污水井内钢管切割施工方案

恩施市绿源城市污水处理有限责任公司·清江东岸污水管网改造工程W-71倒虹井过江钢管切割施工方案PAGEPAGE20编制单位：恩施州荣锦建设工程有限公司·清江东岸污水改造工程施工项目部恩施市清江东岸污水管网改造工程W—71倒虹井过江钢管管道切割项目编制单位：恩施州荣锦建设工程有限公司编制人：审核人：编制日期：二○一六年八月三日目录TOC\o”1—3”\h\z\u一、工程概况 11。1基本情况 1_Toc457741913"1.3方案选择及优化 3HYPERLINK\l”_Toc457741914"二、施工准备 4HYPERLINK\l”_Toc457741915"2.1组织机构及作业人员配备 4_Toc457741918”2。4施工现场布置 6三、主要项目施工方法 7HYPERLINK\l”_Toc457741920"3。1施工流程 7HYPERLINK\l”_Toc457741921”3。2施工方法 73.2.1施工准备 73.2。2管井内部充水 83.2。3探查现场情况 8HYPERLINK\l”_Toc457741925"3。2.4清除管井内部的杂物 8HYPERLINK\l”_Toc457741926”3。2.5防腐材料的打磨 83。2.6管道的切割作业 9HYPERLINK\l”_Toc457741928"3。3施工要点及注意事项 14HYPERLINK\l”_Toc457741929”四、安全施工管理及应急处理 154.1安全目标及安全承诺 154。2安全保证措施 15HYPERLINK\l”_Toc457741932"4。3安全应急处理 17五、质量管理及验收 18和教育；配备完整的特种作业着装及安全防护用品仓库备用。3.2.2管井内部充水为保证管井内部水下作业的能见度和作业人员的身体健康，必须向井内充进新鲜的清江河水，冲淡井内污水浓度,整个过程保持均匀注水。采用大口径清水泵向井内泵水，专人检查水质，以潜水作业人员现场确认后，适实管理充水量和速度,保持井内水处于相对的静止状态。3.2.3探查现场情况由潜水作业人员进入管井内部，了解井施工环境、水质、作业对象等全部情况,绘制作业方案简图,返回井外与专业技术负责人反映情况，共同商讨和分析，制定操作方案，并将最终的实施操作方案简要向项目负责人和技术负责人汇报,明确其作业的重点、难点和责任，以保证施工的正常和连续作业。3。2.4清除管井内部的杂物若发生管井内部还存有影响切割的杂物,必须全数清除干净，保证切割无任何障碍物，影响操作。因此，正式实施切割前，还需进入井内查看井的情况,若发生有杂物，还必须再次清理。3。2.5防腐材料的打磨水下防腐材料的打磨，按施工环境和工作量,施工进间需要1.5天。本《方案》的施工作业,属于“气电”组合切割原理的作业方式，要求受割面必须是良好的金属导体,根据施工单位介绍：切割管道属横穿清江河的两条DN720过江钢管管道，其管外有良好的防腐材料包裹.因此,需要根据管道所切割部位，将防腐材料全数打磨，使切割面有良好的导电接触,正常打火。打磨作业采用水下气运磨光机,由2人操作，另安排2人现场监护,随时保持与管井指挥人员的联系.打磨效果以能满足切割导电接触面要求。3.2。6管道的切割作业管道切割的正式实施，向监理单位施工申请经同意后正式进入切割工序；与建设单位联系，确认桔园提升泵站已经停止泵水作业；由项目及专业公司负责人确认后,对管道切割潜水作业队发出“开始”作业指令。切割作业根据施工环境和工程量情况，施工时间估计需要1。5天。1、水下切割的工艺参数确定（1）水下电弧—氧切割的工艺参数

影响水下电弧－氧切割质量和效率的工艺参数主要有切割电流、氧气压力及切割角.采用不同的割条和切割不同的材质,对其切割效率和质量的影响也不同。1）切割电流

切割电流取决于工件厚度及割条的直径.被切割工件越厚，割条直径越大,切割电流就越大.电流过小，电流不稳定，穿透力小，使切割能力降低;但电流过大,会使割条过热，药皮爆裂，熔池宽度增大,造成熔融金属粘在切口中，进而使得工件不能被割穿.切割电流I可按下式决定，即

I＝Kd

式中，d--割条钢芯外径,mm；K-—跟工件厚度有关的经验系数，见表3.1。表3。1经验系数K值板厚/mm〈1010～20〉20K值30～3540～4550表3。2列出了在10m水深,用直径为8mm钢管割条切割不同厚度钢板时的切割电流，氧气压力及切割速度.经水下切割施工验证，在相同板厚、相同直径的割条、相同切割材料的条件下，切割电流越大，切割速度就越大。表3.3列出了在切割电流不同的情况下，用长100mm割条切割出的切缝长度及燃弧时间.表3.2

