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导语:在天然气管道施工总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
中国石油天然气管道局第三工程分公司第三管道工程处河南郑州451450
摘要 随着人们生活水平的提高,越来越多的人选择使用天然气,这样天然气管道的施工建设就变得尤为重要,它比较独特,易燃易爆,施工过程要求极为严格,要控制事故发生就要加强施工过程的安全管理。本文笔者结合自己的工作经验,浅谈一下天然气管道在施工中存在的安全隐患,并给出了有效的措施和解决对策。
关键词 天然气管道;安全隐患;安全管理;解决措施
1 天然气管道在施工中存在的安全隐患
1.1 管沟施工不合理。天然气管道在开挖和埋好回填施工中还存在很多问题,主要表现在挖得深度不够、没有按照图纸规定挖、管沟有明显弯曲现象以及管沟的基础修得不够扎实等,都会影响到天然气管道的施工安全,降低施工质量。同时在回填时,经常会出现覆盖物没有压实,管道没有放好放实在等问题,这些安全隐患的存在,会直接影响到整个天然气管道的安全。
1.2 穿跨越工程存在问题。根据设计路线,某些部分天然气管道需要穿跨越通过,它的施工质量会直接影响天然气运输。会发生的安全隐患有:淤管道在穿跨越施工中出现损坏现象,造成原因是管道的材质欠佳,不符合相关标准,或者是没有做好外部的防腐措施。于管道的路线设计不科学,没有充分考虑到各种相关因素的影响,以及对要埋管道的地形分析不到位,使得后面的施工难度提升,影响工程质量。盂施工时没有考虑到后面的维修工作,对其无任何设置与安排,造成后期维修无法进行。
1.3 焊接中的安全隐患。管道的接口焊接非常重要,必须严格进行质量控制,确保天然气的传输。但是在焊接时由于对焊接处清洁不到位、操作未按照规定标准进行以及没有正规操作设备等出现了裂纹、夹渣和焊瘤等问题,使得焊接效果不达标;还存在施工单位管理制度不完善,焊工焊接技术水平低下,造成焊缝的处理不合格等;现场管理人员责任心差,施工材料保管不当,没有认真把握质量关,监理不到位,都会提高焊接风险,影响到天然气管道的施工质量。
2 天然气管道施工的安全管理和解决措施
2.1 施工各环节的安全管理和解决措施
当前的施工各环节管理主要包括设计过程管理、施工过程管理、竣工阶段管理三方面。在对上述管理内容梗概进行落实的过程中,设计人员要把握好:淤严格控制设计过程。按照相关规定编制详细的管道施工设计书,明确规定有关质量标准和规划要求,严格考核审查单位是否具有资格,综合考虑各种因素并结合施工现场筛选出优秀合适的审查单位;事先要彻底了解和分析天然气管道在施工时会牵扯到的相关规定,弄清政府对城市的所有规划内容,保证天然气的管道设计与施工能符合国家政策标准;管理人员要经常到达施工现场对管道的施工质量进行检查和指导,合理控制各项施工内容的质量,确保施工要求达到设计的标准。于突出控制施工的阶段性。阶段性主要表现在事前控制、事中控制、事后控制三方面。前期控制就是审查好施工单位的资质,对其业绩、获得的荣誉、技术水平和各种仪器设备等作出评估,选择出最优秀最适合的施工单位。施工中的控制,分析一切对施工质量会造成影响的因素,竭尽所能的进行控制,规范操作,保证现场的施工与文件规定一致。事后控制主要指明确工程资料,归档整理竣工的图纸和文件,以便后期工作中的查询和借鉴。盂安全控制竣工验收。竣工验收是对天然气管道施工质量合格与否的定性,直接影响到整个工程的质量和施工单位的效益与荣誉,不能随心定夺。验收中,验收人员要把工程中间验收和竣工验收相结合,全面把握天然气管道施工中的质量安全,验收员严格按照国家的规定标准,并结合施工图纸、文件和各种施工资料进行全面审查,保证工程验收的有效性。
2.2 全方面落实安全管理
全方面落实安全管理主要是在进行天然气管道施工的过程中将安全管理内容落实到日常管理的方方面面。施工人员要将质量管理、进度控制、成本控制、人员管理等全面贯彻在施工过程中,确保形成完善的安全管理体系。淤质量管理。质检人员要按国家标准和天然气管道的施工要求,做好施工材料的质量控制监督。首先,严把材料质量关。天然气管道材料的标准应以国家的规定为要求。其次,控制工程质量。主要包括对焊接质量、钢管质量、埋地管道施工质量、回填土质量等的评价和监督。最后,验收质量的评估。对工程验收质量进行评估,依照统一规定标准对工程施工文件进行竣工评价,对不合格工程不能交付使用。于进度控制。严格的进度控制能够提高工程的安全效果,保证管道施工安全完成。在其控制中施工单位要想降低外界不良因素影响施工进度,就要全方位分析各个施工项目的特点,列举出可能出现的影响因素,并采取措施。制定施工进度表,按时认真填写,在工程质量不受影响的前提下及时调整施工计划,保证现场施工与进度表步调一致,按时交工。盂成本控制。成本控制的过程中施工单位及人员要依照自身工程要求及国家规定单价对工程成本进行计算。要对设计变更和工程量的增加及时签认,保证工程成本符合实际施工现状。工程建设单位的财务及效能监察部门要定期对施工的成本控制进行检查,防止出现工程造假现象。施工单位要尽量减少返工浪费现象,最大限度降低工程成本。榆人员管理。人的生命安全是一切之本,人身安全有保证了,其工作效率和施工质量都会得到相应的提高。施工单位进行任何施工时都要竭尽所能的把施工人员的生命安全放在首位。还要加强施工人员自身的安全意识,进行定期或者不定期的安全教育知识培训,教会一些简单的脱险预防措施。最主要还得加强技术培训,严格控制施工人员规范操作,降低不安全事故发生概率。
3 总结
总之,落实了安全管理才能保证工程质量的安全,它是现场施工中要注重的核心。施工单位和施工人员在进行任何安排和操作时都要把安全管理放在首位,发现问题及时处理,全面控制安全工作,避免造成不必要的工程返修和资金浪费。
参考文献
[1]徐礼萍,徐文,樊鹏军.油气长输管道工程中的风险评价浅析[J].能源与环境,2010,5(01):89-90.
