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中图分类号:S776文献标识码: A
0 引言
燃气工程质量是关乎着人类基础生产生活的百年大计且又存在安全隐患。所以必须对于燃气管道安装施工必须执行高标准严工程设计,同时也要熟悉施工过程中的要点。燃气管道是联系气源与用户的枢纽,是各个工程不可或缺的部分,它的质量高低关乎着人类日常生产生活正常进行。因此,熟悉管道安装施工技术,把好每一个关,才能保证用户的正常生产生活。
1燃气管道安装施工技术
1.1 土石方工程
1.1.1 土方开挖
土石方工程多数采用机械开挖,但有时特殊的施工现场也需人工开挖形式 。 按设计及规划红线图纸给出的桩号进行定位开挖,一般每 3 0米挖一探坑。管沟直、沟底平、边坡一致是管沟截面的特点。在沟底标高 5-10cm 时,先水准仪检测后再修至设计标高,但管顶埋深距离道路成型路面最少要 1.2 米。如遇特殊情况(如有障碍),可因地制宜调整埋管深度(但大于0.9 米);在软弱管基地段要确保挖到自然土,如果深度超出设计,可以用沙回填夯实;特殊性腐蚀土壤,应严格按设计要求执行。在硬质路面及拟修硬质路面上的作业时,必须采用中沙回填、水沉法夯实法。采用分段流水作业,开挖一段、敷设一段管道,尽快回填。挖土方时,施工人员遇到征得有关部门同意地下遇障碍时,应停止该段作业,在取得有关部门同意解决方案后才可进行施工。
1.1.2 验槽
挖沟完毕后,应及时检查其断面尺寸是否准确及沟内有无塌方、积水、油类、杂物等,沟底平直、坡度、转角是否符合施工设计规范要求。测量沟底高程使其在允许偏差的范围内,并且其坡向、坡度应严格执行设计要求规范。管道距离路中心线偏差必须在 ± 500mm范围内及管沟宽度偏 差0-100mm的范围之内。
1.1.3 回填
管道安装完后,尽快做好隐蔽记录恢复路面,可减少由于沟槽长时间暴露造成沟槽坍塌及回填时清沟工作量,这样可以尽量消除对正常交通运行的影响。对管道、阀门、伸缩节等全面检查后清除沟内积水及杂物方可回填并且沟内不得出现管道悬空现象。用沙填实埋地管道管底部、两侧及管顶 0.3m 范围的空间,如有空隙出现,用细河砂将缝隙填平,分层夯实管顶 0.3m 内回填土,PE 管安装施工时,管线回填高至管顶最少要30cm 沙袋层,才能保证工程质量。
1.2 燃气管道安装
1.2.1 管道材料安前检测
施工中对管材、质量、型号规格、管材壁厚的允许偏差进行检查与核对,管道与管道的净距也必须严格遵守国家的煤气管道的施工规范进行施工。同时管材的几何尺寸、管件内外表面光洁度、沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等影响管材质量缺陷是否存在。检查管材直径和壁厚是否在允许偏差范围内,直径壁厚超出允许偏差范围即为不合格。
1.2.2燃气管焊接
热熔及电熔焊接是PE管焊接采用两种主要的方式。热熔焊接前检查管端内外是否存在污物及附着物,如有要及时清理,为防管道在焊接过程中可能出现管道底磨坏的情况,可用用圆木垫底提前消除隐患。管端铣口对口,其错边量最大壁厚的 10%,其间隙小于0.3mm,否则为不合格重铣直至合格。施工员严格按机具程序操作进行焊接,并按规定准确记录此过程中各项参数或数据。在管道接口保压自然冷却期间不得移动管道和施加外力。焊接完成后,管道接头要求沿管材平滑对称且不低于技术参数要求的翻边,即要求翻边为实心和圆滑的,且下侧不会出现杂物、小孔、偏移、损坏、错边量最大为管材壁厚的 10%。电熔焊接管材时焊接冷却时间不能移动管材及管件使用进行固定专用夹具。在进行电熔弯头焊接时为防止由于自身重量所造成得焊口变形,可先固定引入管以此消除隐患。焊接后在管件内不得出现熔融材料、也没有电阻丝,且其焊接观察孔达到客户要求标准;记录焊接需要参数,并对焊缝外观进行检验,如果合格后才可进行下一步焊缝焊接。
1.2.3 管道敷设要求
敷设时,不能使用金属材料直接捆扎和吊运PE燃气管道。PE 管道敷设前,对管道进行外壁外观检查,有无的严重划痕,同时随管道应按照具有导电性、绝缘性良好的示踪线走向进行埋设,管沟进行回填前应对管道示踪线进行再次检查,从而确保示踪线导通确保工程质量。
1.2.4 套管安装
穿越道路及障碍物等特殊路段需要按设计要求和施工规范加设钢套管或PP、PE 套管。加设钢套管时必须注意以下几点:钢管外部及套管两端必须做防腐处理;套管两端油麻填实最少达150mm;两端必须采用柔性的防水材料密封;还有燃气管道一定处在套管最中心。
2调压柜的安装
2.1燃气调压柜的特点
调压柜是具有调压、稳压作用,通常由过滤器、调压器、安全放散阀、阀门、测量仪表等组成,并放置于专用箱体,通常装置于建筑物附近且工艺流程和调压站的相似。燃气调压柜的特点是调压器关键部件为性能质量很高的进口设备;调压器通过法兰与其他管路连接,拆卸、维修非常方便;调压柜具有动作灵敏、精度高、超压切断和安全放散功能。
2.2调压柜的安装
1)土建安装
将调压柜放置水平后,用水泥砂浆将地脚螺栓孔灌实使其牢固,再将进出口法兰和燃气管道相连接,不可强行将设备管道低下就位以免管道漏气;地基深度高于管沟且承载力高于10t/m2;调压柜设置位置要避开低洼积水处且柜底距地坪高度宜为0.30m ;调压柜的安装位置应方便开柜作业且不影响交通。
2)电气安装
静电铜纺织带要接地(接地电阻1100);调压柜应安防雷接地电阻(110)并选择安装空旷带;按照电气防爆标准的有关规定安装所有电气仪表。
3)燃气管道安装
采用法兰T接口将调压柜与燃气球墨铸管链接;调压柜的排污口和放散口可接至空旷的安全处。卸下放散口的防雨帽以便接上内丝短接将其接长;在距调压柜的进出口5m 处的燃气管道安装专用直埋阀门和凝水缸。
3燃气流量计的安装要求
膜式燃气表、罗茨燃气流量计和涡轮燃气流量计是常用燃气流量计,由于测量原理、运行条件和对被测燃气的参数要求差异,导致其的性能也存在着差异。
3.1选型原则
1)流体特性、仪表性能、安装要求、环境条件、经济是在对燃气流量计选型时应考虑主要因素。选型时对燃气进行深入细致的调查是非常重要。燃气的压力、温度、密度、黏度、压缩性都是流体特性主要指标,对于气体的体积受温度、压力影响很大,要考虑是否进行补偿修正。仪表性能包括:精度、重复性、线性度、量程比、压力损失、起始流量、输出信号及响应时间等,这些都是选流量计重要指标。燃气流向、管道走向、上下游直管道长度、管径、空间位置及管件这些安装条件会影响燃气流量计的运行、维护保养和使用寿命。经济因素是指购置费、安装费、维护费、校验费及备品备件等,其又受燃气流量计的性能、可靠性、寿命等影响。
2)其计量相对误差应在2%左右。要准确测量被测燃气流量值,其流量值应在最大流量与最小流量之间选取,在流量计量程的20%一85%范围内选取流量值。
3)燃气流量计选型的主要依据用气负荷,极端使用状态是燃气流量计选型的参考依据中较少出现的使用状态。除了燃气流量计的测量精度其性能价格比也是选型的标,通过对流量计价格及安装、使用、维护成本,进而选择正确流量计。
3.2气流量计的安装要求
维修、更换、抄表方便是燃气流量计的安装设置标准。安装应检查流量计外观是否有污损、凹陷和破裂及编号、记数器是否清晰完好;是否有出厂合格证、检定证,距其检定期也不得超过6个月。
安装后的燃气流量计应符合下列要求:流量计底应设支架牢固可靠,无附加应力的作用,进出口立管要垂直,流量计本体必须垂直。操作灵活,朝向合理是燃气流量计进出口阀门的安装原则。其走向、位置的安装应按设计规范。
结语
综合上述,随着社会化经济跨越式发展,天然气需求量每年递增,必将导致我国天然气管道的建设蓬勃发展。天然气管道的敷设、焊接技术水平直接关系到管线运行期间的安全运行,处理不当则造成很大的潜在安全隐患。因此,加强燃气管道施工技术监督与管理势在必行。严控然气管道施工过程,从而确证燃气管道安全运行。
参考文献
[1]丛文浩.浅谈天然气管道施工技术要点.施工管理.2012(09):190
一、pe燃气管道的基本特征
1、优越的物理性能
pe管材密度高、柔性好,具有优异的抗冲击、抗磨损性能、耐腐蚀、耐冲击强度优于金属管道,在实践当中表示其寿命为钢管的4 倍。
2、长久的使用价值
寿命长、抗腐蚀、地埋管道在-20℃~+40℃范围内安全使用50 年以上。
3、良好的卫生性能
材质无毒,无结垢层,不滋生细菌。
4、较好的输送流量
管壁平滑,能提高介质流速,增大流量,与相同直径的管道相比,可输送更多的流量,节省动力消耗。
5、显著的经济效益
成本低、投资省。与金属管道相比,可以减少投资30%左右(φ200mm以上大管成本略高)。
6、方便的施工性能
重量轻,密度仅为铜管的1/8,易搬运,易弯曲。焊接工艺简单,不须进行防腐处理,施工快捷。
7、pe管虽然具有很多优点,但也存在一些不足之处。
这是因为pe管在应用中随着时间的流逝、材料会在应力、介质和温度等的作用下发生老化,材料的强度会随时间的推移逐渐下降。这样,我们在设计pe管道时就应采用当材料应用到设计年限时的强度。
二、pe燃气管道施工技术
1.施工前的技术准备
施工是按照设计图纸来进行的,当设计单位出具有效的图纸后,施工单位应到施工现场,具体了解情况,对不能照图施工的部分要与设计单位交底、协商。确定是否能采取特殊的施工工艺或做局部设计变更。从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员,在上岗前必须经过专业培训、经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。根据施工工艺的要求,准备相应的施工机具。