直径8mm钢管割条的切割工艺参数经验值

钢板厚度/mm切割电流/A氧气压力/MPa切割速度/m。h—15～10280～3200.3~0.456～4010～50320～3400.4～0.540~3020～50340～3700。5~0.630～1050~80370～4000.6～0.710～7表3。3

切割电流与切割速度的关系切割电流/A第100mm割条得到的切缝长度/mm氧气消耗量/L.min-1燃弧时间/s纯燃弧时间总燃弧时间150无切割效果－－－1758311646522007110733382509493343730096802729325115512933350135412323从表3.3可以看出，随着电流的增加，断弧时间越来越少，当电流增加到350A时，几乎不断弧，这大大增加了切割长度,提高了切割速度，同时也降低了耗氧量。所以，提高水下切割电流，是提高切割效率的有效措施。但是，切割电流不能无限制地提高。一方面是受切割电源容量的限制：一般水下电弧-氧切割使用的电源额定输出电流为500A，如超负荷使用，会损坏电源。另一方面是受割条直径限制：一定直径割条的最大允许使用电流是一定的.电流过大会使药皮脱落，反而影响切割效果.当然,对于切割不同厚度的钢板,即使是相同的电流和相同直径的割条,其切割速度是不一样的,见表3.4。表3。4

切割不同板厚时的切割速度钢板厚度/mm切割电流/A氧气压力/MPa切割速度/m.h-153200.456.583200.543。2163300。534。2203300。630。6253400.621。6403000。613。3503600.69.7803600.67.92）氧气压力

水下电弧-氧切割中,氧气压力是否合适对切割质量及效率影响很大。一般来说，氧气压力的大小根据被切割金属的材质、厚度及所处水深来选择。切割不易氧化的金属时，氧气压力（氧气流量）要大些；随着板厚及水深的增加，氧气压力也要随之增加。适当增加氧气的消耗量,可以提高切割速度，而且切口质量良好，背面挂渣少,不易出现粘边现象。但氧气压力也不能无限制地增加。因为一方面受导气管承压能力的限制，另一方面，若吹向割缝的氧气流量过大，会使割缝过冷、电弧不稳定，反而导致切割速度下降，切割时氧气压力主要根据被切割工件的厚度大小来选用，同时适当考虑到氧气胶管造成的阻力损失.经验表明,在10m左右水深切割时可选用表3.5推荐的氧气压力大小。表3.5氧气压力的选择钢板厚度/mm<1010～2020～30〉30氧气压力/MPa0。6～0。70。7~0.80。8～0。9>0.9注：该表仅限于30m长氧气胶管，若氧气胶管增加，则每增加10m，应给予0.01～0。02MPa的压力补偿。如果切割时水深超过10m，表3.5中的氧气压力数值应加上水深压力。一般来说，水深每增加10m，应增加0。1MPa的氧气压力.

