第四章管道工程施工

（建筑工程管理）第四章管道工程施工第四章管道工程施工在油氣田地面工程中，管道工程占有非常重要的地位，通過管道可以進(jìn)行密閉收集和輸送石油、天然氣、含油污水、輕質(zhì)油、凈化水，進(jìn)行油田注水、注聚合物、注氣、工業(yè)及民用采暖供熱、通風(fēng)、排污、消防等作業(yè)。本章主要對油氣田地面建設(shè)中常用的管道從分類、組成、安裝、驗收等方面進(jìn)行介紹。第一節(jié)管道的分類管道是用管子、管子聯(lián)接件和閥門等聯(lián)接成的用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。通常，流體經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵和鍋爐等增壓后，從管道的高壓處流向低壓處，也可利用流體自身的壓力或重力輸送。管道的種類很多，材質(zhì)和用途多樣，在油氣田地面建設(shè)中最為常用的是碳素鋼和低合金鋼質(zhì)管道。1．按設(shè)計壓力（P）來分類（1）真空管道：一般指P＜0.1MPa（絕對壓力）或表壓在負(fù)壓的管道，如油氣田上原油穩(wěn)定的負(fù)壓抽氣管道和天然氣脫水的抽空管道等都是真空管道。（2）低壓管道：一般指0.1MPa≤p≤1.6MPa的管道。這類管道用得最多，如油氣田上的給排水管道、常壓罐進(jìn)出口管道、污水管道、天然氣放空管道、排污管道和通風(fēng)管道等都是低壓管道。（3）中壓管道：一般指1.6MPa＜P≤10MPa的管道。這類管道也經(jīng)常用，如油氣田上的外輸油管線、輸氣管線等一般都是中壓管道。（3）高壓管道：一般指10MPa＜p≤100MPa的管道。如油氣田上的注水、注氣、注聚合物管道等都是高壓管道。（4）超高壓管道：一般指p＞100MPa的管道，習(xí)慣上稱為超高壓管道。油氣田地面工程中尚無此類管道。根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定，壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。另外，在《壓力管道安裝許可規(guī)則》TSGD3001中，壓力管道安裝許可類別和級別分為：（1）GA類（長輸管道）：分為GA1級和GA2級。（2）GB類（公用管道）：分為GB1燃?xì)夤艿篮虶B2熱力管道。

（3）GC類（工業(yè)管道）：分為GC1、GC2和GC3三級。其中GC1級安全等級最高；GC3

級安全等級最低,該類管道是油田地面建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的管道。

（4）GD類（動力管道）：分為GD1級和GD2級。2．按工作溫度來分類（1）低溫管道：一般指工作溫度低于－40℃的管道，如油氣田上用于天然氣深冷加工的管道。為了避免由于低溫使管道產(chǎn)生冷脆而影響管道的機(jī)械強(qiáng)度，所以低溫管道一般宜用低合金管材或紫銅管材。（2）常溫管道：一般指工作溫度為﹣40～120℃的管道，如油氣田上的石油、天然氣集輸管道，給排水管道，注水管道等大部分都屬于這種常溫管道。（3）中溫管道：一般指工作溫度為121～450℃的管道，如油氣田上的高壓蒸汽管道、天然氣干醇脫水管道等都是中溫管道。中溫管道一般用優(yōu)質(zhì)碳鋼制成。（2）高溫管道：一般指工作溫度高于450℃的管道，為了保證管道在高溫情況下照樣安全生產(chǎn)，所以高溫管道管材一般應(yīng)選用耐熱不銹鋼或合金鋼。3．按管道材質(zhì)分類（1）鋼制金屬管道。如普通碳鋼、不銹鋼、合金鋼管道、鑄鐵管道等。（2）有色金屬管道。如純（紫）銅管道、黃銅管道和鋁管道等。（3）非金屬管道。如塑料管道、復(fù)合管道、混凝土管道和玻璃鋼管道等。4．按管道敷設(shè)方式分類（1）室內(nèi)管道：室內(nèi)管道又分明裝和暗裝兩大類。明裝分架空敷設(shè)和地面敷設(shè)。架設(shè)在支架或支墩上，即架空敷設(shè)的管道。一些高架和低架的架空管道形成管廊和管帶。（2）室外管道：室外管道又分地下管道和地上管道。地下管道敷設(shè)分有地溝敷設(shè)和無5．其它分類管道除上述幾種分類外，還可以按用途分類，油田常見的有油氣集輸管道、原油外輸管道、天然氣外輸管道、注水管道、污水管道、供熱管道等。此外，管道還可以根據(jù)管道相對位置和管子的通徑進(jìn)行劃分，本章不進(jìn)行詳細(xì)敘述。第二節(jié)管道組成件為了輸送液體或氣體，必須使用各種管道，管道中除了主要的各種管子以外，還要用分叉時要用三通，管道接頭與接頭相連接時要用法蘭，為達(dá)到開啟輸送介質(zhì)的目的，還要用各種閥門，為減少熱漲冷縮或頻繁振動對管道系統(tǒng)的影響，還要用膨脹節(jié)等等。此外，在管路上，還有與各種儀器儀表相連接的各種接頭﹑堵頭等。一、管子管子是管道中應(yīng)用最普遍、用量最大的元件，管子的好壞及其安裝的質(zhì)量，直接影響著油氣田地面工程的生產(chǎn)安全。在油氣田地面工程中，最為常用的管子有鋼制管道、不銹鋼管道、防腐保溫鋼制管道、玻璃鋼管道、復(fù)合管道等。1．鋼制管道鋼制管道俗稱鋼管，是目前油氣田地面建設(shè)工程上使用最為廣泛的一種管道，約占整個油田地面管道工程的90%，所以本章重點介紹鋼制管道的工程。鋼管按其制造方法分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種。無縫鋼管用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制成，有熱軋、冷軋（拔）之分。焊接鋼管是由卷成管形的鋼板以對縫或螺旋縫焊接而成，按成型方法分為螺旋焊縫鋼管和直焊縫鋼管。1）無縫鋼管無縫鋼管是油氣田地面工程中應(yīng)用最多的管子，無縫鋼管的強(qiáng)度高、規(guī)格全，廣泛用在油氣田原油集輸管道、天然氣集輸管道、注水管道、蒸汽管道等。無縫鋼管可以用普通碳素鋼、普通低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼制成，在油氣田地面工程常見有碳素鋼、低合金鋼制成。無縫鋼管按照生產(chǎn)工藝的不同分為熱軋和冷拔兩種。目前我國油氣田常用冷拔管外徑是4~200mm，鋼管通用長度是1.5~9m的各種規(guī)格；熱軋鋼管的外徑較大，油田常見的是32~630mm，通用長度是3~12.5m。熱軋無縫鋼管包括一般無縫鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、鍋爐鋼管、石油鋼管等。2）焊接鋼管的形狀可分為直縫鋼管、螺旋縫鋼管和雙層卷焊鋼管；按其介質(zhì)不同又可分為水、天然

氣、油輸送鋼管；按壁厚分薄壁管和加厚管；按其生產(chǎn)時采用的焊接工藝不同可分為連續(xù)

爐焊（鍛焊）鋼管、電阻焊鋼管和電弧焊鋼管三種。直縫鋼管主要用于輸送水、儀表空氣等低壓流體和制作結(jié)構(gòu)零件等。鍍鋅管能防銹蝕，常用于儀表空氣系統(tǒng)。螺旋縫鋼管按照生產(chǎn)方法可以分為單面螺旋縫焊管和雙面螺旋縫焊管兩種。單面螺旋縫焊管用于輸送水等一般用途，雙面螺旋焊管用于輸送石油和天然氣等特殊用途。3）防腐保溫鋼制管道在油氣田地面工程建設(shè)中，地下敷設(shè)的管道占油田管道的一大部分，為了提高管道敷設(shè)效率和安裝質(zhì)量，一般情況下，地下管道為管道預(yù)制廠加工合格的防腐保溫成品管道。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近幾年防腐保溫管道類型越來越多，性能也越來越好，在油氣田地面建設(shè)中主要包括：瀝青防腐管、PE防腐管和聚氨酯泡沫塑料保溫管等。瀝青防腐管按防腐結(jié)構(gòu)分為普通級、加強(qiáng)級和特加強(qiáng)級，在使用時要考慮輸送的介質(zhì)情況、土壤環(huán)境和現(xiàn)場實際需要確定瀝青防腐管的防腐等級。PE防腐管是近幾年在油氣田發(fā)展起來的防腐管道，它具有使用壽命長、防腐強(qiáng)度高，不易損壞等優(yōu)點，不但延長了地下管道的更換周期，而且大大節(jié)約了成本。常用的有2PE防腐管和3PE防腐管等類型，常用的管徑范圍在Φ60～Φ1420mm之間，常用的壁厚范圍在2.5～24mm之間。聚氨酯泡沫塑料保溫管是油氣田管網(wǎng)施工中最為常見的防腐保溫管道，它具有保溫效果好、耐溫性好、防水性強(qiáng)、抗壓性高等優(yōu)點，主要用在油田輸油管道、摻水熱洗管道、熱水管道等領(lǐng)域。2．非金屬管材油田集輸系統(tǒng)多在高溫、高壓條件下運行，對非金屬管道的可靠性要求非常高。目前，在油氣田使用的非金屬管道品種有玻璃鋼管道、鋼骨架塑料復(fù)合管、連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管和塑料合金復(fù)合管等。1）玻璃鋼管道玻璃纖維增強(qiáng)塑料簡稱“玻璃鋼（FRP，是由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂組成的復(fù)合材料。

新型復(fù)合玻璃鋼材料已經(jīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活中發(fā)揮著越來越重要作用。90年代中

期，我國首次在三次采油工藝中采用高壓玻璃鋼管道和玻璃鋼儲罐。玻璃鋼管是由玻璃纖維增強(qiáng)材料、熱固性樹脂和填料通過復(fù)合工藝組合而成的復(fù)合型

管材。玻璃鋼管道通常分為中、低壓型和高壓型，其中工作壓力2MPa以下為低壓型，工作

壓力2～7MPa為中壓型，工作壓力7～25MPa為高壓管道。高壓玻璃鋼管道主要應(yīng)用于高壓注

水、注聚合物工程，中低壓玻璃鋼管道主要應(yīng)用于給排水系統(tǒng)。不同工作壓力的管道其連接方式不同，低壓管道通常采用承插連接、法蘭連接或管接

連接等多種形式；高壓管道通常采用帶API圓螺紋的敦粗管端和整體接頭方式，管道采用

50～100mm優(yōu)化接頭定位環(huán)固定，API標(biāo)準(zhǔn)8螺距外加厚長螺紋連接，螺紋接頭采用螺紋密

封劑密封，接頭處按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行局部加厚。螺紋壓制成形，玻璃纖維不切斷。

國產(chǎn)纖維纏繞酸酐固化環(huán)氧樹脂藍(lán)條紋玻璃鋼管直徑范圍為40～150mm，工作壓力為3.5MPa～24MPa，最高工作溫度為80℃，使用壽命為35年。進(jìn)口玻璃鋼管直徑范圍為25～

1200mm，最高工作壓力為27.6MPa，最高工作溫度為135℃。玻璃鋼管具有多項優(yōu)異特性，其水力坡降僅為鋼管的50%，重量僅為鋼管的1/5～1/3，