管材、管件的准备。由于燃气pe 管输送的是带压力的易燃、易爆的危险性气体,所以工程质量是压倒一切的因素。管材、管件的质量是工程质量的基本保证。
2、土石方工程
放线开槽。沟槽开挖前,应会同建设、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,管沟开挖必须按设计图纸放线,并按设计标高开挖,沟低要平,转弯处的弯曲半径应满足相应规范,根据不同土质、深度、开挖方式、及新土堆放形状,分别确定沟槽边坡度、是否需要支撑、排水等措施,但要求最后形成的沟槽底部平整密实,若沟底遇有旧建筑物、硬石、木头和垃圾等杂物时,则必须清除,然后敷设一层厚度不小于0.15m 的砂子或素土。
回填。敷设下沟后应立即用细土或砂覆盖管道,厚度不少于30cm,以保证聚乙烯不受外力损伤。先填实沟底,再投填管道两侧,然后,回填至管道以上0.5m 处,如沟内有积水必须全部排尽后,再行回填。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。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。回填土应分层整实,每层以20cm 为宜,管顶0.5m 以上可用机械夯,沟槽各部位的密实度应符合下列要求:①胸腔填土(ⅰ)95%;②管顶以上0.5m 范围内(ⅱ)85%;③管顶0.5m 以上至地面(ⅲ)在城区范围内95%,在耕地范围内90%。
3、聚乙烯管连接
聚乙烯管道连接质量的好坏,直接影响到整个燃气管网系统的运行效果和使用寿命,有必要了解和掌握聚乙烯管连接的各种形式,以充分发挥pe管道系统的先进性、经济性和安全性。同时,为了使连接接头坚固耐用,安全经济,在遵循国家有关工程技术施工规程的同时,也要求必须正确地选择和使用产品和设备。笔者认为,电熔连接最为坚固可靠,但从燃气管道的经济性和安全性等方面比较,根据企业经济状况和燃气工程实际运用情况,建议:对于较小口径d90 以下采用电熔连接,而较大口径的则采用热熔连接。钢塑转换连接:a、对于小口径的聚乙烯管道de≤63 一般采用一体式钢塑转换接头。b、对于大口径的聚乙烯管de ﹥ 63 一般采用钢塑法兰转换接头。
4、聚乙烯管道敷设
在此,笔者特别
推荐燃气管道敷设的内插入法。以pe 管道穿插更新旧管道,是一种综合性管道的治理方法,插入金属管道后所形成的新的管道结构,使pe 管道的防腐性能与金属管道优异的机械性能结合在一起,使整体效能大大提高,从而延长旧管道的使用寿命,并降低更新费用,插入管敷设是聚乙烯管材的一种特殊敷设形式,用于金属管的更新。目前,泰安市一条主干道(青年路)天燃气管道就是采用的内插入法敷设。其方法是沿原有金属管道每隔一定距离挖一个工程坑,将旧管线割断并对其内部进行清理,然后开挖发射井和接受井,将绞绳穿过旧管线,以实现绞绳与pe管、绞车间的连接,将绞绳一端连在绞车辊子上,另一端与锥形拖头相连(锥形拖头尾部连有pe管),再通过绞车或液压动力机,将pe管拉过旧金属管道,实践证明,与开挖埋管法相比,上述工程减少了78%土石方及40%的工程成本。
5、实验与验收
聚乙烯燃气管道与其它材质管道一样,投入使用前要进行强度实验,气密性实验及工程验收,未经验收或验收不合格的管线不能投入使用。
第一,燃气管道的实验介质一般为空气,有条件时也可采用惰性气体。第二,管道的吹扫。聚乙烯燃气管道系统安装完毕,在外观检查合格后,应对全系统进行分段吹扫。尽管施工中要求保证管道内清洁无异物,在管道实验前仍应进行清扫,清扫介质宜用压缩空气。聚乙烯管道吹扫时会产生静电,这种静电的积聚会产生很高的电压,会对人体造成伤害,所以吹扫口要用长度不小于4m 的钢管,且钢管上应设置吹扫阀。第三,强度实验与气密性实验。吹扫合格后,方可进行强度实验和气密性实验。聚乙烯燃气管道的强度实验压力应为管道设计压力的1.5 倍,中压管道最低不得小于0.30mpa;低压管道最低不得小于0.05mpa。聚乙烯管道进行强度试验时,应缓慢升压,达到试验压力后,应稳压1h,以不降压为合格,气密性试验应符合现行行业标准,《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(cjj33-89)第七章第三节的规定。
三、pe燃气管道应用及建议
1、在运行过程中pe 管道由于不抗机械损伤,容易产生人为破坏,所以在运行过程中要加强管理,由于管道敷设可蜿蜒敷设,管道竣工资料尤为重要,只有详细的工程资料,才能减少其它工程施工中造成由于资料不祥造成对燃气管道的损伤。
2、在运行过程中已出现过白蚁噬咬造成燃气管道的状况,对该种状况苗头应引起重视并进行监测,避免造成重大事故。
3、施工中焊接质量控制尤为重要,在工程施工焊接及运行过程中出现的事故分析,焊接过程中焊口不对中产生偏心是主要问题,由于不对中,造成燃气管道与管件熔接不充分,往往产生虚焊,应在套筒焊接的工艺中增加对管器,避免对中不好及焊接中的应力,保证焊接质量。
4、施工中应注意管道的清洁,分段施工时要及时将施工口封堵好,避免水及杂物进入管道,封堵材料建议选用可循环利用的柔性物质。
引言
随着“西气东输”等大型燃气工程的完成,城市燃气管网不断发展延伸,城市燃气化进程加快,迅速发展起来的天然气供应市场。21世纪初期,随着经济与技术的发展很多燃气公司开始采用了新的材料,新的安装技术。到现在为止,聚乙烯(PE)管道已经逐渐取代了代了传统的铸铁管、钢管。
一、PE管道的性能及其特点
PE管是指一种高密度聚乙烯管,这种管的材料密度搞且柔韧性好,具有相当好的抗冲击、抗弯拉的能力。把聚乙烯材料做成的管道内壁很平滑,与同直径的其他管道比流速要快并节省动力消耗,再加上聚乙烯这种材料具有很好的抗磨损性、抗腐蚀性,且不与空气中大部分成分不发生反应,它的使用寿命比钢管长3至4倍。聚乙烯管道的生产成本比金属管道低
,如果把这种管道埋在地下做燃气管道,一般可以安全使用50年以上,所以在我国很快得到推广。但这种材料的管道也有一定的局限性,在应力作用和温差变化作用下,PE管材料的性能随着时间推移而组建下降,所以有一定的使用年限。
二、PE管适用条件
PE管气体渗透率低气密性好,可以用于运输水、油、天然气等。PE管是一种热塑性材料,可以通过热熔和电熔连接并能多次进行加工。在施工中我们可以灵活利用PE管道的性能,在很大程度上有利于方便施工。在管道铺设过程中,经常会遇到很多障碍物,这时候我们可以利用管道的柔韧性,不必设置接头,可以轻易绕过障碍物,在一定程度上节省了材料,方便了施工。PE管具有很好的抗冲击性,具有较高的断裂延伸率,事实证明能够抵抗一定的自然灾害影响,但由于不能长时间在太阳下暴晒,所以不适用于露天明管使用。
三、PE管施工技术
PE燃气管道应符合现行的国家标准:CJJ 63―2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》、CJJ 33~2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》、《GB 50028―2006f城镇燃气设计规范》、GB 15558.I一2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》、GB 15558.2―2005《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件》的规定。
(1)施工准备
施工前要对施工材料进行检查,对PE管件的几何尺寸检查、管件内外表面的清洁与光滑、杂质和颜色进行检查,所采用的材料必须具有生产厂的合格证和质量检验部门的产品质量检验报告。管件的划伤、沟槽、凹陷、杂质和颜色不均、直径和壁厚不统一都视为不合格产品,必须进行更换,管道上需写明用途和技术规格的详细情况,同时施工技术人员就位,对现场情况进行熟悉。
(2)管沟开挖
施工时技术人员按图纸定桩、放线,为保证管位开挖不偏移通常采用30米一桩的双道白灰线。对于在沥青或水泥路底下的管线,我们通常会先用切割机割两条线在路面,让后再用风爆机破除沥青或混泥土。城市道路下有很多电线或光缆等隐蔽设施,所以一般不采用机械开挖,以免造成其他经济损失。开挖南方多雨地区的土方,挖除的土堆距沟边不能小于50cm,不允许直接推在管沟沟壁两边以免造成塌方。通常会铺0.15m整平夯实的素土或砂土在沟底有偏硬的构造物上。
(3)PE管焊接
目前PE管的焊接主要由热熔对接和电熔焊接组成,焊接过程中必须记录以下焊接参数,自检焊缝,焊接要严格根据我国规范进行操作,合格后方可进入下一焊缝焊接。目前燃气管道普遍采用套接电熔管件的连接方法,这种方法主要是将两根要连接的PE管插入埋有电热丝的套管中,正确选择熔接时间,加热至熔化温度进行电熔接。连接完成后要等PE管冷却到环境温度,并对PE管进行质量检查,合格后方进行下一道工序。
PE燃气管道焊接的技术参数表
(4)管吹技术与注意事项
当新安装的煤气管道与已运行的煤气管道相连接或已投入运行的管道受到损坏需要修补截换管段时,需要进行带气接管,聚乙烯塑料煤气管采用压管器进行紧急切断。带气接管前,应由专业人员确定施工方案,确定煤气流动方向,关闭需要暂时停气的调压器。当管道中遇到赃物堵塞时,要利用管吹技术进行吹扫,且风速不得小于20m/S,并于排出口检查,直至无赃物时方为合格。
(5)PE管气密性与强度检测
