燃气专业技术培训教材(第4章)

第四章室外燃气管道施工施工准备包括熟悉和审查图纸，编制施工组织设计或施工方案、施工预算，计划材料和备件、组织施工人员、机械设备和工具，办理有关审批、配合等事宜。经过审批的施工图纸，有关施工及验收的现行国家标准及有关规程、规定，是燃气管道施工的依据。设计交底领会设计意图，了解施工质量要求。图纸会审是设计、施工、监理对施工图纸要求达成一致认识。一、施工顺序室外燃气管道按工作压力区分有高、中、低压三种，但施工程序基本相同，燃气管道一般采用钢管和PE管埋地安装。施工顺序：二、沟槽土方的开挖（一）准备工作1、熟悉图纸：进行外线施工之前，要仔细审图，弄清图纸中每一处细微的地方，有不清楚的，发现不合理处与原设计人员沟通或更改。2、现场交底：设计与施工人员共同到施工地点，有设计人员介绍工程有关情况，指明设计位置，介绍管道沿线有无障碍物，包括穿、跨越铁路、河流等；通知有关单位拆迁；对电杆等物加固处理。3、编制施工计划：根据工程量、现场情况、施工人数等安排工程进度，上报材料、工具需用量，施工机械设备使用计划。4、办理有关施工审批手续，协调现场各种关系，确保施工顺利进行。（二）放线1、由施工队测量工负责测量放线；a、地下燃气管道位置应按照规划部门批准的管位进行定位；b、确定管沟中心线；c、在地面上撒白灰线标明开挖边线；d、测量管沟深度；测量放线开槽散管排管焊接胸腔还土钢管除锈防腐验收严密性试验焊口防腐回填土整理竣工资料验收强度试验e、验槽，开挖管沟至设计管底标高，清沟后复验挖沟宽度和标高。2、沟槽的断面形式常用沟槽断面有直槽、梯形槽、混合槽和联合槽四种形式图4-1所示选择沟槽断面的形式，通常应考虑土壤性质，地下水状况，施工作业面宽窄，施工方法和管材类别，管子直径和沟槽深度等因素。燃气管道通常采用开挖直槽或梯形槽施工。3、沟槽断面尺寸的确定沟槽断面尺寸与沟槽断面形式有关。梯形槽是沟槽断面的基本形式，（见图4-2）其它断面形式均为梯形槽演变而成。沟槽断面尺寸主要指沟槽深度h，沟底宽度a，沟槽上口宽度b和沟槽边坡率n。图4-2梯形槽横断面b=a+2nh式中a沟槽底宽度（m）b沟槽上宽度（m）n沟槽边坡度（边坡的水平投影和垂直投影的比值）h沟槽深度（m）1）挖深一般应遵照断面设计图的规定，即挖深应等于规划设计地面标高与管底设计标高之差。若设计图纸与施工现状有较大差别时，应与设计人员协商后确定。2）沟底宽度1234图4-1沟槽断面1—直槽；2—梯形槽；3—混合槽；4—联合槽bha沟底宽度主要取决于管径和管道安装方式。a）钢管单管沟底组装按表4-1确定。沟底宽度尺寸表表4-1管子公称直径（mm）50—80100—200250—350400—450500—600700—800沟底宽度（m）0.60.70.81.01.31.6b）单管沟边组装的钢管a=D+0.3c）双管同沟敷设的钢管a=D1+D2+S+C式中a沟底宽度（m）;D管外径（m）；D1第一条管外径（m）；D2第二条管外径（m）；S两管之间的设计净距（m）;C工作宽度，沟底组装时C=0.6m；沟边组装时C=0.3m.3）沟槽边坡坡度为了保持沟边土壁稳定，必须有一定的边坡度，在工作中以1：n表示，边坡率n为边坡水平投影a和挖深的比值，即n=a/h当土质稳定，沟槽不深，施工周期较短的情况下，原则上可开挖直槽，即n=0。但施工时往往按1：0.05的微小边坡开挖。在无地下水的天然湿度土壤中开挖沟槽时，如沟深不超过下列规定，沟壁可不设边坡。a填实的砂土和烁石土1.00mb亚砂土和亚粘土1.25mc粘土1.50md特别密实的土2.00m土壤具有天然的湿度、构造均匀、无地下水，水文地质条件良好，挖深小于5m且不加支撑的沟槽，其边坡度可按表4-2确定。