切割时氧气压力可用经验公式求得：P＝p1＋Kd式中，P——切割氧气压力（表压）,Mpa；p1——切割水深压力，Mpa;d-—割条内径，mm；K-—考虑了氧气胶管阻力损失及板厚的经验系数，其值的选取见表3.6。表3。6经验系数K值的选取钢板厚度/mm<1010～1515~2020~25〉25K22.533。5≥43）切割角切割角是指割条与工件表面上垂线之间的夹角。割条后倾时，切割氧气流相对切口前缘形成一个攻角,这有助于加快切割速度；但对于较厚的工件，割条后倾使得氧气流垂直分量的排渣能力不足，反而会影响切割速度.切割厚度为13mm碳素钢板时，割条的切割角α约为30°时的切割速度最高；而切割20mm厚碳素钢板时,割条要前倾约25°才能达到最大切割速度。总之选择合适的切割角应根据被切割工件的厚度而定.根据上述经验分析计算，最终拟定选择应用本管道切割施工参数，初步确定的施工参数如下:（1)切割电流：325(A)，初步设定，视切割效果适时精确调整；（2)割条直径：10（mm)，外包直径；（3）氧气压力：0.75（Mpa），包括输气管道的损耗；（4)切割角：30(°)。2、管道的切割方法正式切割前，确认桔园提升泵站已经停止泵水，因泵站泵水时在切割的管道截断后，强大的吸力会对作业人员有被吸入管道的危险，故必须联系泵站停止泵水作业，以保证作业人员的安全。（1)水下切割起割点的操作一般情况下，水下切割过程多从被切割工件的边缘开始，向中间切割，直至切断；但有时受结构特点或环境所限,需从中间开始切割。从工件边缘开始切割时，首先将割条端部触及工件边缘，并垂直于切割面，使割条内孔骑到工件边缘棱线上，然后送电起弧。最好采用接触法引弧，开始时最好不要移动割条，待工件边缘形成凹形口后再慢慢向中间移动，开始正常切割;也可在边缘附近（离边缘线的距离不超过10mm）引弧，引弧后迅速向边缘移动,使边缘口形成凹口，然后再向中间逐步切割.从中间开始切割时，要比从边缘开始切割容易一些。首先将割条端部触及工件，使之与工件的切割面成80°～85°角度，然后采用接触法或划擦法引弧。引弧后保持原地不动，直至割穿后再开始正常切割.（2）水下切割正常切割的基本操作正常切割是指起始切口形成后的切割过程，基本操作方法有以下3种:支撑切割法、维弧切割法、加深切割法。通过工程特性分析,本工程切割拟采用加深切割法组织实施.是指在起始切口形成后的切割过程中，割条不断伸入割缝中,使割缝不断加深，直到割穿工件，如此往复进行，最终将工件割开。该方法适用于采用支撑切割法一次不易割透的厚板或层板。操作时割条上下移动要协调均匀，以保持电弧稳定燃烧。（3）水下切割各种位置的水下电弧－氧切割作业根据被切割工件或结构在水下的位置，管道切割时涉及到平割、立割、横割及仰割操作。横割操作是平割及立割操作在横向被割工件或结构上的运用，而仰割操作不宜应用于这种位置.（4）水下切割悬空位置的水下切割根据分析判断:水下切割作业中，管道处于悬空位置，如果直接切割，会给在悬空状态下工作的潜水员造成很大的危险性，切割效率也低。因此，首先应使潜水员稳定住身体，利用缆绳稳定住身体。对于悬空位置的切割，应十分注意切割顺序。在进行横割或立割时，应自上而下逐块切割。切割要严加注意,要在钢管的上半周处留一段距离,最后再切割或用吊葫芦拉断，防止管道突然掉落砸伤作业人员。3、废弃管道的处理及井内清理为保证管道切割后，井内保持干净不留残物，必须全部清理运到井外。根据井内情况，管道切割块体较大较重，无法安装吊装设备,根据出入井洞口的尺寸,需要分割成小块以便打捞和运输。运输方式采用桶、绳、葫芦工具配合以人工传递.作业采取水下打捞的形式进行.根据施工环境及工程量,清除作业时间估计1天。4、施工现场清理在清理时，一并修复或更换由于施工导致损毁的公共设施或原有建(构)筑物.倒虹井内管道切割及清理作业完成,在拆除机械设备、安全防护设施及材料清理后，全面清理现场的垃圾，人工挑运到龙洞河施工入口的位置,集中装入运输车辆，运到城市弃渣场，保证达到现场“工完场清”标准。根据施工现场所发生的废物废料，估计作业时间需要1.5天。3。3施工要点及注意事项1、本《方案》属于专业性较强的特种作业，要求整个施工作业必须是由专业施工队伍进行,科学、合理有序进行.2、施工队伍到场后，必须全面了解整个施工环境、作业对象和安全、质量要求，接受安全技术交底，任何一步施工操作必须由专业负责人同意后实施下一步作业。3、施工所配备的机械设备、材料，由专业施工队布置和管理，其他非施工作业人员不得挪用和处置。4、合理安排作业的每一道工序，不得随意改变，严密监视施工动态，专人负责和管理。5、各参建人员必须严格按分工配合作业，保持高度的警惕性，防止发生施工安全的情况,做好各项安全应急措施。6、水下切割作业要点(1）水下电割作业有触电的风险。同时，由于水的电解会产生氢气与氧气，如果这些气体聚积在一个封闭的空间,有可能发生爆炸并引起严重后果。（2)潜水员在水下不能站在切割枪手柄或焊接枪手柄与地线之间，否则产生的电流会高速分解腐蚀头盔上的金属部分。