检测试验中PE管里面的介质主要为温度小40摄氏度的空气,强度试验中的压力为1.5倍设计压力即0.45Mpa,稳定持续压1个小时。试验时注意观察仪表的变化,同时沿管道线检查。气密性试验中,1.15倍设计压力即0.345Mpa,稳压24小时。
气密性和强度的合格标准为:修正压力降≤允许压力降
即
式中:,为试验开始及终止时压力计读数(Pa); ,为试验开始及终止时气压计读数(Pa); , 为试验开始及终止时管内温度(℃);为允许压力降(Pa);T―为试验时间(h); 、 为各管段内径(m)为各管段长度(m)。
(6)回填管沟和表面恢复
在管道气密性和强度满足要求后进行管沟回填施工,距管顶15公分填细砂,然后分厚度为300mm一层填杂砂石夯实。通常会在回填好的表面设置一个警示标志,保护管道在日后的运行中免受人为的意外损坏。
目前,管网建设的主流趋势为聚乙烯燃气管道,这一燃气材料在设计上具有较强的优越性,并且能够满足使用功能的不同,与一般的管网材料相比,所具有的优势更多。除了具有抗震性以及耐腐蚀性的特点外,在施工时也具有一定的优越性,例如具有可焊接性,便于管网工程的施工。更重要的是,在使用寿命上也是一项重要的创新,对于现代化的发展建设来说,既能满足节约的要求,又能确保其使用性能,因此可以说是一项创新性的发展。可见在今后的城市管网建设中,聚乙烯燃气管道必将会成为生活中必不可少的组成部分之一。
1聚乙烯管材的特点
从聚乙烯管材的性质上分析,因为这种管材的材质属于一种高分子的化合物,主要是由两种元素构成的:一种是碳元素;另一种是氢元素,还有一些其他的分子结构。所以从构成上来看,并不含有有害的物质,因此管材属于无毒无害的材质,在使用时也不会影响人们的身体健康,同时也不会因为环境的改变而释放出有害物质,所以对于工程的施工来说具有重要的意义。不仅是在我国,在国外的管网施工中也是一种十分普遍的使用材料。另外,聚乙燃气管道还能够进行有效的连接,过去所使用的钢管并不能进行弯曲,而聚乙烯管材就可以实现这一要求。在施工时,聚乙烯管材能够带气作业,这是一项创新性的特点,正是因为这一特点,为施工带来了更加便捷的特点。在使用寿命上,如果不出现意外,一般可以使用50年以上,所以说其发展空间是十分广泛的。但是聚乙烯管材也并不是完美无缺的,例如在使用的过程中就不如钢管具有较高的强度,同时受到人为破坏的可能性也很高,这种材质的管材只能在地下进行施工建设,一旦受到紫外线的影响,就会失去原有的功能。此外,对于气温等环境的要求也更加敏感,所以应该辩证地看待聚乙烯管材的使用。
2聚乙烯燃气管道设计要点
2.1材料的选择
针对上文中对聚乙烯管材性能的初步了解,在对管道进行设计的过程中,首先应该选用专门的管道材料进行施工。考虑到聚乙烯管材应该避免紫外线的照射,所以在进行配料的过程中,可以适当添加一些能够吸收紫外线的氧化剂等,并且保证所添加的各种添加剂能够均匀有效地分布在管网中。管材的选用还应该注意的要点是从施工的地质条件出发,对地质环境进行详细的勘测,防止土质中含有腐蚀性的元素影响聚乙烯管网的使用。根据燃气在工作时的压力不同,所选用的施工方式也具有一定的差异性,但是我国目前的管网工程中主要应用的两种材质分别是PE80、PEl00。这两个系列在当前的管网工程施工中具有广泛的应用空间。
2.2工作压力的设计
在对管网进行工作压力的设计时,需要充分考虑到管网材料的应用性能,具体内容既包含其最小的强度,又包含材料的厚度以及相关的安全系数等。通过对管网材料的详细比较,笔者主要从以下四个方面对工作压力的设计进行阐述:第一,对管道工作压力的设定不是随意设计的,而是经过精准的公式计算实现的。管道能够允许的最大工作压力一般不超过10MPa,根据管网材质的不同,工作压力的设定值也存在一定的差异。例如10MPa,就是PE100所能承受的最大工作压力,其安全系数通常被设定为2.0以上。第二,在考虑工作压力的设计时,还要将一些添加剂所产生的影响充分考虑在内。如芳香烃类物质就是一种常见的物质,同时受到施工条件的限制,也会对管材的工作压力产生一定的影响,所以应该进行更加全面的考虑。第三,温度是影响工作压力设计的另一项重要因素,如果燃气的温度升高,那么就会对管网的使用能力产生一定的影响,此时需要对燃气温度加以控制,以此实现对工作压力稳定性的设计。第四,在对燃气管道进行设计的过程中,根据焊接管件方位的不同,所承受的压力能力也不同,这时应该将工作压力控制在0.2MPa以内的范围中,确保其安全性的设计。
2.3管道深埋设计
燃气管道所埋设的深度应该按照比例的要求进行施工设计,同时也要考虑到覆土的厚度,例如车行道与非车行道对管道深埋的要求就不同,前者更深一些,可以达到0.9m以上,后者较浅,一般在0.6m左右。而在机动车辆无法通行的地区所敷设的管道深度一般设计为0.5m以上,如果管道处在水田的下方,那么整体的深度应该在0.8m以上,这样才能确保管道的深埋设计符合施工的要求。
2.4管沟基础设计
对于基础工程的施工设计,应该首先考虑地基的实际情况,例如是否存在坚硬的土块会影响到管材等问题。如果存在这样的问题,那么应该采取有效的措施对其进行解决。通常情况下,使用的方法是采用细砂将其敷设开来,对于地基不稳定的地区或是容易产生沉降的位置,主要是运用防沉降的措施来进行预防性的设计与施工,以确保在施工时的安全与稳定,实现高品质的管网工程施工。
3聚乙烯燃气管道施工要点分析
3.1管道接收、装卸
管材的验收工作是施工前首要的施工项目,因为管材的质量对管网工程的整体性具有直接影响,所以在材料验收时要做到说明书、质量保证书以及相关材料证书的齐全,并且保证外包装是没有破损的。在满足材料质量安全性的要求后,对其性能进行全面的测试,尤其是要注重对气密性进行试验,观察是否存在漏气的现象。在满足材质质量的要求后,方可对施工材料进行交接处理,完成管道材料的接收以及验收工作。在进行装卸时,工作人员自身应该具备足够的安全意识,将安全施工放在首要的位置上,对高空作业进行严格的安全管理,并且进行更加平稳的现场操作。施工时同时兼顾质与量的要求,从现场的整体情况出发进行施工,避免对管道造成更加严重的伤害,这是装卸时的重点问题。
3.2布管
在对管道进行布管的过程中,工作时的手法应该注意,要将管道的首尾衔接在一起,而不应该采用滚落的方式下管,这样极容易对管材造成伤害,管壁与管沟之间的距离应该保持在0.5m以上。如果在施工现场还有一些散管有待处理,那么主要采用的方式则为吊车布管,使用吊钩对管材进行吊装。在整个布管的过程中,绝对不能出现管材的变形或被破坏的情况,否则对工程质量就会产生不同程度的影响。
3.3聚乙烯管的焊接
在进行焊接时,通常采用的方式主要包含两种:一种方式是进行热熔焊接;另一种方式是进行电熔焊接。无论采用哪种方式,在实际使用的过程中,都要详细记录下相应的数据,以便为后续的施工环节提供更全面的理论基础。我国相关规定已经对焊接的质量进行了严格的阐述,所以只要根据施工要求进行施工,就能确保燃气管道的施工质量,在一个环节完成后再进行下一个环节的施工建设,使得每一道工序都是经过严格检验的。将焊接温度控制在一定的范围内,并且进行通风处理,使得整个焊接的环境符合施工要求。
3.4管沟开挖
核实开挖前检查白灰线是否正确,管沟开挖采用机械开挖,不适宜机械开挖的地段采用人工开挖,管沟开挖前先做好技术交底工作。开挖的土必须堆放在非组焊作业一侧的临时占地边界内,堆土高度不大于1.5m。管线与其他管道交叉及相邻敷设段,严禁机械开挖。管道与其他建筑物、构筑物的基础或相邻管道之间的水平净距符合GB50028-2006要求。管沟开挖要尽快请监理检验并及时修整清沟,合格后尽快进行管子下沟,沟下管口做好封堵,防止进水。
3.5管线下沟回填
管线下沟前必须对管沟进行认真的检查清理和复测,组织监理、业主和管线安装施工单位、管沟开掘施工单位共同参加验收,管沟标高及垫层符合图纸及规范要求时,方可下沟。对于塌方较大的管沟段,清理后应进行复测,以保证管沟达到设计深度。起吊用具采用尼龙吊带,避免管道碰撞沟壁,以减少沟壁塌方和管线损伤。管道下沟时,应轻轻放至沟底,管子在沟底内标高正确,不得有悬空段。经监理工程师检查并认为下沟的管子符合设计及规范要求时才可进行回填工作。回填应先用砂土或素土将管底空隙填实,然后从管道两侧开始回填至管顶以上0.3m处分层夯实,用原土回填。如原土不符合标准,应另地取土回填。回填时将敷设时所有垫块全部拆除,若沟内有积水应先将积水抽干后再回填。当管道埋设地基为坚硬土石时,应铺垫细纱或细土,在警示带上标出醒目的提示字样。
3.6管道吹扫、试压
在完成聚乙烯管材的安装后,不能贸然进行使用,还要在使用前进行相关的试验,确保外观符合相应的标准后,再对内部的性能进行检验,以确保其符合工程的相关要求。一方面要进行强度试验;另一方面还要进行气密性试验,但是需要注意的是,事先都要进行吹扫,以降低不良因素对试验产生的影响。进行强度试验时,可以使用生活中常见的肥皂液用以检验管道是否存在漏气的状况,此时将压缩机安装在分离器以及过滤器中,避免有害物质进入管道中影响试验结果。在进行气密性试验的过程中,需要进行稳压处理。一般在24h后,管道中的压力方可稳定下来,如果发现有漏点,那么就要及时解决,通过不断测试直到达到完全密闭性的要求后方可认定为检验合格,这样对管道工程的整体质量也是一个重要的保障。
4结语
总之,聚乙烯管材由于其良好的性能、简便的施工技术等,而在燃气管道施工中占有非常重要的地位,并且在其他市政工程中得到了广泛的应用,相信在未来会具有更加广阔的发展空间,从而促进城市燃气工程的不断发展。
作者:王恒达 单位:黑龙江省建设集团有限公司
参考文献:
[1]任晓云.PE燃气管道施工质量探讨[J].中国科技博览,2010,(14).
