城市燃气管道工程施工
燃气管道的分类
一、燃气分类
主要有人工煤气、天然气和液化石油气。
二、燃气管道分类
根据用途分类
1．长距离输气管道
其干管及支管的末端连接城市或大型工业企业，作为供应区气源点。
2．城市燃气管道
分配管道：在供气地区将燃气分配给工业企业用户、公共建筑用户和居民用户。分配管道包括街区和庭院的分配管道。
根据输气压力分类
次高压燃气管道，应采用钢管；中压燃气管道，宜采用钢管或铸铁管。低压地下燃气管道采用聚乙烯管材时，应符合有关标准的规定。
中压B和中压A管道必须通过区域调压站、用户专用调压站才能给城市分配管网中的低压和中压管道供气
一般由城市高压B燃气管道构成大城市输配管网系统的外环网。高压B燃气管道也是给大城市供气的主动脉。高压燃气必须通过调压站才能送入中压管道、高压储气罐以及工艺需要高压燃气的大型工厂企业。
高压A输气管通常是贯穿省、地区或连接城市的长输管线，它有时构成了大型城市输配管网系统的外环网。
燃气管道施工与安装要求
一、工程基本规定
燃气管道对接安装引起的误差不得大于3°，否则应设置弯管，次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
管道与建筑物、构筑物、基础或相邻管道之间的水平和垂直净距
2)无法满足上述安全距离时，应将管道设于管道沟或刚性套管的保护设施中，套管两端应用柔性密封材料封堵。
管道埋设的最小覆土厚度
地下燃气管道埋设的最小覆土厚度应符合下列要求：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；埋设在机动车不能到达地方时，不得小于0.3m；埋设在水田下时，不得小于0.8m。
地下燃气管道不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施。
二、燃气管道穿越构建筑物
不得穿越的规定：
1)地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越。
2)地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越。
地下燃气管道穿过排水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其他各种用途沟槽时，应将燃气管道敷设于套管内。
燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时应符合下列要求：
1)穿越铁路和高速公路的燃气管道，其外应加套管，并提高绝缘、防腐等措施。
2)穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求：
①套管埋设的深度：铁路轨道至套管顶不应小于1.20m，并应符合铁路管理部门的要求。
②套管宜采用钢管或钢筋混凝土管。
③套管内径应比燃气管道外径大100mm以上。
④套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端应装设检漏管。
⑤套管端部距路堤坡脚外距离不应小于2.0m。
3)燃气管道穿越电车轨道和城镇主要干道时宜敷设在套管或地沟内；穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车轨道和城镇主要干道的燃气管道的套管或地沟，应符合下列要求：
①套管内径应比燃气管道外径大100mm以上，套管或地沟两端应密封，在重要地段的套管或地沟端部宜安装检漏管。
②套管端部距电车边轨不应小于2.0m；距道路边缘不应小于1.0m。
③燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道。
三、燃气管道通过河流
燃气管道通过河流时，可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。
