设备管理_天然气施工设备安装及规范教材

国家聚乙烯 PE 焊工培训 聚乙烯燃气管道施工 聚乙烯施工技术规范简介 1 聚乙烯管道施工中所使用的燃气管材 管件应符合现行国家标准GB15558 1 2003 燃气用埋地聚乙烯 PE 管道系统第1部分 管材 GB15558 2 2005 燃气用埋地聚乙烯 PE 管道系统第2部分 管件 承接聚乙烯燃气管道工程设计 施工的单位必须具有建设主管部门批准或认可的相应资质 2 燃气用埋地聚乙烯管道工程设计 施工和验收应执行下列标准和规定 聚乙烯燃气管道技术规程 CJJ63 2006 城镇燃气输配工程施工及验收规范 CJJ33 2005 城镇燃气设计规范 GB50028 2002等技术规范和标准 聚乙烯管道施工前的准备 1 技术准备2 人员培训3 施工机具准备4 管材 管件的准备 采购原则a 采购符合国家标准要求的产品b 售后服务c 价格 管材的采购 管件的采购 管材的验收a 检查管材的出厂合格证 检验报告等 b 对管材外观检查c 对管材长度检查d 对管的颜色检查e 对其不圆度检查f 对管材直径和壁厚检查 管材 管件的运输与保管 聚乙烯管道设计 管道工程设计工作在实践操作过程中的重要性 管道工设计是实现燃气管道安全 可靠 经济合理和技术先进的基础 并且 管道工程设计这一环节贯穿了整个燃气管道安全管理的全过程 管道工程设计一般分 管道工艺设计 基础 管道强度设计 保障 管道布置 目的 三部分 管道设计的一般规定 1 聚乙烯燃气管道设计应遵循相关的规范和行业标准 2 不同种类燃气的最大允许工作压力 3 不同温度下聚乙烯管道的允许工作压力 管道布置的基本原则 聚乙烯管道工程技术规程 CJJ63 2006 明确指出 聚乙烯燃气管道严禁用作室内 地上管道使用 聚乙烯燃气管道的平 立面布置遵循钢管布置的基本原则 并且遵循以下特殊规定 1 聚乙烯燃气管道不得从建筑物和大型构筑物下穿越 不得在堆积易燃 易爆材料和具有腐蚀性液体的地面下穿越 不得与其他管道和电缆同沟敷设 2 不得平行敷设在电车轨道之下 也不得与其他地下设施上 下并置 3 聚乙烯燃气管道与建筑物 构筑物及相临管道之间的净距应符合 城镇燃气设计规范 GB50028 2002 表5 3 2 1的规定 聚乙烯燃气管道与热力管道之间水平净距及各类地下管道和设施的垂直净距分见下表 表3 3地下燃气管道与建筑物 构筑物相邻管道之间的水平净距 4 聚乙烯燃气管道应尽量避开或远离下水井及化粪池 5 聚乙烯燃气管道在输送含有冷凝液的气体时 应埋设在土壤冰冻线以下 并设置凝水缸 管路坡向凝水缸的坡度不宜小于0 3 6 聚乙烯燃气管道不能直接穿越河底 在加设套管或采取措施后 穿越河底时 应符合国家标准GB50028 2002的有关规定 7 聚乙烯燃气管道的地基宜为无坚硬土石和无盐类的原土层 当原土层有坚硬土石和盐类时 应铺垫细沙或细土 凡可能引起管道不均匀沉降的地段 地基应进行处理或采取其他防沉降措施 8 中压聚乙烯燃气管道在干管上 应分段设置阀门 并应在阀门两侧设置放散管 中压聚乙烯燃气支管起点处也应设置阀门 低压聚乙烯燃气管道可不设阀门 阀门宜设置在阀门井内 对于聚乙烯低压球阀也可直埋不设阀门井 9 聚乙烯燃气管道不能直接引入建筑物内 不宜直接进入附属在建筑物墙上的调压箱内 当直接用聚乙烯燃气管道引入时 穿越基础或外墙及地上部分的聚乙烯燃气管道必须采用硬质套管保护 土石方工程 土石方工程是保证施工质量的重要的一个环节 在施工过程中应遵循的一般规定有如下几点 1 施工单位应做好管沟开挖前的一切准备工作 