城市天然氣長輸管道施工工藝工法

城市天然氣長輸管道施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-GS-0204-2011市政環(huán)保公司王馳1前言1.1工藝工法概況燃氣管網(wǎng)是城市基礎設施的重要組成部分，是跟隨城市發(fā)展而不斷發(fā)展和完善的一支主動脈，主要埋設于城市各條道路的地下。管線的鋪設采用的是開槽埋管和非開挖鋪設兩種施工技術，但由于城市天然氣長輸管道支管多、焊縫探傷等特性不宜采用非開挖技術施工，所以現(xiàn)在一般都采用開槽埋管施工技術，由于開槽埋管施工對地面交通影響較大，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市中心和交通擁擠的地段，這個矛盾就更加突出。我公司近些年在蘭州承建了幾個標段的城市天然氣管網(wǎng)改擴建工程，在施工中采取化整為零，分段開挖、分段焊接、流水作業(yè)的方法，通過工程實踐不斷總結(jié)提高，逐步形成此工法。做到了安全防護、質(zhì)量管理、文明施工全面受控，措施落實到位。1.2工藝原理城市道路長輸天然氣管道明挖施工按照“挖探坑、疏交通、短開挖、少擾動、強支護、抓焊接、保防腐、嚴試驗、早封閉、重文明、輕擾民”的原則穩(wěn)步前進。開挖前進行人工探坑開挖，摸清地下管位情況，開挖后合理安排土建和安裝的工序銜接，根據(jù)量測數(shù)據(jù)確定最佳的施工單元長度，保證在最短時間內(nèi)完成施工。2工法特點2.1城市道路長距離天然氣管道開挖采用分段開挖，分段焊接，合理安排工序銜接，可加快施工進度，縮短工期。2.2施工安全性好、對外界干擾小，文明施工易于管理。2.3循環(huán)時間短，對城市道路交通影響小。3適用范圍本工藝工法適用于在黃土地區(qū)修建的城市道路下長距離天然氣管線施工，對黃土地區(qū)修建的其他地下管道工程亦有借鑒意義。14主要技術標準《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》（CJJ33GB50235（化焊焊接接頭射線照相》（GB/T3323（SY／T04145施工方法城市燃氣工程具有安全防護要求高、文明施工等級高、場地狹小、交通繁忙、地下管線復雜、城市施工干擾大、不適合大規(guī)模作戰(zhàn)和焊接等級要求高等特點。針對以上特點，必須采取靈活多變、因地制宜的方法，合理部署管材堆放場地、施工區(qū)段、材料進場時間、道路開挖時間；提前探明地下管位，合理分段，合理調(diào)配土方，盡量減少土方外運；統(tǒng)籌安排，合理計劃，保障材料供應，減少材料倒運；積極協(xié)調(diào)排除城市施工中各項干擾，加強安全防護，保證現(xiàn)場文明施工，各項應急處置措施到位；組織小而精干的施工隊伍進行施工，安全、快速、有序的完成；同時，加強焊接質(zhì)量、防腐檢查，嚴把無損探傷、氣密性試驗關。6藝流程及操作要點6.1施工工藝流程施工工藝流程見圖。2施工準備測量放線焊工資格審定