当条件允许时，可利用道路、桥梁跨越河流，并应符合下列要求：
1)利用道路、桥梁跨越河流的燃气管道，其管道的输送压力不应大于0.4MPa。
2)当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时，必须采取安全防护措施。
3)燃气管道随桥梁敷设，宜采取如下安全防护措施：
①敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管，尽量减少焊缝，对焊缝进行100%无损探伤。
②跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空的要求，管架外侧应设置护桩。
③在确定管道位置时，应与随桥敷设的其他可燃的管道保持一定间距并符合有关规定。
④管道应设置必要的补偿和减震措施。
⑤过河架空的燃气管道向下弯曲时，向下弯曲部分与水平管夹角宜采用45o形式。
⑥对管道应做较高等级的防腐保护。对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置。
燃气管道穿越河底时，应符合下列要求：
1)燃气管道宜采用钢管。
2)燃气管道至规划河底的覆土厚度，应根据水流冲刷条件确定，对不通航河流不应小于0.5m；对通航的河流不应小于1.0m，还应考虑疏浚和投锚深度。
3)稳管措施应根据计算确定。
4)在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。
【案例】
1．背景
某公司中标承建中压燃气管线工程，．管径DN300mm，长26km，合同价3600万元。管道沟槽开挖过程中，遇地质勘察未探明的废弃砖沟，经现场监理口头同意，施工项目部组织人员、机具及时清除了砖沟，进行换填级配碎石处理，使工程增加了合同外的工程量。项目部就此向发包方提出计量支付，遭到计量工程师的拒绝。
监理在工程检查中发现：
现场正在焊接作业的两名焊工是公司临时增援人员，均已在公司总部从事管理岗位半年以上；
管道准备连接施焊的数个坡口处有油渍等杂物，检查后向项目部发出整改通知。
2．问题
项目部处理废弃砖沟在程序上是否妥当？如不妥当，写出正确的程序。
简述计量工程师拒绝此项计量支付的理由。
两名新增焊工是否符合上岗条件？为什么？
管道连接施焊的坡口处应如何处理方能符合有关规范的要求？
3．参考答案
问题1
不妥当，有关规范规定：应由建设方组织有关方面验槽，并应由设计方提出变更设计。
问题2
计量支付的依据是工程合同，变更设计应履行程序，监理工程师应有书面指令。
问题3
不妥当，因为间断焊接时间超过6个月，再次上岗前应重新考试；承担其他材质燃气管道安装的人员，必须经过培训，并经考试合格。
问题4
规范规定：连接坡口处及两侧10mm范围应清除油渍、锈、毛刺等杂物，清理合格后应及时施焊。
四、燃气管道非开挖铺设施工要点
水平定向钻进铺管技术要点
水平定向钻进铺管技术是指使用水平定向钻机、控向仪器等设备，按预先设计的轨迹进行导向孔钻进、扩孔和拉管，完成地下管道铺设的施工方法。
1.一般要求
施工铺设的管材焊接或熔接应按设计要求执行，并经检测、检查验收合格。
1)螺旋钢管焊接对缝时，螺旋焊缝的中心距离不应小于100mm。钢管焊接后应进行外观检验和射线检测，并进行防腐处理。
2)PE管热熔焊接时禁止将SDR值不同的管材进行焊接，PE管热熔焊接翻边宽度值不应超过平均值的±2mm。PE管焊接后应进行外观检验。
2.导向孔钻进轨迹的施工设计
在理想状态下的轨迹为“斜直线段—曲线段—水平直线段—曲线段—斜直线段”组合。根据具体要求，确定出土角和出土点，确定生产管埋深和各孔段的轨迹组成。
轨迹设计包含以下内容：轨迹分段形式、出土与入土点、直线段最大深度、曲线段的曲率半径、出土角与入土点角、直线段与曲线段长度等。一般定向钻导向轨迹的参数计算如图1K415032所示。