并会同建设 设计及其它有关单位共同核对有关地下管线及构筑物的资料 必要时开挖探坑核实 2 在施工区域内 有碍施工的已有建筑物和构筑物 道路 沟渠 管线 电杆 树木等 应在施工前由建设单位与有关单位协商处理 3 管沟必须按设计图纸放线 4 在地下水位较高的地区和雨季施工时应采取降低水位和排水措施 及时清除沟内积水 土石方工程主要牵涉到两方面的问题 其一是开槽 其二是回填 本章将对其进行详细的介绍 一 开槽 管沟开挖必须按设计图纸放线 并按设计标高开挖 沟应尽可能直 沟底要平 转弯处的弯曲半径应符合相应规范的规定 1 混凝土路面和沥青路面的开挖应使用切割机切割 2 管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖 当采用人工开挖且无地下水时 槽底预留值宜为0 05 0 10m 当采用机械开挖或有地下水时 槽底预留值不应小于0 15m 管道安装前应人工清底至设计标高 一 管道铺设沟槽的技术要求1 单管沟边组装敷设 a D 0 32 双管沟边组装敷设 a D1 D2 S 0 3式中 a 沟底宽度 m D 管道公称外径 m D1 第一条管道公称外径 m D2 第二条管道公称外径 m 图4 1梯形槽S 两管之间安全距离 燃气0 5m 开挖的沟槽梯形截面 如图4 1 上口宽度可按下列公式确定 b a 2nh式中 b 沟槽上口宽度 m a 沟槽底宽度 m n 沟槽边坡度 边坡的水平投影与垂直投影的比值 h 沟槽深度 m 二 特殊条件下的沟槽标准 在无地下水的天然湿度的土壤中开挖沟槽时 如沟深不超过下列规定 沟壁可不设边坡 1 填实的砾石和砾石土1m 2 砂土和 粘土1 25m 3 粘土1 5m 4 特别密实的土2m对于具有天然湿度 构造均匀 无地下水 水文地质条件良好 挖深小于5m的沟槽 可不作支撑 其沟槽坡度可参考表4 1 对于不能达到上述要求的 应加支撑加固壁沟 对于不坚固的土壤应作连续支撑 支撑物应有足够的强度 表4 15m以内底沟槽最大边坡坡度 不加支撑 槽底原则 硬土软化 软土硬化 PE管下沟前 沟槽底部一定要保持平整密实 当原土层为坚硬土石或岩层类地质时 应超挖0 15 0 25m 然后用细沙或细土填实 以防铺设的PE管由于不均匀沉降引起坡度变化 超挖在0 15m以上者 可用石灰或沙处理 其密实度不应低于 当沟底有地下水或沟底土层含水量较大时 可用天然沙回填 对于陷性黄土地的开挖 不宜在雨季施工 或者必须在施工时确保能够排除沟内积水 开挖中应在槽底预留0 03 0 06m厚的土层进行夯实处理 夯实后 沟底表层土的密度一般不小于1 6 103kg m3 沟底遇有废旧构筑物 硬石 木头 垃圾等杂物时 必须清除 然后铺一层厚度不小于0 15m的砂土或者土 并整平夯实 对于软弱管及其特殊性腐蚀土壤 应按设计要求处理 总之 最终形成的开挖沟槽底部应严整密实 二 回填1 一般规定 1 1回填是管道工程施工中重要的施工作业 沟槽回填质量的好坏直接影响着日后管道运行的安全和寿命 1 2PE管道敷设前 要排尽沟内积水 回填土不允许有石块 砖头 垃圾及尖锐杂物 以免损伤管道 回填土一定要分层夯实 在管道两侧及管顶以上0 5m的回填土必须人工夯实 在距离管顶不小于0 3m处埋设带金属示踪线的示踪带 并在管沟表面埋设标志墩 标志墩的设置原则是 拐弯 三通 法兰处各设一个 支管段较长时除在管道起始端各设一个标志墩外 每隔30m可设一个 且应尽量设在易被发现的地方 1 3沟槽的回填应先填实底部 同时投填管道两侧 然后回填至管顶以上0 