关键词:高层建筑;燃气管道;相关问题
中图分类号:TU208文献标识码: A
一、燃气管道设计施工常见问题的重要性
(一)全面提升高层建筑燃气管道的施工要求。
燃气管道建设成为城市现代化建设中,维护城市公共安全的关键。因为城市中高层燃气管道造成的安全事故也比较多,大多数的情况就是在管道的设计施工中没有做到对施工设计的全面性设计安排!所以在燃气管道的设计施工中最常见的问题一定要被重视,并进行设计阶段的全面规划,高层建筑燃气管道的管位建设必须在相关的规划部门同意的情况下,进行规划设计,并且在具体的规划图规划之下进行全面的施工和规划,并且要求在设计施工图进行总体的规划之后进行审查,得到具体的燃气管道管理部门的认可后才开展施工的勘测和施工。
(二)促进燃气管道建设过程中确保其质量。
在高层建筑燃气管道施工中,还要注意对燃气管道施工中的设计压力分级,燃气管道建设从根本上来说高层燃气管道施工要保证基本的要求,管道质量要保证不漏气、耐腐蚀和冬季凝水不冻结。并且在实际的施工中天然气管道要注重对铸铁管道的连接方法,从承插式的接口再到机械接口等方面要求燃气管道的建设和施工要具有全面的可保障性,进而全面的维护燃气管道的设计和施工,目前,要求燃气管道的施工和设计会受到生产环境和施工条件等因素的影响,实施对燃气管道施工问题的重视,是保证城市燃气管道食用安全"促进城市燃气能源被全面利用的关键,在燃气管道中重视其常见问题才能被有效地解决,提升整个燃气工程的建设质量。
二、燃气管道设计施工中常见的问题解决方式
(一)施工前的准备工作
一般情况下前期工作分为两点:第一点,注重施工中常见的问题!在城市的天然气管道施工设计中,要将城市的高层建筑物、交通、以及人口聚集的地方进行全面的分析,在天然气的管道施工设计中要结合城市的市政道路规划要求,尽量的避开大型车辆通行的地方,以免管道因长期的压强作用产生管道的破裂。并且在施工设计过程中,城市的燃气管道管位也要按照路政部门的统一,将规划出来的设计图交给相关的规划部门进行规划部门的城市总体规划,并进行审查,在等到相关部门的认可后才开展对工程施工的勘测和设计,确保工程施工建设的全面性。第二点, 施工中的设计阶段。的天然气管道施工必须要结合设计图纸,设计工作能够将整个的城市建筑和需要铺设天然气管道的地方进行系统性和总体上的规划,设计图纸能将整个城市的建筑进行具体的比例缩整,按照比例的划分进行施工设计,避开水源、下水设备、交通路段等,因此整个的施工阶段才具有可行的参考,避免其他的施工设计中突现的工程状况,减少施工中的阻力。
(二)高层建筑燃气管道在城市施工中应该注意到的问题
首先,道路的穿越,在城市的天然气道路施工中,横穿道路的情况较为常见,但是城市的天然气道路会面对较多的道路突发状况,而且在城市中车辆和人流量较大,如果因为天然气的管线规划不合理,而不能够注重对于道路穿越的天然气管道施工,那么整个的交通通行率将无法被有效地保证。城市的现代化建设不断地加快,而且在城市的道路等级也越来越高,交通量也不断的上升,相关的主管部门也很难统一的为天然气道路的施工进行全面的交通阻断,所以在天然气施工中要注重对穿越的设计落实开挖方式和费开挖方式的穿越式施工,从经济和可行性等方面进行全面性的优势对比,并且要和业主以及施工开发商等相关利益者的统一协商进而制定优良性能的投资施工方案,确保天然气的管道施工设计更加的具有科学性。在天然气的施工中最主要注重的问题就是道路故障,不可能将整个交通工程进行阻断,因此在采用开挖方式进行穿越道路的过程中,要注重和市政道路专业管理部门的配合,尽量的减小施工作业中对交通通行的影响。所采取的措施要具有一定的实践成功证明,管道的非开挖施工方法一般是定向钻法和顶管法等,而且该方法能够适用在各种土质层中。其次,建筑 燃气管道的选择。由于天然气管道一般都是选择地下的掩埋和铺设,所以天然气的管道质量一定要具有全面的保证,从工程施工中的工程长度和所经过的特殊地质条件来进行选材。同时在进行天然气管道的穿越道路的时候,还要根据道路的施工进行土层的回填。在施工前,要注重在施工的要求城市道路的管线分布情况一般较为复杂,所以选择的燃气管道一定要具有质量上的保证。
(三)影响工程施工进度的因素
1. 气候因素。建筑燃气管道施工现场一般都是户外作业,所以阴雨、暴风、雷电等其他的恶劣天气都会给燃气管道施工带来影响。尤其是遇到暴雨季节或者寒冬时节,地质情况都会受到影响。
2.工程的施工面较广。高层建筑天然气管道在施工设计问题上,要针对天然气可能存在泄漏的原因,以及泄漏后产生的问题,要进行全面系统性的分析。除了施工前和路政部门的协调,更重要的是注重对于施工的过程中交通通行率的保证,计算好燃气管道和相邻管道、构筑物和建筑物之间的净距离和水平距离。这是设计中必须要注重的情况。
3.管道的接口焊接。天然气的管道接口成为泄漏天然气的潜在环节,在对焊接质量中很多的施工对接口的表现,主要是接口的焊接不清楚,同轴度明显存在偏差,一些应当进行氩弧打底的也没有进行打底,所以整个的管道存在问题较多。
三、燃气管道设计施工中解决常见问题的解决方式
(一)加强燃气管道施工设计人员的管理和选择
对于高层建筑燃气管道设计施工的要求要从基本的施工人员的素质进行要求,对施工单位的施工队伍资质以及能力等方面进行全面的审查,并且注意对于施工中所需要的设备和机具等,相关专业的技术管理人员及审查施工操作人员的专业能力选择与重视。从而加强对其专业施工水平和施工能力的培训,并加强施工管理,才能从施工的方式和材料等方面的选择上具有全面的保障。
(二)燃气管道施工设计中的标准要求。
高层建筑燃气管道施工标准,要求相对应的地下燃气管道和其他相邻管道水平的净距离,以及对管道深埋的满足性,管道阴极的保护部分,从而确保管道无损伤,因此,在高层建筑的设计施工标准中,才能将天然气管道的施工设计问题进行全面的避免,天然气的管道施工质量才能被全面性的保证。
(三)补偿高层建筑的沉降
高层建筑物与一般的建筑物相比较,体积与重量的增加,使地基所承受的压力增大,沉降量显著,一般地基有一定的允许沉降量,这给建筑物内的管道设置带来困难,尤其是管道引入管的连接,易造成破坏。为消除建筑物沉降的影响,可在引入管处安装伸缩补偿接头,在管道穿墙处适当留出建筑物的沉降量。建筑物沉降时由补偿器吸收变形,以避免破坏引入管及阀门。伸缩补偿接头前安装阀门,设在阀门井内,便于检修。而建筑基础处回填土的沉降也会导致引入管局部悬空,易引发事故。因此在燃气管道设计时,必须考虑采取有效保护措施:首先是引入管穿墙前水平或垂直弯曲 2 次以上;其次,就是引入管穿墙前设置金属通用型波纹补偿器;再者,就是加大引入管穿墙处预留洞尺寸并加设钢套管;最后一点,就是引入管穿墙前在水平管上设置金属软管。
(四)克服高程差引起的附加压头的影响
燃气与空气密度不同时,随着建筑物高度的增大,附加压头也增大,而民用和商业用燃具的工作压力,是有一定的允许压力波动范围的。当高程差过大时,为了使建筑物上下各层的燃具都能在允许的压力波动范围内正常工作,可采取下列措施以克服附加压头的影响:(1)分开设置高层供气系统和低层供气系统,以分别满足同高度的燃具工作压力的需要。(2)为减少用户灶前压力波动范围,平稳供气,需采用分层变径,缩小立管管径,增加管道阻力来减少附加压力的影响。(3)设用户调压器,用户由各自的调压器将燃气降压,达到燃具所需的稳定压力值。(4)采用低调压器,分段消除楼层的附加压头。
四、高层燃气户内管道的安装标准
过去采用人工逐户抄表收费的方式,这种方式不但劳动强度大、扰民,也不便于管理。近年来,由于高层建筑的不断增加,天然气表基本安装在户内,同时用户在其安装的过程中追求完美,对燃气管道相对美观也有一定的期望。燃气管道及燃气设施暗设的安全系数都远不及外露。燃气管道设施如需要暗设,必须采取相应的安全措施来弥补。为保障安全供气,燃气表宜安装在不燃或难燃结构的室内,通风良好和便于查表、检修的地方,不得安装在外墙。。立管宜明设,穿过通风不良的吊顶时应设在套管内。暗封部位应可拆卸,检修方便并有通风孔。户内燃气管道不宜设置橱柜内,应便于管道安装固定,以后维修、检查等。 燃气管道与电气设备、邻管道之间也要保持安全近距。
结束语:
在我国现代化建设中,对于燃气管道的施工和建设等问题,已经成为维护经济建设和带动城市文明发展的有效手段。高层燃气管道的设计施工是提升每个城市形象,维护居民日常工作有序的基本,因此燃气管道要从施工和施工前的准备和施工方式以及后期的检测环节等进行全面的分析和总结,促使建筑工程建设更加的具有针对性,从而全面的提升整个燃气管道设计施工的质量。
参考文献:
[1]. 袁英,高强生, 魏纳,城市高层建筑天然气管道设计相关问题研究[J]. 石油化工安全环保技术,2010,(10).
