,但需和建筑施工单位紧密合作,且维修较为不便。因此,实际工程中甚少使用该方法。
3.2高层住宅室内燃气立管的施工技术
高层住宅室内燃气管道的敷设,要避免穿过卧室、卫生间以及防火分区,且不能将固定管道的支承设在螺纹的连接处以及焊口处。室内墙面与燃气钢管之间的净距需符合以下条件:管径DN50时,净距为9cm。
室内燃气管道上安装活接头时,需注意活接头垫片禁止使用石棉型或天然橡胶型的,应选择聚四氟乙烯材质的垫片且厚度应≥1.5mm;燃气的主立管两层需安装一个活接头,若遇球阀时,活接头应安装在球阀后的20cm处。
地下室内燃气管道的安装,应选择法兰连接及无缝钢管进行手工焊接。采用法兰连接时法须确保法兰材料与钢管是否相同,且在焊接管道及法兰盘时需采用双面焊接的方式。
3.3室内燃气管线的试验
高层住宅室内燃气管道施工完毕后,需对燃气管线进行强度试验、严密性试验等。在进行强度试验前,需对燃气管道进行吹扫,然后在进行强度试验。试验的范围主要是进气总阀至表前总阀;且设计压力>5kPa时的试验压力应是其1.5倍,且须>0.1MPa;设计压力≤5kPa时的试验压力是0.1MPa。
对室内燃气管线的严密性进行试验时,需分两步进行:第一步是在接通燃气前,采用7kPa压力对进气总阀至表前总阀进行试验;第二部是接通煤气后,用3kPa压力从进气总阀至燃灶阀前进行试验;两步均通过压力计进行观测,10分钟压力不下降表示合格。
4.结束语
高层住宅燃气管道的设计及施工科学、合理,对于提升燃气工程质量,确保住户用气安全具有重要意义。燃气行业在设计及施工过程中,通过综合考虑气源的特性、燃气的工艺以及建筑物的结构等因素,避免运行时出现安全隐患,从而提升燃气行业经济以及社会效益。
参考文献
[1]谢炎.浅议高层住宅燃气管道设计及其施工技术[J].投资与合作,2012,26(12):256-257.
对于燃气工程相关的技术标准和规范监管贯彻不到位、对新材料新工艺的有关标准规范不重视,都会给施工质量造成了负面的影响。例如对于对焊接钢管的电火花防腐检测:有些监理人员称其检测电压应为5kV/mm,有些人却持有异议。究竟如何确定需要根据《埋地钢制管道外防腐层现场补伤施工及验收规范》中的规定来进行,切勿凭主观意识来进行判断。从中我们可以得知监理要求的数值在标准的规定范围之内,应该引起施工单位的重视。
1.2缺少行业指导
在具体的施工过程中,缺少行业指导具体作业的指导书也是产生工程质量隐患的原因。众所周知,在机械工业企业,例如机械加工、铸造、热处理、钢结构加工等各个工序和流程都必须有工具卡片来规范指导工人的操作和行为。但是在燃气的操作流程工序里并没有看到此类规定约束,常规操作一般是施工单位派相关技术人员到现场进行演示,其他人员模仿学习,并没有规范的工具卡片进行指导。从个人的能力来说,这种学习方法并不能达到规范的目的,即使对当时所学已烂熟于心,一旦出现变通的情况就不知如何处理,知其然并不知其所以然而导致埋下隐患。同时实际施工不规范影响燃气管道质量。例如在我们实际的施工现场中,收工时并未对新设的管线进行封堵,或者封堵不严,而这可能会造成沟槽内存水流入管道内影响工程质量。对此应该进行清扫从而阻止对阀门、仪表等带来的损害。
2规范施工技术保证燃气管道工程质量
2.1能力、资质的审查
在招标和投标阶段应加强对施工单位能力、资质等方面的审查,从源头上确保技术的规范性,注重考查其是否有施工所需的技术和机械设备。就个人而言,我们应考查是否具有相关资质、是否有证并是否人证相符;不需要持证上岗的工种是否经过培训。在审查监理单位的资质时,着重关注其所投标的项目是否是其专业监理项目。如工程规模较大时,建议采取公开投标的方式进行招标从而让具备实力强的施工队伍参与竞标。对建设单位所属的施工队伍也要通过严格监理或采取适当的约束机制,使其具有一定的危机感,从而保证燃气管道工程质量。
2.2操作技术的规范
应制定燃气工程的施工工艺或作业指导书规范施工技术。燃气管道施工的每一道工序的要求都应该在规范中体现出来。此项工作应由建设单位的技术部门相关专业人才来实行。对于采用新技术、新材料、新工艺、新方法的工序,技术部门编制行业指导书应在总结经验的基础上联合厂家推广。关键工序、重要部位、带气作业方面编制指导书应更为详细。这些指导书可以以文本的形式也可以以卡片的形式,监理、施工员、质检等都应该发放此种卡片来确保已按照施工要求施工。
2.3技术监督体系的监理