5m 此时需要注意的是 未经检验的接口应留出 如沟内有积水 必须全部排尽后 再行回填 沟槽未回填部分在管道检验合格后应及时回填 2 回填要求 2 1沟槽的支撑应在保证施工安全的情况下 按回填进度依次拆除 拆除竖板桩后 应以砂土填实缝隙 2 2管道两侧及管顶以上0 5m内的回填土不得含有碎石 砖块 垃圾等杂物 不得用冻土回填 距离管顶0 5m以上的回填土内允许有少量直径不大于0 1m的石块 2 3回填土应分层夯实 每层厚度0 2 0 3m 管道两侧及管顶以上0 5m内的填土必须人工夯实 当填土超出管顶0 5m时 可使用小型机械夯实 每层松土厚度为0 25 0 4m 2 4回填土应分层检查密实度 沟槽各部位的密度应符合下列要求 2 5在管道安装与铺设完毕后应尽快回填 由于PE管道热膨胀系数大 建议回填时间应选在一昼夜中气温最低的时刻 管道敷设 一 管道敷设的一般要求1 直埋敷设埋设在车行道下 不应小于0 9m 埋设在非车行道 含人行道 下 不应小于0 6m 埋设在庭院 指绿化地及汽车不能进入之地 内时 不得小于0 5m 埋设在水田下 不应小于0 8m 2 非开挖敷设 二 干管 支管的敷设1 聚乙烯燃气管道应在沟底标高和管基质量检查合格后 方准敷设 2 聚乙烯燃气管道宜蜿蜒状敷设 并可随地形弯曲敷设 其允许弯曲半径参照本章第一节相关内容 3 聚乙烯燃气管道埋设的最小管顶覆土厚度应符合第四章第二节的规定 4 对于施工条件较差的地方 D63以上的管材每次下管长度不宜超过50m 以避免对焊口的破坏 5 聚乙烯燃气管道下管时 应采取有效措施 以防止管材划伤 扭曲或过大的拉伸和弯曲 6 盘管敷设采用拖管法施工时 拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50 7 聚乙烯管道采用喂管法施工时不可避免要弯曲 其弯曲半径应符合表7 1的要求 8 为保护管线在日后运行中不受到人为的意外损坏和准确测定管道位置 应在管线的垂直上方距管顶不小于0 3m处敷设一条示踪警示带 该警示带应与管线一样 具有不低于50年的寿命 警示带一般可分为普通型警示带和可探测型警示带两种 普通型警示带是一种塑料薄膜 在查找确切管位时并不能起直接作用 可探测型警示带的结构组成是两层PE塑料膜中间夹着铝箔或采用金属导线 可利用仪器探测管位 三 管道穿越敷设1 PE管道穿越道路的一般要求2 PE管道穿越铁路的一般要求3 PE管道穿越河流的一般要求 PE燃气管管径与套管的对应关系 附属设备安装1 聚乙烯阀门图5 1阀门安装示意图 2 聚乙烯 PE 球阀正确的开启方法 2 1当球阀开启装置上的箭头 与燃气管道方向一致时 球阀处于开启状态 当箭头 与燃气管道方向垂直时 球阀处于关闭状态 2 2开启球阀时请使用中财提供的专用钥匙 T型扳手 2 3当开启或关闭球阀时 人站在地面上将钥匙插在开启装置上进行操作 3 贮存时注意事项3 1避免猛烈撞击阀体 严格按照包装箱上的说明进行保存及运输 3 2避免长时间受太阳光照射 3 3避免放在火源及其它高温物体旁边 3 4球阀在未使用前应保持开启状态 并存放在包装箱内 3 5长期保存球阀 需按包装箱上的标识进行保管 避免暴晒雨淋 4 施工说明及注意事项 4 1球阀的安装需具有专业技术的人员进行施工 4 2球阀与PE管连接前请不要撕开塑料包装袋 以防止异物进入球阀内部 4 3连接前 按设计要求校对球阀规格 型号 并在现场进行外观检查 应确保管件 管材的材质一致 符合要求时方准使用 4 4保持球阀内部清洁 