比強(qiáng)度是鋼管的2.5倍，比模量是鋼管的4倍，輕質(zhì)高強(qiáng)，耐腐蝕性好，并具有較好的韌

性，最小彎曲半徑為60m。但也有薄弱之處，低壓玻璃鋼管道強(qiáng)度低，抗沖擊能力差，易破

損；材質(zhì)脆性大，施工要求條件高；在施工或維修時，粘接條件的環(huán)境溫度必須在6℃以上

進(jìn)行，同時固化時間一般需要4h以上，冬季維修有一定難度。玻璃鋼管道的連接形式可分為兩大類，即膠接連接和機(jī)械連接。其中膠接連接分為：

對接包纏連接、搭接包纏連接、承插口斜面膠接。機(jī)械連接分為：承插口連接、法蘭連

接、螺紋連接。目前油田地面建設(shè)工程上，大口徑玻璃鋼管道多以承插連接，然后進(jìn)行包

纏密封。小口徑管道多以螺紋連接，然后進(jìn)行刷膠密封。2）連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管（RTP）連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管（英文名稱為：ReinforcedThermoplasticPipe簡稱RTP）是以交聯(lián)聚乙烯（PE-Xb）或耐熱聚乙烯（PE-RT）為基體材料，高強(qiáng)度鋼絲編織網(wǎng)為增強(qiáng)材料，在基體與增強(qiáng)材料間通過高效粘接劑熱粘接而形成的多層復(fù)合非金屬管材。它以耐高壓和輸送介質(zhì)溫度高為其主要特點，并且根據(jù)用戶要求長度定長制造，中間無需管件連接,可靠實現(xiàn)了高壓高溫介質(zhì)連續(xù)輸送。連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管采用增強(qiáng)電熔套管連接，與設(shè)備或金屬管道連接采用扣壓接頭或增強(qiáng)電熔接頭法蘭。該管道使用的溫度為﹣42℃～65℃，普通管道使用壓力為10MPa，增強(qiáng)管道使用壓力最大可達(dá)32MPa。該管道最大的特點是單管長度200～1500m，因此現(xiàn)場連接接頭少，如果內(nèi)敷鋼絲或鋼帶，方便探測。目前在油氣田地面建設(shè)工程中主要用于油、氣、水集輸管線，特別適用于高含硫的油、氣、水等介質(zhì)的輸送。3）鋼骨架塑料復(fù)合管鋼骨架塑料復(fù)合管是以壁厚為5mm的普通低碳鋼絲網(wǎng)為骨架，高密度聚乙烯為基體，在生產(chǎn)線上將鋼絲點焊成網(wǎng)并同步進(jìn)行塑料擠出填注、連續(xù)拉膜成型的雙面防腐壓力管道。該管道具有較高的強(qiáng)度、剛度和抗沖擊性，主要用于石油、天然氣、化工、市政、船舶領(lǐng)域作中壓管道等。目前在油氣田地面建設(shè)中主要用于聚合物母液管道、污水管道、清水管道等領(lǐng)域。鋼骨架塑料復(fù)合管連接采用法蘭或電熔連接，技術(shù)成熟，管件規(guī)格配套齊全。其優(yōu)點是：抗機(jī)械性能好，能夠承受一定的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度；內(nèi)表面光滑，水力摩阻小，不易結(jié)蠟、結(jié)垢；熱傳導(dǎo)系數(shù)低，保溫性能優(yōu)良。但也存在不足：施工過程中需要的設(shè)備比較多，必須由專業(yè)隊伍施工和維護(hù)；和鋼制管道相比，在外力作用下易于破損；另外，管道一但凍結(jié)后，會出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，無法采取電加熱解堵。4）耐蝕合金復(fù)合管結(jié)構(gòu)耐蝕合金復(fù)合管結(jié)構(gòu)管道以碳鋼管為基管，將薄壁耐蝕合金鋼管同軸裝入基管內(nèi)表面，用炸藥或燃爆氣體產(chǎn)生的瞬間動能，使襯管發(fā)生塑性變形，基管發(fā)生彈性變形，基管襯管粘合緊密形成復(fù)合層?；艹惺茌斔蛪毫?，內(nèi)襯管耐腐蝕、耐高溫。根據(jù)不同介質(zhì)，內(nèi)襯層材料的特點也不同：（1）316L不銹鋼：是含鉬不銹鋼，最大含碳量0.03%，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和良好的機(jī)械力學(xué)性能，具有良好的抗氯化物侵蝕和焊接性能，可焊性好。（2）雙相不銹鋼：耐應(yīng)力腐蝕、耐孔蝕、耐腐蝕疲勞等性能較奧氏體有顯著改善，強(qiáng)度硬度高，可焊性良好，熱裂傾向小，導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)小。（3）鎳基合金鋼：具有較高的高溫強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度，特別是具有良好的高溫耐蝕性，即具有較高的抗氧化性、抗硫化性、抗氮化性和抗?jié)B碳性。5）塑料管在油氣田地面建設(shè)中常用的塑料管有硬聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯（PE）管、聚丙烯