[2]高立新.聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[J].特种结构,2009,(5).
PE燃气管道主要是以高密度聚乙烯原料为主,是我国现代化燃气管道工程在施工过程中,重点应用的一项施工原料,主要是因为PE燃气管道的使用寿命相对较长,使用性能相对较为良好,具有良好的耐磨、坚韧度等性能,并且施工流程相对较为便捷,其成本的费用也相对较低。因此,在PE燃气管道施工的过程中,应当对其相应的技术施工要点,进行全面的了解和掌握,只有掌握每一个技术的实施要点,这样才能提升PE燃气管道施工的质量,将该项技术的优势得以全面发挥,这样不仅有利于我国燃气工程的发展,对我国社会的发展也是非常有利的。
1 PE燃气管道施工技术的优势
1.1 施工成本相对较低
燃气管道是我国城市燃气管道中,重要的组成部分,为人们的日常生活提供了相对便利的条件。传统燃气管道在施工的过程中,不仅其施工流程相对较为复杂,其施工的成本也相对较高,导致其经济效益也会有所下降。然而,在PE燃气管道施工技术运用的过程中,对其成本进行了有效的控制以及有所降低,提升了其经济效益,主要可以从以下几个方面展现:
(1)主要是因为PE燃气管道的价格相对较为便宜,其施工的年期也相对较长,一般情况下其年限一般为50年。但是,传统燃气管道使用的年期仅仅只有18年,这样综合比较的话,PE燃气管道施工工程具有良好的投资效益。
(2)PE燃气管道也具有良好的韧性,可以简化很多的施工流程,只需要将PE燃气管道放在已经挖好的沟渠内即可,不需要做其他的辅助流程,其施工的工程量相对较小,这样在一定程度上也节约了其施工的成本。
(3)传统的燃气管理无损伤的费用相对较高,这样对其施工的成本也会有所增加。然而PE燃气管道的检测方式相对较高,并且具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能,这样在一定程度上也有效的降低了该工程施工成本的费用。
1.2 使用寿命相对较为良好
由于PE燃气管道是聚乙烯的高分子聚合物,具有良好的稳定、安全等性能,同时凭借着良好的耐碱性,使PE燃气管道具有一定的耐腐蚀性,不需要对管道的外表再做任何的耐腐蚀保护,从而PE燃气管道的使用寿命,也会有着一定程度上的增加,若是不出现任何的意外,其施工的使用寿命可以到50年。
2 PE燃气管道施工技术的实施要点
2.1 PE燃气管道的焊接实施技术要点
焊接是PE燃气管道施工技术运用过程中,非常重要的一项技术形式,对其施工质量的提升,起到了非常重要的作用和意义。在PE燃气管道焊接的过程中,通常利用的电熔和热熔等技术形式,并且应当对其工艺参数进行全面的选择,例如:表1所示。但是,在PE燃气管道焊接之前,应当对其管道焊接的表面,进行全面处理工作,尤其是表面的灰尘、污渍、油污等方面,进行全面的处理。同时,若是其管道的刮痕相对较大的情况下,需要进行及时的切除,然后在将管道与管道焊接的对口,进行全面的消切,其焊接对口的厚度,也应当的给予足够的重视。另外,在焊接的过程中,其对口的缝隙应当进行全面的调整,同时在焊接工作结束以后,应当对其焊接表面的干净程度,以及空隙程度进行检查,这样才能在最大程度上保证PE燃气管道焊接的质量。
2.2 管道铺设
在PE燃气管道施工的过程中,不仅仅要根据我国相关的施工规定,进行全面的铺设,也应当根据PE燃气管道自身的性能,进行全面的安装。同时,在PE燃气管道施工的过程中,由于PE燃气管道的强度相对较低,那么就要在管材的外部做好相应的荷载力。同时,在PE燃气管道施工的过程中,应当根据相应的规定:《城镇燃气输配工程施工及验收规范》和《聚乙烯燃气管道工程技术规范》;若是在铺设的过程中,其铺设的地点在水田的话,其铺设的深度应当不小于0.8m;若是在飞行车道的话,其深度应当不小于0.6m;铺设若是在行车道的话,其深度应当不小于0.9m;另外,在PE燃气管道施工的过程中,由于管道的坚韧度相对较为良好,具有良好的弯曲性能。但是,若是管材若是弯曲相对严重的情况下,其外侧就会产生一定程度上的应拉力,这样就会导其管材发生变形的现象,这样对其施工的质量就会造成乐氐挠跋臁
因此,应当根据其管材的弯曲的程度,进行全面的施工,避免其外侧的应拉力相对过大。除此之外,在PE燃气管道施工的过程中,其PE燃气管道的附近不能存在腐蚀性液体、易爆、易燃等物品,并且不能从大型建筑工程的底部进行穿越。若是只能从大型建筑工程底部穿越的话,应当做好相应的保护措施,这样才能保证PE燃气管道施工的质量,将PE燃气管道施工技术的优势,得以全面的展现。
2.3 密度检测
在PE燃气管道施工的过程中,对其强度的检验是非常重要的,也是提升施工质量的重要因素。因此,在施工的过程中,应当加强其密度的检测,应当严格的按照《聚乙烯燃气管道工程技术》中的相关规定,可以对其部内部的压力进行全面的设计,一般情况下其压力为1.5倍,稳压至少为1h。同时,在检验的过程中,也应当对其压力表进行全面的观察,若是其压力表没有明显的下降变化,就说明其PE燃气管道施工质量也相对较为合格。另外,在PE燃气管道施工的过程中,也应当对其气密进行全面的测试,其压力应当调节为1.15倍,稳压在24h,并且在检测时每小时记录一次,这样才能根据其变化的情况,对施工工程进行调整,提升PE燃气管道施工的质量。
3 结束语
综上所述,本文对PE燃气管道施工技术的一些优势,以及实施要点,进行了简要的分析和阐述,从而有效的提升了PE燃气管道施工的质量,对我国燃气施工工程的发展,奠定了重要的基础。
参考文献
[1]何超,刘新伟.浅略PE燃气管道施工技术及应用分析[J].四川水泥,2016,01:199.
[2]黄毅鹏.PE燃气管道施工的特点及实施方法分析[J].企业技术开发,2016,06:153+155.
一、高层住宅燃气管道的设计
高层住宅燃气管道设计过程中,需综合考虑高层住宅地基沉降、附加压力以及燃气立管温差等影响因素,同时还需采取相应的安全措施,避免发生燃气泄漏事故。
1、高层住宅地基沉降
高层住宅燃气管道设计过程中,需严格按照相关燃气设计的规范进行。同时还需结合施工现场实际的地质情况,重点将高层住宅区的地基沉降问题考虑到设计中去,避免燃气引入管受地基沉降的影响出现挤压、变形或断裂的情况,而造成燃气泄漏引发安全事故。
通常情况下,燃气引入管与建筑物呈垂直分布,并贯穿于建筑物墙体中,其受力的因素主要是因为建筑物的沉降而给管道横截面事施加剪切力。普通民用住宅中大多采用大直径的套管抵消地基沉降时对引入管的影响。而高层住宅的平均沉降约为200mm,若仍采用大直径套管,无法达到抵消影响燃气引入管的沉降问题。这时,需通过设置或安装补偿器对其进行补偿,确保燃气引入管不受地基沉降的影响。
但需注意的是,补偿器需采用波纹管或II型补偿器,严禁使用填料型的补偿器。其具体补偿方式,首先需根据高层建筑设计单位核定的地基沉降量,计算燃气引入管补偿器需补偿的量;其次确定补偿器安装的位置;最后再在补偿器来气的方向安装球阀,确保紧急抢修或维护时能够及时阻断燃气继续运行。
2、高层住宅附加压力
民用住宅区燃气管线的运行多采用调压箱低压入户的方式,而燃气立管的高程差会对燃气的附加压力造成影响。因此,在对低压燃气管道的阻力进行计算时,需将附加压力计算在内,其计算公式为:H=h(Pk-Pm)×9.8。式中,H为燃气附加压力,Pk,Pm为空气、燃气的密度;h为燃气管道起点到终点的高程差。
由上式可知,H=4.818h,即燃气立管没上升1m,管道的附加压力随之增加4.818Pa。我国民用燃灶的额定压力通常为2000Pa,按照燃气设计的相关规范,燃灶前燃气的压力应在1500-3000Pa之间,一旦超出这个范围,燃气燃烧极不稳定,容易引起回火、脱火,甚至会产生大量的一氧化碳气体,最终导致安全事故的发生。
取某省高层住宅区调压箱后压力2200-2500Pa之间最不利的因素,沿途的管线均没有用气的用户,此时管线的阻力约为0,压力表数值为100Pa,可计算最高用气点124m以下高程差的燃灶压力小于3000Pa[2]。此时,即使不计燃气的附加压力仍符合供气的要求;但若缩小用户燃灶前压力的波动区域,确保供气平稳时,需缩小立管的管径,并进行分层变径增加管阻,降低附加压力对立管的影响。
3、高层住宅燃气立管温差
高层住宅燃气立管容易受热胀冷缩及自重等因素的影响,因此,在对管道固定、活动支架以及管道补偿进行设计时,需将其考虑燃气立管的温差,避免燃气管道出现折断或变形现象。除此之外,高层住宅燃气立管较长,因此燃气管道伸缩量的绝对值同样会受到温差的影响,其具体伸缩量计算公式为:L=103(t2-t1)aL,式中,L为管道的伸缩量,a为管材膨胀的系数,L为管道的长度。t2-t1是安装时最热或最冷时的温差。
某省最热温度约为29℃,最冷温度在6-10℃之间,因此最热或最冷时的温差约为22℃,按100m32层计算,燃气管道的伸缩量约为36mm,采用波纹补偿器,其补偿功能为20mm,那么,只需在16层设置双波节的补偿器就能够抵消温差对燃气立管的影响。
4、高层住宅燃气管道安全措施的设计