切勿打开球阀放散管上的保护盖 4 5安装或移动球阀时 球阀应保持开启状态 切勿用外力冲击球阀 4 6为防止球阀沉降 支撑球阀的地面必须夯实 4 7施工场所必须在通风良好的地方 要在完全排除施工管段中的燃气之后方能施工 以防止电火花引发的爆炸 4 8球阀与PE管可通过热熔对接或加电熔管件承接连接 连接时严格按照正确的施工方法进行 保持球阀与PE管同一轴线 水平放置 施工示意图34 4 9安装完成后 为确认连接处是否严密 需在焊接完成24小时后对其进行气密性试验 4 10球阀周围应用良好沙土填埋 5 放散型球阀的使用方法 5 1关闭球阀主体上的主开关 5 2保持放散阀关闭的状态下 打开放散阀上的密封堵头 换成排气堵头 5 3在排气堵头上连接排气软管 5 4打开放散阀 燃气通过排气堵头和排气软管排到通风空旷处 5 5管内燃气吹扫 放空作业完成后 关闭放散阀 5 6换回密封堵头 并拧紧保持密封状态 4 凝水缸设置原则 4 1在管道坡向改变时 凝水缸应安装在管道的最低点 间距一般为200 500米 距气源站的距离越近设置的距离越小 距气源站的距离越远采用的间距越大 以便抽水周期大致相同 4 2管道坡向不变时 间距一般为500米左右 图5 3凝水缸施工示意图 注意事项1 安装前应对凝水缸的外观及各连接部位进行细致的检查 符合要求后方准使用 2 凝水缸的缸体应与地面垂直 着基层应为实土层 3 凝水缸周围应用优质沙土填埋 厚度应不低于20cm 4 为了方便操作及对排水阀进行保护 需装井室 井室上盖与凝水缸上端应保持不低于20cm的距离 工程竣工试验与验收一 一般规定 1 道安装完毕后应依次进行管道吹扫 强度试验和严密性试验 2 燃气管道穿 跨 越大中型河流 铁路 二级以上公路 高速公路时 应单独进行试压 3 管道吹扫 强度试验及中高压管道严密性试验前应编制施工方案 制定安全措施 确保施工人员及附近民众与设施的安全 4 试验时应设巡视人员 无关人员不得进入 在试验的连续升压过程中和强度试验的稳压结束前 所有人员不得靠近试验区 人员离试验管道的安全间距可以按下表确定 5 管道上的所有堵头必须加固牢靠 试验时堵头端严禁人员靠近 6 吹扫和待试验管道应与无关系统采取隔离措施 与已运行的燃气系统之间必须加装盲板且有明显标志 7 试验前应按设计图检查管道的所有阀门 试验段必须全部启动 8 在对聚乙烯管道吹扫及试验时 进气口应采取油水分离及冷却等措施 确保管道进气口气体干燥 且其温度不得高于40 排气口应采取防静电措施 9 试验时所发现的缺陷 必须待试验压力降至大气压后进行处理 处理合格后应重新试验 二 管道吹扫 气体吹扫 1 管道安装检验合格后 应由施工单位负责组织吹扫工作 并应在吹扫前编制吹扫方案 2 吹扫口应设在开阔地段 并采取加固措施 排气口应进行接地导电处理 吹扫时应设安全区域 吹扫口处严禁站人 3 吹扫压力不得大于管道的设计压力 且不应大于0 3MPa 4 吹扫气体流速不宜小于20m s 不大于40m s 5 每次吹扫管道的长度 应根据吹扫介质 压力 气量来确定 不宜超过500m 6 调压器 凝水缸 阀门等设备不应参与吹扫 待吹扫合格后在安装 7 当目测排气无烟尘时 应在排气口设置白布或涂白漆木板靶检验 5min内靶上无尘土 塑料碎屑等其它杂物为合格 8 吹扫应反复进行数次 确认吹净为止 同时做好记录 9 吹扫合格 设备复位后 不得再进行影响管内清洁的其它作业 三 强度试验 1 管道系统应分段进行强度试验 试验管段长度不宜超过1Km 2 强度试验用压力计应在校验有效期内 其量程应为试验压力的1 