原材料領出、運輸、復驗、標識路面破除焊工培訓、考試管溝開挖、基礎處理焊接工藝評定布管組對管線號、焊縫號標識焊接焊工號標識不合格返修焊縫外觀檢查不合格返修補口、補傷無損探傷底片號管頂覆土回填50cm（焊縫、管件、彎頭不填）不合格檢查、返修分段吹掃、試壓連頭管道布片圖焊縫、彎頭、管件防腐連通吹掃、試壓不合格檢查、返修管溝回填路面恢復竣工驗收圖1施工工藝流程圖6.2操作要點6.2.1施工準備要點1除了設計和甲方提供的相關資料外，還要到現(xiàn)場進行全程地下管網(wǎng)的情況摸查和臨街交通情況的調(diào)查，將相關的各種井室、相鄰管線、橫穿管線的材質(zhì)和深度一一標注，并將開挖一側(cè)的小區(qū)、學校、工廠、大型商場等交通密集處也一一標注（這些地方往往需要夜間突擊施工）。2開挖前根據(jù)調(diào)查情況安排人工進行探坑開挖，進一步確定地下管位情況。探坑的布置間距為10～，可根據(jù)實際情況適當調(diào)整。6.2.2施工要點1交通保障溝槽根據(jù)現(xiàn)場情況，分別實行單側(cè)封閉或全封閉施工，在靠道路中線一側(cè)設置彩3鋼板進行交通安全防護，夜間在彩鋼板上設置警示紅燈以保障車輛和行人的安全。施工單元段按照200m保證有20～30m的交通疏導區(qū)（如圖23個，為一個工作區(qū)。開挖溝槽交通疏導區(qū)圖2交通疏導區(qū)示意圖每個工作區(qū)兩端各設一名交通疏導員，由他保證該區(qū)段內(nèi)的交通疏導。在工作區(qū)兩端設置交通安全警示牌和限速牌。材料進場在夜間進行，這樣可以保證白天不因材料裝卸而影響交通。2管溝開挖管溝開挖工藝流程：準備工作——下發(fā)開挖通知單——驗樁及核對——開挖——管溝檢查驗收——填寫施工驗收記錄——下道工序。按圖用經(jīng)緯儀引出管道水平彎曲處的各坐標點，并栽好坐標樁；再用水平儀在管道的變坡點找出水平點。溝槽上口寬b按下列公式計算：b=a+2nh式中a為溝槽底寬；h為溝槽挖深；n為邊坡率，邊坡率根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)狀況采用。無支撐管溝溝底的開挖寬度不應小于下表1的規(guī)定。管道施工時需操作的地方，應設置工作坑，工作坑的大小應以便于操作為準。表1無支撐溝底寬度公稱直徑（mm）溝底寬度（）50-800.60100-2000.70250-3500.80400-4501.00500-6001.30700-8001.60900-10001.803管材的貯存、運輸、下管、布管4由于城市道路施工現(xiàn)場一般都不具備存放條件，管材、管件根據(jù)計劃調(diào)入，統(tǒng)一存放，并根據(jù)施工進度和安排進行統(tǒng)一調(diào)度、管理、運輸，施工現(xiàn)場用一批運一批。）貯存、運輸①防腐絕緣鋼管裝車時應使用專用吊具，注意保護防腐層結(jié)構(gòu)和管口，嚴禁碰、撬等有可能損壞絕緣層的操作方法。鋼管下面需墊放膠皮軟墊，捆綁時要用外套膠管的鋼絲繩，繩子和絕緣層間需墊膠皮軟墊。②卸管時必須用專用吊車小心吊放，嚴禁用損傷防腐層的撬桿滾滑方法卸車。卸管時應根據(jù)一車管的總長度在地面上預先測量好距離，按指定位置卸管。）下管、布管管子下溝與管溝開挖緊密配合，管溝開挖合格一段，運送一批，下溝一段。下管子時，吊車司機要與指揮人員協(xié)調(diào)，起吊必須用專用吊具，動作要準確平穩(wěn)，起吊高度以1m為宜，輕放至溝底或井底，嚴禁損傷防腐層的做法，并注意對已設上、下水管，以及電纜等的保護。4管道組裝焊接）管道組裝鋼管用氣割或機械方法切割時應滿足切割面平整，不得有重皮、毛刺、掛渣、氧化鐵等，切割平面和管子軸線的垂直度允許偏差為管子直徑的％，且不大于。