高层住宅在消防安全方面具有特殊性,这就决定了设计时必须采取相应的措施确保燃气管道的安全、可靠。高层住宅燃气管道安全措施的设计主要从以下几个方面进行:首先,在燃气引入管上安装切断阀,确保紧急维修时能够及时切断燃气的输送;其次,在高层住宅室内安装自动载断燃气泄漏的报警装置,防止燃气泄漏事故发生;最后,还应根据燃气管线预备的通道及使用燃气房屋的换气及通风效果进行设计。
二、高层住宅燃气管道施工技术的应用
1、高层住宅燃气引入管的施工技术
将室外与室内燃气管道相连的管道即为燃气引入管,高层住宅在对该管道进行施工时,可通过地上、地下两种方式进行引入。
(1)地上引入方式
若燃气为天然气时,通常都是在高层住宅竣工后才运作,这样燃气引入管只能采取地上引入的方式沿外墙进行敷设,当到达一定高度时再穿过建筑物的外墙引入室内。地上引入可分为高立管及低立管两种引入法。高立管引入主要是将燃气立管全部敷设到建筑物的外墙上,然后再通过分管分别引入各用户点;低立管引入则是在离地面约0.5-0.8m处,使其进入到室内。采用地上引入方式引入燃气管道时,需做好与之相应的措施确保管道运行的安全。地上燃气管道虽会破坏高层住宅的美感,但维修较为方便。因此,在实际施工过程中,通常采用地上引入方式的低立管引入法将其进入室内。
(2)地下引入方式
地下引入方式主要是将室外的燃气管道穿过房屋基层,直达厨房地面。地下燃气管道在距离地面约0.5m处位置时,应首先安装一个三通的清扫口,同时,在穿墙及地面时须加设套管。此种引入方式较为隐秘,不会对建筑物的美观造成影响,但需和建筑施工单位紧密合作,且维修较为不便。因此,实际工程中甚少使用该方法。
2、高层住宅室内燃气立管的施工技术
高层住宅室内燃气管道的敷设,要避免穿过卧室、卫生间以及防火分区,且不能将固定管道的支承设在螺纹的连接处以及焊口处。室内墙面与燃气钢管之间的净距需符合以下条件:管径DN50时,净距为9cm。
室内燃气管道上安装活接头时,需注意活接头垫片禁止使用石棉型或天然橡胶型的,应选择聚四氟乙烯材质的垫片且厚度应≥1.5mm;燃气的主立管两层需安装一个活接头,若遇球阀时,活接头应安装在球阀后的20cm处。
地下室内燃气管道的安装,应选择法兰连接及无缝钢管进行手工焊接。采用法兰连接时法须确保法兰材料与钢管是否相同,且在焊接管道及法兰盘时需采用双面焊接的方式。
3、室内燃气管线的试验
高层住宅室内燃气管道施工完毕后,需对燃气管线进行强度试验、严密性试验等。在进行强度试验前,需对燃气管道进行吹扫,然后在进行强度试验。试验的范围主要是进气总阀至表前总阀;且设计压力>5kPa时的试验压力应是其1.5倍,且须>0.1MPa;设计压力≤5kPa时的试验压力是0.1MPa。
对室内燃气管线的严密性进行试验时,需分两步进行:第一步是在接通燃气前,采用7kPa压力对进气总阀至表前总阀进行试验;第二部是接通煤气后,用3kPa压力从进气总阀至燃灶阀前进行试验;两步均通过压力计进行观测,10分钟压力不下降表示合格。
三、结束语
综上所述,随着高层建筑居民管道燃气的快速发展,如何确保燃气工程建设质量,保证居民的用气安全,维护社会的和谐稳定,已经成为燃气行业技术管理中的重中之重。因此,我们必须在设计、施工和运行的工程中避免安全隐患的存在,保证用户安全、可靠、满意地用气,使燃气工程成为真正的放心工程。
参考文献
[1]谢炎.浅议高层住宅燃气管道设计及其施工技术[J].投资与合作,2012,26(12):256-257.
中图分类号:TU74 文献标识码:A
一、聚乙烯管道概述
高密度聚乙烯管,简称PE管具有着优良的品质而受到燃气管道工程建设的青睐,作为输气管道,高密度聚乙烯管被越来越多的燃气企业所选择。高密度聚乙烯管相比于铸铁管、焊接钢管、无缝钢管等金属管材,具有很多特点,如较高的经济型、安装时省略了管道防腐步骤、维护费用低廉等。
小到天然气小截面黄管,大到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管,聚乙烯管道具有较为广泛的应用范围。具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。化学品会产生化学腐蚀,例如:卤化烃、腐蚀性氧化剂,芳香烃等。电性能较好,尤其是绝缘介电强度高,因此非常适用于电线电缆。在常温甚至在-40F低温度下均如此,高分子量等级具有较高的抗冲击性。聚乙烯无毒,无臭,手感似蜡,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,英文简称PE。工业上,同时包括少量 α-烯烃与乙烯与的共聚物。具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,其最低使用温度可达-70℃~-100℃,能耐大多数酸碱的侵蚀,但却不耐氧化性质的酸。在常温条件下,电绝缘性能优良,吸水性小,不溶于一般溶剂。但聚乙烯对如化学与机械作用等环境应力具有敏感性,耐老化性与耐热性差。因品种不同,聚乙烯性质各异,分子密度和结构决定了其性质。生产方法的不同,可获得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的产物。
二、高密度聚乙烯管应用条件
高密度聚乙烯管在铺设时可轻易将障碍物绕过,进行蛇行铺设,达到减少接头数量的目的。不仅如此,其管材能够盘成卷,柔韧性较好。高密度聚乙烯管能够多次加工成型,其属于热塑性材料,同时也实现了电熔连接和热熔连接。经过验证,高密度聚乙烯管在抵抗自然灾害影响等方面具有良好效果,如抵抗地震等。且断裂延伸率较高、抗冲击性能良好、有着较低气体渗透率、以及气密性较好。因此,高密度聚乙烯管不适合用于露天明管,适用于铺设的燃气管道工程埋地管。
三、高密度聚乙烯管施工技术
1 安装与检验高密度聚乙烯管
检验材料、焊接高密度聚乙烯管、吹扫管道、进行气密与强度的试验,这些内容就是高密度聚乙烯管的施工步骤。①检验材料,管件与管材应具有生产厂家的合格证以及产品质量检验报告。检查过程中,应严格管件、管材几何尺寸以及外观,管件、管材的外、内表面是否存在颜色不均、杂志、凹陷、划伤等。②焊接高密度聚乙烯管,须按照国家相关规范及厂家所提供的数据进行焊接操作,焊接高密度聚乙烯管氛围热熔对接与电熔焊接。在各压力参数中叠加焊接时拖动压力,在进行焊接的过程中,应记录下焊接时间、管子插入管件的深度、电熔焊的焊接电压、焊接人员姓名、焊机型号、焊接压力、冷却时间、吸热焊接时间、被焊物规格、环境温度等焊接参数,并自建焊缝,当达标后,才可实施下一焊缝焊接。③吹扫管道,燃气管道吹扫风速不得低于每秒20m,检查可采用排出口置白布的方式,压缩空气为吹扫介质,合格以吹出气流中不存在赃物为标准。④进行气密与强度的试验,将压缩空气作为试验介质,压力降公式如下:
公式中为各管段长度,单位m;是各管段的内径,单位m;试验时间为,单位h;为允许压力降,单位。
2 回填管沟与恢复路面
在回填管沟时,在管顶15厘米处填入细砂,在对杂砂石进行分层回填,并逐层夯实。在日后运行中,为保护管道免受意外人为损坏,将警示带设置于距离管顶的五百毫米处。路面砼恢复施工按照高一级强度进行。铺砖于细砂垫层找平后,之后灌缝采用细砂。
四、高密度聚乙烯管道技术特点及发展
高密度聚乙烯管密度仅为铜管的八分之一,且容易弯曲、便于搬运、重量轻。具有施工快捷、无须防腐处理、焊接工艺较为简单等施工性能。该管经济效益显著,相比于金属管道,其投资省、成本低,能降低百分之三十左右的投资。且与相同直径管道相比,该管管壁平滑,能够增大流量、提升介质流速,既节省动力的消耗,还可以输送更多流量。高密度聚乙烯管不易滋生细菌,无结垢层,五毒材质。地埋管道在+40℃至-20℃的范围内可使用五十年以上,抗腐蚀、寿命长。与钢管相比,高密度聚乙烯管的寿命是其四倍,不仅如此,耐冲击强度、抗磨损性能、抗冲击性能优于金属管道,柔性好、管材密度高。
高密度聚乙烯用途诸多,例如:电线、电缆等。管材应用范围小到天然气小截面黄管,大到城市和工业管道的厚壁黑管。大直径空壁管经常用于混凝土制成的雨水排水管中。注射-吹塑经常用于更小的容器的制造,
尽管高密度聚乙烯管优点诸多,但仍有自身的缺陷,在长期的温度、介质、应力等作用下,高密度聚乙烯管材料强度会逐渐降低,发生老化,对此设计年限时的强度是设计高密度聚乙烯管道时对材料的要求。
结语
1引言
燃气管道作为一种为城镇工业、居民输送燃料的特种设备,在改善人民的生活质量及社会主义现代化建设方面起到非常重要的作用。焊接是燃气管道安装的主要工序,焊接质量的好坏直接关系到燃气管道是否能够安全运行。因此确保燃气管道的焊接质量就显得尤为重要。
燃气管网采用的管材一般为10、20低碳钢,可焊性好,通常在管道施工中采用的焊接方法为手工电弧焊,对焊工的操作技术要求高,其焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术水平。在施工检验过程中发现手弧焊焊缝的质量合格率,特别是X射线探伤的一次合格率偏低,即使是技术水平较高焊工一次合格率也仅为80%左右,且Ⅰ、Ⅱ级片的比例极少。造成焊缝探伤不合格的重要因素是焊缝的内部存在超标缺陷,而且主要产生在焊缝的打底焊道部分。超标缺陷多为夹杂、气孔及未熔合,其中最常见的缺陷为夹杂。经分析,造成超标缺陷的原因是多方面的,但主要原因是:由于手弧焊采用的焊接材料为电焊条,焊接过程中对熔池进行气渣联合保护,打底焊时,为了确保获得良好的背面成型效果,一般采用灭弧焊。灭弧焊单位时间内输入的焊接线能量较连弧焊要少,冷却速度快,熔池冷却时部分熔渣来不及溢出造成夹杂;此外,因管件焊缝较弯曲,各部位焊缝焊接手法不一,易引起打底焊道表面高低差较大,形成焊渣死角造成清渣困难,当焊第二道焊缝时造成层间夹渣或夹渣性未熔合。