钻机的选择应以回拉力估算值小于或等于70%的钻机额定的回拉力为依据，结合施工工艺及现场条件等具体确定。扩孔钻头应根据地层、铺管长度、铺管外径、施工工艺等选定。
3.钻进施工要点
导向孔钻进要点
导向孔施工是工程的重要阶段，它决定管道铺设的最终位置其重要的施工环节是钻孔轨迹的监测和控制。
钻机必须先进行试运转，确定各部分运转正常后方可钻进；钻孔时应匀速钻进，并严格控制钻进给进力和钻进方向。钻进应保持钻头正确姿态，发生偏差应及时纠正，且采用小角度逐步纠偏；钻孔的轨迹偏差不得大于终孔直径，超出误差允许范围宜退回进行纠偏。
第一根钻杆入土钻进时，应采取轻压慢转的方式，稳定钻进导入位置和保证入土角，且入土段和出土段应为直线钻进，其直线长度宜控制在20m左右。每进一根钻杆应进行钻进距离、深度、侧向位移等的导向探测，曲线段和有相邻管线段应加密探测。
扩孔、清孔施工要点：
导向孔施工完成后，应根据待铺设管线的管径等选择扩孔钻头。扩孔钻头连接顺序为：钻杆、扩孔钻头、分动器、转换卸扣、钻杆。经验表明：孔扩不是越大越好。根据终孔孔径、管道曲率半径、土层条件、设备能力扩孔可一次完成或分多次完成。
3)回扩从出土点向入土点进行，扩孔应严格控制回拉力、转速、泥浆流量等技术参数，确保成孔稳定和线形要求，无拥孔、缩孔等现象。管线铺设之前应作一次或多次清孔，清除扩孔后孔内残留的泥渣，避免导致施工失败。
管线铺设施工要点:
回拖应从出土点向入土点连续进行，应采用匀速慢抗的方法，严禁硬拉使拖，严格控制钻机回拖力、扭矩、泥浆流量、回拖速率等技术参数。回拖过程中应有发送装置，避免管段与地面直接接触和减小摩擦力；发送装置可采用水力发送沟、滚筒管架发送道等形式，并确保进入地层前的管段曲率半径在允许范围内。管道进入设计位置后，钻孔与管道之间的空隙宜进行填充。
定向钻施工的泥浆配制要点：
泥浆应在专用的搅拌装置中配制，并通过泥浆循环池使用；从钻孔中返回的泥浆经处理后回用，剩余泥浆应妥善处置。
夯管铺管技术要点
夯管施工是利用特殊的设备，将钢管沿着设计路线夯进的施工方法。夯进的管道应为钢管，在燃气管道铺设中，夯进管道一般作为钢套管使用。夯管长度一般不超过80m。
1.一般要求
穿越城市道路时，夯管覆土不小于2倍管径，且不得小于1.0m。夯入钢管的壁厚应符合设计要求，夯管锤应根据管径、夯管长度、地质条件等选择夯管锤外径。
3.夯进施工要点
开始夯进时应先进行试夯。首节管宜设置管靴。管靴后宜设置减阻泥浆注浆孔。夯进中，一般采取在管外壁注润滑液或涂抹润滑脂等减阻措施。
第一节管夯至规定位置后，将连接器与第一节管分离，吊入第二节管与第一节管进行接口焊接；后续管节每次夯进前，应待已夯入管与吊入管的管节接口焊接完成，按设计要求进行焊缝质量检验和外防腐层补口施工后，方可与连接器及穿孔机连接夯进施工。
夯管完成后进行排土作业，排土方式采用人工结合机械方式；小口径管道可采用气压、水压方法；排土完成后应进行余土、残土的清理。
燃气管网附属设备安装要点
一、阀门
阀门特性
要求介质单向流通的阀门有：安全阀、减压阀、止回阀等。
要求介质由下而上通过阀座的阀门：截止阀等，其作用是为了便于开启和检修。
阀门安装要求
阀门手轮不得向下，避免仰脸操作；落地阀门手轮朝上，不得歪斜；在工艺允许的前提下，阀门手轮宜位于齐胸高，以便于启阀；明杆闸阀不要安装在地下，以防腐蚀。
安装位置有特殊要求的阀门，如减压阀要求直立地安装在水平管道上，不得倾斜。
严禁强力组装，安装过程中应保证受力均匀，阀门下部应根据设计要求设置承重支撑。
安装前做严密性试验，不渗漏为合格，不合格不得安装。
二、补偿器
补偿器特性
补偿器作用是消除管段的胀缩应力，可分为波纹补偿器和填料补偿器。
通常安装在架空管道上。
安装要求
补偿器常安装在阀门的下侧，利用其伸缩性能，方便阀门的拆卸和检修。
安装应与管道同轴，不得偏斜；不得用补偿器变形调整管位的安装误差。
填料补偿器支座导向应保证运行时自由伸缩。
填料补偿器的安装长度，应满足设计要求，留有剩余的收缩量。
三、凝水缸与放散管
凝水缸
凝水缸作用是排除燃气管道中的冷凝水和石油伴生气管道中的轻质油。