管道焊接接頭位置應保證距離彎管點不得小于l00mm鄰兩道焊縫的距離不得小于管子外徑，且不得小于(支架)凈距不得小于。不得在管道焊縫上開口。管道組裝前，須設專人對管子進行清掃。焊接后的管段，如需開口時間較長，應用臨時盲板封堵管端。管道組裝時，避免用錘擊法強力校正管道錯口，并注意鋼管外保護層，若不慎損壞時，需認真做好標記，盡快修補。管口如有輕度變形可用專用工具校正，不得用重錘直接敲擊管壁，如有損壞，應將變形部分的管端切除，并將管端重新加工坡口。）管道焊接焊接方法：采用手工氬弧焊打底，電焊條蓋面工藝，采用上向焊接工藝，焊條采用E4303型，氬氣采用純度％以上。焊接材料應專門存放并做到防潮、防油蝕。電焊條應由專人負責按說明書進行烘5干后，存放在保溫～℃筒中待用，烘干溫度℃一℃，烘干次數(shù)不得超2次。管，保每條縫完，如因故被迫中斷，采用防裂措施。再無裂后方可。不準在同一道上使用不同牌號的條，各必20—，工每完一道縫在介流向上方距口50—l00mm用印打上號和工代號，并做好5探傷焊外檢合格后，以不少于30％的口數(shù)量行X射抽。達到GB50236中定的Ⅲ％探的達到Ⅱ。X射檢不合格的行返修，返修后仍按原定行兩次。6管道口、彎的防腐緣焊、口和彎采用聚乙膠粘防腐口。的性能～；膠厚度0.2～；膠厚度～1.1mm度≥率≥×1012Ω·M；氣度＞30MV/m；吸水率＜；厚度允偏差±5%。按范要求，縫的防腐厚度不少于85%。防腐施工高于露點溫度3oC以上行。在沙大，沒有可靠的防措施不宜涂刷底漆和纏。管件表面除，達到GB/T8923—1988中定的Sa2或St3。管件后，涂刷底漆在6小內(nèi)完成，管表面必干燥、無。待底漆表面干后，再纏。膠纏始端與末端搭接度不少于1/4管子周，且不少于。不得扭曲、折，端壓，使其不起。7為短路面占用周居民生活的影響，原上按照不超500m一段2個元段行。）對行一次全面性6回填、防護設施等。完成管線試壓臨時設施，其內(nèi)容包括壓力表座、溫度表座、排空管、連通管、壓縮空氣導入管等。試壓所用的壓力表必須是經(jīng)過校驗合格的產(chǎn)品，其精度不低于1.5級，表盤直徑不小于，最小刻度不大于0.2大氣壓／格，最大量程為。所用溫度計其精度不小于1級、標量刻度應為0～℃。）閥門、管道試壓和吹掃閥門安裝前，應對閥門的閥體和密封面進行抽檢，并逐個對閥門進行水壓試驗，停壓5分鐘，閥體、墊片、填料涵及閥門的各密封面均不變形，無損壞，且不滲不漏，壓力表讀數(shù)不下降為合格。管道系統(tǒng)吹掃，介質(zhì)為壓縮空氣。吹掃壓力不得超過設備和管道系統(tǒng)的設計壓力。吹掃應間斷進行，并以最大量進行，空氣流速不得小于／。吹掃過程中，應在排出口用白布或涂白色油漆的靶板檢查，在5min內(nèi)，靶板上無鐵銹及其它雜物為合格。管道系統(tǒng)強度試驗采用壓縮空氣試驗，試驗時，壓力應逐級緩慢升壓上升，待升壓到試驗壓力的時，停止升壓進行檢查，如無泄漏及異常情況，繼續(xù)按試驗壓力的10%逐漸升壓，直至強度試驗壓力。每級試驗壓力應穩(wěn)壓3min，達到試驗壓力后再穩(wěn)壓60min，無泄漏、無變形等為合格。系統(tǒng)氣密性試驗的試驗介質(zhì)為壓縮空氣。當達到試驗壓力時，先等待一段時間，使管道內(nèi)氣體的溫度與周圍環(huán)境的溫度相等，用涂刷中性發(fā)泡劑的方法，巡回檢查所有密封點，無泄漏時，開始穩(wěn)壓，24小時后，檢驗以壓降不超出允許值、無泄漏為合格。