然气管道。目前,我国新建天然气管道几乎都是长距离输送管线,具有距离长、管径大、输量大、输送压力高、高度自动化、连续运行、投资规模大、输气干线网络化等特点。本文从天然气长输管线的设计、施工及运行三方面进行分析,在满足长输管线运行优化的前提下,进行长输管线的工艺设计,合理安排施工,保证天然气长输管道的经济、安全、方便。
关键词:天然气长输管道、输气干线网络化、工艺设计
天然气长输管道就是连接输气首站和城市门站(末站)之间的管道,其任务就是根据用户的需求把经净化处理的符合标准的天然气送到城市。随着天然气产业成为全球经济新的增长点,我国也掀起了天然气长输管道的建设。天然气长输管道是我国重要的基础设施之一,投资巨大,运行费用高。本文深入开展天然气长输管道最优化设计的研究,以达到更新管道设计观念和模式,缩短设计周期、提高设计质量、节省施工投资费和运行管理费、提高设计企业的经济效益、技术效益和社会效益的目的。
一、天然气长输管道的工艺优化设计
天然气长输管道的工艺优化设计,要求在结构上科学合理、功能上能够满足用户需求,在系统设计时,需遵循实用性、先进性、可靠性、标准化、规范化的设计原则,立足于高起点、高水准,使新设计的管道系统能够最大限度地适应今后技术发展。长输管道的工艺设计目标应全面考虑用户及综合管理部门的使用要求,最终能够为天然气长输管道的施工建设、合理运行等提供服务。
优化设计的主要目的是设计出一条合理的长输管道,确定管道的长度和管径、管道上各种站室的位置和配备。在确定管道系统优化方案时, 一般要考虑的目标: 一是降低管道系统成本; 二是保证管道系统安全运行。天然气长输管道工艺设计方案的优劣在很大程度上会影响输气管道的供气可靠性、运营灵活性和经济性等等。
一个最优化的工艺设计,可以节约项目建设的投资,并且可以降低安全隐患。
二、天然气长输管道的施工分析
由于我国天然气资源的不均匀分布,致使天然气长输管道建设在我国工程项目建设中的普遍性和重要性。天然气长输管道的施工任务是按照长输管道设计要求,在施工验收规范的指导下,高效、低耗、优质的完成项目的施工。天然气长输管道施工一般是野外作业,管道所经位置一般较为偏僻且路障较多,施工前期一定要做好准备工作,踏勘现场、领会设计意图、成立工程管理项目组、组织落实施工队伍、编制制定施工组织设计、经过甲方和监理单位同意认可施工组织设计之后,进场施工。对于长输管道建设而言,从路线选择、穿越方式、施工机具性能、经济效益及材料采购等多方面探讨设计工作中容易忽视的细节问题显得十分必要。
在工程施工建设正步入法制化、规范化的市场经济体制下, 规范施工企业的施工行为事在必行。而在施工前期的准备工作中,优秀的施工组织设计尤为重要。施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段,它具有战略部署和战术安排的双重作用,实现了基本建设计划和设计的要求,提供了各阶段的施工准备工作内容,协调了施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。因此编制好施工组织设计对天然气长输管道的施工具有重要的现实意义和长远的经济效益意义。根据实践经验, 施工组织设计的合理编制,充分提高施工质量及施工效率, 降低工程成本, 保证工程建设项目总成本目标的实施。
天然气长输管道途经之处,地形复杂,施工难度大,应严格控制施工现场和图纸变更情况,重点部位在施工前准备二套以上的施工方案,并做好施工现场应急预案,及时应变,现场协调,工程监督、监理对工程质量现场跟踪监控。建立每周工程进展汇报制度,确保工程管理项目部对工程总体的调度。从管沟开挖、下管、回填每个环节都严把验收关,保证管线符合规范和设计文件的要求。对各分段管道及各跨越工程及时验收,对验收中出现的质量缺陷,确定责任者并拿出处理方案,监督责任单位限期按照处理方案进行整改。
三、天然气长输管道的运行优化分析
管道输送是石油化工行业的重要运输方式之一,其投资较大,运行费用较高。无论是输油管道、输气管道还是成品油管道,实现管道安全、低耗、节能运行,提高系统运行的经济效益,并能够减少污染保护环境,这是科学研究和生产运行管理的最大目标,而管道运行优化研究正是解决这一问题的可行方法。输气系统优化运行是指在给定的条件和最优准则下采用最有利的运行方案,使得系统工况在满足给定条件的前提下达到或接近最优准则的要求。为了达到优化的目的,需要选择科学先进的优化决策方法,综合分析影响管道运行费用的各个分项,使管道运行从整体上达到最优。针对管道运行优化的问题,国内外许多学者作了大量研究,为实现管道优化运行提供了科学依据。
运行中的天然气长输管道是一个复杂的系统,因而可知运行中的风险因素也很多,既有管道运营企业管理不善、监护不到位的内部原因,也有政府协调执法力度不够、周边经营环境改变等客观原因; 既有认识上的偏差,也有野蛮施工作业的原因。天然气长输管道的运行,一方面要求安全可靠,保证对用户连续稳定供气;一方面由于大型输气系统的运行能耗和损耗很大,要求其运行安全平稳、连续可靠。为了保证设备在高效区运行,节省燃料的消耗,降低天然气输送成本,对输气管道的运行进行优化是非常必要的。
总结:
随着天然气资源开发和应用的增长,天然气输配系统日趋大型化、复杂化。因而迫切需要引入最优化技术对复杂的天然气长输管道进行优化设计、优化运行、优化调度管理等。以节约投资和运行费用,提高技术和管理水平,促进国民经济的繁荣发展。
参考文献:
论文摘要 通过对杭甬客运专线HYZQ-2标段外岙一号隧道下穿天然气管道安全施工方案的总结,介绍了近距离天然气管道进行隧道开挖施工的方法,通过地表防沉降措施和隧道开挖安全防护措施的实施,确保了隧道施工过程中天然气管线的安全。
一、工程概况
图1.1天然气管道过隧道顶部的横断面
外岙一号隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙自然村。隧道起讫里程:DK111+345~DK111+494,全长149m。经过现场勘查,在外岙1#隧道山顶有一直径Ф30cm的慈溪天然气管道,该段天然气管道设计压力为4Mpa,管道在隧道线路里程DK111+410,方向大致与杭甬客专线路方向垂直。管道在山顶埋深约1.2m,距离DK111+410隧道断面洞顶垂直距离约14m(附断面图)。进出口距离管道的距离分别为65m和84m。
外岙一号隧道位于剥蚀低山丘陵区,相对高差约60m,自然坡度15°~30°,植被发育,主要为杨梅树林。
围岩分级:Ⅴ级围岩129m,Ⅳ级围岩20m。
二、施工技术方案
根据国务院2001年第313号令《石油天然气管道保护条例》:第二十六条 违反本条例的规定,在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内禁止爆破。
因此,外岙1#隧道在施工中,大于50m范围以外采用控制爆破,孔深控制在0.75-1m,周边眼单孔装药量控制在0.1kg/m,断面开挖取0.15kg/m。严格控制装药量,控制隧道安全震动速度小于1cm/s。
距管道距离小于50m范围不采取任何爆破作业,采用钻孔灌膨胀剂再用凿岩机进行开挖和破碎岩石的施工方法。
进入天然气管道下部施工前,考虑到隧道开挖后可能会产生地表沉降,影响天然气管道的安全。因此,设计方案采取钢桁架悬吊天然气管道的方案施工,确保隧道在开挖过程中管道不因地表沉降而受到影响。
三、主要的施工方法和施工工艺
㈠岩石破碎方法及施工工艺
由于在50m范围内不能采取炸药爆破的方式进行开挖作业,因此为了天然气管道的安全,我们采用两种方案进行开挖:一:钻孔灌膨胀剂对岩石迫裂的办法进行开挖和破碎作业;二:当遇到比较破碎的岩层,灌注膨胀剂迫裂的效果不理想,采取人工风镐配合破碎机进行开挖。
迫裂法作用机理:膨胀剂灌入孔中,发生水化反应,放热、固结、体积膨胀,对孔壁施加压力,将孔壁外的岩石破裂。
1、主要工艺流程
⑴炮孔布置
膨胀剂迫裂法布孔参数如下:
炮孔按梅花形排列,以利于把岩石破碎成小块,见下图3.2
图3.2爆破布孔图
⑵孔距 α=Κ×d,d为孔径,k值按下表选取
混凝土的K值(孔径≤50mm)
表1
混凝土种类
含筋率/kg.m-3
标准k值
素混凝土
无
10~18
说明:把岩石视作混凝土来考虑,标准值先选取,视破碎情况做调整
⑶最小抵抗性和排距是介质强度、自由面状况、孔径的函数,一般可参照下表选取
最小抵抗线值
表2
破碎对象的名称
W值/cm
破碎对象的名称
W值/cm
软岩
40~60
中、硬质岩石
30~40
⑷孔深L=αΗ,H为被破碎体高度,α为经验系数,对厚岩α=1.05
⑸每米炮孔装填量及参考单耗,见下表
每米炮孔用药量
表3
孔径/mm
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
用药量/kg.m-1
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
2.5
2.7
3.0
3.3
单位体积破碎用量
表4
介质种类
备 注
软质岩石破碎
8~10
全断面每延米需要2100kg,按109m暗洞计算,整个隧道要228吨膨胀剂。
中质岩石破碎
10~15
硬质岩石破碎
12~20
⑹膨胀剂迫裂法装填及养护工艺如下:
①拌料 散装粉状膨胀剂,严格按选定水灰比,一般控制在0.28~0.33用人工或手提式搅拌机拌匀,搅拌时间不超过1min,搅拌好后马上装入孔中。筒装膨胀剂只需将之放入盛水容器中浸泡直到不发生气泡为止,一般4~5分钟即可。
②装填 搅拌好的浆体必须在5~10min内装完,然后用塞子封口。
2、安全注意事项
因膨胀剂对皮肤有腐蚀作用,要避免直接接触,沾上要立即用清水洗净、装填作业时,装填人员要戴防护眼镜,作业人员避免进入已装填好的区段,以防喷孔伤人。
㈡围岩支护方法及工艺
1.开挖方式
隧道的施工方法与支护参数及辅助施工措施密切相关,根据监控结果合理调整支护参数,从而确保施工安全及天然气管道的安全。
外岙一号隧道隧道主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主,Ⅳ级围岩共长20m、Ⅴ级围岩共长129m。
Ⅴ级围岩开挖采用CRD法,Ⅳ级开挖掘进方法采用三台阶七步开挖,开挖掘进的方式全部采用凿岩机对隧道断面内的岩层进行机械破碎,装载机装碴,自卸车辆进行运碴出碴。
机械开挖掘进中坚持“短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。
2.支护方法
2.1.为保护洞顶天然气管道,施工中注意事项:
2.1.1.隧道施工应坚持“机械掘进、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖进尺严格控制在50cm,严禁塌方发生。
2.1.2.开挖方式均采用机械开挖,不采取爆破。
2.1.3.工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,且必须对锁脚钢管进行注浆,以确保钢架基础稳定。
2.1.4.当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时,应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固,横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置。并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。
2.1.5.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施作并连接牢固。
2.1.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,方可进行。
2.1.7.施工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。
2.1.8.隧道施工以前须提前通知天然气管道的产权单位,在产权单位允许后方可施工。开挖过程中严密监控,特别在天然气管道中心5m范围内设置警戒线,避免在开挖过程中施工机具接触天然气管道。对原有的天然气管道警戒标志应该防护保留,并派专人定期检查。管道开挖出来以后不能长期暴露,必须采取相应的措施及时处理。
2.1.9.制定详细周密的安全方案进行备案。在隧道施工期间,派专人携带便携式燃气检测仪在隧道施工场地周围不停检查空气中天然气浓度,出现异常立即停止施工,找出解决方案。
2.1.10.隧道施工结束后对施工范围内的管道用2cm厚的钢管做保护套管,以防止一旦发生天然气泄漏爆炸不至于从隧道顶部炸开,确保隧道贯通铁路通车后的运营安全。
2.1.11.双口掘进的汇合点要距离管道断面20m以外,防止施工机械同时震动对管道造成破坏。
2.2.初期支护
初期支护是复合式衬砌的重要组成部分,有足够的强度和刚度控制围岩下沉变形,外岙隧道工程初期支护主要采用直径22mm,长4m的锚杆、28cm 厚喷射混凝土、I20工字钢支撑及挂钢筋网。软弱破碎围岩地段支护及早封闭成环。
在开挖每循环进尺0.6m后,停止掘进,先进行I20工字钢环向封闭支撑,在两侧拱脚及时施作直径50mm的锁脚钢管,同时进行环向注浆锚杆施工,让山体围岩与工字钢及锚杆系统形成一个整体。待这一个支护循环施工完毕后再进行下一个循环的机械开挖掘进。
2.3.砂浆锚杆支护
砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作,长度为4m。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,并保证注浆的饱满度。
2.4.钢支撑
钢架由型钢弯制而成。钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型,初喷混凝土之后在洞内进行安装,与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,并使钢架埋入混凝土中,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制,并将锚杆与钢架焊接连为整体,钢架靠近围岩侧的保护层厚度不小于40 mm。
2.5.钢筋网
钢筋网选用HPB240钢筋 , 钢筋直径6 mm或8 mm,钢筋网由纵横钢筋加工成方格网片,钢筋相交处可点焊成块,也可用铁丝绑扎成一体,网格间距200 mm—250 mm,保护层不小于20 mm,均在加工场统一加工成型后再运至洞内安装。
2.6.湿喷纤维混凝土
外岙一号隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩支护设计中,临时支护封闭掌子面采用素喷混凝土,Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用改性聚脂纤维(钢纤维)喷射混凝土。
3.二次衬砌
二衬采用自行式全断面液压钢模衬砌台车,衬砌台车长10m。
四、确保隧道施工安全的主要技术措施和其它保证措施
㈠主要技术措施
1.监控量测
监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度,获取二次衬砌及仰拱施作时机,确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测,提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性,并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报,以便及时采取有效措施,避免事故发生的同时指导设计和施工,实现“动态设计、动态施工”的根本目的。