（PP）管和耐酸酚醛塑料管等。塑料管具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、加工容易（易成型）和施工方便等特點，常用于清水管線、排水管線、含聚合物的排污管線等領(lǐng)域。二、管件一般地講，在整條管線中，除管子以外的各種配件可以統(tǒng)稱為管配件。習(xí)慣上將彎頭、三通、大小頭、管帽及各種管接頭通稱為管件，它是用來改變管道方向、改變管徑大小、進(jìn)行管道分支、局部加強(qiáng)、實現(xiàn)特殊連接等作用的。在油氣田地面建設(shè)中，廣泛應(yīng)用的是鋼制管件，這里主要介紹常用的一些鋼制管件。1．彎頭彎頭是用于改變管道方向的管件，根據(jù)一個彎頭可改變管道方向的角度不同，常用的彎頭可分為45°和90°兩種型式。根據(jù)彎頭拐彎的曲率半徑不同，又可將常用彎頭分為短半徑（曲率半徑R=1.0DN）彎頭和長半徑（曲率半徑R=1.5DN）彎頭兩種，如圖4-1所示。一般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用長半徑彎頭，而短半徑彎頭多用于結(jié)構(gòu)尺寸受限制的場合。有時為了緩和介質(zhì)在拐彎處的沖刷和動能，還可能用到R=3.0DN、R=6DN、R=10DN、R=20DN的彎管。a)90°彎頭R=1.5DNb)90°彎頭R=1.0DNc)45°彎頭R=1.0DN圖4-1彎頭根據(jù)采用的制造方法不同，可將彎頭分為推制彎頭、擠壓彎頭和焊制斜接彎頭三種。推制彎頭和擠壓彎頭常用于介質(zhì)條件比較苛刻的中小尺寸管道上，焊制斜接彎頭則常用于介質(zhì)條件比較緩和的大尺寸管道上，同時要求其曲率半徑不宜小于其公稱直徑的1.5倍。當(dāng)斜接彎頭的斜接角度大于45°時，不宜用于劇毒、可燃介質(zhì)管道上，或承受機(jī)械振動、壓力脈動及由于溫度變化產(chǎn)生交變載荷的管道上。2．三通它是用作管道分支的管件。通常有同徑三通（即分支管與主管同直徑）和異徑三通（即分支管直徑比主管直徑?。﹥煞N。作為管道的分支，還有Y型三通和四通兩種管件，Y型三通常常代替一般三通用于輸送有固體顆?；驔_刷腐蝕較嚴(yán)重的管道上，四通則可以實現(xiàn)將管道同時分為四路，這兩種三通在油氣田地面建設(shè)中應(yīng)用較少。3．異徑管（大小頭）它是用作管子變徑的管件。通常有同心異徑管（即大端和小端的中心軸重合）和偏心異徑管（即大端和小端的一個邊的外壁在同一直線上）兩種。一般情況下，以后者用的較多，因為它能實現(xiàn)管道變徑前和變徑后有一個同樣的管底或管頂標(biāo)高，便于支承。有時為了不希望因管子變徑而形成一個集液袋或集氣袋，也需要用偏心異徑管。在DN≤50的管道中，異徑短節(jié)常代替異徑管（大小頭）用作管道變徑。異徑短節(jié)的連DN50×DN15～40的變徑。另一種為兩端均是插口或陽螺紋，用于DN40及以下的管子變徑。4．管帽（封頭）管帽是用于管子終端封閉的管件。常用的管帽（封頭）有平封頭和標(biāo)準(zhǔn)橢園封頭兩種型式。一般情況下，平封頭制造較容易，價格也較低，但其承壓能力不如標(biāo)準(zhǔn)橢園封頭，故它常用于DN≤100、介質(zhì)壓力低于1.0MPa的條件下。標(biāo)準(zhǔn)橢園封頭為一個帶折邊的橢園封頭，橢園的內(nèi)徑長短軸之比為2:1，它是應(yīng)用最廣的封頭。在很多情況下，如管廊上的管子端部，管帽都由法蘭蓋代替，以便于管子的吹掃和清洗。三、法蘭及墊片法蘭、墊片及螺栓三者組成管道中可拆卸的連接結(jié)構(gòu)，它在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用很普遍，也是一種很重要的連接形式。通常，法蘭、螺栓與墊片三者共同構(gòu)成一個密封副，三者共同作用，相輔相承，才能保證接頭的良好密封。1．法蘭法蘭又叫法蘭盤或凸緣盤，是使管子與管子相互連接的零件，連接于管端；也有用在設(shè)備進(jìn)出口上的法蘭，用于兩個設(shè)備之間的連接，如減速機(jī)法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連，法蘭間用襯墊密封。法蘭的類型較多，按法蘭的材質(zhì)分：鑄鐵法蘭、鋼法蘭、塑料法蘭、有色金屬（銅、鋁）法蘭、玻璃鋼法蘭等。按連接方式分：整體法蘭、螺紋法蘭、焊接法蘭、松套法蘭。按密封面形式分：平面式、凸面式、凸凹式、梯形槽式、榫槽式。在油氣田地面建設(shè)中，應(yīng)用最為廣泛的法蘭是平焊法蘭、對焊法蘭和承插法蘭。平焊法蘭分為帶徑平焊法蘭和板式平焊法蘭。平焊法蘭是將管子插入法蘭內(nèi)側(cè)焊接的法蘭，其優(yōu)點是制造簡單、成本低，但焊接工作量大、焊條消耗多，經(jīng)不起高溫、高壓、路。對焊法蘭上有一個長而傾斜的高頸，高頸的厚度由法蘭端至接管端逐漸變小，過渡到管壁厚度，于是降低了應(yīng)力的不連續(xù)，增加了法蘭的強(qiáng)度。對焊法蘭適用于要求比較嚴(yán)峻的場合，壓力或溫度大幅度波動的管線或高溫、高壓及低溫的管道應(yīng)使用對焊法蘭。對焊法蘭也應(yīng)用于輸送價格昂貴、易燃、易爆介質(zhì)的管路上。承插焊法蘭的基本形狀與平焊法蘭近似，管子插入法蘭內(nèi)焊接。2．墊片墊片是借助于螺栓的預(yù)緊載荷通過法蘭進(jìn)行壓緊，使其發(fā)生彈塑性變形，填充法蘭密封面與墊片間的微觀幾何間隙，增加介質(zhì)的流動阻力，從而達(dá)到阻止或減少介質(zhì)的泄漏的目的。墊片性能的好壞以及選用的合適與否對密封副的密封效果影響很大。油氣管道中常用的墊片可以分為三大類，即非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片。最常用的非金屬墊片是石棉橡膠墊片，它是通過向石棉中加入不同的添加劑壓制而成，分別用于水、空氣、氮氣、酸、堿、油品等介質(zhì)情況下。石棉以其彈性好、強(qiáng)度高、耐油性好、耐高溫、易獲得等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用，油田地面工程建設(shè)中80%的墊片為石棉橡膠墊片。常用的半金屬墊片有纏繞式墊片和鐵包式墊片兩種。纏繞式墊片是半金屬墊片中最理想、也是應(yīng)用最普遍的墊片。其特點是壓縮回彈性好、強(qiáng)度高，有利于適應(yīng)壓力和溫度的變化，能在高溫、低溫、沖擊、振動及交變載荷下保持良好的密封性能。纏繞式墊片常用在（PN2.0～PN10）MPa壓力條件下。鐵包式墊片的密封性能不如纏繞式墊片，故應(yīng)用的不多。金屬墊片常用在高壓力等級法蘭上，以承受比較高的密封比壓。就其型式來分，常用的金屬墊片有平墊、八角形墊和橢園形墊三種。其中金屬平墊片常與凸臺面、凹凸面、榫槽面法蘭配合使用。而八角形金屬墊片和橢園形金屬墊片常與環(huán)槽面法蘭配合使用。與橢圓形金屬墊片相比，八角形金屬墊片容易加工，精度容易保證，故其應(yīng)用比較多。一般情況下，金屬墊片的材料應(yīng)配合法蘭材料選用，且要求墊片硬度比法蘭密封面硬度低（不少于HB30四、閥門閥門是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置，具有導(dǎo)流、截止、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能，是管道系統(tǒng)重要組成部分。閥門又是管道元件中相對較復(fù)雜的一個元件，它是由閥體、啟閉構(gòu)件和閥蓋三部分裝配而成的組合件，因此它的技術(shù)含量較高。在油氣田地面工程中常用的閥門有閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥等。1．閘閥閘閥也稱為閘板閥（圖4-2方向垂直運動，用以改變管道的截面或關(guān)閉管道通路，以達(dá)到調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)的介質(zhì)流量和其它參數(shù)，它主要用于管道的關(guān)斷。閘閥與截止閥相比，流阻小、啟閉力小，密封可靠，是最常用的一種閥門。根據(jù)閥桿的結(jié)構(gòu)，閘閥分為明絲桿式和暗絲桿式兩種，明絲桿式閘閥可以從閥外絲桿升起的多少判斷閥門開的大小，它適用于油氣田站庫室內(nèi)的管道和帶腐蝕性介質(zhì)的管道。暗絲桿式閘閥適用于非腐蝕性介質(zhì)和安裝操作空間受限制的部位。閘閥在管路中主要起截斷流體的作用，在一定范圍內(nèi)也具有調(diào)節(jié)流量的作用，在安裝時閘閥沒有方向性，可以左右互換。閘閥與管道的連接可以是螺紋、承插焊、法蘭或?qū)高B接。一般情況下，DN≤40時，紋連接。而PN≥10MPa時，多用對焊連接，其它情況則采用法蘭連接。圖4-2閘閥圖4-3截止閥2．截止閥截止閥（圖4-3）是在管路中的閥桿下面裝一個閥盤，閥盤下面有閥座，工作時利用閥桿上下運動來調(diào)節(jié)閥盤與閥座突緣部分的間隙，以達(dá)到控制閥的開閉程度。與閘閥相比，截止閥可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，使用范圍也比較廣，不僅可以適用于中壓、低壓，而且也可適用于高壓。截止閥的缺點是流動壓力損失大，為防止閥門堵塞，減少磨損，截止閥不適用于帶顆粒和介質(zhì)粘度大的管道。截止閥在關(guān)閉時需要克服介質(zhì)的阻力，因此，它最大直徑一般僅用到DN200。截止閥的閥體內(nèi)腔由于左右兩側(cè)不對稱，所以在安裝時必須注意流體的流動方向，正確的安裝方向應(yīng)該使管道中流體由下向上流經(jīng)閥盤，因為這樣安裝流體流動時的阻力小，閥門開啟省力，關(guān)閉后填料受壓小，不易滲漏且檢修方便。3．止回閥止回閥又稱單向閥或單流閥，它只允許介質(zhì)向一個方向流動，當(dāng)介質(zhì)順流時閥瓣會自動開啟，當(dāng)介質(zhì)反向流動時能自動關(guān)閉。安裝止回閥時，應(yīng)注意介質(zhì)的流動方向應(yīng)與止回閥上的箭頭方向一致。根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同，止回閥有升降式止回閥（DN≤40）和旋啟式止回閥（DN≥50）兩種。升降式止回閥是靠介質(zhì)壓力將閥門打開，當(dāng)介質(zhì)逆向流動時，靠自重關(guān)閉（有時是借閥門打開，靠介質(zhì)壓力和重力將閥門關(guān)閉，因此它即可以用在水平管道上，又可用在垂直4．蝶閥蝶閥是指關(guān)閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，圍繞閥軸旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟與關(guān)閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。它具有90°旋轉(zhuǎn)快速開啟關(guān)閉的特點，而且重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸小（尤其是對夾式蝶閥）等優(yōu)點，但它密封性能不如閘閥可靠。在油氣田地面建設(shè)工程中，蝶閥主要用于各種腐蝕性、非腐蝕性流體介質(zhì)的管道上，如：污水站、注入站、配置站等中、低壓管道中。蝶閥驅(qū)動形式有手動、蝸輪傳動、電動、氣動、液動、電液聯(lián)動等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動化操作，所以，在許多場合蝶閥取代了截止閥和自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥。5．球閥球閥是啟閉件（球體）由閥桿帶動，并繞閥桿的軸線作旋轉(zhuǎn)運動的閥門。主要用于截斷或接通管路中的介質(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制。球閥的最大特點是流體阻力小，流動特性好，同時它也具有90°旋轉(zhuǎn)而快速啟閉的特點。與蝶閥相比，它的重量較大，結(jié)構(gòu)尺寸也比較大，故不宜用于直徑太大的管道。但球閥不存在因介質(zhì)壓力作用而產(chǎn)生逆向扭矩導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)的問題，故其密封性能較可靠。它的缺點是密封面易磨損和不易安裝在工作溫度差太大的環(huán)境中。根據(jù)球體的固定情況不同，球閥分為固定球球閥和浮動球球閥兩種。前者適用于大口徑（DN≥100mm）情況下，后者適用于小口徑情況下。6．安全閥安全閥是為了防止管線、容器和鍋爐中介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，起安全保護(hù)作用的閥門。當(dāng)工作壓力超過規(guī)定允許值時，閥門便全自動開啟，排出多余的介質(zhì)，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于規(guī)定數(shù)值時，安全閥會自動關(guān)閉，起到保護(hù)管線和設(shè)備免于破壞或造成事故，所以安全閥是油田安全生產(chǎn)的重要部件，常用于各種機(jī)泵、壓力容器、鍋爐等裝置上。安全閥的種類很多，按其結(jié)構(gòu)分為彈簧式和用彈簧式安全閥，而蒸汽汽包上多用重錘平衡式安全閥。彈簧式又可分為封閉式和不封閉式，封閉式安全閥排泄出的介質(zhì)不外流，全部沿出口密閉通道排泄，一般安裝在石油、天然氣及易燃易爆的場所或有毒、有腐蝕介質(zhì)中。安全閥是起安全保護(hù)作用的主要配件，所以在安裝時一定要嚴(yán)格按照圖紙及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。安全閥在安裝時，閥座要與地面平行，安全閥在與容器、鍋爐連接之間的短管不得裝有閥門。安全閥安裝之前必須到有資質(zhì)的規(guī)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)校、鑒定，安全閥校驗完畢，應(yīng)加以鉛封，以防止隨便改變已調(diào)整好的狀況。7．調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥是油田自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常用的一種閥門，常見的有氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液壓式調(diào)節(jié)閥和電磁式調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥常用于管道的節(jié)流、降壓、自動調(diào)節(jié)介質(zhì)流量等，而且經(jīng)常與液位計、溫度計等配合使用以實現(xiàn)自動控制設(shè)備的液位和介質(zhì)的溫度。在安裝調(diào)節(jié)閥時，一定要先分清調(diào)節(jié)閥體的種類和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反方向，避免投產(chǎn)后由于調(diào)節(jié)作用相反而發(fā)生安全事故。8．閥門型號的編制我國閥門型號通常由七個單元組成：閥門類型、驅(qū)動方式、連接形式、結(jié)構(gòu)特點、密封面材料、公稱壓力和閥體材料，見圖4-4所示。圖4-4閥門型號的編制組成圖第一單元是閥門類型，通常用漢語拼音字母表示，其代表意思如下：Z：閘閥J：截止閥X：旋塞閥H：止回閥Y：減壓閥A：安全閥Q：球閥D：蝶閥第二單元是閥門驅(qū)動方式，通常用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示（對于手輪、手柄或扳手等直3：蝸輪傳動4：正齒輪傳動5：傘齒輪傳動6：氣壓驅(qū)動7：液壓驅(qū)動8：電磁驅(qū)動9：電動機(jī)驅(qū)動第三單元是代表與管道的連接形式，通常用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其代表意思如下：1：內(nèi)螺紋連接2：外螺紋連接3：法蘭連接的雙彈簧安全閥4：法蘭連接閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥及單彈簧安全閥5：法蘭連接的杠桿式安全閥6：焊接式閥門7：對夾式閥門第四單元是代表閥門的結(jié)構(gòu)形式，通常用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，常見數(shù)字代表意思如表4-1。表4-1閥門結(jié)構(gòu)形式的代號類別閘閥截止閥旋塞閥止回閥彈簧安全閥1明桿鍥式單閘板直通式直通式直通升降式封閉微啟式

2明桿鍥式雙閘板直角式直角填料式立式升降式封閉全啟式3明桿平行式單閘板直通式直通填料式直通升降式封閉扳手微啟式4明桿平行式雙閘板直角式三角填料式單瓣旋啟式封閉扳手全啟式5暗桿鍥式單閘板直流式保溫式多瓣旋啟式開式微啟式