施工过程中,施工单位应加强技术监督体系的监理。施工单位不仅要在施工过程中逐项检查技术规范问题,而且应形成一种跟踪机制,采取有力的防治措施,进行严格的检查,这样不仅有利于减少工序返工的损失,同时也保证了质量,降低事故发生率。对于技术复杂或者牵涉到疑难的技术问题,应联系技术人员和施工方讨论按情况采取合理的措施进行解决。如某施工单位在高新区谷大街路段燃气管道施工中,原设计管线位置恰好在已做好景观的园林绿化带上,若燃气管道按原施工方案施工就会破坏绿树植被,经设计人员,施工人员根据现场实际情况采用非开挖技术的方案,圆满的解决了出现的问题。
2.4施工管材的规范
现在社会,天然气已经成为城市里最清洁最高效的能源,人们已经将燃气工程划分为城市公共建设的重要组成部分,它影响到人民群众的生活质量、社会化大发展以及城市经济的可持续发展。所以,这就让施工单位对于燃气工程中建设施工的技术质量控制变得更加严格,,它不仅仅关系到人们的人身安全和财产安全,有的还能关系到社会的和谐与稳定,也因此,我们才必须加强燃气工程施工的安全管理。
1.燃气管道施工技术的意义
通过老师和查阅相关资料,我们不难发现天然气是个很特殊的气体,具有易燃性和易爆性这两个危险性。所以为了确保群众的生活安定,降低不良现象的产生,管理燃气管道建设施工的技术问题就变得很重要。并且,通过相关的技术质量控制也能够给当地的经济带来一定的发展,例如巩固了社会的安定、增强了社会劳动力等。也可以防止不良现象的产生,确保了其管道在使用年限中安全使用,带动了资源的更新和国家的进步。
2.燃气管道施工技术的重点
2.1施工前的准备
在施工前,施工单位必须准备好有效的图纸,在施工现场对现场的地质情况进行具体的了解,比较图纸,找出不能施工的地方,与设计者进行交流协商,做好修改工作。其次,从事管道施工的技术人员,必须实现进行专业的培训,经过理论知识与实践双方面的考核,合格后方可以上岗操作。这是由于燃气是易燃易爆的危险性气体,稍有不慎就会造成不可挽回的影响。
2.2放线与开槽
在挖沟开槽之前,我们必须要了解所在地的地下管线与建筑物的资料,保证如果按照图纸进行开槽挖沟不会产生任何问题。当然,如若发现不对之处,也不可私下篡改,需要与设计商仔细研究之后方可定夺。同时,我们在挖的过程中,要做到沟槽坡度与周围形状相搭配,如发现在挖的过程中有旧的建筑物、废墟垃圾等杂物时,需要立即清除,然后再铺上只有0.15m以上的砂子或者泥土。
3.燃气管道施工技术不到位引起的事故
3.1触电事故
在燃气施工过程中,基础的环节就是管道的焊接、试压、吹扫,在做这些的时候都需要电力的配合。但我们知道,每一个燃气工程的电线都是很长的,不会固定在一个范围内,所以常常采用临场接电的方式取电,这恰恰造成了一些安全隐患,比如电缆电线的断裂、绝缘胶带的脱胶等等,轻者造成施工人员局部受伤,重者直接导致施工人员死亡。
3.2沟槽塌方
一般的燃气施工还需要开槽挖沟,在开挖的过程中,所挖的沟槽都是很长且有一定深度的,有些时候因为一些天气或者人为的原因,沟槽几天甚至几周都无法填平,就很容易造成二度塌方。另外就是由于施工人员的安全意识薄弱,导致警示灯、防护栏等设置放置位置不明显,一旦夜间天气不好或者路灯不明的情况,就会出现行人跌落事故。
3.3高空作业
在一些特殊的燃气施工过程中,有些燃气的立管需要安装在户外,还有些需要进行架空建设。对于这两种施工方式其实对于施工人员的技术是有较高的要求的,因为如果施工人员的专业技术水平不够,或者施工队伍在施工设施上偷工减料以次充好,就会让在高空施工的人员缺乏足够的安全保护,就极容易导致不必要的人员伤亡,产生严重的后果。
3.4带气或者带压作业
现在的施工队伍,为了保证燃气能够稳定可靠地供应,往往在一些燃气施工中带气或者带压操作,这就带来了风险,万一施工队伍的燃气施工方案不够周全,或者有些许问题没有考虑,又或者检测手段跟不上,出现了燃气泄漏,这将会对施工人员的人身安全造成极其恶劣的影响。
3.5材料运输
正如我们从电视、电脑以及报刊杂志上了解到的,燃气工程一般都是比较分散的,并且每一处的项目工程的工程量并不大,而且因为材料的存放问题,每一次运输的材料都不是很多,所以很多的施工单位就投机取巧,为了省钱,用三轮车或者摩托车运输,这就会极易发生交通事故,给行人或其他车辆带来安全隐患。
4.燃气管道施工质量控制要点
4.1注意材料的选取,保证燃气管道的施工