由此得知,如何确保燃气管道焊缝的焊接质量,提高焊缝的X射线探伤依次合格率,关键在与如何确保打底层焊道的焊接质量。因此,有必要采用新的焊接工艺。
2 氩弧焊打底技术的应用
为了提高燃气管网的施工质量,我们采用了一种新的氩电联焊焊接工艺――氩弧焊打底,手弧焊盖面。既打底焊道采用氩弧焊工艺,其他焊道采用手弧焊进行盖面。该工艺在某市多项燃气管道工程的实践应用中取得较好的效果。下面对此工艺进行介绍。
2.1 氩弧焊概述。
氩弧焊是气体保护焊的一种,分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。我们工艺中所讲的氩弧焊是指钨极氩弧焊(又称TIG焊),属于非熔化极氩弧焊,它是利用难熔金属钨和钨的合金棒作为电极,通过使钨极与工作之间产生电弧,并利用氩气严密的保护钨极、焊丝和熔池进行焊接的一种方法。TIG焊具有以下优点:
2.1.1 电弧为明弧,在焊接过程中便于控制调整,可进行全位置焊接;
2.1.2 打底焊时可采用连弧焊,焊接速度快,质量高,熔渣几乎没有;
2.1.3 电极不熔化,易维持恒定的电弧长度,焊接过程稳定;
2.1.4 氩气是最稳定的惰性气体之一,比空气重,焊接时在电弧周围形成一圈稳定的气体保护层,不会出现气孔和合金元素烧损,焊缝质量高。
2.2 焊接技术
2.2.1 接头准备。
焊接接头准备的质量(包括接头形式的选择)对焊接质量的影响极大。根据管道壁厚及形状特点,为了保证管道对接时的焊接质量,采用V型坡口对接形式。
2.2.2 焊接清理。
TIG焊对于工件和填充金属表面的污染比较敏感,焊前必须除去表面的油污、氧化膜等。施工中常用的清理方法为机械清理,即用砂轮、纱布打磨或刮刀刮削,将坡口区域和焊丝金属表面的氧化膜、锈蚀污染以及生产中造成的氧化皮去除。机械清理要在临焊之前进行。
2.2.3 电源种类与极性。
对于氩弧焊打底,为了减少钨极的烧损,选用直流正接法;对于手焊弧,为了提高焊接速度,采用直流反接法
2.2.4 焊接工艺参数。
根据管道的壁厚范围,管道的对接焊采用单道三层焊。氩弧焊打底焊丝选用φ2.0mm的JM-56镀铜焊丝,保护气体为纯度99.9%以上的氩气,电极采用φ2.4mm的铈钨极。填充及盖面层采用手弧焊,焊条选用φ2.5mm、φ3.2mm的E4303的E4303钛钙型低碳钢焊条。各层的焊接方法、焊材种类及相关工艺参数
2.2.5 焊接操作。
氩弧焊打底操作的关键点如下:
(1)要注意保持适宜的电弧长度。因为氩弧的挺度稍差,弧长控制不好会降低保护效果影响接头质量。
(2)要根据焊接的位置掌握好焊枪角度。
(3)要处理好填丝角度和填充位置。同时要注意焊接过程中填丝的端头不要退出气体保护区,以免高温焊丝被空气氧化。填丝时不要触及钨丝,以免污染电极。填丝要均匀稳定地送入熔池,不可乱动,以免破坏保护气流
(4)要注意掌握引弧、收弧操作。
(5)野外施工中要注意做好防风措施,保证氩气保护气流不被破坏。
3 结语
实践证明,燃气管道施工中采用氩弧焊打底技术,较手弧焊打底显示出极大的优越性:焊接质量稳定可靠,焊接速度快,减轻劳动强度,提高劳动效率,效果显著,特别是大大提高了一次焊接合格率。例如某市与市管道工程施工中全部采用了氩弧焊打底、手弧焊盖面焊接工艺。在近3个月的施工中,共完成56Km5432道219管道焊口的焊接安装工作,按比例进行X射线抽拍焊缝646道,总片数2587张,X射线探伤Ⅲ级片以上一次合格率达99.9%,Ⅱ级片以上一次合格率达95.1%,保证了燃气管道接口的焊接质量。
因为氩弧焊的焊接材料比手弧焊的焊接材料成本要高,表面上看采用氩弧焊打底会造成工程成本的提高,但实际上并不是这样,以某管道工程为例,经核算:采用氩弧焊打底、手弧焊盖面工艺比采用手弧焊工艺焊接材料成本增加约3万元,但因为氩弧焊打底的焊接质量较高,焊接质量可靠,较大的提高施工效率,焊缝检验一次合格率高,减少了焊缝返修及拍片次数,按工期缩短所节省的人工费及因焊接质量提高所节省的返修及拍片费计,共计节省费用为15万元。管道工程采用了氩弧焊打底工艺后,工程总成本比手弧焊降低了12万元。所以氩弧焊打底应用于燃气管道施工上,不但提高了施工焊接质量,而且还会带来较大的经济效益。氩弧焊打底留在管道中的焊渣量几乎没有,有效防止焊接过程中污染管道内部,保证以后管道输气的洁净度。故氩弧焊打底、手弧焊盖面在燃气管道施工中不失为一种先进、实用的焊接工艺。
中图分类号:TU99文献标识码: A
引言
城镇化建设进程的加快,配套设施的建设也逐步的成为当前我国施工建设的重点内容。其中燃气管网的建设是保证居民正常生产生活的重点工程之一。
一、聚乙烯燃气管道要求
承担埋地聚乙烯管道的设计、安装施工、监理单位必须取得作业资质,且应在有效期内;焊接人员应经过专业技术培训后且考核合格方能从事管道的焊接工作,工作中须遵守当地政府对燃气工程管理的相关规定。工程开工之前应到当地的建设行政主管部门办理施工许可证,这点许多建设、安装及监检单位容易忽视。此外应进行图纸会审,并向当地特种设备安全监察管理部门办理施工告知,指定监检机构对该施工的燃气管道经行安装监督检验。
对管道、管件的材料要核查其合格证、检测报告、使用的聚乙烯原料级别和牌号、外观、颜色、长度、不圆度、外径及壁厚、生产日期、产品标志。当核查时发现管材及附件、焊机等设备资料与实物不一致或是有问题时、外观检查发现明显存在缺陷时,应对其质量按有关的产品标准检验,当检验结果合格后方可使用,材质确认应到现场核查。此外须保证管材和管件从生产到使用分别不超过1年和2年。超期使用时加以重新抽样并对其性能进行检验,合格后方可使用。
聚乙烯(PE)管道易被划伤,损坏后很难修复,所以在管道的装卸、运输和存放时要按要求进行,尽量避免损伤。另外为了便于现场施工的顺利进行和管理,不仅要做到材料先进先出,而且要保证材料在露天长期放置不致使其被偷盗、破坏及损伤。
二、聚乙烯燃气管道施工技术要点
(一)PE燃气管的运输
在搬运PE燃气管时,不得抛、摔、滚、拖;在冬季搬运时,应小心轻放,当采用机械设备吊装直管时,不得采用金属绳(带)吊装。管材运输时,应放置在带挡板的平底车上,堆放处不得有可能损伤管材的尖凸物,应采用非金属绳(带)捆扎、固定,并应有防晒措施。PE管从库房出库到施工现场的途中,管道两端必须用堵头封堵严实,以防有沙尘、杂物进入管道。PE管件,特别是电熔管件从库房领出时必须包装完好,未包装的拒绝领用。包装好的管件直至焊接前不得将包装打开,以防有沙尘、杂物进入管件。
(二)PE燃气管的连接、铺设
PE管道连接、铺设分为热熔对接和电热熔连接,主要使用热熔法。钢骨架聚乙烯复合管材、管件连接,应采用电熔承插连接或法兰连接;钢骨架聚乙烯复合管与金属管或管道附件(金属)连接,应采用法兰连接,并应设置检查井。
管道连接时,聚乙烯管材的切割应采用专用割刀或切管工具,切割端面应平整、光滑、无毛刺,端面应垂直于管轴线;钢骨架聚乙烯复合管材的切割应采用专用切割工具,切割端面应平整、垂直于管轴线,并应采用聚乙烯材料封焊端面,严禁使用端面未封焊的管材。管道连接时,每次收工,管口应采取临时封堵措施。
1、热熔对接
a把对接管卡在对接机上,用端面平整器整平两管待接端面,使其能完全接触,并保证同轴。不得触摸已处理好的待焊端面,如不小心触碰必须重新清理焊口。
b将加热板升温至规定温度后(一般为210℃―220℃)置于两端面中间,活动卡盘闭合直至给两个所要连接端面在加热板上施压,以保证形成平均熔融环。
c经规定的时间后(由厂家确定,一般为10―30s)分开两管端,迅速抽出加热板,同时将两端靠在一起,逐步增加轴向压力(终压为150kpa),使两管连接处卷边达到标准规定(一般为1―5mm)然后等到自然冷却。熔接冷却过程中不可选用风冷、水冷或其他方式进行强制冷却。
2、电熔连接
是通过对预埋于电熔管件内表面的电热丝通电而使其加热,从而使管件的内表面及管材的外表面分别被熔化,冷却到要求的时间后而达到熔接目的。电熔连接机具与电熔管件应正确连通,连接时,通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产企业的规定。
连接管头的准备。切平管端面,外倒角,打毛刺,用刀刮整个待融接表面,量出触接区,并在管外壁做标记。
用95%以上浓度的酒精清洁管子及管件的连接部位,测量管件承口长度,并在管材插入端或插口管件插入端标出插入长度,刮除长度加10mm的插入段表皮,刮削氧化皮厚度宜为0.1~0.2mm。