监控量测主要做好这几个方面的工作:一是和产权单位签定安全监控协议,由他们委托浙江逸欣天然气公司负责管线的调查(包括:管道的材质、管壁的防护、焊缝情况)和监控管道位置的变化(包括:管道的下沉和扰动)等。二是,由我们自己做好隧道内、外的监控量测工作,及时掌握隧道拱顶变化、净空变化、地表沉降情况,为安全施工起到指导作用。
具体操作流程为:
1.1. 监控量测断面及测点设计
净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段、管道顶部及前后5m断面)等必测项目设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表6进行,洞口及浅埋段量测断面间距取小值。
必测项目量测断面间距和每断面测点数量
表6
开挖方法
每断面测点数量
Ⅴ级
5
三台阶七步法
CRD法
Ⅳ级
10
临时仰拱台阶法
沉降观测按围岩级别确定,本隧道Ⅴ级按5m、Ⅳ级按10m布设一个监测断面。隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱陈其变化历程及隧道衬砌沉降缝两侧均设置一个断面。除变形缝外每断面布置2个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各4.6m处,变形缝处每个观测断面布置4个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各4.6m和变形缝前后各0.5m处。
1.2 .主要监测项目测点布置
①水平收敛
测方法采用水准抄平方法,基准点分别设置在洞内和洞外(用于校核),视线长度一般不大于30m,监测误差控制在1.0mm以内(高程误差0.7mm),必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。测点布置如图1、2所示。
②拱顶下沉
在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24小时内,在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩(测桩埋设深度约15cm,钻孔直径约20cm,用早强锚固剂固定),并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。
③地表沉降
隧道浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。监测断面垂直于隧道轴向布置,监测断面横断面方向应在隧道
中线两侧每隔2~5m布设地表下沉测点,每个断面设5点,中心点在隧道拱顶正上方,直到拱脚与水平方向45度夹角的地层滑动线与地表交点,在最外测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点,通过精密水准仪量测不同时刻测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值,如图三所示。另外,在沿着管道纵向每5米悬吊点的桁架上做好标记,测好桁架完全受力时的初始读数,之后开挖至管道下方前后20m范围每天测两次,根据铁四院的设计参数,地表沉降按最大值2cm来考虑加固管道。
2.地质超前预报
2.1隧道地质超前预报的目的
TSP203探测系统可预报施工隧道掌子面前方以下不良(或特殊)地质问题:1)软弱岩层的分布,2)断层及其破碎带,3)节理裂隙发育带,4)含水情况,5)空洞,6)围岩类别,即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况,同时也可以对力学参数(动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等)进行评估,有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况,以便正确指导隧道施工。
3.防止地表下沉的技术措施
隧道开挖后为了防止拱顶下沉而导致地表下沉,一方面我们在天然气管道下方前后10m范围将钢拱架的间距调整到0.5m,另一方面采取在初期支护内圈增设Ⅰ20的工字钢做护拱,护拱的间距等同初期支护的工字钢架的间距,以增加拱圈的刚性,避免拱顶围岩柔性变形产生拱顶下沉导致地表下沉。
由于隧道埋深只有14m,在隧道施工过程中地表可能产生沉降,由此,可能导致天然气管道产生较大的变形,甚至开裂。因此,在隧道中线左右各17.5m(铁四院提供的参数)范围外的不动点
处设置两个混凝土支墩,支墩为门式框架墩,上面架设桁架梁将管道悬吊起来,使地表的下沉不带动管道的下沉,确保施工过程中天然气管道的安全输气。避免由于任何原因对天然气管道输气造成影响。(后附桁架设计图)
㈡安全保证措施
1、天然气管道事故应急预案
发生事故时要迅速切断气源,封锁事故现场和危险区域,迅速撤离、疏散现场人员,设置警示标志,同时设法保护相邻装置、设备,关停一切火源、电源,防止静电火花,将易燃易爆物品搬离危险区域,防止事态扩大和引发次生灾害;设置警戒线和划定安全区域,对事故现场和周边地区进行可燃气体分析、有毒气体分析、大气环境监测和气象预报,必要时向周边居民发出警报;及时制定事故应急救援方案(灭火、堵漏等),并组织实施;现场救援人员要做好人身安全防护,避免烧伤、中毒等伤害;保护国家重要设施和标志,防止对江河、湖泊、交通干线等造成重大影响。
2. 通风技术措施
由于隧道是双口掘进,根据存在天然气管道的特殊情况,进口、出口各设置两台110KW×2的通风机。为了减少风阻,在保证有效净空的情况下,选用大直径(1.5m)的风管。严格控制通风时间,确保置换掌子面附近足够的施工距离。
因DK111+410里程处的天然气管道在隧道顶部14m处,为防止天然气管道因施工发生开裂,导致天然气渗漏进隧道,在隧道内设置气体浓度检测仪,随时随地对隧道内的空气浓度进行检测。空气浓度一旦出现异常,立即停止施工,所有人员撤离现场,关闭电源、火源,在施工现场内停止使用手机,防止发生爆炸事故。
3.隧道工程各分项工程质量保证措施
3.1.隧道开挖保证措施
开挖支护是隧道工程的质量控制的源头,针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖支护质量。坚持“先治水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测,快成环、早衬砌”的原则开挖过程中严格按设计控制开挖断面,每开挖循环均测量放样标出隧道中线位置和开挖轮廓,严格控制超挖。当出现超挖时,采用喷锚等永久支护体系时,多次复喷,直至大面平顺。
根据地质预报了解的前方围岩情况,选择适宜的开挖方案。
开挖过程中钢架或临时支撑,重视锁脚锚杆(管)的施工,以确保钢架基础稳定,确保下一个工序的安全施工,要及早封闭成环,必要时增设临时仰拱,保护基底。
3.2.砂浆锚杆施工措施
砂浆锚杆长度根据围岩状况及设计确定严格按交底长度下料,锚杆打设角度与岩层层理相匹配,锚杆角度尽可能与岩层面垂直多穿岩层,呈梅花形布置。要求锚孔内砂浆饱满,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。
3.3.喷射混凝土施工措施
喷射混凝土采用湿喷工艺,按初喷和复喷组织施工。喷射混凝土由混凝土拌合站拌合。初喷在清帮、找顶后立即进行,初喷混凝土厚度4~5cm,及早快速封闭围岩。复喷在拱架、挂网、锚杆施工完成后进行。
3. 4.衬砌混凝土施工措施
二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌注,拌合站集中拌和,严格按混凝土配合比生产,混凝土输送车输送。
挡头模板及台车下缘注意模板拼缝防止漏浆,确保施工缝质量。
采用同条件养护试件强度,控制衬砌混凝土强拆模时间,严禁提前拆模。