6暗桿鍥式雙閘板無填料直角式三通保溫式—開式全啟式7暗桿平行式單閘板隔膜式潤滑式—開式扳手微啟式8暗桿平行式雙閘板節(jié)流式三通潤滑式—開式扳手全啟式9—無填料直通式液面指示器——第五單元是代表閥門的密封面材料或襯里材料，通常用漢語拼音字母表示，其代表意思如下：T：銅合金H：合金鋼（不銹鋼或耐酸鋼）Y：硬質(zhì)合金鋼X：橡膠第六單元是代表閥門的公稱壓力，直接用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，以短橫線與前五部分隔開，有時常用kg·f/cm2表示。第七單元是代表閥體的材料，通常用漢語拼音字母表示，其代表意思如下：A：鈦及鈦合金C：碳鋼H：Cr13系不銹鋼K：可鍛鑄鐵P：18-8系不銹鋼Q：球墨鑄鐵T：銅及銅合金Z：灰鑄鐵I:鉻鉬合金鋼V：鉻鋁釩合金鋼對于公稱壓力PN≤1.6MPa的灰鑄鐵閥體和PN≥2.5MPa的碳鋼閥體，一般可略去本單元。例如某閥門型號為：Z961Y-100I型，這種閥門則表示為焊接閘閥、電動驅(qū)動、明桿楔式單閘板、硬質(zhì)合金密封、鉻鉬鋼閥體材質(zhì)，公稱壓力為10Mpa。五、其它管道設(shè)備常見的管道設(shè)備還有波紋管膨脹節(jié)、過濾器、阻火器等。1．波紋管膨脹節(jié)在油田地面建設(shè)工程中，波紋管膨脹節(jié)常用于在生產(chǎn)運行過程中易于變形的管道系統(tǒng)，如高空架空管道、介質(zhì)溫度變化大的管道系統(tǒng)等，它用來吸收管道熱脹冷縮變形或受力而產(chǎn)生的位移。常用的膨脹節(jié)基本上可以分為兩大類，即非約束型和約束型。非約束型金屬波紋管膨脹節(jié)的特點是管道的內(nèi)壓推力（俗稱盲板力）由固定點或限位點承受，因此它不適宜用在與敏感機(jī)械設(shè)備相連的管道上。非約束型波紋管膨脹節(jié)主要用于吸收軸向位移和少量的角向位移，常用的非約束型波紋管膨脹節(jié)一般為自由型波紋管膨脹節(jié)。約束型波紋管膨脹節(jié)的特點是管道的內(nèi)壓推力沒有作用于固定點或限位點處，而是由約束波紋膨脹節(jié)用的金屬部件（拉桿）承受。它主要用于吸收角向位移和拉桿范圍內(nèi)的軸向位移。常用的約束型波紋管膨脹節(jié)有單式鉸鏈型、單式萬向鉸鏈型、復(fù)式拉桿型、復(fù)式鉸鏈型、復(fù)式萬向鉸鏈型、彎管壓力平衡型、直管壓力平衡型等型式。2．過濾器過濾器是用于濾去管道系統(tǒng)中的固體顆粒，以達(dá)到保護(hù)管道系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備或其它裝置的設(shè)備。過濾器的種類很多，從形狀上分有Y型、三通直流、三通側(cè)流、加長型等型式。一般情況下，當(dāng)管道DN≤80時，應(yīng)選用Y型過濾器；當(dāng)DN≥100時，應(yīng)根據(jù)管道布置情況選用直流式或側(cè)流式三通型過濾器。當(dāng)需要較大的過濾面積時，可選用加長型三通過濾器或籃式過濾器。常用的過濾器過濾等級為30目，當(dāng)與之相連的機(jī)械對過濾器的濾網(wǎng)有更高的要求時，應(yīng)根據(jù)要求選擇相應(yīng)的濾網(wǎng)目數(shù)。過濾器一般安裝在被保護(hù)設(shè)備的進(jìn)口，安裝時應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求和設(shè)計文件進(jìn)行安裝。3．阻火器阻火器常用在低壓可燃?xì)怏w管道上，在管道的末端為明火端或者有可能產(chǎn)生明火的設(shè)施。當(dāng)管道中的介質(zhì)壓力降低時，可能會因介質(zhì)的倒流而將明火引向介質(zhì)源頭而引起著火或爆炸。在這些管道的靠終端處，安裝一臺阻火器能防止或阻止火焰隨介質(zhì)的倒流而竄入介質(zhì)的源頭管道或設(shè)備。由于阻火器是一個安全保護(hù)元件，因此阻火器生產(chǎn)廠必須通過消防部門的認(rèn)證。第三節(jié)站內(nèi)鋼制管道施工在油氣田地面場站工程中，各種設(shè)備的連接主要通過管道進(jìn)行，鋼制管道的施工流程見圖4-5所示。材料進(jìn)場工藝預(yù)制管道組對、焊接無損檢測圖4-5站內(nèi)鋼制管道施工流程圖這里只介紹油氣田地面工程站內(nèi)鋼制管道安裝工序內(nèi)容，有關(guān)站內(nèi)管道的防腐、管溝開挖施工基本強(qiáng)度、嚴(yán)密性試壓及吹管溝開挖、下溝回填（地防腐保溫一、材料進(jìn)場試運投產(chǎn)交工驗收施工單施工需要入施工現(xiàn)場，例如：管線、閥門、法蘭、彎頭等材料；對進(jìn)場的材料按照有關(guān)規(guī)定，組織相關(guān)人員進(jìn)行驗收，并按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行現(xiàn)場抽檢，保證用在工程中的材料質(zhì)量合格。二、工藝預(yù)制工藝預(yù)制就是按照圖紙將管材、管件、閥門等預(yù)制成各種部件，然后在施工現(xiàn)場進(jìn)行管道系統(tǒng)整體組焊。根據(jù)工程施工經(jīng)驗，在管道施工的過程中，若加深管道部件預(yù)制深度，可以縮短管道安裝時間，充分發(fā)揮機(jī)械效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，保證施工質(zhì)量。在油氣田地面建設(shè)中工藝預(yù)制主要采用現(xiàn)場預(yù)制和車間模塊化“整體”預(yù)制方式。在工藝比較復(fù)雜的轉(zhuǎn)油站、脫水站、注水閥組等工程中，進(jìn)行工藝預(yù)制的情況比較多。工藝預(yù)制的主要步驟為：首先將場站的整個工藝安裝圖進(jìn)行分解，可以分解為各個單體或各個模塊，一般根據(jù)設(shè)計圖紙的房號或區(qū)域進(jìn)行分解；例如對一座轉(zhuǎn)油站可以分解為：油泵房、水泵房、閥組間、容器區(qū)等幾個單體。然后針對每一個單體的具體安裝工藝，繪制管線安裝單線圖，單線圖各種標(biāo)注應(yīng)具體、詳細(xì)，便于工人操作。最后根據(jù)單線圖和現(xiàn)場實際情況，可以再分解到預(yù)制的每一個管段。工藝預(yù)制是從每個管段開始，然后通過閥門、彎頭等其它附件進(jìn)行管段的組裝，最后達(dá)到一個比較完整工藝單體，具體預(yù)制工藝和操作三、鋼管的組對1．鋼管的切割在油氣田地面工程中，由于站內(nèi)各工藝管段比較短，所以經(jīng)常遇到管線的切割，其中氣割是最為常見的一種鋼管切割方式。氣割是利用乙炔氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生的熱量，將被切割金屬高溫熔化，然后利用高速的氧氣流將熔化的金屬吹開，從而將金屬切斷。它可以切割各種管徑，氣割后在管子斷面上形成一層氧化鐵熔渣，氣割完畢需要將其除掉。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前在油氣田地面工程建設(shè)中出現(xiàn)了更為先進(jìn)的氣割設(shè)備“管道磁力切割器，見圖4-6。在氣割管線時可以進(jìn)行自動切割，并且切割坡口可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，非常適用于大口徑管道的切割。對于不銹鋼管、銅管、鋁管和鑄鐵管等，通常使用等離子切割，它是利用等離子弧產(chǎn)生的15000～33000℃的高溫將金屬熔化而達(dá)到切斷的目的。由于等離子弧產(chǎn)生的溫度比氧乙炔燃燒的熱量更更高更集中，不但切割的效率高，而且熱影響區(qū)小、變形小、切割的質(zhì)量高。2.坡口加工管道坡口加工宜采用機(jī)械方等，也可采用等離子弧、氧乙炔焰等熱加工方法。采用氧乙炔焰加工坡口后應(yīng)響接頭質(zhì)量的表面層，并用磨光機(jī)將弧形波紋、凹凸不平處打磨平整，按要求加工坡口，如圖4-7所示。防腐管的切割，管端處理應(yīng)滿足原防腐留頭的要求。管端的坡口形式及組對尺寸，應(yīng)符合焊接工藝評定要求，坡口的表面應(yīng)平整，不得有裂紋、重皮、毛刺、凸凹、縮口。切割表面的熔渣、氧化鐵、鐵屑等應(yīng)予以清除。3.鋼管的組對在油氣田地面工程建設(shè)外施工因受條件的限制，根據(jù)現(xiàn)場具體情況用應(yīng)采用吊裝工具找平對正進(jìn)行，常用的吊裝工可以用吊車或三腳架配合組對。為了保證連接種對口工具即定心夾持器。（1）管道組對前，應(yīng)對清除管道邊緣100mm范圍內(nèi)的油、漆、銹、毛刺等污物。管道組對時應(yīng)對管口清理質(zhì)量進(jìn)行檢查和驗收，辦理工序交接手續(xù)，并應(yīng)及時組對。同時，應(yīng)將焊件墊置牢固，以避免在焊接和熱處理過程中產(chǎn)生附加應(yīng)力或變形。（2）為保證管道安裝的平直度和坡度、管道焊接前宜采用圖4-8的方法進(jìn)行對口。對較小直徑管道可采用圖4-8（a）的簡單機(jī)具，通過槽鋼底盤、頂部絲杠、中間拉緊件使對口平直；更大些直徑管道可按圖4-8（b）所示機(jī)具通過對口兩側(cè)上、下夾具及拉緊螺栓對口，使對口平直；較大直徑管道對口，可按圖4-8（c）所示方法，在接管的一端管口處焊接角鋼搭接板，將另一端直接插入搭接板對口，使對口平直；或焊接弧形托板保證對口平直。口（3）力，不得采用陷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些缺陷時，應(yīng)檢查相鄰或相關(guān)管段的尺寸，然后對產(chǎn)生缺陷的部位進(jìn)行校正或返工。（4）管子組合尺寸的允許偏差，每個方向總長度、每段偏差、角度允許偏差、支管與主管橫向中心允許偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。法蘭螺孔應(yīng)跨中安裝；法蘭密封面與管子中心線垂直；管段平直度小于O.5mm/m。管道組對應(yīng)符合表4-2中的規(guī)定。表4-2管道組對規(guī)定序號檢查項目要求