现代化的大都市,在燃气管道施工中对基础材料的控制很看重,因为它决定了管道施工质量的好坏。所以,燃气施工单位应该在施工之前从原材料下手,认真选取满意的材料,认真管理选取的材料,使其在使用时没有任何问题。这也变相的保障了燃气管道的使用年限。
4.2加强员工对的施工意识
施工队伍在进行施工的时候,一方面要加强施工单位对施工人员的宣传和教育,告诉员工质量的重要性,必要时可引用一些错误案例,使他们加深对“质量”这个词的印象,提高他们的工作态度。
对经常在高空作业或者尘土环境下作业的人员进行定期的身体检查;在进行吊装作业或者在高压线、临时支架附近作业之前,对机器进行检验,对环境进行勘察,确保接下来的工作顺利进行;每次在进行管道施工时佩戴防护用品(安全帽、防护服等),避免因为施工不当,燃气泄漏所造成的危害;在进行施工期间,告诫施工人员对于电、火等荣发生事故的东西小心使用,一旦发生危险,迅速通知相关单位,并且在保护现场的同时采取一定的营救措施,事后再将此次事故以书面的方式报告上级,做到警示的作用。
另一方面,要安排人手在施工的时候进行监督,严格按照图纸的安排实施,特别是在管道与管道接口的位置,一定一定要仔细检查,保证接口没有气泡,表面平整光滑,两边均匀。
4.3做好管道防腐措施
当燃气管道被埋在地下之后,在墙面或者混凝土里面水汽与碱性液体的双重影响下,管道就容易受到腐蚀。因此,为了延长管道的使用年限,施工单位和个人都必须做好防腐工作。我们可以将热收缩胶带或者聚乙烯防腐胶带作为管道最外层的防腐层,让胶带将外面的空气与燃气管道隔绝。另外,一般在燃气管道周围是不能存在尖锐的垃圾、石子或者其他的,这是为了防止这些尖锐的物体将管道的防腐层割破,让水汽或者其他气体进入,对管道进行腐蚀。最后呢,应该要确保燃气管道被墙体或者混凝土包围,且墙体或者混凝土的厚度不能小于2cm。
5.总结
为了很好的为人民和社会谋福利,安全的燃气施工就显得尤为重要,这不仅要让施工单位在施工技术上进行突破与创新,还要求在施工过程中加强管理,只有掌握了施工的要领,才能避免一些不必要的伤亡。本文从燃气管道施工技术的意义、不正确施工导致的事故、施工的技术重点及要点四个方面与大家一起研究探讨,只有掌握了安全可靠,行之有效的方法,才能进行合理而可能的建设,才能营造一个良好的设施环境,才能更好地为社会做贡献。
参考文献
[1]周明伟.概议燃气管道施工技术之体会[J].中国石油和化工标准与质量,2011(9):11-14.
中图分类号: TU198文献标识码:A 文章编号:
一、室内燃气管道安装工程常见的质量通病
(一)管道防腐蚀问题
大部分室内燃气管道安装中,常采用电动角磨机对无缝钢管进行除锈,这样一来被除掉的锈尘往往会重新吸附到处理好的钢管上,从而导致二次锈蚀,严重影响了防锈漆的涂刷质量。有些工程在对无缝钢管进行除锈之后并未刷涂防锈漆便直接进行立管安装,致使管材涂刷不均匀和靠墙面漏刷等质量问题;镀锌钢管进行螺纹加工后未采取相应的防护措施便直接放置在露天环境当中,从而导致丝扣生锈;未对管件丝扣连接后的外漏螺纹进行防锈处理,这些种种都都容易引起管道生锈腐蚀,从而造成使用寿命降低,一旦腐蚀严重还会使管道局部损坏渗漏,进而形成安全隐患。
(二)引入管及套管安装问题
由于安装施工人员的操作失误将输送燃气的引入管坡向室内,从而引起倒坡现象;用泡沫对套管与管道的间隙进行堵塞,造成套管与立管不同心;有些施工人员未按照设计和施工图纸要求进行安装,造成套管上部与成型地面的高差不足5cm,套管下部则超出楼板,穿越墙面的套管超出装饰面。
(三)丝扣连接和管卡安装问题
丝扣连接位置处外漏的密封材料清除的不干净、丝扣连接的外罗管螺纹过多或是过螺纹没有外露;室内燃气主立管的管卡安装高度不一致、采用角钢制作的管卡安装方向不一致或是倒角不统一等等。
(四)其它问题
法兰规格与设计要求不符、计量表后的立管垂直度不符合要求、无缝钢管焊接质量缺陷、与电气设备的最小净距不符合相关规范的要求、强度与严密性试验的范围混淆等等。以上种种都是室内燃气管道安装工程中较为常见的质量通病,这些问题的存在严重影响了燃气管道的安装质量。为此,必须在实际工程中,采用切实可行的施工技术,并采取有效的质量控制措施,杜绝上述问题的发生,确保燃气管道安装工程的整体质量,将各种不安全的隐患全部消灭在萌芽当中。
二、室内燃气管道安装工程的关键施工技术
(一)施工准备
在室内燃气管道安装工程中,为了有效确保施工能够顺利进行,应当认真做好施工准备工作,具体内容如下:
1.材料。工程中使用的管材、管件、密封填料等均应具有产品质量合格证,并且应符合国家及行业现行的相关标准,同时还应对材料进行现场复检,以确保其质量合格;镀锌碳素钢管及其管件应当与设计要求相符,管材应当平直,不得存在弯曲,管壁内外镀锌应当均匀、无毛刺和锈蚀,管件不得存在丝扣不全或是角度不准的情况;阀门必须选用国家现行标准中规定的适用于燃气介质输送且密封性良好、耐腐蚀的阀门;胶管应当采用耐油性较强的纯胶管。
2.机具。在对室内燃气管道安装工程进行施工前,应当备好相应的施工机具,具体包括套丝机、台钻、电锤、电焊机、试压泵、压力钳、气焊工具、煨弯器、断管器、水平尺、压力计等等,并对上述机具进行认真检查,以确保机具性能完好。
3.安装准备。首先相关施工人员应当认真熟悉设计图纸,并按照施工方案的具体要求合理确定施工方法,并做好技术交底工作;其次,参看相关专业的设备图及装修建筑图,并对各类管道的坐标、标高等内容进行核对,一经发现问题必须及时采取措施加以解决处理。
4.预制加工。根据管道安装工程的设计详图绘制出各个管道分路、管径、变径、预留管口以及阀门位置的草图,并在现场安装位置处进行标记,然后按照标记分段量测出具体安装尺寸,再将这些尺寸标注到施工草图上,最后以草图为依据进行预制加工,并按照管段进行分组编号。
(二)管道安装施工技术要点
1.干管安装。根据预先绘制好的施工草图对管段进行加工预制,主要包括以下工序:断管、套丝、调直、核对尺寸、分组编号、码放整齐等;在进行卡架安装时,应当严格按照有关规范的规定和设计要求进行安装。安装托架上的管道时,应当先将管道平稳放置于托架上,然后在第一节管上装好U型卡,再安装第二节管,以后各节均如此类推,全部安装完毕后,应对螺栓进行紧固;不得将燃气引入管敷设在密封的地下室、浴室以及卧室当中,并且严禁敷设在装有易燃易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间当中。引入管的公称直径最小不得低于40mm,坡度不得小于千分之三,且坡度走向应当与杆管方向相一致,当引入管需要穿过建筑物基础时,应将其设置在套管当中,套管与引入管之间的缝隙可采用沥青油麻进行添堵,然后用热沥青进行封口处理,用户的引入管应当直接接入到厨房当中,公共设施的引入管应尽可能设置在安装煤气表的房间内;干管安装应当从进户引入管后或是分支路管开始,安装前应对管腔进行检查和清理;室内燃气管道与其它管道的最小平行或是交叉净距应符合有关规范的规定要求,若是因特殊情况使净距无法达到规定要求时,必须采取相应的防护措施和绝缘处理。
2.立管安装。首先应对各层预留孔洞的位置进行认真核对看其是否准确;正式安装前应当卸下阀门盖,若是有钢套管的应先穿到管上,再根据标号从第一节开始安装;通常情况下,燃气立管主要都是敷设在厨房或是楼梯间内,当室内立管直径小于50mm时,可以每隔一层加装一个活接头,其位置与地面之间净距应小于1.2m,若是遇到阀门时,应当加装活接头,如果管径大于50mm则无需加装活接头。
3.支管安装。先对燃气计量装置各立管预留口的位置进行检查,看其是否准确,然后量测出支管尺寸,并按照该尺寸进行断管、套丝、调直;采用水平尺和线坠对支管的坡度进行校对,检查立管和燃气计量装置有无移动,确认合格后用支管将燃气计量装置替换下来,并按照设计要求和规范规定的压力对系统进行试压吹洗,完毕后重新安装好燃气计量装置。
(三)燃气管道试压与防腐处理
室内燃气管道安装完毕后,应当进行耐压和严密性试验,可采用压缩空气或是氮气作为试验介质。耐压试验为自进气管总阀门到每个接灶管转心之间的管段,试验过程不包括燃气计量装置。方法如下:向管道系统打压0.1MPa后,用肥皂水对接头和焊缝部位进行检查,无渗漏且压力未急剧下降视为合格;严密性试验在耐压试验的范围上增加所有灶具设备。低压管道试验压力为1000mm水柱观察1h,若是压力下降的幅度在60mm水柱这一范围内,则视为合格。中压管道的试验压力为1.5倍的工作压力,且不小于0.1MPa表压,试验可在充水后3h开始观测,若是每隔1h压力下降在1.5%以内则视为合格。此外,应当按照管道敷设地点的土体条件对管道采取相应的防腐蚀措施,并根据管道的重要程度选择不同的绝缘层做法。
参考文献
[1]王翔.刘凡.高层民用建筑室内燃气管道补偿方式及受力分析[J].科技致富向导.2010(10)
[2]王伟.韩露.以顾客为关注焦点开展室内燃气管道设计和施工的大胆尝试[A].中国土木工程学会城市燃气分会输配专业委员会2009年会议论文集[C].2009(5).