管道系統(tǒng)氣密性試驗合格經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理驗收合格后，方能緩慢泄壓，并填寫試驗記錄。7勞動力組織所需人員參考見表：表2勞動力組織序號工作項目作業(yè)內(nèi)容人數(shù)路面切割2風鎬21開挖、回填挖掘機司機1自卸車司機3清渣2普工127序號工作項目作業(yè)內(nèi)容人數(shù)電焊工6管道工42管道安裝鉚工2鉗工2起重工2普工53吹掃、試壓空壓機司機2調(diào)度14量測測工2隊長1技術負責人1專職安全員1質(zhì)檢員1實驗員15其他電工2探傷檢測3防腐工4修理工2運輸車司機2吊車司機1交通安全管理48機械設備配置施工機具應根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境及管道長度配備。所需機具設備參考見表3：表3機械設備參考序號作業(yè)機械設備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注挖掘機Wc-60臺1開挖1自卸汽車QD351臺3土方鏟車G50臺1土方載重汽車JNJ50,8t臺2運輸汽車吊QY-8臺1管道裝卸龍門吊5t臺2安裝柴油發(fā)電機STC-15臺1自備電源半自動切割機MZ1-10臺1安裝交流電焊機JL－30臺3焊接直流電焊機AZ－50B臺3焊接

2焊接安裝氬弧焊機WS-315臺2CO2氣體保護焊機IGBT/NB-500臺1焊條烘箱臺3保溫筒臺10角向磨光機LT6E臺88序號作業(yè)機械設備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注33吹掃打壓空壓機9M臺1打壓砂漿拌合機UJ200B臺1鋼筋切斷機GJ40臺14井室土建木工壓刨床MB206臺1木工圓鋸機MJ225臺1插入式振搗器ZG50臺3平板振動器ZB11臺15回填電動輕夯機DL-1臺2HW-20臺2真空泵ZG-20臺2排水潛污泵3in臺4排水

6環(huán)保35m臺1灑水激光測距經(jīng)緯儀HP4臺1水準儀DSZ3——A32臺1手持式超聲波測厚儀TT300臺1光譜分析儀86142A臺1塔尺（鋁合金）5000mm把1壓力表YB——150A個1

7壓力表YB——150個1焊接檢驗尺HJC——60件2核子密度儀MC-3臺1游標卡尺0.1mm件1電火花測試儀臺19質(zhì)量控制要點9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題9.1.1原材料質(zhì)量存在問題：燃氣施工管道主要材料一般由業(yè)主供貨，施工單位受甲供材料的影響，質(zhì)量意識不強，容易放松對材料的質(zhì)量管理。9.1.2焊縫質(zhì)量缺陷：焊縫咬邊超標或存在氣孔、夾渣、未焊透、根部未熔合等內(nèi)在缺陷。9.1.3質(zhì)量檢測不嚴格：抽檢方法不當，抽檢數(shù)量不夠，檢驗標準不嚴格。沒有嚴格按照有關規(guī)定，從不同焊工、不同管線號進行隨意抽檢；焊道經(jīng)無損檢測發(fā)現(xiàn)不合格片，返修或擴探比例的執(zhí)行不嚴格，做模擬檢查件進行補片，一些高合金鋼焊后時間不夠進行無損檢測。容易產(chǎn)生延時裂紋不能檢查出來，固定口拍片比例不夠等。