5 2倍 其精度不得低于1 5级 3 强度试验压力应为设计压力的1 5倍 且最低试验压力 SDR11聚乙烯管道不应小于0 4Mpa SDR17 6聚乙烯管道不应小于0 20Mpa 4 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 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 5 经分段试压合格的管段相互连接的接头 经外观检验合格后 可不再进行强度试验 四 严密性试验 1 严密性试验应在强度试验合格 管线全线回填后进行 2 试验用的压力计应在校验有效期内 其量程应为试验压力的1 5 2倍 其精度等级 最小分格值及表盘直径应满足 表28 的要求 表28试压用压力表选择要求 3 严密性试验介质宜采用空气 试验压力应满足下列要求 设计压力小于5kPa时 试验压力应为20kPa 设计压力大于或等于5kPa时 试验压力应为设计压力的1 15倍 且不得小于0 1MPa 4 试压时的升压速度不宜过快 对设计压力大于0 8MPa的管道试压 压力缓慢上升至30 和60 试验压力时 应分别停止升压 稳压30min 并检查系统有无异常情况 如无异常情况继续升压 管内压力升至严密性试验压力后 待温度 压力稳定后开始记录 5 严密性试验稳压的持续时间应为24h 每小时记录不应少于1次 当修正压力降小于133Pa为合格 修正压力降应按下式确定 P H1 B1 H2 B2 式中 P 修正压力降 Pa H1 H2 试验开始和结束时的压力计读数 Pa B1 B2 试验开始和结束时的气压计读数 Pa t1 t2 试验开始和结束时的管内介质温度 6 所有未参加严密性试验的设备 仪表 管件 应在严密性试验合格后进行复位 然后按设计压力对系统升压 应采用发泡剂检查设备 仪表 管件及其与管道的连接处 不漏为合格 五 聚乙烯管道维护及抢修1 运行管理 聚乙烯运行管理重点是施工质量把关以及防止人为破坏 具体要做好以下工作 1 1严格工程验收关 施工质量是燃气管道的生命 聚乙烯材料性能随时间与环境的变化会发生改变 竣工时的试验并不能完全真实地反映管道施工的全部情况 因此施工全过程的跟踪检查与验收是非常重要的 不圆度严重超标 管材壁厚不均匀 管材热熔对接时焊接面不平行以及热熔或电熔连接时管道不在同一轴线上等都是影响聚乙烯管道运行安全的重要因素 由此而导致的管道运行不久即出现泄漏的情况均有发生 所以必须加强施工过程中的检查和验收 以确保工程质量 1 2加强管道巡查 依照竣工图 加强管道巡查是防止人为破坏的关键 众所周知 聚乙烯管道的铺设位置地面上并无标志 对广大人民群众来讲 他们并不知道地下埋有什么 对粗心的施工单位来讲 他们没有弄清地下情况就可能实施挖掘作业 这是造成对聚乙烯管人为破坏的重要原因 管道巡查的任务就是要及时发现可能对管道造成破坏的事故征兆 并予以制止 1 3定期的漏气检测 尽管聚乙烯管道系统比钢管系统的严密性好得多 但仍有必要定期进行漏气检测 对可疑管段更应进行漏气检测 灵活轻便的检测仪器如红外线或氢电离原理的检漏仪对聚乙烯管的漏气检查非常适合 但要尽量避免探坑检查 必要时可在管侧或在管上方离管道200mm处停止挖掘 以保护聚乙烯管不受损伤 2 抢修 聚乙烯管道一旦发生事故 要根据具体情况采用相应的措施 D110以上管径发生断管或出现漏洞 可采取关闭上游阀门 或使用封堵机断气后修理 D110以下管径可采用关闭上游阀门或夹管器断气 如漏洞较小 可用木楔子临时封堵 减少燃