若钢骨架聚乙烯复合管道和公称直径小于90mm的聚乙烯管道以及管材不圆度影响安装时,应采用整圆工具对插入端进行整圆。将管材或管件插入端插入电熔承插管件承口内,深度到标记处,检查配合尺寸,固定好待接组合件。通电前,应校直两对应的连接件,使其在同一轴线上,并应采用专用夹具固定管材、管件。连接管件端子与控制电极,按照电熔管件上的电压、加热时间、环境温度等的规定设定正确后,接通电源,并观察电熔管件的观察孔有无物料顶出。如无物料顶出,需要补焊至有物料顶出为完成。冷却时间必须大于管件上规定的冷却时间,并且在冷却时间内不得移动连接件或在连接件上施加任何外力,不允许做任何强制冷却。公称直径小于60mm的聚乙烯管道宜采用电熔连接。管道热熔或电熔连接的环境温度宜在-5~45℃范围内。在环境温度低于-5℃或风力大于5级的条件下进行热熔或电熔连接操作时,应采取保温防风措施,并应调整连接工艺;在炎热的夏天进行热熔或电熔连接操作时,宜采取遮阳措施。当管材、管件存放处与施工现场温差较大时,连接前应将管材、管件在施工现场放置一定时间,使其温度接近现场温度。
(三)沟槽回填施工要点
在聚乙烯燃气管道主体通过检验之后,需要及时地回填沟槽。对于特殊路段,可以在检验前回填,但是在回填时需要预留出安装结构。同时,还要清除好沟槽中的杂物,若管道依然漂浮,那么需要进行处理之后再进行回填。在回填材料上,应该避免使用垃圾、淤泥与冻土,在回填的过程中需要在管道上面与两侧0.5m 范围中回填,避免回填料中出现杂物。在回填管顶位置时,需要控制好回填料中的砂石含量,保障回填料的均匀性。在回填时,可以先进行人工操作,再使用机械回填法来回填管道两侧位置。对于回填土需要遵循分层压实的原则进行处理,每层后续需要控制在 0.2-0.3m。在回填完成后,需要进行人工压实,对于管顶位置的回填土,使用机械压实方式即可,压实度必须要严格遵循设计图纸的要求。
三、加强管道安装的质量控制
(一)管沟开挖
施工人员要根据图纸定桩、放线,同时采用30米一桩的双道白灰线以防止管位开挖过程中位置发生偏移。如果遇到管线埋于沥青或水泥路面下的情况,通常会先用切割机在路面上切边,再将沥青或混凝土破除。城市道路下设有很多隐蔽设施,如电缆、光缆等,所以应先把地下管线情况调查清楚后,再实施开挖,减少经济损失,节约施工成本。在雨季施工时,开挖堆土应与沟边的距离大于半米,严禁堆放在管沟沟壁两边,否则极易造成塌方,为安全埋下隐患。开挖到设计埋深后,为保护管材,下管前应铺0.15m 素土或砂土。
(二)聚乙烯管的焊接
当前,聚乙烯管材的焊接主要有两种方式,分别是热熔对接和电熔焊接,在焊接的过程中必须将焊接参数详细记录下来,同时对焊缝进行自检。严格参照我国的相关规范进行焊接工作,检验合格后才能够进行下一焊缝的焊接工作。在焊接中常见的焊接方式为套接电熔管件的连接方式,具体方法是将要连接的两根聚乙烯管插入埋有电热丝的套管中,选择合理的熔接时间,并对其进行加热直至熔化温度,再进行电熔焊接。完成连接作业后,使聚乙烯管自然冷却至常温,并对其进行质量检查,确认没有问题后,才可进入下一道工序。
结语
综上所述,我国很多地区、城市输送燃气都采用高密度聚乙烯管道,通过长期的应用,证明高密度管具有显著的经济优势、使用寿命长、维修少、施工简单、便于连接。无论运行高压力天然气,还是液化石油气的输送,高密度聚乙烯管道都可达到应用要求,在此基础上,文章简要探讨了聚乙烯燃气管道施工技术。
参考文献:
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
随着世界各国经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,世界能源消耗也在高速增长,温室气体和各种有害物质的排放激增,人类生存环境面临着极大威胁。在这种严峻形势下,节能与环保受到世界各国的普遍关注。随着环保要求的提高,同时为了减轻城市大气污染,我国的燃料结构也逐步发生了改变,城市燃气得到快速发展;而且气体燃料(天然气、液化石油气及人工煤气)已成为城市生活燃料的主体。目前全国大中城市已基本实现燃气供应,传统的以煤为主的能源结构已经发生改变。因此,加强室内燃气管道的安装工程施工技术的研究已经迫在眉睫。
1.施工分析
地下管道的铺设施工必须保障对回填土的夯实以及管底标高的控制;对于管道穿墙部位管道铺设的位置应清理干净,对于洞口的尺寸以及坐标等进行质量控制。对于暗装管道,一定要在地沟末进行沟盖或吊顶末封闭前进行安装,而且还要对其型钢支架的安装进行调控;对于明装托架、吊干管的安装,拖吊的构件应安装牢固且位置确定。
对于立管的安装应该在主体结构综合性的调整后实施。高层建筑不仅仅需要对主体工程的安装进行控制,明确标高线的位置、立管位置,还要对其他暗装管线进行综合性的分析,并将竖井内的管道质量控制进行设定,这样就从根本上加强了对管道综合性的控制。
2管道安装的施工工艺
2.1安装准备
根据施工方案以及施工技术交底工作做好相关的准备工作,认真熟悉图纸,参考相关的设备图纸以及建筑图纸,核对各种管道的坐标控制,并对各种标高以及管道排列的空间进行合理调控。对有问题的部分,务必及时跟设计人员进行沟通并解决,办好相关的洽谈记录,做好预留件的调控工作。
2.2预制加工
按照设计图纸的要求画出管道的走向、管径、变径、预留口以及阀门的位置,但在实际操作中,还必须对其做上标记,根据施工测量控制进行相应的调控,以保证尺寸与质量。
2.3干管安装
按照施工图纸对管段进行控制,这其中主要包括对断管、套丝、上零件、调直、核对好尺寸等内容,还要按系统分组编号并码放整齐。安装卡架要按照规定的标准安装,吊卡安装的时候,先把吊棍按顺序放在型钢的支架上,按间距来控制安装的位置,然后将管抬起拧好螺栓,将其固定。
燃气的安装不仅能够敷设到厨房,而且根据对应相关管道的安装状况,并把引入到工业用气车间的燃气管做好相关的警示标志,保证工程的综合性调控。对于那些有腐蚀性介质的房间综合性的管理,例如变电站、电缆等部位,应严格按照规范进行施工,避免出现违反施工规范的现象,在引入管套管时应用沥青油麻堵严或者用热沥青封口。
在高层建筑中的燃气引入管到分支管开始施工时,一定要查看清楚其他管线的安装位置,例如暗埋的线管、自来水管、下水管道连接洗菜池的支管,这些管道在施工时往往容易被损毁,但不易维修。室内的水平管敷设距离应与室内地面的高度不低于2.2 mm,与顶棚应不少于0.15 m,水平管应保待在0.001~0.003的坡度,其坡向要求:由燃气表分别坡向管道和燃具。
2.4支管的安装
在燃气安装的综合性调控中,不仅需要检查燃气表安装的位置,还要控制预留口的整体情况,最终将对支管进行综合性调控。首先量出支管的尺寸,然后断管、套丝、调直,最后检查燃气安装过程中的综合性能的调控,并将双丝或短管两头的丝扣缠绕上胶带且装好活结,再连接燃气表,把丝扣外面的生胶带清理干净。
用钢尺、水平尺以及线坠对各支管按照坡度与尺寸进行相应的管理,并复查立管及燃气表有无移动。对于合格的用管道来替换燃气表,按照规定压力进行系统性试压,吹扫合格后再进行管道的连接,合格后需要办理验收手续。
2.5气表安装
居民每家每户都有一只燃气表,每个气表的安装都需要有安装合格证、生产许可证,若是超过单位检测指标都需要进行相应的检测,必须保证无任何的损伤才能投入使用。对于皮膜表必须进行校正,表下部的支撑可用来保证气表间各个间距的控制。
3室内燃气管道安装时的技术要点和相应参数
3.1 燃气管道垂直交叉敷设时,大管应置于小管外侧
燃气管道与其它管道平行、交叉敷设时,应保持足够的安全距。当明装电线与燃气管道交叉净距小于 10mm 时,电线应加绝缘套管,绝缘套管的两端应各伸出燃气管道 10mm。室内明设燃气管道与墙面的净距,当管径小于 DN25 时,不宜小于 30mm;管径在 DN25~DN40 时,不宜小于 50mm;管径等于 DN50 时,不宜小于 60mm;管径大于DN50 时,不宜小于 90mm。燃气管道有缝管施工时,应避免将管道焊缝朝向墙面一侧,焊缝不明显的管道应事先作好标记。
3.2 天然气管道安装时应立管和水平
管段的适当位置设置管卡或支架。每层立管应各设置一个管卡,灶前立管阀门前应设置两个管卡。燃气管道管卡、支架安装时应注意支承点不得设在管件、焊口、螺纹连接口处:立管宜以管卡固定,水平管道转弯处 2m 以内设固定托架不应少于一处。
3.3 室内天然气管道不得穿过易燃易爆品仓库、配电间、变电室、电缆沟、烟道和进风道等
严禁引入卧室,立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中。当必须敷设在潮湿或有腐蚀性介质的房间内时,必须采取防腐蚀措施。当燃气水平管道穿过卧室、浴室或地下室时,必须采用焊接连接的方式,并必须设置在套管中,燃气管道立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中。
4室内燃气管道的安装工程施工技术的不足之处
4.1室内燃气管线的设计和施工并未做到以人为本
由于包封隐蔽,如有燃气泄漏很难发现,极易发生一氧化碳中毒,甚至发生起火爆炸。目前燃气公司在遇到这种情况时,多数都是采取简单的罚款、恢复原状等事后补救的办法,费时费力,住户意见很大,而没有从事前控制的角度解决问题。
4.2为偷气提供了可能性
由于居民上班时间家中无人无法入户抄表原因,燃气公司抄表员往往按约定的时间上门抄表,少数偷气者平时把燃气表卸下来不让气从表内经过,到抄表前后几天才把表装上,这样做很难被发现,而且老设计计量表往往在住户内,因此住户相互之间往往也无法监督,容易使燃气公司蒙受不应有的损失。
4.3.设计部门工作人员在设计楼房图纸时往往没有考虑燃气安装的特殊性