1坡口符合《焊接工藝規(guī)程》要求

2管內(nèi)清掃無任何雜物3管口端部清理（20mm范圍內(nèi)）和修口管口完好無損，無鐵銹、油污、油漆

4管端螺旋焊縫或直縫余高打磨端部10mm范圍內(nèi)余高打磨掉，并平緩過渡

5兩管口螺旋焊縫或直縫間距錯開間距大于或等于100mm

6錯邊不應(yīng)超過壁厚的10%，且不大于1mm

7過渡坡口厚壁管內(nèi)側(cè)打磨至薄壁管厚度，銳角為15°～45°

8手工焊接作業(yè)空間大于400mm四、管道的焊接1．常用焊接方法目前，管道焊接常用的方法有焊條電弧焊（SMAWSAW（GTAWGMAWFCAW）等幾種。其中，在油氣田站內(nèi)工藝管道安裝中最常用的是焊條電弧焊和鎢極氣體保護(hù)焊。2．焊條電弧焊焊條電弧焊是油氣田地面建設(shè)中使用最為廣泛的一種焊接方式，它是利用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，具有設(shè)備簡單、操作靈活，能進(jìn)行全位置焊接，適合焊接多種材料等優(yōu)點，不足之處是生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大。焊條電弧焊使用的電流是由電焊機(jī)提供的，一般分為直流電焊機(jī)和交流電焊機(jī)。交流電焊機(jī)一般使用在焊接低碳鋼管道上，直流電焊機(jī)可以使用在焊接重要的管道和壓力容器上，特別是低溫條件下進(jìn)行焊接時選用直流電焊機(jī)。焊條電弧焊時要正確選擇電焊條，焊條分為兩大類即：酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條用直流和交流焊接電源均可，如結(jié)421型、結(jié)422型等。堿性焊條必須用直流弧焊電源，如結(jié)506型、結(jié)507型等。焊條電弧焊焊接電壓一般為20～35V，電流取決于焊接材料的厚度、焊條規(guī)格、焊接結(jié)構(gòu)，范圍在15～400A。鋼管在進(jìn)行焊接前先進(jìn)行點焊固定，一般是將管圓周四等分點焊三處，剩一處為始焊點，點焊長度一般為5～30mm，點焊順序應(yīng)上下交錯進(jìn)行。管口點焊好經(jīng)過校正后要及時進(jìn)行正式焊接，焊接要嚴(yán)格按照《焊接作業(yè)指導(dǎo)書》要求的工藝參數(shù)進(jìn)行，重點控制：焊條直徑、焊接的層數(shù)、焊接電流、電弧電壓和焊接速度。3.鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是在惰性氣體氬氣的保護(hù)下，利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。焊接時保護(hù)氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成氣體保護(hù)層隔絕空氣，以防止其對鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響，從而可獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，如圖4-9所示。鎢極氬弧焊可用于幾乎所有金屬和合金的焊接，但由于其成本較高，通常多用于焊接鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬，以及不銹鋼、耐熱鋼等。鎢極氬弧焊所焊接的板材厚度范圍，從生產(chǎn)率考慮以3mm以下為宜。在油氣田地面建設(shè)中對于一些強(qiáng)度要求高、焊接質(zhì)量好的管道，如：注水管道、輸油管道、輸氣管道等，多采用氬弧焊打底，焊條電弧焊蓋面的焊接方法。鎢極氬弧焊的工藝參狀、保護(hù)氣體流量等。焊接時，焊槍、時通常采用左向焊法。焊絲與工件間的工鎢極氬弧焊時，送絲可以采用斷續(xù)送鎢極接觸，以免鎢極被污染、燒損，電氣體保護(hù)區(qū)而氧化。五、鋼管的安裝1．一般規(guī)定（1）管道安裝應(yīng)具備下列條件：①與管道有關(guān)的土建工程已檢驗合格，滿足安裝要求，并已辦理交接手續(xù)；②與管道連接的機(jī)械已找正合格，固定完畢；③管道組成件及管道支承件等已檢驗合格；④管子、管件、閥門等，內(nèi)部已清理干凈，無雜物；⑤對管內(nèi)有特殊要求的管道，其質(zhì)量已符合設(shè)計文件的規(guī)定；⑥在管道安裝前必須完成的內(nèi)部防腐與襯里等有關(guān)工序已進(jìn)行完畢；⑦法蘭、焊縫及其他連接件的設(shè)置應(yīng)便于檢修、并不得緊貼墻壁、樓板或管架；⑧管道穿越道路、墻或構(gòu)筑物時，應(yīng)加套管或砌筑涵洞保護(hù)。（2）對預(yù)制的管道應(yīng)按管道系統(tǒng)編號和順序號進(jìn)行安裝。管道安裝宜按下列順序進(jìn)行：②先室內(nèi)，后室外；③先機(jī)泵設(shè)備，后配管；④對同類介質(zhì)管線，先高壓、后低壓，先大管、后小管；⑤先主干管線，后分支管線，先合金鋼管，后碳素鋼管。（3）管道安裝前，工藝管道施工圖必須經(jīng)土建、電氣、儀表、給排水等相關(guān)專業(yè)會審，尤其是對埋地管道與埋地電纜、給排水管道、地下設(shè)施、建筑物預(yù)留孔洞位置等進(jìn)行校對。（4）管道安裝前應(yīng)對管道組成件和支承件進(jìn)行外觀檢查，合格后才能使用。（5）管道上的開孔應(yīng)在管段安裝前完成。當(dāng)在已安裝的管道上開孔時，管內(nèi)因切割而產(chǎn)生的異物應(yīng)清除干凈；若無法清除因切割產(chǎn)生的異物，應(yīng)拆下該管段，再進(jìn)行開孔，以保證管內(nèi)清潔度。不宜在管道焊縫位置及其邊緣上開孔，當(dāng)不可避免時，應(yīng)對開孔處開孔直徑1.5倍范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)板覆蓋的焊縫應(yīng)磨平。（6）管道安裝的坡向、坡度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。對于重力流管道、易冷凝的氣體管道、易液化的氣體管道，在安裝時應(yīng)有連續(xù)一致的坡度，使其排液暢通。（7）管段上的儀表接頭應(yīng)與管道同時安裝完畢。（8）安裝工作有間斷時，應(yīng)及時封堵管口或閥門出入口。2．安裝要求（1）管道、管件、閥門、設(shè)備等連接時，不得采用強(qiáng)力對口。（2）安裝前應(yīng)對閥門、法蘭與管道的配合情況進(jìn)行下列檢查：①對焊法蘭與管子配對焊接時，檢查其內(nèi)徑是否一致。如不一致，按要求開內(nèi)坡口。②檢查平焊法蘭與管子配合情況。③檢查法蘭與閥門法蘭配合情況以及連接件的長短，防止不能配合安裝。（3）檢查三通、彎頭內(nèi)徑與其連接的管徑是否一致。不一致時按要求開內(nèi)坡口。（4）異徑管直徑應(yīng)與其相連接管段一致，配合的錯邊量不應(yīng)大于1.5mm。（5）管道對口時應(yīng)檢查平直度，按圖4-10所示，在距接口中心200mm處測量，當(dāng)管子公稱直徑小于100mm時，允許偏差為1mm；當(dāng)管子公稱直徑大于或等于100mm時，允許偏差為2mm，但全長允許偏差均為10mm。圖4-10管道對口平直度檢查（6）螺旋縫焊接鋼管對接時，螺旋焊縫之間應(yīng)錯開100mm以上。（7）鋼管在穿建（構(gòu)）筑物時，應(yīng)加設(shè)護(hù)管。護(hù)管中心線應(yīng)與管線中心線平行，且建（構(gòu)）筑物內(nèi)隱蔽處不得有對接焊縫。（810mm。（9）法蘭安裝應(yīng)符合下列要求：①法蘭密封面應(yīng)與管子中心垂直（圖4-11300mm時，在法蘭外徑上的允許偏差e為±1mm；當(dāng)公稱直徑大于300mm時，在法蘭外徑上的允許偏差e為±2mm。②法蘭螺孔應(yīng)跨中安裝（圖4-12后，用水平尺找平，另一端也同樣找平（圖4-13、圖4-14③管端與平焊法蘭密封面的距離應(yīng)為管子壁厚加2～3mm。④法蘭連接時應(yīng)保持平行，其偏差不得大于法蘭外徑的1.5/1000，且不大于2mm。墊片應(yīng)放在法蘭密封面中心，不得傾斜或突入管內(nèi)。梯槽或凹凸密封面的法蘭，其墊片應(yīng)放入凹槽內(nèi)部。⑤每對法蘭連接應(yīng)使用同一規(guī)格螺栓，安裝方向一致。螺栓擰緊應(yīng)按對稱次序進(jìn)行。所有螺栓應(yīng)擰緊，受力應(yīng)均勻，不得遺漏。⑥法蘭螺栓擰緊后，兩個密封面應(yīng)相互平行，用板尺對稱檢查，其間隙允許偏差應(yīng)小于0.5mm。⑦法蘭連接應(yīng)與管道保持同軸，其螺栓孔中心偏差不超過孔徑的5%，并保持螺栓自由穿入。法蘭螺栓擰緊后應(yīng)露出螺母以外0～3螺距，螺紋不符合規(guī)定的應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。差圖4-12法蘭螺孔裝配位置圖圖4-14現(xiàn)場閥組安裝示意圖節(jié)站外鋼制管道施工在油氣田地面建設(shè)中，原油、含油污水、天然氣、聚合物母液等等，主要依靠管道進(jìn)行傳輸，所以，站外管網(wǎng)的敷設(shè)安裝非常普遍，油氣田站外集輸管道施工流程見圖4-15所示。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，工序可以進(jìn)行局部調(diào)整，這里只介紹幾個主要的施工工序。圖4-15站外集輸管道施工流程圖一、測量放線為了保證站外集輸管道能準(zhǔn)確按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行施工，在施工前要進(jìn)行測量放線工作。1．施工測量準(zhǔn)備熟悉施工現(xiàn)場的地形、地物、氣象資料和有關(guān)的設(shè)計資料（主要包括管道的總平面走向、設(shè)計要求以及施工現(xiàn)場的概況，另外還要詳細(xì)檢查核對圖紙各個部分?jǐn)?shù)據(jù)若無差錯，圖紙與現(xiàn)場情況是否相符，發(fā)現(xiàn)問題及時與建設(shè)人員進(jìn)行聯(lián)系和處理。2．管線定位管道定位工作，是在管線施工前先在地面上確定出管線的起止點和管線中間各轉(zhuǎn)折點的具體位置，如圖4-16。在油氣田地面建設(shè)中，一般按照設(shè)計坐標(biāo)根據(jù)現(xiàn)場的控制點進(jìn)行定位。有的控制點丟失則需要補(bǔ)測控制點。管道定位時一般采用極坐標(biāo)法與角度交會法。管道的起止點、轉(zhuǎn)折點在地面上測定以后，必須進(jìn)行檢查測量，實測各轉(zhuǎn)折點的夾角。其實測值與設(shè)計值的比差不得超過±l′。實際測量的距離與設(shè)計距離值的相對誤差不得超過1/2000。圖4-16管道現(xiàn)場測量3．