深度在5m以内的沟槽最大边坡坡度（不加支撑）表4-2土壤名称边坡坡度（1：n）人工开挖并将土抛于沟边上机械开挖在沟底挖土在沟边上挖土砂土1：1001：0.751：1.00亚砂土1：0.671：0.501：0.75亚粘土1：0.501：0.331：0.75粘土1：0.331：0.251：0.67含砾石卵石土1：0.671：0.501：0.75泥炭岩白垩土1：0.331：0.251：0.67干黄土1：0.251：0.101：0.33注：①如人工挖土不把土抛于沟槽上边而随时运走时，则可采用机械在沟底挖土的坡度。②弃土堆置高度不宜超过1.50m。靠房屋墙壁堆土时，其高度要求不超过墙高的1/3.弃土与沟边应有安全距离。当雨季施工或遇上流砂、填杂土、地下水位较高时，应在采取降水、排水措施的同时，酌情加大边坡或用挡土板支撑。（三）沟槽土方的开挖燃气管道工程施工中，沟槽土方开挖分为人工作业，机械作业或两者配合的施工方法。开挖时应按设计平面位置和标高，人工开挖时，槽底预留50～100mm；机械开挖或有地下水时，槽底预留150mm,管道入沟前用人工清底至设计标高。开挖沟槽时，槽底标高、宽度必须符合要求，槽底要平整不扰动、不泡槽、不受冻。沟槽内放置支撑是防止土壁坍塌的一种临时性安全措施，使用木材或钢材制成的挡土结构，施工时遇到地表水或雨水可采用明沟排水。把流入沟槽的地表水汇集到集水井，然后用水泵排出槽外。（四）管道地基处理由于管道本身加给底层土壤的压力很小，天然土基的承载能力通常能满足要求。因此，燃气管道可以直接敷设在原土层上。当开槽超挖时，或土壤扰动后，或管道通过旧河床、旧池塘和洼池等松软土层时，必须对土层进行加固处理。方法如下:1、当沟槽超挖在0.15m以内者，可用原土回填夯实。2、当沟槽超挖在0.15m以外者，可用3：7灰土处理。3、扰动深度在0.20m～0.30m时，可铺细砂处理。4、扰动深度在0.3m以上时，可用天然级砂或砂石，填砂深度不应小于0.1m。5、混凝土和钢筋混凝土：在流沙和涌土严重的松软土层可采用混凝土或钢筋混凝土地基。也可构筑管座。（五）土方回填管道试压合格后，进行补口防腐完毕后，沟槽应及时进行回填。土方回填质量主要是正确选择土料和控制填土方密实度。1、土料选择：管道两侧及管顶0.5m内的回填土中，不要含有碎石、砖块、垃圾和冻土等杂物回填；距离管顶0.5m以外的回填土内，允许有少量粒径不大于0.1m的石块，否则回填土不易夯实，而且大颗粒石块在夯实时容易损伤防腐绝缘层。回填土应分层夯实，每层厚度0.20m～0.30m，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0.50m时，可使用小型机械夯实，每层松土厚度为0.25m～0.40m.2、回填土密实度要求回填土应分层检查密实度。沟槽各部位的密实度应符合下列要求如图4-3所示。ⅢⅡⅠⅠ0.5m图4-3回填土横断面1）对胸膛填土（Ⅰ）、管顶以上0.5米以内（Ⅱ），密实度不应小于90%。2）对管顶0.5以上至地面（Ⅲ）密实度应符合相应地面的密度的要求。沟槽的支撑应在保证施工安全的情况下，按回填土进度依次拆除，拆除竖板桩后，应以砂土填实缝隙。三、钢管敷设（一）管道组对进入施工现场的管子最好顺沟边散开，放在离管沟中心线2-3m的位置上。1、燃气管道的选配管材及管件防腐前逐根进行外观检查和测量，并应符合下列规定：1）钢管弯曲度小于钢管长度的0.2%。2）管口要圆，椭圆度误差不超过±2mm或钢管外径的0.2%。3）管材表面局部凹凸应小于2mm。4）管子切口与钢管中心线不垂直度偏差（切斜）不得大于1-1.5mm。5）管材的壁厚允许偏差为±12.5‰。6）管材表面应无斑疤、重皮和严重锈蚀等缺陷。不符合上述规定的管子应剔除，或采用再加工的方法使其符合要求后使用。2、管子组装时应注意事项：1）组装前必须进行清扫。管内不得有泥土、石块、焊条等杂物，且不应有积水；2）管子管件组对时，应检查坡口的质量，坡口表面上不得有裂纹、夹层等缺陷。并应对坡口及其两侧15mm范围内的油漆、锈蚀、毛刺等污物进行清理，内外表面清刷到露出金属光泽，以保证焊接质量。3）删除或校正运输时造成的变形管口；4）等管厚对接焊件，应做到内壁齐平。内壁错边量不应超过管壁厚度的10%，且不大于1mm。