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)33-0055-02
1 概述
改革开放以来,我国经济不断发展,各种新科学、新技术层出不穷,城市化进程不断加快并逐渐深入。而与此同时,一些地区的市政建设较为落后,不能跟上城市发展的进程,在一定程度上阻碍了城市的发展。因此,加强城市市政工程的建设十分重要。而城市的建设无法脱离聚乙烯燃气管道工程,一项好的管道工程建设往往能够促进城市功能得以充分发挥;相反,一项质量差的城市管道建设将会在一定程度上影响着城市的进一步发展。一般情况下,聚乙烯燃气管道建设施工在施工工艺方面相对简单,但是施工的难度则较大。因为,很多施工队伍并不具备过硬的技术,同时也缺乏了相关的经验,对一些管道,尤其是大口径的管道,难以对其质量进行合理而有效的控制。而随着城市化进程的不断加快,给聚乙烯燃气管道施工建设提出了更高、更为严格的要求,在这一背景之下,管道管线将更长,占地面积将会变得更宽,而城市道路交叉对交通造成了较为严重的影响。因此,越来越多的人开始研究既对工程的质量以及工期进行有效的保证,又提高工程建设的经济性、快速性与文明性。本文主要针对聚乙烯燃气管道施工技术要点进行一定程度上的研究与分析。
2 加强管道施工建设管理
对于管道建设来说,它主要包含了两个方面的内容:其一,对于工艺管道的有效安装;其二,在工程建设之中所必需的仪器以及仪表的安装。这两个方面内容完成质量的高低,将会对整个工程的质量造成直接的影响。因此,在施工过程之中,需要对整个施工过程的管理进行一定程度上的加强,才能对聚乙烯燃气管道的质量进行有效的
保证。
2.1 做好施工之前的准备
做好施工之前的准备是提高整个工程质量的基础性条件。在施工之前,首先应当熟悉管道的安装工艺,对其有一个较为全面的了解。在这一环节结束之后,还需要在安装工艺有了深层次了解的基础之上,对其进行严格的审查,找出不合理或者存在问题的地方,并对其进行及时更正,以便在以后的施工过程之中高效率、高质量地完成安装工作。主要从以下三个方面入手:
2.1.1 管道安装是工程建设的过程当中的主要工作,因此,管道安装施工管理者肩负的责任重大。一般来说,管道安装施工管理者首先应当熟练地掌握相应的安装技术,并且对于在安装过程中的关键技术以及关键方法应当有着十分深刻的了解。同时,要严格按照“先下后上、先外后内以及预制后安装”的原则进行安装。
2.1.2 对各个施工环节的检查也是十分重要的。对土建进行一定程度上的检查,检查的主要依据文件是国家规定的相关工程标准。通过有效的检查,弄清土建是否符合国家规定的安装条件。除了对管道的本身进行相应的检查以外,还需要对管道的各个连接设备进行有效的检查。如果检查出不符合相关规定的设备,就不能将其投入到以后的施工过程当中去。
2.1.3 进行检查工作的最后一个环节—对工程的各个层面进行有效的检查。不仅包含地上,同时也包含了地下。只有做好全面的、有针对性的检查工作,才能对管道安装的顺利完成进行有效的保证。同时,要发挥辩证思想,从实际出发,对各个管道需要采取现场预制的方法。这样一来,就可以在今后的施工过程当中提高工作效率,并为管道安装质量的提高进行有效的保证,避免安全事故的发生。
2.2 对图纸进行有效的自审
对于施工图纸来说,它在实际的施工过程当中发挥了十分重要的作用,是施工过程的重要依据以及指导。因此,作为一个合格的施工管理者,他应该具备读懂弄清安装图纸的能力,不仅如此,对于安装图纸之中的关键控制点、主要技术以及重要结构都应该有着十分深刻的了解,并能够熟练地掌握。如果存在不能理解的地方,应当立即将问题提出来,并与专业人士进行探讨。如果图纸之中存在问题,应当立即对其进行有效的修改。
2.3 做好管道以及仪器仪表的选择及检查工作
应该与审核完成之后的施工图纸进行对照,按照图纸上面的要求进行管道、仪器仪表的选择。选择结束以后,对采购回来的管道以及仪器仪表要进行全面的检查,只有确定其符合规定的标准以后,才能将之投入到施工当中。同时,还应该做好管道以及仪器仪表的记录工作,以便在施工过程中保证材料的供给。
3 管道安装
施工是整个项目从规划阶段到结束的关键环节,施工质量的好坏将决定了整个工程质量的优劣。要做好施工过程当中的管道安装质量管理,需要从以下两个方面入手:
首先,为了让相关人员对这项工程有一个更深一步的了解,清楚工程的质量标准、工程的工期、工程的关键技术、工程的难点和重点以及其他一些方面的情况,相关单位应当组织所有参与到施工过程当中的工作人员进行一次技术交底。同时,明确施工人员的工作职责,并制定出一套奖惩制度,让施工人员明确这一制度的规定内容。这样一来,就可以有效地避免施工人员在工作过程当中、对自己的工作不负责情况的发生。
为了对管道安装质量进行进一步的保证,并避免安全事故的发生。相关的施工管理人员应该亲自到现场进行一定程度的检查以及指导。在施工现场,他们需要深刻了解施工的每个环节、每个步骤,并对施工过程中的关键点以及重要部分进行重点的检查,绝不能放任安全隐患的存在。因此,施工管理人员就应当认真负责,做好分内的工作,全面检查。同时也应该积极听取他人的意见或建议,以期对管道的安装质量进行进一步的提高与完善。
4 加强管道安装的质量控制
4.1 对质量的关键点进行有效的掌握
在对管道进行安装时,需要对质量的关键点有着深刻的了解,并能够对其有效的掌握。对以下的步骤要格外
关注:
首先,应该保证支架以及横梁的固定,一般情况下,将其钉在墙上或者其他具有牢固结构的物体之上。这样一来,就可以有效地防止支架或者横梁出现松动,避免了安全事故的发生。同时,在管道的安装过程中,需要关注一些细节。例如,对横梁的长度进行有效的控制,使其符合相关的规定要求。在将横梁安放时,还应该注意对其水平程度进行保证。
其次,在确保管道本身无质量问题以及安全隐患后,还需要对管道的连接处进行检查,需要使其具备良好的紧密性。对于出现间隙的地方,应该立即安排施工人员对其进行焊接。不仅如此,在焊接过程中,也有一定的讲究,应该对焊接的质量进行保证,防止烧穿、咬肉现象的发生。
最后,一般情况下,管道在使用的过程之中往往会散发大量的热能,而这些热能可能会导致管道以及相关的仪器仪表受热后发生一定程度的膨胀而损坏。针对这一问题,解决办法主要是在应该留有空隙的地方留下足够的空间,这样即使管道受热膨胀,也不会对其造成太大的伤害。
以上只是列出了管道安装的主要质量关键点,其实质量的关键点还有很多,这就要求相关的施工人员能够在工作当中善于发现、积极探索、总结经验,并对自己的预见能力进行一定程度的提高。
4.2 对施工的质量进行有效的保证
要想对施工的质量进行保证,就必须选取一个有效的施工方法。在选取好施工方法之后,还应该按照高标准、高要求对其进行控制,以防止施工人员出现胡乱操作以及操作失误的状况。同时,在对管道进行安装时,一定要做好与之相配套的吊架的安装,用它来承受重力。而在没有支吊架的地方,应当采用紧固措施对其进行有效的固定,以防止管道发生松动,造成安全事故。
在施工的过程当中,应当对施工图纸上面的内容以及要求有着充分的了解,然后对其进行有效的结合,紧抓关键点。对有问题的部分及时采取有效措施进行解决,绝对不能拖沓。除此之外,对于那些没有预埋件的地方必须采用加固措施确保以后再进行使用。
5 结语
本文主要针对聚乙烯燃气管道施工技术要点进行研究与分析。首先,从做好施工之前的准备、对图纸进行有效的自审、做好管道和仪器仪表的选择及检查工作三个方面阐述了怎样加强管道施工建设管理。其次,在此基础之上分析了管道安装流程以及质量控制。最后,对加强聚乙烯燃气管道安装的质量控制进行了一定程度上的阐述。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献
[1] 聚乙烯燃气管道工程技术规程(CJJ63-2008)[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2] 城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-2005)[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
中图分类号:E951.2文献标识码:A文章编号:
引言:非开挖技术的定义为用最小的地表开挖量来完成各类地下管线的铺设,改换,修复,检测和定位的工程施工技巧。目前随着非开挖技术的不断发展、完善,相应施工配套设备技术水平不断提升,非开挖技术已经基本成熟,非开挖技术不但减少路面开挖,降低施工费用及解决一些在传统开挖术不能施工的问题,而且在修复旧管道及安装难度高的工程时与传统技术相比,有着显著地社会经济效益。
随着近几年燃气事业的发展,燃气管道敷设时不可避免会遇到穿越公路、铁路、河流等障碍物的情况,穿越障碍物施工办法重要就是开挖技术和非开挖技术两种,两者比拟各有其长处。开挖施工法的长处是施工容易,间接本钱低,适用于在开阔的地表,不存在任何妨碍物(河流,街道,建造物等),施工不会影响交通的要求下铺设地下管线。非开挖施工法和其相比具有不毁坏环境,不影响交通,施工周期短,社会效益明显等长处,此外,它还可在少许没法施工开挖作业的地域(繁华的郊区,古迹维护区,农作物和植被维护区,以及穿越高速公路,铁路,建造物,河流,湖泊等)实行各类地下管线施工。本文就几种常用非开挖技术施工原理及施工工序进行简单分析。
1.顶管施工原理及工艺
1.1工艺原理
顶管施工是一种土层地下工程施工方法,可以用于地下燃气管的施工。它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等,是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。
1.2施工工序
先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶,借助主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起,与此同时,紧随工具管或掘进机后面,将预制的管段顶入地层。边顶进,边开挖地层,边将管段接长的管道埋设方法。
施工时,先制作顶管工作井及接收井,作为一段顶管的起点和终点,工作井中有一面或两面井壁设有预留孔,作为顶管出口,其对面井壁是承压壁,承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板(即钢后靠),千斤顶将工具管顶出工作井预留孔,而后以工具管为先导,逐节将预制管节按设计轴线顶入土层中,直至工具管后第一节管节进入接收井预留孔,施工完成一段管道。为进行较长距离的顶管施工,可在管道中间设置一至几个中继间作为接力顶进,并在管道外周压注泥浆。顶管施工可用于直线管道,也可用于曲线等管道。