隧道衬砌前,必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净,确保仰拱及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上,避免衬砌不均匀下沉开裂。
添加粉煤灰等改善混凝土性能,尽量降低水灰比,控制水泥用量。
采用泵送混凝土工艺,周密组织混凝土运输,防止混凝土离析,最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间,并加强混凝土灌注过程中捣固,确保混凝土捣固质量,保证衬砌混凝土的密实度。
控制混凝土入模、拆模时的环境温度与混凝土温差在规范范围内。
4.监控量测质量保证措施
认真加固拱脚,加强纵向联结等,上台阶初支要清除拱脚积水与淤泥,通过打设超长拱脚锚杆或扩大拱脚减少下台阶开挖后的下沉量。使初期支护与围岩形成完整体系。
尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1-3m,不大于6m。
找出每道工序的合理施工时间,各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间,减少开挖面土体的暴露时间,支护及时封闭成环。及时监控量测围岩,观察拱顶,拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。
合理进行围岩支护:采用聚丙烯纤维混凝土、锚杆、钢筋网及钢架进行联合支护,并紧跟开挖掌子面,并根据具体情况在隧道底部打设锚杆,或在隧道顶部打入超前注浆小导管支护,并尽可能使初期支护在开挖面周壁迅速闭合;衬砌结构尽早闭合,膨胀岩隧道开挖后,围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生,所以施工时要求隧道衬砌及早封闭,要求隧道开挖能尽快形成全断面,以便快速完成隧道断面的二次衬砌施工。
五、天然气管道加固方案
1. 为防止隧道在开挖过程中出现垮塌,天然气管道采取桁架吊顶的措施进行加固。以隧道线路中线线为中点,沿天然气管道左右各17.5米,总长35米的范围设置三角桁架,桁架的设计详见附件。
2.桁架的支撑采用门式墩,在35米的范围两头各设置一个,墩基础采用明挖扩大基础,基础置于硬质基岩上。墩身采用钢筋混凝土,高度约1.5米。门式墩结构尺寸详见附件。
3.桁架架设完毕后,每隔5米设置一个吊点。在吊点的位置开挖出天然气管道,管道埋深约1.2米,开挖至1.0米时候,更换工具,采用木制锹进行开挖,主要目的是为了防止铁质工具破坏管道外面的绝缘漆,产生火花。
4.天然气管道在吊点进行吊装时候,管道外应该先包裹一层橡胶绝缘套管,防止铁质吊装设施直接管道发生摩擦,保护天然气管道。
5.管道吊装完毕后,及时对开挖出的管道进行原土回填,避免管道长期暴露。
6.在施工过程中,对隧道顶天然气管道采用栅栏进行封闭,并指派专职安全员进行巡逻检查,禁止闲杂人及明火等进入管道防护区域。
7、按铁四院的设计方案施工地表沉降值最大不超过2cm,而管道不允许有沉降变形,因此在每个吊点处的管道上面安装一个与之相连接并露出地面的测点,一旦检测到管道有下沉,立即用悬吊点的紧线器紧钢丝绳,确保管道沉降量为零。
8.隧道施工完毕后,对隧道顶35米范围内的天然气管道采取换管措施,并加设2cm的套管,具体换管方案由具有相关资质的浙江省煤电研究设计院设计。
六、钢桁架的设计方案
计算过程 (钢 柱)
截面类型= 16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=1.46, Ly=2.00; 长细比:λx= 4.9,λy= 18.9
构件长度=2.00; 计算长度系数: Ux=0.73
Uy=1.00
截面参数: B1=450, B2=450, H=700, Tw=14, T1=20, T2=20
轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类
验算规范: 普钢规范GB50017-2003
强度计算最大应力对应组合号: 27, M=-166.42, N=303.64, M=-1088.08, N=-297.48
强度计算最大应力 (N/mm*mm)=189.67
强度计算最大应力比 =0.925
平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =138.74
平面内稳定计算最大应力比 = 0.677
平面外稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =145.39
平面外稳定计算最大应力比 =0.709
腹板容许高厚比计算对应组合号: 18, M=40.76, N= 192.20, M= -149.06, N= -61.17
GB50017腹板容许高厚比 [H0/TW] =64.12
GB50011腹板容许高厚比 [H0/TW] =70.00
翼缘容许宽厚比 [B/T] =13.00
强度计算最大应力 < f= 205.00
平面内稳定计算最大应力 < f= 205.00
平面外稳定计算最大应力 < f= 205.00
腹板高厚比 H0/TW= 47.14 < [H0/TW]= 64.12
翼缘宽厚比 B/T = 10.90 < [B/T]= 13.00
压杆,平面内长细比 λ= 5. < [λ]= 150
压杆,平面外长细比 λ= 19. < [λ]=150
均布荷载下最大挠度计算:
经公式Ymax=ql4/8EI计算得最大挠度19.6mm<δ=20mm
风荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:
节点( 30), 水平位移 dx=0.042(mm) = H / 75441.
风载作用下柱顶最大水平位移: H/75441< 柱顶位移容许值: H/150
经过计算,设计的桁架受力、满荷载下的最大挠度以及风荷载下的水平位移均满足要求。
七、结束语
事实证明这种近距离高压天然气输气管线的隧道开挖及安全防护方案是安全的,用监控量测来预控沉降变形的措施是切实可行的。钢桁架悬吊输气管线起到了安全储备的作用,相当于新奥法施工隧道二次衬砌的作用机理,有效的防止了管道的沉降变形,确保了输气管道在整个施工过程中的安全。
参考文献
⑴《石油天然气保护条例》(国务院2001年313号令)
⑵《浙江省人民政府办公厅转发省公安厅等部门关于切实做好天然气管道保护工作意见的通知》(浙政办发2005年第85号文件)
【关键词】采气管道施工,工作重点,方法措施
中图分类号:TE832 文献标识码:A
前言
随着我国采气管道施工技术的不断发展,管道线路的施工和运行的对施工技术水平提出了更高的要求。专家从专业的角度探讨我国油田气体开采管道的施工技术要求,创新性的对采气管道的施工措施进行了研究和总结。油田的采气管道的正常运行对我国原油开采有重要的意义。
二、采气管线运行状态
管道输送是天然气的主要输送方式之一。根据天然气输送管道的分类、组成和特点可知,天然气采气管线输送的介质为未经净化的原料气,其工作压力高,硫、水、二氧化碳等杂质的含量较高,腐蚀性大。对采气管线进行定期分析、检测,准确了解其运行状况,及早采取有力防护措施以降低管线维修和更换费用,为采气管线安全运行管理措施的制定提供可靠的依据,以及保障采气管线在正常、安全、最优状态下的运行有着重要的意义。
某天然气采气厂现有数千口气井,采气管线数千千米长。在数千口气井中,选取压力高,含硫量大,运行时间长的一单井采气管线进行检测。受检管线长4.91km,于2002年11月投入使用,至今已安全运行了6年多,其用材规格和运行参数如下:
管线规格~b89mm×10mm
工作压力14.6MPa
H2S含量
6158.8mg/m
产水矿化度