管道敷设时应有一定坡度，以便在低处设凝水缸，将汇集的水或油排出。
放散管
放散管是一种专门用来排放管道内部的空气或燃气的装置。
在管道投入运行时，利用放散管排出管内的空气。在管道或设备检修时，可利用放散管排放管内的燃气，防止在管道内形成爆炸性的混合气体。
四、阀门井
燃气管道功能性试验的规定
燃气管道在安装过程中和投入使用前应进行管道功能性试验，应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。
一、管过吹扫
管道及其附件组装完成并在试压前，应按设计要求进行气体吹扫或清管球清扫。
每次吹扫管道长度不宜超过500m，管道超过500m时宜分段吹扫。
吹扫球应按介质流动方向进行，以避免补偿器内套筒被破坏。
吹扫结果可用贴有纸或白漆的木靶板置于吹扫口检查，5mm内靶上无铁锈脏物则认为合格。
吹扫后，将集存在阀室放散管内的脏物排出，清扫干净。
二、强度试验
试验前应具备条件
管道焊接检验、清扫合格。
埋地管道回填土宜回填至管上方0.5m以上，并留出焊接口。
管道试验用仪表安装完毕，且符合规范要求。
1)试验用压力计的量程应为试验压力的1.5～2倍，其精度不得低于1.5级。
2)压力计及温度记录仪表均不应少于两块，并应分别安装在试验管道的两端。
气压试验
当管道设计压力小于或等于0.8MPa时，试验介质宜为空气
试验压力为设计输气压力的1.5倍，但不得低于0.4MPa。
当压力达到规定值后，应稳压1h，然后用肥皂水对管道接口进行检查，全部接口均无漏气现象认为合格。。
三、严密性试验
试验前应具备条件
试验压力应满足下列要求：
1)设计压力小于5kPa时，试验压力应为20kPa。
2)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。
试验用的压力计量程应为试验压力的1.5～2倍。
试验
稳压的持续时间应为24h，每小时记录不应少于1次，修正压力降不超过133Pa为合格。
警示带敷设
埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带。警示带敷设前应将敷设面压平，并平整地敷设在管道的正上方且距管顶的距离宜为0.3～0.5m，但不得敷设于路基和路面里。
警示带宜采用黄色聚乙烯等不易分解的材料，并印有明显、牢固的警示语，字体不宜小于100mm×100mm。
回填
1)对、区部位，密实度不应小于90%；
2)对区部位，密实度应符合相应地面对密实度的要求。
城市管道工程质量检查与检验
城市燃气、供热管道施工质量检查与验收
一、金属管道安装质量要求
管道安装是管道工程施工的重要工序，主要包括下管、组对、连接等。管道安装应按“先大管、后小管，先主管、后支管，先下部管、后上部管”的原则，有计划、分步骤进行。
两相邻管道连接时，纵向焊缝或螺旋焊缝之间的相互错开距离不应小于100mm，不得有十字形焊缝；同一管道上两条纵向焊缝之间的距离不应小于300mm。
管道环焊缝不得置于建筑物、闸井的墙壁或其他构筑物的结构中。管道支架处不得有焊缝。设在套管或保护性地沟中的管道环焊缝，应进行100%的无损探伤检测。
严禁采用在焊口两侧加热延伸管道长度、螺栓强力拉紧、夹焊金属填充物和使 补偿器变形等方法强行对口焊接。
二、管道焊接质量控制
焊接前控制
从事市政公用工程压力管道施工的焊工，应持有相应的焊工资格证书，证书允 许焊接类型应满足施工要求，并且证书应在有效期内。
首次使用的管材、焊材以及焊接方法应在施焊前进行焊接工艺评定，制定焊接工艺指导书；焊接作业必须按焊接工艺指导书的要求进行。
施焊前应检查定位焊缝质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。在焊件纵向焊缝的端部不得进行定位焊。为减少变形，定位焊应对称进行。
焊接过程控制重点
1．焊接环境