埋地管道的施工測量埋地管道施工測量放線時，要先搞好埋地管道管溝中心線和施工控制樁的測設(shè)。管溝挖土中心線的測設(shè)要根據(jù)管道的起止點和中間各轉(zhuǎn)折點進(jìn)行，一般情況每20m測設(shè)一點。在測定管道中心線和控制樁時，要同時把管道閥井和輔助構(gòu)筑物一起測出。當(dāng)管道中心線位置定出，要按管溝的寬度在地面上撒上白灰線，表示管溝開挖的界區(qū)。另外根據(jù)管道閥井及其他構(gòu)筑物的位置和施工時需要占地的大小，用白灰線標(biāo)志出施工界區(qū)。然后在管溝的兩邊打上水平樁或設(shè)置龍門板，以作為檢查、控制管溝底標(biāo)高或打墊層和支模板時掌握標(biāo)高的依據(jù)。油氣田集輸管道一般采用推土機(jī)進(jìn)行掃線，將施工區(qū)域內(nèi)的障礙物其掃干凈，把地表推掃平整，便于施工機(jī)械行走。由于在施工時，管道中心線的標(biāo)樁是要被挖掉的，所以為便于找出中心線和閥井等輔助構(gòu)筑物的位置，應(yīng)在管溝外邊不受施工干擾、引測方便和易于保存樁位的地方測設(shè)管道控制樁和閥井位置控制樁。控制樁一般可采用大木樁或鋼管樁。在控制樁釘好后，必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以防損壞丟失。二、布管及清管1．管材的拉運（1）管材一般采用拖車或卡車?yán)\，車廂與駕駛室之間要有止推擋板。（2）拖車底部軟墊層的橡膠板厚度不得小于15mm，寬度不得小于100mmm。層間墊層的橡膠板厚度不得小于5mm，寬度不得小于100mmm。每層墊層沿管長不得少于3處。（3）當(dāng)受地形、地質(zhì)環(huán)境限制時，可采用爬犁等運輸工具。（4）管子在車輛上運輸時應(yīng)有捆扎措施，捆扎應(yīng)牢固，但不得損傷防腐層。2．管材的裝卸（1）管材吊裝過程中，鋼管與吊繩的夾角不宜小于30°。裝卸時應(yīng)使用尾鉤以防止損壞管口，見圖4-17。（2）吊裝中需（3）起吊和卸碰撞。嚴(yán)禁使用撬棍滾滑的方法卸掉，并控制好溜繩以防尾鉤損傷（4）捆扎用具可采用專用軟質(zhì)吊帶或鋼絲繩外套厚度不小于7mm的膠管（膠管內(nèi)含絲3．布管（1）布管前應(yīng)勘察現(xiàn)場，對沿線道路、各段施工作業(yè)帶地形、地質(zhì)情況了解清楚。布管人員要熟悉設(shè)計圖紙，明確控制樁位置，清楚各類管子在布管前放在那里，應(yīng)該如何布管。（2）布管必須按設(shè)計圖紙的管子布置順序進(jìn)行，現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)確區(qū)分各類管子類型、壁厚、防腐層類型及等級，使布管準(zhǔn)確有序。（3）布管應(yīng)在施工作業(yè)帶的組裝一側(cè)進(jìn)行，且管子距管溝邊緣的最小距離應(yīng)該不小于0.5m。（4）布管時應(yīng)注意首尾銜接，相鄰兩管口應(yīng)呈鋸齒形分開。布管的間距應(yīng)與管長基本一致，每15～20根管核對一次距離，發(fā)現(xiàn)過疏或過密時應(yīng)及時調(diào)整，布管位置見圖4-18。圖4-18布管示意圖（5）在吊管和放置過程中，應(yīng)輕起輕落。管子懸空時應(yīng)在空中保持水平，不得斜拉歪吊，鋼管不得在地上拖拉。吊運中不得碰撞起吊設(shè)備、其它管子及周圍物體。（6）遇有水渠、道路、堤壩等構(gòu)筑物時，應(yīng)將管子布設(shè)在位置寬闊的一側(cè)，而不應(yīng)直接擺放其上，且應(yīng)預(yù)留恰當(dāng)?shù)拈L度。4．清管（1）管道組對前，要用清管器逐根進(jìn)行清管，將管內(nèi)的泥土、石塊等雜物清理干凈。（2）用磨光機(jī)、砂布、鋼絲刷等清掃管端內(nèi)外表面25mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹和污垢。三、管道安裝管道安裝和本章第三節(jié)中管道焊接、安裝的方法基本一致，這里不再重復(fù)敘述。四、管道防腐由于管道防腐保溫結(jié)構(gòu)的多樣性，管道補(bǔ)口補(bǔ)傷的材料、方法也是多種多樣的，常見1．聚乙烯熱收縮套管道補(bǔ)口首先對管口進(jìn)行除銹，可采用機(jī)械除銹或噴砂除銹，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的除銹等級。然后刷防腐底漆，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行分層涂刷直至達(dá)到設(shè)計厚度。將聚乙烯熱縮套放在管口處，管口四周用木楔進(jìn)行支撐，用烤槍對熱縮套四周進(jìn)行均勻加熱，使其均勻收縮；撤掉四周支撐，繼續(xù)均勻緩慢烘烤聚乙烯熱縮套，直至其和管材結(jié)合良好為止。2．聚氨酯泡沫塑料管道補(bǔ)口首先對管口進(jìn)行除銹，可采用機(jī)械除銹或噴砂除銹，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的除銹等級。然后刷防腐底漆，分層涂刷直至達(dá)到設(shè)計厚度，沿管口四周纏繞聚乙烯膠帶。再安放發(fā)泡模具，對聚氨酯原材料進(jìn)行加溫，使其充分拌合后，倒入發(fā)泡模具內(nèi)；等待一段時間，感覺聚氨酯已經(jīng)完全膨脹后，撤掉模具，用小刀對聚氨酯泡沫修型處理，最后按設(shè)計要求纏聚乙烯熱縮帶。管道具體補(bǔ)口、補(bǔ)傷的方法、技術(shù)要求參見第七章有關(guān)內(nèi)容。五、管溝開挖1．開挖前的準(zhǔn)備工作（1）管溝開挖前應(yīng)根據(jù)規(guī)劃和勘察部門提供的資料，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查以查明如下情況：①施工期間地下水位，土質(zhì)情況。②地上、地下構(gòu)筑物分布情況，并與有關(guān)部門洽談處理方案。③與已建管道、構(gòu)筑物的距離。（2）制定土方開挖、調(diào)運方案及溝槽降水、支撐等安全措施。（3）在地面上劃出開挖輪廓線，對管道中心線、地下建筑、構(gòu)筑物做出標(biāo)記。2．開挖斷面形式管溝的開挖斷面形式應(yīng)考慮管道的敷設(shè)深度、現(xiàn)場的土質(zhì)情況、地下水位深度、管徑大小及施工采用的方法而定，常采用的斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽、聯(lián)合槽等，見圖4-19。在油氣田地面建設(shè)中最為常用的是梯形槽斷面形式。（a）直槽（b）梯形槽（c）混合槽（d）聯(lián)合槽圖4-19溝槽斷面種類1）直槽直槽即幫邊坡基本為直坡（邊坡坡度系數(shù)小于0.05期短，深度較淺的小管徑工程，如地下水位低于槽底，且土質(zhì)較好不易塌方，溝槽深度較淺，符合設(shè)計和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。2）梯形槽（大開槽）梯形槽即槽幫具有一定坡度的開挖斷面，開挖斷面槽幫放坡，不用支撐。如槽底在地下水位以下，多采用人工降低水位的施工方法，減少支撐。大開槽斷面是應(yīng)用較多的一種形式，尤其適用于機(jī)械施工的開挖方法，在開挖時要根據(jù)實際地質(zhì)土壤情況，按標(biāo)準(zhǔn)要求比例進(jìn)行放坡，現(xiàn)場情況特殊時，必須采取增加放坡比例、安裝支撐加固等措施。3）混合槽混合槽一般多為深槽施工。4）聯(lián)合槽聯(lián)合槽即為兩種及兩種以上管線因距離較小，只能開挖在一個溝槽之中的槽，也稱同槽。3．管溝開挖（1）管溝開挖前應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底，交底內(nèi)容包括管溝開挖的方式、深度、邊坡坡度、溝底寬度、棄土位置、驗收要求、施工安全及標(biāo)樁保護(hù)等。（2）管溝的幾何尺寸應(yīng)按照設(shè)計文件和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0422《油氣田集輸管道施工技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)要求執(zhí)行。（3）人工開挖適用于小管徑、土方量少或現(xiàn)場狹窄、障礙物多或無法采用機(jī)械挖土的情況，如林地、耕地、居民居住區(qū)等，主要工具為鐵鍬、鎬。（4）在油氣田集輸管道施工中，管溝開挖多采用機(jī)械開挖、人工清底的方法。機(jī)械挖槽時，在設(shè)計槽底以上宜留20mm左右不挖，用人工清底，現(xiàn)場有專人與機(jī)械司機(jī)配合，并保證現(xiàn)場施工安全。（5）對于地質(zhì)情況復(fù)雜的地段，如凍土地段、淤泥沼澤地段、高地下水位地段的管溝，開挖前應(yīng)進(jìn)行試挖，確定合理的邊坡比和溝底寬度，然后再進(jìn)行開挖。4．溝槽支撐支撐的目的是防止施工過程中管溝土壁坍塌而發(fā)生安全事故，支撐是一種由木材或鋼板做成的臨時性擋土結(jié)構(gòu)，一般情況下，當(dāng)土質(zhì)較差、地下水位較高、溝槽和基坑較深而又必須挖成直槽時均應(yīng)支撐。支撐可減少挖方量和施工占地面積，又可保證施工安全。但增加了材料消耗，有時還影響后續(xù)工序操作。支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求：牢固可靠，支撐材料的質(zhì)地和尺寸合格；在保證安全可靠的前提下，盡可能節(jié)約材料，采用工具式鋼支撐；方便支設(shè)和拆除，不影響后續(xù)工序的操作。在管溝開挖時，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、溝槽或基坑深度、開挖方法、地面載荷等因素確定是否支設(shè)支撐。支撐的形式分為水平支撐、垂直支撐和板樁支撐等。六、管道下溝及回填管線的焊接、無損檢測、補(bǔ)口完成并檢驗合格后，應(yīng)盡快組織下溝和回填施工。在油氣田地面建設(shè)工程中，站外管道敷設(shè)最為常見的是沿已經(jīng)開挖好的管溝進(jìn)行敷設(shè)。1．管道下溝1）機(jī)械吊裝下溝機(jī)械吊裝下溝是目前較為常用的施工方法，主要是針對管段重量大，便于機(jī)械設(shè)備吊裝的管道，一般選用吊管機(jī)、履帶吊等設(shè)備。管道下溝應(yīng)沿管道一端開始循序漸進(jìn)逐段進(jìn)行，首先吊裝設(shè)備要選好站立位置，然后在管道上穿入尼龍吊帶，將管道緩慢吊起，達(dá)到一定高度后將管道慢慢移入管溝內(nèi)，待管道位置符合要求后，將尼龍吊帶撤出。2）人工操作下溝對于管徑較小、重量較輕、管溝較淺的管道可以采用人工操作下溝。在下溝時，一般采用導(dǎo)鏈將管道吊起，待找正后，緩慢放松導(dǎo)鏈將管道放進(jìn)溝內(nèi)。