32619.49mg/L
气水比
17914m/m
CO,含量
5.077%
三、油田采气管道保温措施分析
1. 采气管道保温施工要求
管道保温施工应符合设计要求,一般按保温层、防潮层、保护层的顺序施工保温施工应在管道试压及防腐合格后进行,施工前管道表面应保持清洁干燥。
防水层在搭接时,其宽度应为30~50mm,并缝口朝下,与保温层应捆扎牢固。防水层应完整严密、厚度均匀、无气孔、鼓泡和开裂等缺陷。
保护层在搭接时,其宽度应为30~50mm,端部应封闭。若用金属作为保护层,应压边,箍紧,不得有脱壳或凹凸不平,其环纵缝应搭接或咬口。
2. 国内外埋地采气管道管道保温结构
保温结构的设计直接关系到保温效果、投资费用、使用年限等问题。目前国外采用的管道保温结构基本形式为:钢管—防腐层—保温层—防水保护层,构成管道三防体系。为确保防腐保温设计的可靠性,美国保温界认为,实现结构的整体严密性是保温设计的基准。
3. 采气管道保温分析实例
池37井保温前出站温度为60℃,保温后出站温度70℃,保温层厚度60mm,管线运行压力15.7MPa,输量(4~6)×104m3/d,产水2m3/d,地温12℃。池37井—池27井高压气举管线保温前后沿程如图所示:
从图中可知,管线在不保温时,在距池37井600~700m处,沿程温降已到20℃,水合物形成温度按22.6℃计算,则池37井到池27井管线在上述条件下运行不到1000m,管线就会发生堵塞。从图2‐b可知,管线在采取全线保温措施后,在上述生产条件下,即使地温为5℃时,沿程温度始终高于水合物形成温度,管线不会发生堵塞。
四、防止冻堵的措施
1. 加强前期的理论研究工作,使设计管道的结构参数、保温系统参数等能满足高压气井连续正常运转的需要。
2. 加强参数优化工作:在寒冷的季节,通过调整气井产能和提高井口温度的办法,确保管线输送温度高于天然气水合物生成温度。但是,该措施的应用将可能导致地层伤害,对提高气源井的最终采收率和延长自喷期有较大影响,建议开展高压生产的适应性分析,采用上下游配套技术研究来进行生产。优化管径或气井产能,确保集气管线不积液,减少低洼处管线的节流。优选保温层材料类型,优化结构参数,确保管线输送中不发生冻堵。
3. 井口添加防冻剂,降低天然气水合物生成温度,确保管线的安全运行。
4. 安装井下节流阀,适当降低输送压力,从而降低高压集气管线因沿线压降大导致的节流温降及天然气水合物生成温度。
5. 如果管线只有进站前的末端温度低于天然气水合物生成温度,则考虑在进站前的局部管线进行电加热,提高输送气体温度。
6. 根据气井产出液量的大小及地面管线的携液能力,制订合理的清管作业制度,实时清除高压集气管线的积液,防止发生局部过度节流而产生冻堵。
7. 如果产液量较大,利用第5种工艺措施作业频繁,影响生产,则考虑在低洼处设置排液阀,定期自动排液,同时配套相应的污水池、泵等配套设施,便于积液的外运处理。
8. 对于含脏物较多或者产水量非常大的井,在井口安装高压过滤器,配备自动控制装置、放空设备、排污系统及工艺转换等设施。
涩北一号气田自1995年投入试采以来,采用井口注醇、站内节流、低温分离的工艺流程,通过在采气井口注甲醇防止采气管线在集输过程中形成水合物,同时,还要防止天然气在站内节流后形成水合物。结合气田开发方案,从技术、经济上论证了涩北一号气田常温分离工艺比低温分离工艺更合适;由于气液分离工艺的变化(由低温变常温),天然气进集气站后是先加热再节流,这样,在站内就不存在形成水合物的问题,如果从井口至集气站的采气管线不生成水合物,就可以取消井口注醇。
五、对采气管线水合物的防止进行研究
湿天然气在适宜的压力、温度条件下容易形成水合物。水合物是一个烃类分子同数个水分子结合形成的白色晶体物质,类似冰或致密的雪。水合物容易在管路系统的弯管、阀件、管件等处形成并聚积,造成冰堵。集气系统形成水合物的环节主要有两个:一是采气管线因气体输送产生压降和沿程温降,管线内形成水合物;二是集气站内节流降压,气体膨胀产生急剧温降时形成水合物。为了防止天然气在管线输送过程中生成水合物。
国内外气田普遍采用的方法有如下三种:
输送前将天然气加热,在井口设小型水套炉或电加热器;
注抑制剂,降低天然气水合物形成的温度;
管线保温。采气管线水合物的形成要满足两个条件。管线中要有游离水。采气管线天然气的温度要低于水合物形成温度。由气田开发方案可知,气田单井是要产水的,因此,要论证采气管线水合物的防止,关键在于判断其进站前的温度是否低于水合物形成温度。由于涩北一号气田不同开发层系的气井具有不同的工况,因此,有必要对不同开发层系气井的进站温度进行统一考察。
六、采气管道的施工要点
采气管道应符合工作压力等级等于或大于生产和施工最高压力的要求,高压油气井井下宜安装井安全阀。自喷井开关井、更换油嘴、清蜡等操作时,操作人员应避开气体出口方向。
用天然气气举采注气和注蒸汽开采时,必须做到:
1.气举井、注气井、压气站、配气站之间的管线及注蒸汽井口管线应安装单流阀,并无渗漏。
2.压气站向配气站输送含水天然气时,应进行降低露点的预处理,在配气站内管线上应安装冷凝液分离器。
3.压气站到配气站的输气管线上要安装紧急放空管,放空管上应装阻火器。
4.压气站如向多个配气站分输时,则每个分支管线上应安装截止阀。
七、结束语
综上所述,采气管道的施工建设需要各方面的专业人才的协调工作,实施工程中需要加强监管力度,预防采气管道的泄漏和破损,保证管道建设的安全。采气管道属于特殊的施工建设,气体的泄漏会产生很多的安全问题。因此施工单位一定要严格质量监管,不断地创新研究新的施工技术,防腐,取材和埋藏等的技术发展会给燃气管道施工注入新的活力。
参考文献:
[1]李长俊.天然气管道输送[M].北京:石油工业出版社.2012
[2]喻西崇.井筒和集输管线中水合物生成条件的预测[J].西南石油学院学报.2013
关键词:石油;天然气管线;固定球阀;工作原理;维护保养
中图分类号:U473文献标识码: A
石油天然气管线用球阀,主要的组成部分有传动装置、阀杆、球体、阀座以及阀体,主要的作用就是接通与切断石油天然气管道中的流体通道,利用传动装置使球体处于一个旋转的状态,旋转度数为90°,以此完成开、关。石油天然气管线球阀主要有两种结构,即固定球结构与浮动球结构[1]。固定球阀的球体有上转轴与下转轴,阀体下部轴承上固定着下部转轴,阀杆与上部转轴连接在一起,球体能够沿着与阀门通道处于垂直状态的轴线进行转动;所以,固定球阀在运行过程中,阀前流体压力一般只会传送给阀杆与轴承,对于阀座不会形成任何压力,因此固定球阀的密封性能非常稳定,转矩较小,使用寿命长以及阀座变形小[2]。
1 石油天然气管线固定球阀的工作原理
固定球阀,实质上就是球阀的一种结构类型,其关闭件是一个球体,通过球体围绕着阀体中心线进行旋转运动,以此实现开启与关闭的一种阀门[3]。如图1所示,石油天然气管线固定球阀的结构。
图1固定球阀的结构示意图
石油天然气管线固定球阀的工作原理:
1.1 开启过程
①开启时,球体在关闭位置上受到阀杆的机械施压,在阀座上处于一个紧压状态;②手轮在逆时针转动的过程中,阀杆的运动状态为反向,阀杆底部的角形平面能够将阀座上的球体分离出来[4];③继续将阀杆升高,并且使阀杆与其螺旋槽中的导销之间形成一个相互作用,使球体在一个无摩擦状态下进行旋转;④球体一直旋转至全开位置,而阀杆则上升至极限高度。
1.2 关闭过程
①关闭时,沿着顺时针方面对于手轮进行旋转,阀杆逐渐下降,并且球体开始逐渐与阀座相分离,然后开始旋转球体[5];②持续性旋转手轮,阀杆在受到阀杆螺旋槽中的导销作用之后,旋转球体与阀杆,旋转度数控制在90°左右;③即将完全关闭的时候,球体已经在不接触阀座的基础上旋转了90°;④在转动手轮的最后几圈时,阀杆底部角形平面会对球体产生一个机械压迫力,使球体与阀座处于一个紧密相连的状态,实现完全密封。
2 石油天然气管线固定球阀的维护保养策略
2.1 施工过程中固定球阀的维护与管理