顶管施工的示意图
2.水平定向钻施工工艺
水平定向钻进铺管技术是一种现代非开挖施工技术,主要用于穿越河流、公路、铁路、建筑物等障碍物铺设各种管道。其特点是技术含量高,时间短、造价高。
2.1工艺原理及工程施工工序
定向钻进的基本原理:按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小口径先导孔,随后在先导孔出口端的钻杆头部,安装扩孔器回拉扩孔。当扩孔达到尺寸要求后,在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管道,回拉铺设地下管道。
水平定向钻进铺管的施工顺序为:地质勘探及地下管道探测、规划和设计钻孔轨迹、配置钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管。
定向钻施工的示意图
2.2 工程施工各工序的作用及要求
地质勘探主要了解有关地层和地下水的情况,为选择钻进方法和配置钻液提供依据。地下管道探测主要了解有关地下已有管道和其他埋设物的位置,为设计钻进轨迹提供依据。
导向孔轨迹设计是否合理对管道施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具置、钻杆的入、出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管道的性能等,给出最佳钻孔路线。
钻液是由水、膨胀土和聚合物组成。钻液在施工中起着非常重要的作用,除了具有冷却钻头(冷却和保护其内部传感器)、钻具的作用外,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆。在钻导向孔阶段,需要泥浆能顺利地排出孔外,维持孔壁的稳定;在预扩孔阶段,需要泥浆具有很好的护壁能力,防止地层坍塌,为回拖管道提供足够的环形空间。
回拉扩孔铺管施工关键技术是根据不同的土层、地下水位及最终成孔直径,正确地选择回扩钻具和每次的进刀量,正确地选配钻液和确定钻液的流量。
为保证回拖管道畅通,一般要求选择的最大扩孔器尺寸为铺设管径的1.2~2倍,这样能够保持泥浆流动畅通,保证管道能安全、顺利地拖入孔中。在长距离回拉扩孔铺管中,泥浆作用尤其重要。一旦地层泥浆漏失,回拖孔中将缺失泥浆,钻杆及管道与孔壁间的摩擦力也将增大,导致拉力增大。孔中缺失泥浆往往是工程失败的主要原因。
3.定向钻与顶管穿越结合
定向钻穿越与顶管穿越相结合施工法是在长输管道工程在特殊环境下,定向钻和顶管穿越不能单独完成的穿越工程,将定向钻穿越和顶管技术相结合,从而完成整个穿越工程的施工工法。通过工程施工实践,总结形成本工艺。
3.1特点
本工艺能节省投资费用,减少了施工工序环节,加快施工进度,与单独完成定向钻和顶管穿越施工相比,由于减少了连头工作能更好的保证施工质量,减少工程中的风险,并且由于减少了顶管接收坑的开挖,没有在特殊的区域地面进行施工活动,具有很好的社会效益。
3.2适用范围
本工法适用长输管道工程的大中型穿越工程,或类似需要穿越的工程(比如光缆或电缆工程不能跨越某个特殊的地方),不能单独一种施工工艺完成的穿越施工工程以及特殊的区域不能进行开挖施工的管道敷设工程。
3.3工艺原理
在顶管顶进工作完成后,不进行接收坑的开挖,而在套管前段做必要的处理,然后把顶管操作坑改造为定向钻施工的接收坑,再进行定向钻的导向和扩孔施工。待定向钻扩孔完成后,在顶管穿越的顶管操作坑位置改造为定向钻的发送沟,进行回拖作业。确保主管穿越就位后,对相关的部位进行技术处理,从而保证穿越工程完成。
3.4施工工艺流程图
4.结论
在实际工程中,设计部门在确定采用何种施工工艺时,首先应充分结合实际情况,任何工艺都有其适用范围,如果工艺选择不当,不仅不能体现工艺原有的优势,反而会给后续施工及管理造成诸多麻烦;并且应加强施工单位的质量安全意识,尽可能避免施工过程中可能出现的质量隐患。为此,施工单位在非开挖施工前,应做好周密的前期准备工作,尽可能摸清地下的土质及各类管线的资料,指定科学合理的施工方案;施工过程中应严格按照各种施工工艺的操作规程进行操作,在下管工序开始前,对管道工序的质量进行严格自检,发现问题及时解决。管线的维护管理部门应尽快制定具有针对性的管线维护管理措施,以应对非开挖新工艺敷设管道的维护管理,防患于未然。
总的来说,非开挖地下管线施工技巧由于具有净化环境,不影响交通,施工周期短,综合施工本钱高等长处,无疑会在地下管线施工中取得较普遍的使用。
参考文献:
前言
传统的燃气管道施工技术是采用开挖沟槽铺管,该方法有开挖作业面大、道路交通影响大、施工周期长等不足。随着施工技术的发展,水平定向钻进施工技术很好的改善了传统的燃气管道施工技术不足,具有不破坏环境、不影响交通、施工周期短、综合效益高等优点。同时由于是一种非开挖敷设管道施工技术,因此,在城市燃气管道施工中得到了广泛的应用,对于完善城市功能、缓解城市交通、美化城市环境也有重要作用。但是水平定向钻进施工技术水平还有待提高。
一、水平定向钻在燃气管道铺设中的应用
1、水平定向钻适用的环境
水平定向钻适合黏土、沙土和不太硬的岩石。卵石层、砾石层和流沙层是水平定向钻的三大,尽量避免在这三大进行水平定向钻,如果不能避免就要采取必要的措施。如对卵石层和砾石层,要精确控制导向,加强泥浆配制,在入土处采用套管技术、出土处采用开挖方法等。