3）管道下溝注意事項（1）管道下溝前，應(yīng)按圖紙復(fù)查管溝深度、清除溝內(nèi)塌方、積水、冰雪、石塊、金屬和樹枝等硬物；石方或戈壁段管溝應(yīng)先在溝底回填200mm厚細(xì)土，細(xì)土粒徑應(yīng)不大于10mm。（2）管道下溝時，應(yīng)注意避免損傷管道防腐層，必要時可加防護(hù)，管道應(yīng)貼切地放置到管溝中心線位置，偏差不應(yīng)大于250mm，管底最大懸空高度應(yīng)小于250mm且懸空長度小于15m。（3）管道下溝時，嚴(yán)禁溝內(nèi)有人，應(yīng)由專人統(tǒng)一指揮作業(yè)，采取切實有效措施防止管道滾溝。2．管溝回填管道回填必須在管道經(jīng)過試壓、防腐合格后才能進(jìn)行，有時為了試壓安全，可以先在非焊道處回填一段土，待試壓、防腐合格后再全部回填。管溝回填一般采用挖溝機(jī)進(jìn)行，應(yīng)先填細(xì)土，以防石塊或大的土塊將管道及防腐層砸傷。在回填土?xí)r要隨填隨壓實，以保證回填土的密實。管道回填前如溝內(nèi)有積水，應(yīng)將水排除，并立即回填。地下水位較高時，如溝內(nèi)積水無法完全排除，可用沙袋將管線壓沉在溝底后回填。對農(nóng)田地段應(yīng)先回填生土，后回填耕作熟土。管線若有陰極保護(hù)裝置，管溝回填前宜將其測試線焊好并引出地面，或預(yù)留出位置暫不回填。對石方段或碎石段管溝，應(yīng)先在管體周圍回填細(xì)土，細(xì)土的粒徑不應(yīng)超過10mm，細(xì)土應(yīng)回填至管頂上方300mm，然后回填原土石方，石頭的最大粒徑不得超過250mm。回填土一般應(yīng)高于地面300mm，其寬度為管溝上開口寬度，并應(yīng)作成有規(guī)則的外型。七、管道的穿、跨越管道穿越工程是管道工程的重要組成部分，管道穿越工程按規(guī)模可分為大型、中型和小型三種，油氣田集輸管道的穿跨越工程多為小型穿跨越。按穿越對象可分為水域、沖溝穿越和鐵路、公路穿越。穿越段管道的焊接、檢驗、防腐層補(bǔ)口、補(bǔ)傷要求與一般管道施工基本相同，但應(yīng)注意穿越管段應(yīng)單獨進(jìn)行耐壓試驗，焊縫的無損檢測和強(qiáng)度、嚴(yán)密性試驗應(yīng)按設(shè)計和有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在油氣田集輸管道穿越施工中，對于常見的土路、砂石路，一般采用直接開挖方式穿溝渠，一般采用鋼過橋進(jìn)行跨越。在油氣田地面工程建設(shè)中最為常見的管道穿越是鋼開穿越、鋼頂穿越、定向鉆穿越和鋼過橋跨越，由于鋼開穿越比較簡單，這里不做介紹。1．頂管法管道穿越頂管法穿越就是在公路兩側(cè)挖操作坑，然后采用液壓頂管機(jī)將套管頂進(jìn)公路里面的施工方法，如圖4-20所示，主要施工要點如下：（1）根據(jù)設(shè)計和當(dāng)?shù)卣煌ㄖ鞴懿块T要求，辦理公路穿越的相關(guān)手續(xù)。（2）根據(jù)設(shè)計給定的管道走向或控制樁位，用經(jīng)緯儀放出穿越軸線，并確定穿越中心樁、施工帶邊線樁，撒上白灰線。（3）用挖溝機(jī)在公路兩側(cè)穿越位置挖出發(fā)送操作坑和接收坑，坑的深度和面積要滿足頂管施工的要求。工作坑開挖完畢后,用經(jīng)緯儀復(fù)測穿越中心線和標(biāo)高。操作坑側(cè)壁邊坡按土質(zhì)實際情況確定，并留出安全通道。在操作坑內(nèi)設(shè)置管道軸線基樁和臨時水準(zhǔn)點，作為操作時的測量標(biāo)志。（4）用汽車吊將頂管機(jī)吊裝就位，對后座墻進(jìn)行加固處理。（5）頂進(jìn)管每節(jié)的長度根據(jù)頂進(jìn)操作坑的長度而定。首節(jié)管頂入后，液壓缸退回到起始位置，測量合格后，將第二節(jié)套管與首節(jié)套管焊接在一起，焊接方式按設(shè)計要求進(jìn)行；再依次頂進(jìn)，直至頂入設(shè)計的套管長度，完成頂管作業(yè)。（6）頂管過程中，架設(shè)水準(zhǔn)儀控制中心位移線；每頂進(jìn)30～50cm左右就要對頂管中線、高程進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當(dāng)措施予以調(diào)整。圖4-20頂管法穿越示意圖鉆孔法穿越和頂管法穿越原理和施工程序基本一致，主要區(qū)別在于穿越設(shè)備不同，鉆孔法是采用鉆機(jī)，利用鉆頭打孔，牽引套管跟進(jìn)的方法，這里不再進(jìn)行介紹。2．水平定向鉆管道穿越水平定向鉆主要適應(yīng)于油氣田集輸管道穿越比較重要的公路、鐵路、大型河流等，或者是由于現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境限制，地下管網(wǎng)復(fù)雜，無法采用其它穿越方法的情況，例如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等人口密集的地方。水平定向鉆穿越主要是通過計算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測，先鉆出一個與設(shè)計曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把預(yù)制好的管線回拖到擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔中，完成管線穿越的施工過程。（1）鉆導(dǎo)向孔：要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導(dǎo)向板，開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆頭在鉆機(jī)的推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達(dá)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進(jìn)，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，保證所完成的導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計要求，如此反復(fù)，直到鉆頭在預(yù)定位置出土，完成整個導(dǎo)向孔的鉆孔作業(yè)。（2）預(yù)擴(kuò)孔：在鉆機(jī)對岸將擴(kuò)孔器連接到鉆桿上，然后由鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)回拖入導(dǎo)向孔，將導(dǎo)向孔擴(kuò)大。預(yù)擴(kuò)孔的直徑和次數(shù)，視具體的鉆機(jī)型號和地質(zhì)情況而定。（3）回拖管道：預(yù)擴(kuò)孔完成以后，成品管道即可拖入鉆孔。擴(kuò)孔器一端接上鉆桿另一端通過旋轉(zhuǎn)接頭接到成品管道上，旋轉(zhuǎn)接頭可以避免成品管道跟著擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)，以保證將其順利拖入鉆孔。3．鋼過橋管道跨越在油氣田集輸管道施工中，經(jīng)常遇到穿越小型的河流和溝渠，一般采用鋼過橋進(jìn)行跨越，主要施工要點如下：（1）鋼過橋基礎(chǔ)施工：根據(jù)設(shè)計要求，在河流兩岸安裝基礎(chǔ)，一般采用混凝土基礎(chǔ)，可以現(xiàn)場澆注，也可以提前預(yù)制，然后吊裝就位。（2）鋼過橋預(yù)制：在現(xiàn)場或后線廠房進(jìn)行鋼過橋預(yù)制，鋼過橋焊接完畢后要進(jìn)行防腐處理。（3）鋼過橋吊裝：用吊車將預(yù)制好的鋼過橋吊裝就位，然后進(jìn)行固定。（4）管道敷設(shè)：根據(jù)設(shè)計圖紙的要求，將管道沿鋼過橋進(jìn)行敷設(shè)安裝。八、陰極保護(hù)在油氣田地面工程建設(shè)中，為了降低集輸管道的腐蝕速度，提高管道的使用壽命，針對一些介質(zhì)為油、氣的集輸管道進(jìn)行陰極保護(hù)。常用的有犧牲陽極陰極保護(hù)法和強(qiáng)制電流陰極保護(hù)法。九、“三樁“埋設(shè)在油氣田地面工程建設(shè)中，為達(dá)到管道標(biāo)識完整和清晰，方便管理，防止第三方破壞和標(biāo)準(zhǔn)化的要求，管道敷設(shè)完畢后，需要埋設(shè)“三樁“三樁”通常指管道的里程樁、轉(zhuǎn)角樁和測試樁。里程樁用于標(biāo)記集輸管道的走向和里程，里程樁應(yīng)自首站0km起每1km設(shè)置1個，因地面限制無法設(shè)置的，可隔樁設(shè)置，編號順延，里程樁宜設(shè)置在距管道中線正上方。轉(zhuǎn)角樁用于標(biāo)記埋地管道的轉(zhuǎn)向和位置里程，轉(zhuǎn)角樁應(yīng)設(shè)置于管道中心線的水平轉(zhuǎn)折點上，位置不可隨意移動，當(dāng)無法設(shè)置轉(zhuǎn)角樁時，如位于池塘中間時，應(yīng)在進(jìn)出池塘附近管道正上方分別設(shè)置一個轉(zhuǎn)角樁，并均在頂部標(biāo)明走向指向應(yīng)設(shè)轉(zhuǎn)角樁的位置和距此樁的距離。測試樁用于監(jiān)測和測試管道陰極保護(hù)參數(shù)的地面標(biāo)識，有時里程樁和測試樁合為一個樁。測試樁位于管道流向左側(cè)距管道中心線1.5m不妨礙交通、方便測試的地方，嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行安裝，銘牌應(yīng)注明工程名稱、編號、管道里程及類型等。測試樁電纜焊接完成后，地面地下均應(yīng)留足余量，以防土壤下沉?xí)r拉斷電纜，地下電纜的埋設(shè)應(yīng)在管道下溝后回填前進(jìn)行，宜貼在管壁頂部，每隔5m用電工膠帶與管道綁扎一次?！叭龢丁甭裨O(shè)在滿足可視性和通視性需求及易于長期保留的前提下，除轉(zhuǎn)角樁外，可沿管道方向適當(dāng)調(diào)整間距，兼做里程樁的陰極保護(hù)測試樁調(diào)整間距不應(yīng)大于50m。第五節(jié)不銹鋼及雙金屬復(fù)合管道的施工一、不銹鋼管道的施工在油氣田地面建設(shè)中，不銹鋼管主要用在潤滑油系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、聚合物母液系統(tǒng)以及油氣加工系統(tǒng)等，常見的牌號有1Cr13、2Cr13、1Cr17、Cr25Ni、Cr28、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、0Cr17Ni13Mo2Ti等，最為常用的是奧氏體不銹鋼。1．