99.1.4管道防腐不嚴格：存在材料質(zhì)量不合格，配比不按要求，除銹達不到等級，焊縫除繡處理隨意性大，作業(yè)環(huán)境不適宜，勞動強度大，操作人員的技術水平普遍不高，缺乏相應專業(yè)知識導致涂裝方法不當，厚度不均勻，流掛，氣泡，分層脫落等，不能真正有效地起到防腐蝕作用。9.2保證措施9.2.1把工程質(zhì)量從事后檢查轉(zhuǎn)向事前控制，達到了9.2.2嚴格遵守工藝流程，工藝流程是進行施工操作的依據(jù)和法規(guī)，任何操作人員都應嚴格執(zhí)行；控制工序施工的操作人員、材料、施工機械、施工方法和施工環(huán)境。只有將它們有效地控制起來，使它們處于被控狀態(tài)，才能保證每道工序質(zhì)量正常、穩(wěn)定。9.2.3必須加強質(zhì)量檢驗工作，對質(zhì)量狀況進行綜合統(tǒng)計與分析，及時掌握質(zhì)量動態(tài)，始終使工序活動效果在掌控之中；設置質(zhì)量控制點，以便在一定時期內(nèi)、一定條件下進行強化管理，使工序始終處于良好的受控狀態(tài)。9.2.4管子、管件、閥門在使用前應按設計要求核對其規(guī)格、材質(zhì)和型號，并對出廠合格證、材料質(zhì)量證明書進行確認。并進行外觀檢查，外表無裂紋、縮孔、夾渣、折迭、重皮等缺陷，對部分存在缺陷的材料，如管道表面銹蝕嚴重，存在裂紋、夾層等缺陷，或者管道壁厚不夠，橢圓度超標等不得使用。對于一些特殊合金鋼材料沒有按規(guī)定做相應的無損檢測（如表面著色或超聲波檢查），化學成分的光譜分析的也不得使用。9.2.5鋼管應抽檢5%且不少于一根，進行外表面無損檢驗，不得有超過壁厚負偏差缺陷。鋼制無縫管件不得有裂紋、疤痕、過燒幾其它有損強度和外觀的缺陷，內(nèi)表面應光滑，無氧化皮，鍛制管件應無影響強度的麻點、結(jié)疤、缺肩、重皮等缺陷。彎頭、異徑管、三通和管帽等應測量其外徑、壁厚、橢圓度等尺寸，其偏差應符合規(guī)定。9.2.6焊接材料有焊條說明書或質(zhì)量證明書；包裝完整，無破損或受潮現(xiàn)象；對于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡及已存放一年以上的焊條，應烘干后重新進行質(zhì)量評如有一項指標不合格，應以雙倍數(shù)量復驗，仍不合格時，應予以報廢。9.2.7氧乙炔焊和惰性氣體保護焊所用的冷拉鋼絲，應按規(guī)定驗收；氧乙炔焊和10氧乙炔割應使用一級氧氣，其純度不低于99.2%；電石質(zhì)量達到國家標準的一、二級標準。9.2.8焊縫無損檢測工作由第三方來執(zhí)行，監(jiān)理工程師加強監(jiān)督檢查，特別關注焊道抽檢方法和檢查結(jié)果，要求嚴格執(zhí)行焊道返修和擴探有關規(guī)定，防止弄虛作假。9.2.9提高質(zhì)檢工程師的專業(yè)水平，加強監(jiān)督管理。嚴格按照有關規(guī)定，從不同焊工、不同管線號進行嚴格抽檢。9.2.10重視防腐工作，配備專業(yè)防腐工程師，加強作業(yè)人員的培訓和質(zhì)量意識，提高操作人員的技術水平，嚴把防腐材料的質(zhì)量關，嚴格除銹并加強檢查力度。9.2.11盡可能的改善作業(yè)環(huán)境，減輕勞動強度。