2、地质勘探和现场勘察
地质情况决定了钻头和扩孔器的选择、泥浆的配制。忽略地质勘探,不仅会给工程造成很大的经济损失并影响工程进度,而且可能会导致工程半途而废。现场勘察包括地面勘察、地下管道和设施的勘察。地面勘察决定了设备的安放,地下勘察决定了施工安全。如果在施工中钻入或扩孔过程中触及地下管道或设施,就可能造成人员伤亡和经济赔偿。
3、管材和防腐的选择
水平定向钻的钻孔轨迹有弯曲部分,所以应选用具有较好韧性的管材,如钢管和P E 管。钢管的防腐材料除具有防腐材料的一般特点外,还需具有足够的强度、良好的抗弯曲性和耐磨性。所用的材料、结构等级以及涂层厚度应符合设计要求,施工应符合现行的行业标准。宜选用环氧粉末和聚乙烯防腐,优选聚乙烯防腐。施工中要注意选择端面成型好且防腐没有损伤的管道。
4、施工工艺计算和试验
首先,根据穿越长度和管段埋深的要求,通过计算选择合适的曲率半径和入土角、出土角。穿越管段曲率半径应尽量取大一些,以1500D 为宜(D 为穿越管段的外径) ,最小不应小于300m。一般入土角控制在6°~20°,出土角控制在4°~12°。其次,根据以上数据计算拖管所需要的拉力,以便选择钻机型号。足够的拖力是保证拖管顺利进行的前提,因此很重要。最后,对长距离大管径和复杂地段的穿越,要根据实际情况对钻具与脱钩及脱钩与管道的连接进行必要的拉力和扭力试验,确保回拖时不发生断裂脱离。仅凭以往的施工经验不能满足处理复杂地形、地貌和地质条件下的穿越工程的要求。
5、导向孔钻进、扩孔和穿越管回拖
导向孔的钻进应符合设计要求和石油天然气行业标准SY/T 4079 ― 95 对导向孔偏差的规定。在导向孔钻进时如果没充分考虑外界的干扰,钻成的导向孔可能呈S 型或者偏移量不符合规定。管道经过区域内或附近的高压电线、水泥中的钢筋、车辆、运转的电机等都对导向孔的钻进有较大影响。导向孔钻成后要用扩孔器进行扩孔,扩孔可以进行1 次或多次,经扩孔的最终孔道直径是管道直径的1.5~2.0 倍。许多钻进工程之所以失败,是因为扩孔技术不良及泥浆(钻进液)使用不当。要根据地质情况选择合适的扩孔器和扩孔次数,扩孔过程中速度不要过快,要注意泥浆的配制。拖管可与最后一次扩孔同时进行,也可以单独进行。拖管前要对穿越管的防腐进行一次电火花检测,拖管时最好也要作动态检测。拖管发送也是施工中的关键,要根据实际情况选择合适的发送方法。可以将穿越管放在专用发送拖管架上或放入注满水的发送坑内,或者用其他行之有效的方法,确保拖管发送的顺利进行和管道及防腐层不受损伤。拖管过程要稳、缓,速度要均匀,不可过急。
二、施工注意事项
1、泥浆在施工中的作用
在水平定向钻进施工过程中,通常需要用泥浆泵通过钻杆中心孔(输浆管)向导向孔内注入膨润土和水的混合泥浆。泥浆的作用如下:冷却、钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、稳定孔壁、回扩和回拉时管道、填充导向孔与管道之间的空隙以防止地面塌陷。拖管过程中,由于封闭的管道进入导向孔后占据大量的空间,导向孔内的泥浆压力急剧增加,部分泥浆从进出口外泄,大部分的泥浆在压力作用下向四周土层的缝隙渗透,此时四周的土层就如同一层又一层的滤网,泥浆中的大部分的水和颗粒较小的膨润土可以渗透到导向孔外的土层里,泥浆中大部分的膨润土留在导向孔内,在压力作用下以较密实的状态进行填充,达到防止导向孔塌陷的作用。
2、防止燃气管道表面划伤
在水平定向钻施工过程中,由于地下地质条件复杂,在回拖管道时经常出现管道表面划伤超过规范允许范围的情况。国内部分城市采用外加套管的做法,套管直径比燃气管大2号(至少大100mm)以上,并以套管外径确定扩孔直径。这样的做法不仅增加工程施工难度,还增加工程造价,延长施工工期。根据南宁市大量的定向钻工程的施工经验,导向孔直径大于管道外径1.5倍以上,并在回拖管道时保证导向孔内充满泥浆的情况下,在回拖管道时泥浆不仅可以管道,直径大的导向孔还可以充分避免孔壁对管道的划伤。南宁市的水平定向钻工程完成后,通常对管头表面划伤深度进行检测,结果都小于壁厚的10%。
3、施工过程中塌孔的处理
在河道扩孔时容易出现塌孔。经分析,造成塌孔的原因是该部位为原来河床的最低点,淤泥堆积最深,土质条件最差,成孔较难。塌孔以后,重新进行扩孔,并将泥浆用量和压力加大。扩孔完成后,一直保持较高的泥浆压力,以保证孔的完整性,并马上开始拖管施工。
4、燃气管道的保护
考虑到竹排冲附近将来可能进行大规模道路景观改造或者其他管线施工,如施工现场无法精确判断燃气管道实际位置,将可能出现因野蛮施工破坏燃气管道的事故。通常保证燃气管道不被破坏的做法是:在燃气管道附近水平间距5m范围内采用人工开挖,暴露出燃气管道后再进行下一步施工。这种施工办法比较保守,既增加燃气管道保护成本,又影响施工进度。经过长期工作实践,通过以下措施,不仅提高了管道的安全性,还可降低工程成本,缩短施工工期。
结束语
总之,燃气管道在施工过程中不可避免的会遇到一些地下障碍,使用水平定向钻能够在很大程度上节约工程成本、提升施工质量、缩短工程周期,在当前很多城市燃气管道的施工中,已经得到普遍运用。在施工过程中,施工人员应该以水平定向钻的工作原理为基础,并在掌握其施工方法的基础上,重视施工重点,以保障水平定向钻在燃气管道工程中的合理应用。
参考文献
[1] 何磊. 非开挖水平定向钻进设备的维护和保养[J]. 地质装备. 2006(01)