焊接方法不銹鋼管焊接一般可采用焊條電弧焊及氬弧焊。為確保內(nèi)壁焊接成型平整光滑，薄壁管采用全鎢級氬弧焊，壁厚大于3mm時，應(yīng)采用氬電聯(lián)焊；焊接材料通常應(yīng)與母材化學(xué)成分相近，且應(yīng)保證焊縫金屬性能和晶間腐蝕性能不低于母材。不銹鋼（0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni13Mo2Ti）與碳素鋼、低合金鋼或耐熱鋼（Cr5Mo、12CrMo、15CrMo）之間的異種鋼材焊接，宜選用A302或A307焊條，對不銹鋼復(fù)合鋼材的焊接，還應(yīng)選用過渡層焊條。焊接前應(yīng)將坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的毛刺、污物、雜質(zhì)清除干凈，還應(yīng)在距焊口4～5mm以外，焊口兩側(cè)40～50mm的長度區(qū)間內(nèi)，用非金屬片遮住或涂白堊粉，防止焊接時的飛濺物飛濺到管壁上。不銹鋼焊條電弧焊為防止晶間腐蝕和焊接熱裂紋，應(yīng)選用低線能量的焊接參數(shù)，采用小電流、快速焊、低電壓；運條不做橫向擺動，焊道較窄。不銹鋼管道采用氬弧焊打底焊時，由于不銹鋼和氧的親和力很大，背面的焊縫金屬很容易在焊接過程中氧化，所以需要對管道內(nèi)進(jìn)行充氬保護(hù)。通常采用局部充氬的方式，見圖4-21，在焊接前將充氬裝置事先放置焊道兩側(cè)，焊接完成后將裝置從管內(nèi)抽出。圖4-21充氬裝置1.充氬管；2.管線；3.5.堵板；4.膠帶不銹鋼管焊接后應(yīng)對焊縫及附近表面進(jìn)行酸洗及鈍化處理。酸洗的目的是除去氧化皮，因焊接受熱后都會產(chǎn)生一層氧化皮，將直接影響管道的耐腐蝕性能；鈍化的目的是為了使不銹鋼表面產(chǎn)生一層無色致密的氧化薄膜，起耐腐蝕作用。酸洗常用酸液或酸膏酸洗，酸液酸洗又有浸洗和刷洗兩種方法。2．注意事項（1）不銹鋼管及管件應(yīng)有制造廠的合格證書、化學(xué)成分和力學(xué)性能等資料；外觀不得有裂縫、起皮、機(jī)械損傷等現(xiàn)象，對表面機(jī)械損傷應(yīng)進(jìn)行修整并使其保持光滑，同時要進(jìn)行酸洗及鈍化處理；輸送腐蝕介質(zhì)的不銹鋼管又未注明晶間腐蝕試驗結(jié)果的，應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕的試驗。（2）不銹鋼管的運輸與存放應(yīng)避免與碳鋼材料相互碰撞、摩擦、擠壓，主要是防止碳素鋼的鐵屑落在不銹鋼上，形成局部腐蝕。（3）不銹鋼具有較高的韌性及耐磨性，因此宜采用機(jī)械或等離子切割機(jī)等進(jìn)行切割，注意切割速度不宜過快，采用砂輪機(jī)切割或修磨時應(yīng)使用不銹鋼專用砂輪片，不得使用切割碳素鋼管的砂輪，以免受污染而影響不銹鋼管的質(zhì)量。（4）不銹鋼管組對時，管口組對卡具應(yīng)采用硬度低于管材的不銹鋼材料制作，最好采用螺栓連接形式。嚴(yán)禁將碳素鋼卡具焊接在不銹鋼管口上用來對口。（5）不銹鋼管一般采用不銹鋼材質(zhì)的法蘭、閘門、管件連接，當(dāng)設(shè)計采用普通碳素鋼法蘭、閥門、管件時應(yīng)做好管道的內(nèi)防腐。（6）不銹鋼安裝時不得用鐵質(zhì)的工具及材料敲擊和擠壓；不應(yīng)直接與碳鋼支架接觸，應(yīng)在不銹鋼管道與支架之間墊入不銹鋼墊片及不含氯離子的塑料或橡膠墊片，因不銹鋼長期與碳素鋼接觸，會產(chǎn)生分子擴(kuò)散，從而產(chǎn)生局部的集中腐蝕。不銹鋼管道穿墻及穿樓板時應(yīng)加裝套管，其間隙不應(yīng)小于10mm并填塞絕緣物，絕緣物中不應(yīng)含有鐵質(zhì)雜質(zhì)。二、雙金屬復(fù)合管道的施工在油氣田地面工程的集輸管線、注氣管線中，管線腐蝕比較嚴(yán)重，由于管線敷設(shè)的數(shù)量較大，全部采用不銹鋼管道，則會使油田的運營成本大大增加；為了解決管道腐蝕的難題，既能提高管線使用壽命，又能降低運營成本，隨著技術(shù)發(fā)展，在油氣田地面工程中，內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管道的使用越來越多。雙金屬復(fù)合管是在碳鋼或低合金管（基層管）的內(nèi)熱或耐腐蝕等性能，通常應(yīng)用于高溫或強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的輸送中。雙金屬復(fù)合管道的施工程序和方法和碳素鋼管道基本一致，由于結(jié)構(gòu)的特殊性，其焊接工藝和其它鋼制管道有很大區(qū)別，下面以內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管為例進(jìn)行介紹。1.接頭坡口形式管道坡口采用如圖4-22結(jié)構(gòu)形式，與傳統(tǒng)的坡口形式相比，覆層部分金屬比基層部分要突出1～3mm。通過采用這種坡口形式，便于在進(jìn)行正式焊接接頭焊接之前，對基層與覆層間隙進(jìn)行封底焊，使基層材料與根焊焊縫隔離開來，確保了在進(jìn)行覆層部分焊接時沒有基層材料熔入焊縫中。2．封底焊采用圖4-23較小的電流，較快的焊鈍邊約1mm的坡口（圖銹鋼層的有效厚度，使接降低，提高接頭的抗腐蝕性能，如圖4-24。圖4-23坡口處理程序示意圖3．組對組對前應(yīng)采用砂輪清理坡口及兩側(cè)的銹污，然后用丙酮或酒精清洗坡口。管子組對盡量采用外對口器，保證坡口間隙復(fù)合工藝要求（2～3mm對，定位點位置均勻分布于接頭上，必須在背面通氣保護(hù)的圖4-24封底焊示意圖圖4-25組4．不銹鋼層的焊接不銹鋼層采用單面焊雙面成型焊接工藝，焊接位置一般量要求最高的工序。焊前必須對管子內(nèi)部、焊縫背面充99.含量測試儀從坡口間隙處深入抽取氣體測量管子內(nèi)部氧含量，當(dāng)氧含量低于50ppm時開始焊接。焊接從底部6點鐘位置開始，分左、右由下向上焊接。5．過渡層焊接過渡層焊接采用鎢極氬弧焊方法，內(nèi)部繼續(xù)通氬氣保護(hù)。焊接過渡層時，要在保證熔合良好的前提下，盡量減少基材金屬的熔入量，即降低熔和比。為此應(yīng)采用較小直徑的焊條或焊絲，及較小的焊接線能量。6．填充焊和蓋面焊根據(jù)焊接工藝規(guī)程要求，使用與基層鋼管性能相近的焊條或焊絲，填充焊道和蓋面焊道采用多層多道焊方法，層間溫度保持100℃以下。焊接從底部6點鐘位置開始，分左、右由下向上焊接。7．焊后清理蓋面焊道完成后對焊縫表面進(jìn)行清理，要求清理干凈焊縫表面的熔渣、飛濺等，并對過高的焊縫余高進(jìn)行修磨并圓滑過渡，但不得傷及母材。清理完畢后，應(yīng)對焊縫按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行檢查，對于超標(biāo)缺陷，根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行修補(bǔ)。第六節(jié)非金屬管道施工非金屬管材按材質(zhì)可分為：混凝土管、陶瓷管、玻璃管、玻璃鋼管、鑄鐵管、橡膠管、塑料管等，目前，油氣田地面建設(shè)中常用的是玻璃鋼管道和鋼骨架塑料復(fù)合管道。非金屬管道的施工程序和鋼制管道基本一致，只是管道的連接方式有所區(qū)別。一、玻璃鋼管道施工1.玻璃鋼管道的驗收安裝前，應(yīng)逐根、逐件對玻璃鋼管子及管件進(jìn)行檢查，不合格者不得使用：（1）玻璃鋼管及管件的各部尺寸應(yīng)符合設(shè)計和合同約定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（2）玻璃鋼管的外部、內(nèi)部和兩端及螺紋應(yīng)完好，無損傷及硬傷。（3）橡膠圈密封承插式連接管與密封圈接觸的承口內(nèi)、插口外所有表面應(yīng)平滑，不得有裂紋、斷口或?qū)B接面的使用性能不利的其它缺陷。2.玻璃鋼管道的搬運、貯存卸車過程中，應(yīng)采用兩根吊帶或吊繩多點吊卸，兩根繩間距要在2.5～4.5m之間，不得使用鋼纜，鐵鉤直接捆綁鉤在管子上起吊，更不允許拋擲，如果不用設(shè)備卸車，必須拆開包裝，一根一根的卸車。管道存放過程中，各層管子之間要墊木方，防止產(chǎn)生點載荷與擠壓損傷。3.玻璃鋼管的安裝玻璃鋼管的連接型式分為：Ｏ型密封圈承插連接、套管（筒）式接頭連接、承插膠合連接、承插內(nèi)外膠合連接、對接膠合連接、螺紋連接、法蘭連接，連接方式見圖4-26。其中油氣田地面建設(shè)中最常見的是螺紋連接和承插連接。1管槽及膠圈，畫好插頭插進(jìn)深度限位線，保持兩管同心度，用機(jī)械或人工慢慢將插頭壓入承口，使密封圈沿徑向壓緊，形成可靠的密封。插進(jìn)深度不得小于生產(chǎn)廠規(guī)定值。雙Ｏ型圈承插連接管插頭插入承口后，承口上的試壓嘴連接孔必須處于插頭上兩Ｏ型圈槽中部。雙Ｏ型圈承插管連接結(jié)束后，必須做接口密封性試驗。此時，應(yīng)先裝試壓嘴，然后連接試壓泵，再按試驗壓力進(jìn)行接口密封性試驗。安裝試壓嘴時應(yīng)涂樹脂、擰緊，保證粘接牢固。試驗壓力應(yīng)為工作壓力的1.25倍，10min內(nèi)不發(fā)生滲漏為合格。否則應(yīng)拆開檢查并重新連接，重新試壓。下一根管應(yīng)在前一根管連接無誤且密封性試驗合格后方可繼續(xù)安裝。2）承插膠合連接施工程序清口：除去承插頭承插面保護(hù)套，檢查承插口內(nèi)外表面有無劃痕、損傷、污物，剔出有損傷的管子，對有損傷的部位進(jìn)行修復(fù)，清除污物，然后用丙酮刷承插口，除去表面老化樹脂。當(dāng)管子存放過久，表面老化樹脂不易除去時，應(yīng)用磨光機(jī)將承口內(nèi)、插口接頭插入部分進(jìn)行打磨，使其形成粘合面。經(jīng)清洗或打磨后的連接面不得用手接觸或與其它污物接觸。插接：清口后，在承口內(nèi)、插口插頭插入部分外均勻地涂抹一層內(nèi)襯樹脂膠泥，然后慢慢將插頭壓入承口使其到位。封口：先在承口端面與插頭相接的臺階外均勻涂抹一層內(nèi)襯樹脂膠泥，然后纏塞一層浸樹脂的玻璃纖維紗，再抹一層內(nèi)襯樹脂膠泥，如此間隔進(jìn)行，直至填平接口為止。接頭封口固化后不得有裂紋、氣泡、層間開裂、貧膠區(qū)和燒傷等缺陷，否則應(yīng)打磨處理，或拆開重接。3）螺紋接頭的連接程序螺紋檢查處理：卸下管子和連接器兩端的螺紋保護(hù)套，檢查螺紋，如發(fā)現(xiàn)螺紋損壞，應(yīng)更換或修復(fù)后使用。當(dāng)玻璃鋼管與鋼管接頭連接時，應(yīng)檢查二者螺紋是否匹配、鋼接頭有無可能劃傷玻璃鋼管接頭的毛刺，當(dāng)二者螺紋不匹配時應(yīng)處理；有毛刺時應(yīng)用鋼質(zhì)螺紋適配器將其清除。鋼接頭端宜為內(nèi)螺紋，玻璃鋼管端宜為外螺紋，以獲得良好的連接。清潔螺紋：用干凈的鋼絲刷清潔內(nèi)外螺紋，用棉紗或碎布對螺紋進(jìn)行清洗并徹底擦干。不得在螺紋根部殘留任何