5）不等壁厚时接焊缝，不应超过薄壁管壁厚的20%，且不应大于2.0mm。6）管子、管件的坡口和尺寸，当设计无规定时，应符合表4-3的要求。表4-3焊接常用的坡口坡口名称坡口形式手工焊坡口尺寸（mm）V型坡口s3-99-26a70°±5°60°±5°p＋11－02±1c＋11－02±1（二）下管管道入沟就是将管子准确地放置于平面位置和高程均符合设计要求的沟槽中，简称下管；下管时必须保证不破坏圆度与坡口，不损伤管子的防腐绝缘层，沟壁不产生塌方，以及不发生人身事故。（三）管道焊接管道焊接连接一般有二种方式：沟槽边焊接和沟槽底焊接。沟槽边焊接一般采用俯视焊接，效率高，质量有保证，加快施工进度。但需要有宽敞场地，管段长度视管径而定。沟槽底焊接一般是固定口全位置焊接包括仰视焊接，焊接技术要求高，不受场地限制。效率相对低一些，作业时需挖工作坑。对口完毕即可进行点焊固定成管段，并把管段全部施焊完毕，把下到沟底的各管段连接施焊成管路。或把下到沟底管子在沟内对口和固定口全位置焊接连接成管路。1、参加燃气管道安装的焊工，应具有焊工基本知识，实际操作考核获得市质量技术监督局颁发的“特种设备作业人员证”，中断六个月以上焊工操作的，在复焊前，需重新参加考试，持证上岗。每名焊工都应编制焊工代号，施焊完毕，在焊口的两侧，距焊口50mm，管道的正上方，打上作业的焊工的钢号或涂上不退色油笔编号。2、手工电弧焊使用焊条必须具有质量证明书。焊条应设专人负责保管和发放。当发现焊条受潮，气候潮湿，气温低于5℃时，E4303电焊条必须在干燥箱中烘干，烘干温度为100℃—150℃，烘干时间为1小时。烘干后的焊条应保持在温度为70℃—120℃的恒温箱中，药皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条应备有性能良好的保温筒。焊条在保温筒内的时间不宜超过4h。3、施工现场应有防风、防雨雪和防寒等设施。4、关于管道焊缝的设置1）钢板卷筒同一筒节上两相邻纵缝之间的距离300mm；2）钢板卷筒相邻筒节组对时，纵缝之间的距离应大于三倍壁厚，且不应小于100mm；3）管道对接焊口的中心线距管子弯曲起点不应小于管子外径，且不小于100mm（焊接及热压管件除外）。与支吊架边缘距离不应小于50mm；4）管道两相邻对接焊口中心线间的距离应符合下列要求：DN≤150时，不应小于管子外径；DN＞150时，不小于150mm；5）螺旋焊管对接时，两管纵向焊口距离不应小于管子外径；6）不宜在焊缝及其边缘上开孔，如必须开孔时，则被开孔中心周围不小于1.5倍开孔直径范围内的焊缝应全部进行无损探伤。5、焊缝宽度：应焊出焊缝坡口边缘1～2mm；6、焊缝高度1）转动管子的焊接：焊缝高度为1.5～2.0mm，不大于管道壁厚的30%；2）固定管子的焊接：焊缝高度为2.0～3.0mm,不大于管道壁厚的40%。7、对容易产生焊接延滞的裂纹的管材，为降低或消除焊接接头的残余应力，防止产生裂纹，改善焊缝和热影响区金属的组织与性能。焊条必须烘干，焊前必须对管材进行热处理，焊后应对管材进行热处理，并用石棉被包裹，保暖缓冷至常温。8、非标准角度弯管的加工，折转角度≤8°，不准将一段插入另一段焊接。9、焊缝表面质量检验应符合下列要求：1）焊缝表面质量应符合GB50236-98的Ⅲ级焊缝标准。2）焊缝表面光洁，宽窄均匀整齐，根部应焊透，不准有裂缝、气孔、夹渣和综合性飞溅。3）咬边深度≤0.5mm，咬边长度≤焊缝总长度10%，而且小于100mm。4）表面凹陷深度≤0.5mm,长度≤焊缝总长度10%,而且小于100mm。5）接口坡口错边小于1mm.10、焊缝内部质量检验应符合下列要求1）焊缝内部质量应符合GB50236-98的Ⅲ级焊缝标准。2）管道焊缝无损探伤的数量，应按设计规定执行。如设计无规定，抽查数量应不小于焊缝的15%。每出现一道不合格焊缝，应再抽检一道该焊工所焊的同一批焊缝，按原探伤方法进行检验。如第二次抽检仍出现不合格焊缝，应加倍抽检该焊工的同一批焊缝，若再发现不合格