10施工安全10.1主要安全風險分析10.1.1質(zhì)量有缺陷在使用過程中出現(xiàn)燃氣泄漏等重大事故：對質(zhì)量把關不嚴，相關人員責任心不強或睜一只眼閉一只眼，放松監(jiān)督，甚至存在弄虛作假現(xiàn)象或質(zhì)量缺陷沒能及時發(fā)現(xiàn)，投入使用后在生產(chǎn)運行過程中，隨著管道受到溫度，壓力和腐蝕，振動等作用，焊道的缺陷將逐步顯現(xiàn)，可能出現(xiàn)穿孔，開裂或爆破。10.1.2道路交通安全事故：鬧事區(qū)施工，車流量大，行人多，施工時干擾居民，影響交通，不重視交通安全管理易發(fā)生車輛、行人或施工人員的交通安全事故。10.1.3對無關人員的人身傷害：在進行無損探傷、壓力試驗時，安全防護、警戒措施不到位、不重視，容易發(fā)生對過往行人或住戶的人身傷害事故。10.1.4對地下和空中的管道、線路等設施的破壞：市政道路地下和空中的管線、設施極其繁雜，燃氣管道由于其發(fā)展的時間比其他設施滯后，對其它管線千躲萬避，難有存身之地，稍有不慎就會造成安全事故。10.2保證措施10.2.1組織員工參加壓力管道安裝知識培訓，加強全員安全教育，提高文明施工意識，提高操作技能。施工前，工程技術人員要對有關管理人員和作業(yè)人員進行詳細的書面交底，并要求大家真正理解技術交底中的內(nèi)容，作好相關施工過程記錄。1110.2.2焊接人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓，取得質(zhì)量技術監(jiān)督局頒發(fā)的特種設備焊接作業(yè)證書，并在上崗前組織現(xiàn)場考核，經(jīng)過考試合格后方可上崗作業(yè)。不合格者，停崗接受培訓，經(jīng)培訓仍不能滿足要求則退出現(xiàn)場。焊工進入現(xiàn)場施工，要跟蹤管理，焊接項目必須與考試合格項目一致（質(zhì)量技術監(jiān)督局的考試項目），焊接工藝參數(shù)必須符合焊接工藝評定要求。10.2.3加大安全投入，采取適宜的安全防護措施和施工機具；提供適宜的施工作業(yè)環(huán)境；安全體系確保行之有效，可操作性強。10.2.4加強交通安全監(jiān)護，對交通安全疏導人員進行崗前培訓，合格后方可上崗；無損探傷工作安排在夜間進行，并在安全距離外進行監(jiān)護，防止行人進入射線輻射范圍；管道打壓工作時，加強安全監(jiān)管工作，嚴禁無關人員進入施工區(qū)域。10.2.5試驗過程中如遇泄漏，不得帶壓修理，缺陷消除后，應再進行試驗。系統(tǒng)試驗合格后，試驗介質(zhì)宜在室外合適地點排放，并注意安全。10.2.6加強現(xiàn)場安全設施的維護和管理，并指定專人巡查，保持安全設施的完好和有效性。10.2.7加強現(xiàn)場臨時用電管理工作，移動電器、電源線和配電箱（板）等應保持完好、齊全、有效，防止漏電事故。10.2.8加強前期施工調(diào)查工作，對地下、空中設施做到心中有數(shù)，防止破壞事故發(fā)生。10.2.9氧氣瓶、乙炔瓶要定點分開放置，與明火的安全操作距離不小于10米，并避開高壓線。10.2.10做好車輛安全的管理工作。嚴禁無證駕駛、酒后駕駛、疲勞駕駛、違章行車，嚴禁開病車。11文明施工11.1召開全體施工人員會議，將施工時必須控制噪聲的要求，下達給每一位作業(yè)人員，做到人人心中有降噪意識和觀念。對進場施工機械設備均經(jīng)嚴格測試合格后再進行使用。11.2加強機械設備保養(yǎng)維修，降低廢氣、噪音的排放。土方運輸車輛嚴格進行覆蓋，防止揚塵。配備灑水車，進行灑水作業(yè)