这可能造成有的煤气管道需要从房间内穿越,有时与上下水管混在一起,致使有些地板砖已经贴好的厨房需要穿燃气管道而被破坏。
4.4新技术的应用不到位
近几年,我国燃气事业的发展蒸蒸日上,燃气管道穿越工程成了燃气事业发展的关键,而燃气管道穿越常用的施工技术有开挖施工和非开挖施工技术两种,这两种技术都有它们自己的利弊,前者主要是在地表进行开挖,不存在任何障碍物,它施工相对容易,间接成本较低。但是非开挖施工技术相对来说有更大的优势利益,它不损坏公共物质和建筑,不破坏环境,而且施工周期较短,最重要的是非开挖施工技术的社会效益很长,也可以在繁荣的地区进行穿越。
一、燃气管道穿越工程中存在的问题
(一)没有周密的前期准备工作
燃气管道穿越施工之前需要非常严密的准备工作,首先,施工设备以及材料的质量都要经过严格的审查,其次施工图纸也要经过严格的审核,因为施工图纸贯穿整个穿越工程。最后,在施工之前,各项项目都要经过严格精密的测量,以加强工程计划的实施。但是有些施工单位在燃气管道穿越的施工过程中,却不重视对施工图纸的审核,我们都清楚的知道,一个图纸对施工工程的重要性,穿越施工的进程都得严格按照施工图纸的要求来进行,一旦因为赶穿越工程的进程而脱离图纸,穿越的施工肯定会有所误差,而且有时由于穿越工程与施工图纸上的差距过大,还有可能造成返工的情况,这样就得不偿失了,而且严重的损失不是谁能够弥补的。
(二)违反操作规程现象严重
燃气管道穿越是一项要求非常精准的工程,其施工过程中有着非常严格精确的施工规程,这些规程都直接高度保障着燃气管道穿越的施工质量,一旦施工过程中的操作有违施工规程,造成的后果不堪设想。但是,在燃气管道穿越工程的施工现场,有许多施工人员和技术人员,由于没有足够的专业水平和实践能力,而无视工程中的规章制度和一些施工规则,从而在施工过程中出现了严重的、频繁的违规现象,直接影响了燃气管道穿越的施工质量和效率。
(三)技术管理人员没有足够的综合素质
如今,由于社会风气等问题,导致一些单位在进行招聘工作的时候不能够严格按照招聘标准进行招聘,从而使一些没有资历,没有能力的技术人员进来鱼龙混珠,这些技术人员的工作势必会影响到燃气管道穿越的施工质量的控制。而且我国现在很多燃气管道穿越的技术人员的综合素质也不容乐观,有很多技术人员都没有足够的责任心,以一种应付工作的态度进行工作,在燃气管道穿越的施工过程中,一旦出现紧急情况,他们就束手无策,不能够及时采取有效的措施去解决问题从而保证燃气管道穿越的施工质量,这种工作情况毋庸置疑的会影响到燃气管道穿越工程的施工质量。
二、非开挖施工技术
(一)顶管施工管理以及施工工艺
1.工艺原理
谈及土层地下工程施工方法,就会想到顶管施工,顶管施工是一项非常成熟的非开挖施工技术,是一种零障碍的土层地下工程施工方法, 无论是公路、铁路、河川,还是地面建筑物以及地下建筑物,都不能够成为顶管施工的穿越阻碍物,所以说,顶管施工是燃气管道穿越非开挖施工技术的不二之选。
2.施工工序
先在工作坑内设置支座,并且安装液压千斤顶,其次,紧紧跟着工具管或者掘进机后面,将预制的管段顶入地层。并且在施工时,要一边顶进,一边开挖地层,与此同时将管段逐渐接长。在进行顶管施工时,首先应该制作顶管工作以及接收井,然后将预制管节按设计轴线顶入土层。而且在顶管工艺施工前,地质勘查非常重要,在施工之前,我们一定要做好地质勘查工作,了解掌握好地下水与地层的关系,了解已有管道和埋设物的具置,然后再严格按计划进行施工。
(二)水平定向钻施工工艺
1.工艺原理以及工程施工工序
水平定向钻施工工艺是一项现代燃气管道穿越非开挖施工技术,它的技术含量非常之高,而且施工所用时间也较短,但是它的造价非常高。水平定向钻施工工艺可以穿越公路、铁路、河流、铁路、建筑物等障碍物从而建设管道。
2.工程施工各个工序的作用以及要求
在水平定向钻的施工工艺中,每一项项管道施工也都有非常精准的要求,其标准非常细化,每一个规则都精准到准确的数字,所以一丝不苟的进行施工,保证每一个步骤都完全符合规定的标准,这样才能真正保障工程施工的质量。而且工程施工的每一个工序都有其作用,比如说,地质勘查是为了了解有关地下水和地层的关系,地下管道勘测主要是为了了解地下已有管道和埋设物的具置等等。回拉扩孔铺管施工的技术也是非常关键的,它取决于不同的水层、地下水位、以及最终成孔的直径,所以在回拉扩孔时要正确的选择回扩钻具和进刀量,并且要正确的选配钻液和钻液的流量。导向孔轨迹设计对于管道施工也是非常重要的,它影响着管道施工能否成功,而导向孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、出土角度、被铺设管道的性能等等,来设计出最佳导向孔轨迹。
(三)定向钻与管道穿越结合
1.特点
定向钻与管道穿越结合施工工艺有很大的施工优势,它不仅可以减少施工成本,施工周期,大大降低了施工难度,而且大大减少了施工工序,很好的保证了燃气管道穿越的施工质量,有很好的社会效益。
2.适用范围
燃气管道穿越的每一项非开挖施工技术都有它自己的选择适用范围,在适用范围内,它能够发挥最大的优势和作用,并且达到最好的效果。定向钻与管道穿越结合的施工工艺具有非常大的施工优势,它的施工优势为它的适用范围做了很好的铺垫。所以,定向钻与管道穿越结合施工工艺的适用范围是长输管道工程的大中型穿越管道工程,或者,当一种施工工艺难以实现穿越时,这时定向钻与管道穿越结合施工工艺就派上了用场,还有就是在特殊的难以穿越的区域,定向钻与管道穿越结合施工工艺也可以很好的实现它的优势条件。
3.工艺原理
定向钻与管道穿越结合首先进行顶管顶进工作,其次,把顶管操作坑改造为定向钻施工的接收坑,再进行定向钻的导向扩孔施工。然后进行回拖作业,最后对相关部位进行技术处理。在定向钻与管道穿越结合的施工工艺中,回拖施工存在很大的风险,所以回拖管道的大小就显得尤为重要,在施工时,我们要求选择最大扩孔器的直径要达到管道的1.2~2倍,以此来保证回拖管道的畅通,保证泥浆能够顺利通过。不然,一旦泥浆漏失,回拖孔中缺失泥浆,将会导致工程失败的严重后果。
三、结语
总之,非开挖施工技术对于燃气管道穿越工程真的有很大的优势效益它不损坏公共物质和建筑,不破坏环境,而且施工周期较短,最重要的是非开挖施工技术的社会效益很长,也可以在繁荣的地区进行穿越。所以,我们一定要加强对非开挖施工技术的研究,努力采取有效措施去加强非开挖施工技术的可行度以及实行的效果,从而实现燃气管道的穿越,造福我国人民,促进我国经济发展。
关键词: 城市建设;聚乙烯燃气管道;管道工程;安装;设计;施工
Key words: urban construction;polyethylene gas pipeline;pipeline project;installation;design;construction
中图分类号:U17 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)25-0135-02
0 引言
近些年来,政府不断地加大对城市基础设施建设的投入力度,促进了城市的快速发展,也加快了城市燃气管网工程的不断发展。在城市燃气管网工程中,聚乙烯燃气管道是其中重要的材料之一,其具有较强的耐腐蚀性,而且抗震性能良好、使用寿命长,施工起来也十分方便,在城市燃气管道建设中得到了广泛的应用。笔者就结合多年施工经验,对于聚乙烯燃气管道在设计和施工过程中的要点进行分析。
1 聚乙烯燃气管道设计要点
聚乙烯燃气管道通常情况下,只能够作为埋地输送管道,而在室内或者是地上的管道输送过程中却不能使用,其所能适应的工作温度应当确保在20℃-40℃之间。在聚乙烯燃气管道工程的设计过程中,应当从以下几个方面进行:
1.1 材料的选择 聚乙烯燃气管道应当选择使用燃气专用管道材料生产的,在其配料中应当含有抗氧剂、紫外线吸收剂等必要的添加剂,而且添加剂的分布应当保持均匀的分布。避免选择使用本色料和着色剂所生产的燃气管道。同时,在管道材料的选择时,还应当根据埋地的地质条件以及管道的使用环境等因素进行选择,通常情况下,根据燃气的工作压力和施工方式,较为常用的是PE80或PEl00级的SDR11或SDRl7.6系列聚乙烯燃气管道。
1.2 工作压力的设计 聚乙烯燃气管道的工作压力设计,应当对材料的最小强度、厚度以及安全系数等参数进行充分的考虑,在此基础上还要考虑到燃气中所包含的芳香剂类的物质所产生的影响,可以从以下几方面的计算对聚乙烯燃气管道的工作压力进行设计:
1.2.1 聚乙烯燃气管道最大允许工作压力应根据以下公式确定:MOP=■
其中,MOP表示的管道所允许的最大工作压力。MRS所表示的管道要求的最小工作强度,PE80管道通常为8.0MPa;PE100通常为10.0MPa。C代表的是管道的安全系数,一般情况下C的取值应当≥2.0。SDR表示的是标准的尺寸比例,一般情况下常用的为SDR11或SDRl7.6。
1.2.2 在聚乙烯燃气管道的压力设计中,还需要考虑到燃气中所包含的芳香烃类物质所产生的影响,以及管道的施工条件等因素,根据国家相关的行业标准,聚乙烯燃气管道允许的最大工作压力如表1。
1.2.3 聚乙烯燃气管道的工作温度超过20℃时,还需要考虑管道燃气升高对于其自身承受能力的影响,也就是说,温度的胜过对造成其允许的最大工作压力值受到影响而降低,具体的降低系数如表2。