针对实际环境采取相应的防护措施，保证焊接过程不受或少受外界环境的影响。当存在下列任一情况且未采取有效的防护措施时，严禁进行焊接作业：
①焊条电弧焊时风速大于8m/s；
②气体保护焊时风速大于2m/s；
③相对湿度大于90%；
④雨、雪环境。
2．焊接工艺参数
上述参数是经过工艺评定得出的、能够满足焊接接头各项性能指标的技术要求，在施焊时必须严格遵守，不得随意改变。当改变焊接条件时，应重新进行焊接工艺评定。
3．焊接顺序
除工艺有特殊要求外，每道焊缝均应一次连续焊完，相邻两焊缝起点位置应错开。
4．焊接热处理
设计要求热处理的管道进行焊缝热处理时，应采取相应的防风、保温措施。
四、聚乙烯管道连接质量控制
聚乙烯管道连接的方法有热熔连接和电熔连接。
热熔连接
热熔连接后，应对全部接头进行外观检查和不少于10%的翻边切除检验；检查结果应符合有关规定。
电熔连接
当材料具有不同级别、不同的熔体质量流动速率以及不同的标准尺寸比时，必须使用电熔方法进行连接。
五、管道防腐保温质量
管道防腐
1．基层处理
目前基层处理的方法有喷射除锈、工具除锈、化学除锈和火焰除锈四类，现场常用的方法主要是喷射除锈和工具除锈。基层处理质量应满足防腐材料施工对除锈质量等级的要求。
管道保温
1．材料控制
保温材料进场，应具备出厂合格证书或检验报告，并应按标准规定在现场进行抽样检测，检测材料的导热系数是否符合设计要求。
2．保温层施工
保温层厚度超过100mm时，应分两层或多层逐层施工，各层的厚度应接近，非水平管道的保温施工应自下而上进行，防潮层和保护层的搭接应上压下，搭接宽度不小于30mm。
4．防潮层施工
设于管沟内的保温管道应设有防潮层
5．有报警线的预制保温管施工
在安装前应测试报警线的通断状况和电阻值，并做好记录，其阻值应符合产品标准，合格后再下管、对口、焊接。报警线应在管道上方。报警线一旦受潮，应采取预热、烘烤等方式干燥。
应在保护壳气密性试验合格后，才可以进行发泡保温施工。
六、管道安装质量检验预验收
焊缝内部质量检查
焊缝内部质量检查的方法主要有射线检测和超声波检测，检测的比例应符合设计文件的要求，设计文件无明确规定时，应符合相应标准的规定。
焊缝无损探伤检验必须由有资质的检验单位完成。
对检验不合格的焊缝必须返修至合格，但同一部位焊缝的返修次数不得超过两次，返修的焊缝长度不得小于50mm，返修后的焊缝应修磨成与原焊缝基本一致；除对不合格焊缝进行返修外，还应对形成该不合格焊缝的焊工所焊的其他焊缝按规定的检验比例、检验方法和检验标准加倍抽检，仍有不合格时，对该焊工所焊的全部焊缝进行无损探伤检验。
七、防腐、保温工程质量检验
防腐
1．防腐层
主要检查防腐产品合格证明文件、防腐层的外观质量，抽查防腐层的厚度、粘结力，全线检查防腐层的电绝缘性。燃气工程还应对管道回填后防腐层的完整性进行全线检查。
保温层
保温材料的品种、规格强度、容重、导热系数、耐热性、含水率等性能指标应符合设计要求和规范的相关规定;直埋保温管聚乙烯外护管的力学性能应符合设计要求。
按GB28--2004规定，当使用超声波和射线两种方法进行无损探伤检验时，只要其中有一种探伤检验不合格，该道焊缝即判定为不合格。
城市综合管廊
天然气管道应在独立舱室内敷设。
城镇燃气输配工程施工及验收的有关规定
钢管焊接人员应具备的条件
焊接人员应具备下列要求:
承担燃气钢质管道、设备焊接的人员，必须具有锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证焊工合格证书，且在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作。间断焊接时间超过6个月，再次上岗前应重新考试；承担其他材质燃气管道安装的人员，必须经过培训，并经考试合格，间断安装时间超过6个月，再次上岗前应重新考试和技术评定。当使用的安装设备发生变化时，应针对该设备操作要求进行专门培训
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