而且不要站在一根弯曲的电缆中间.（3）所有设备必须按照制造厂商的说明正确连接。潜水计划里应有相关程序.（4)极性的测试非常重要,电缆可能会因各种原因而接错.在切割枪手柄上装一更割条，连同地线一起放到一桶海水里，不要让两极接触，如果连接正确，电源打开时割条上会产生微小的气泡。（5）闸刀开关必须安装在稳定的位置,闸刀处于“关”位时，应不会因重力或其他原因自行跳到“开”位。7、安全操作注意事项(1）任何多余的电缆都应该平铺在地面上，不得盘绕，盘绕的电缆产生的电磁效应会大大减低电力功效。（2）为避免使用高电压应尽可能使用大横截面的电缆.（3）割条的绝缘外皮应处于良好的状态，不允许用其他会产生有毒或易燃浓烟的物品代替。（4)地线连接的金属表面应清洁，处于良好的导电状态。地线的安装应尽可能靠近工作地点.（5)潜水员应戴橡胶绝缘手套。（6）向水下传送或从水中取出切割枪手柄，应关闭电源。（7）只有在潜水员做好准备并要求“开”电源时，才能送电。（8）潜水员更换割条或回潜水钟或者出水时，一定要将电源关闭。不允许将切割枪手柄带入潜水钟。（9)不管电源开或关，决不允许潜水员用切割枪手柄指向或碰触任何人。四、安全施工管理及应急处理4。1安全目标及安全承诺做到无工程事故和重大设备、人身伤害事故，坚决实现“五杜绝”,即杜绝施工死亡事故；杜绝多人伤亡事故;杜绝重大机械事故;杜绝重大交通事故；杜绝重大火灾事故。施工施工安全管理目标：安全伤亡率为零.4。2安全保证措施1、本次针对倒虹井内钢管切割项目的施工，联系了专业从事水下作业，经验丰富的“重庆奥海水下作业有限公司"，拟将本次切割任务交由该公司独立完成，我项目部配合完成相应的管井内部清淤和场外运输等工作。为此，特请该公司技术人员兼潜水员专业指导编写了本《方案》，经审批程序审核同意后应用于工程的施工作业。施工作业严格遵守，不得随意调整和改变《方案》.2、正式施工前，对参与作业的全体员工进行“安全交底”和“安全教育”，填写“三级教育卡片”，让每个参建人员了解工程特性、难点和重点.专业施工公司营业执照、潜水作业人员资格证书复印件交项目部备案；所属施工作业人员身份证复印件交由施工项目部登记造册,并为参与施工作业的全体人员购买工伤保险.3、我项目部现场设置一名专职安全员，水下作业公司安排一名有管理经验的指挥人员协同管理现场的安全工作。检查和监督现场施工安全,施工过程跟踪管理，掌握施工安全动态，发现安全隐患现象，及时纠正整改。4、为所属水下作业人员配备特种作业防护作业服和设施；并配备救生衣、救生圈和安全绳。非水下作业人员配备安全防护用品.5、施工作业设备的检查（1)对配套机械设备和材料进行全面的检查,必要时要进行检测，所属机械设备及设施要求运行正常,材料的使用满足安全作业规程要求。检查维护保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠;搞好安全用电管理，保证变配电达到“四防“要求;输电线路、配电箱、漏电开关的选型要符合规定要求。电气设备和照明灯具有良好的接地、接零保护，并在可能受雷击的场所设置防雷设施。安装机电气设备，由合格的专业技术人员操作，保持施工机械、设施及配件性能状况良好。水下使用电气设备时，特别注意以下事项：1）确保所有的设备和连接点处于良好的状态，特别是地线。2）尽可能使用低电压.3）优先选用直电流，以降低电击的风险.4)随时观察安装在水面的绝缘监控设备，这些监控设备可对所有绝缘情况的老化发出警告.如果漏电保护器跳闸，说明漏电，一定要找出具体原因，决不能跨过漏电保护器接线.5）向地面上的设备供电时,特别注意：在湿的地面上操作电气设备比潜水员在水里操作更危险。6）不要尝试更改任何电气设备，不要拆除潜水钟或其他装置上的电气设备,因为某些螺丝钉可能已作为地线连接点。7）所有电气设备在放入水中或从水中取出时，应在水面关闭电源。只有在潜水员要求后，才能向水下电气设备供电。8）如果潜水员在有阴极电流保护的地点工作，潜水计划中应考虑电击危险的防护。需要关闭此类电源。（2)对潜水设备的检查和调试，包含水下通话设备处于正常状态才能下水。所属水下作业机械设施，必须是性能符合专业要求，定期检测正常产品，对达不到要求的禁止应用于工程中。潜水空压机确保在整个作业期间有足够的燃料、冷却剂、润滑剂、确保设备良好运行。保证空压机在运行时有专人看管，并保证机上没有任何覆盖物，保证空压机压力在10～12Mpa间.(3）认真检查氧气输送的所有软管的方向,确保软管不致受热或其他物理损伤，检查软管的配件是否齐全。若发现不符合水下作业要求时，坚决更换。4。3安全应急处理1、施工过程中如发生非潜水人员落水安全员及岸边其他参建人员立即作出反应，应当借助绳子等工具抛向落水者将其救起，如落水者处于昏迷无意识状态，救助者立即对其进行必要的心肺复苏，并送其就医。2、潜水空压机发生故障应当立即联系潜水人员作出出水措施，潜水员应当首先关闭旁通阀尽量减少用气量，避开水下障碍物,立即出水.如通讯中断尝试建立拉绳信