施工过程中,采取科学合理的方法对石油天然气管线固定球阀进行维护与管理十分重要,施工时给予设备合理的管理与维护,不仅能够提高施工安全性,还能够在很大程度上减少运行管理、施工管理的总体费用。施工过程中对于固定球阀的管理与维护,主要需要注意以下几个方面:
2.1.1 采取合理的方式对阀门进行装卸,防止阀门出现机械损伤状况;在对阀门进行吊装处理的时候,不能在执行器或者阀杆上栓住吊装带进行吊装,不然会导致齿轮箱损坏、阀径密封失效以及阀杆歪曲等一系列不良状况发生。
2.1.2 出厂之前,应当将简易盲板加装在阀门的两端,防止阀门在运输过程中阀腔内进入砂子、水等一系列杂质,对密封性造成严重的影响。
2.1.3 施工现场中,应当将阀门整齐的放置在枕木上,严禁随意摆放阀门,防止注脂嘴、排污嘴等多个部位发生折断或者损坏等状况。
2.1.4 在安装固定球阀的时候,应当在阀门中注入脂,通过注入脂,检查阀门的注脂通道是否处于一个通畅的状态,同时要在阀座的后腔与密封面中注满脂,防止后腔与密封面中掺入杂质,这样能够在很大程度上降低焊接高高温对阀座造成的影响。
2.1.5 整个安装过程中,应当确保阀门一直处于全开位。
2.1.6 水压实验、焊接完成之后,应当及时补入脂,脂的补入量不可过多或者过少,同时每次操作之前与操作之后也是如此。
2.1.7 水压实验完成之后,应当及时排干阀腔中的水,避免发生结冰、锈蚀等不良状况。
2.2 运行过程中固定球阀的维护与保养
2.2.1 定期对阀门的密封性进行检查,主要通过排污嘴对其密封性作出判定,若是存在内漏状况,应当按照内漏处理流程对其进行处理。
2.2.1 选取恰当的时机将新鲜的脂注入到阀座中,脂的注入频率与量主要根据阀门的活动频繁程度确定;通常情况下,阀门在活动一次之后,应当将一定量的脂注入阀门中,每一次注入脂的量应当控制在密封系统容积的八分之一,这样能够最大限度的防止阀座后腔中掺入一系列杂质,对阀座的正常运作造成影响,造成密封失效,同时还要确保密封面一直保持“湿润”。
2.2.3 对于一些活动频率较低的阀门,至少每年要保证阀门活动1次,还要将一定量的脂注入阀门中,这样能够在很大程度上防止阀座与球体之间发生胶合状况,还能够有效防止球体在活动过程中出现干磨状况,确保球体与阀座处于一个安全的状态。
2.2.4 冬季来临之前,应当对固定球阀进行全方位的维护、保养,将执行机构内与阀腔内积聚的水排净,防止冬季由于天气过冷导致水结冰,对正常功能造成影响。
2.2.5 每年至少要将齿轮传动机构中的脂更换一次。
2.2.6 定期对阀径的密封性能进行检查,若是发现外漏状况,应当及时进行合理的处理。
2.2.7 将固定球阀表面上出现锈蚀的部位进行清洗,定时维护固定球阀的外部,保持固定球阀外部的洁净。
3 结语
固定球阀的球体上有上转轴、下转轴,下部转轴主要在阀体下部轴承上进行固定,而阀杆与上部转轴之间处于相互连接的关系,固定球阀的球体能够沿着与阀门通道处于垂直状态的轴线进行转动;所以,固定球阀在运行过程中,阀前流体压力一般只会传送给阀杆与轴承,并不会对阀座形成任何的压力,因此固定球阀具备十分稳定的密封性能,而且固定球阀的转矩比较小、使用寿命较长、阀座变形小等一系列优点,在石石油天然气管道工程中的应用范围越来越广。
根据对石油天然气管线固定球阀的工作原理的深入分析,总结了一些石油天然气管线固定球阀的维护保养需要注意的几个事项,主要包括:①根据固定球阀具备的结构特点,制定想要的维护保养计划,并且严格执行;定期维护与保养阀门,确保阀门阀座的密封面以及球体处于一个完好的状态;②相关工作人员在对固定球阀进行维护保养之前,应当了解与掌握固定球阀的密封类型与结构特点,采取相应的安全措施,确保固定球阀维护保养的安全性;③采取预防性维护管理,制定并严格执行周期性维护保养方案,定期检查固定球阀的整体性能。加强石油天然气管线固定球阀的维护与保养,能够在很大程度上提高固定球阀运行的安全性与效率,因此应当予以充分的重视。
参考文献:
[1]朱喜平.天然气管道球阀的维护及故障排除技术[J].天然气工业,2010(07):102-104+26.
[2]朱喜平.天然气管道球阀的结构特点及使用中需要注意的问题[J].上海煤气,2008(01):26-29.
[3]朱喜平,郭存杰,付京晶,杜朝晖.长输天然气管道球阀的结构特点与应用[J]. 管道技术与设备,2008(03):36-37.
[关键词]天然气,长输管道,安全管控,施工措施
中图分类号:TE 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0052-02
前言
在现代社会中,天然气长输管道与许多的企业、居民的生活息息相关,更是关系到我国国民经济的关键性的能源,如果发生意外导致管道运行故障,甚至是损坏会对国家的政治、社会安全和稳定以及经济发展造成严重损害。而且由于施工技术以及外界环境的影响,管道铺设在外界环境中,暴露在空气中,被各种物质如酸、碱等所腐蚀,且由于一般来说,天然气长输管道所跨越的距离较远,途中的地形复杂多变,气候多种多样,所以对于天然气长输管道来说,对其安全运行的保障的研究十分重要,具有极为关键的现实意义。
1.天然气长输管道中存在问题
1.1 施工质量管理疏漏
由于在实际施工过程中,长输天然气管道的设计施工的要求非常严格,因此需施工单位能够依照最初的规划设计,严格施工过程,规范施工步骤。但是,在实践之中,一些单位基于对降低施工成本以及减少施工工期的考虑,常常会在施工过程之中偷工减料、以次充好,焊接技术粗糙、质量不过关,不能达到施工组织设计的要求,从而导致管道非常容易被腐蚀和破坏,进而对管道铺好全线开通天然气的输送中的安全造成极大的威胁。
1.2 自然灾害影响
我国是一个幅员辽阔,地形复杂,气候多种多样的国家,从南到北经过热带、亚热带、温带以及寒带,因此各地频发各种各样的自然灾害,给人民生命财产安全造成极大威胁。天然气长输管道所跨越的距离较远,途中的地形复杂多变,很多恶劣的地质地形条件均会给管道造成严重的损伤,严重者则会发生天然气输送事故,这不但会严重影响临近工业生产以及居民生活的日常生活,还对人民生命安全、经济安全以及生活安全造成巨大的影响。
1.3 施工过程管理疏漏
在进行天然气长输管道的实际施工与建设的过程中,所跨越的距离较远且花费的时间也非常多,由于沿途的地形地貌复杂多变,所以参与施工的人员流动性和地域性非常大,常常会有变更施工设备和施工技术的情况,这样对于施工过程中的安全的保证非常不利。另外如果出现一些意外情况,需要赶工或者加班的时候,往往管理者就会过于注重速度而忽视了质量从而导致施工安全事故隐患的发生。另外由于一些施工的地点偏僻交通闭塞,一旦发生意外,进行施工的人员是不能及时地得到救援和帮助的。这样对于施工过程中的安全管理也十分不利。
2.长输管道施工特点
一般来说,长输管道工程特点是:压力较高、口径较大,且工程的运输距离较长,主要包括通信工程、干线和支线、自控以及其他一系列相关的附属建设工程。
天然气长管道运输工程相对于其他的工程,有其自身所特有的特点:首先天然气长管道运输工程的资金投入庞大、工期漫长、施工技术严格、地质条件异常恶劣等等;第二,由于施工人员的分散性和流动性,使得施工组织管理难度加大,各项基本生活保障条件如基础设施与保健医疗的建设跟不上;第三,由于天然气长管道运输工程一般为野外作业,施工过程很容易受到外界环境的影响,包括自然环境与社会环境,这也极大地增加了施工的复杂性;第四,天然气长管道施工中对外界环境的影响同样很大,甚至会对附近生态以及自然造成严重破坏。
上述特点使得天然气长管道运输工程在实际施工过程中的难度系数与危险系数都大大提高,所以,实践过程中一定要因地制宜,根据天然气长管道运输工程施工的特点掌握方法解决问题,以更好地进行天然气长管道运输工程的施工。
3.安全施工措施
3.1 加强施工地的监察
在进行各种工程的施工建设之前,在施工企业进行地下的天然气长输管道输送工程的资料的搜集的时候,应该得到各个相关的单位和部门的配合和帮助,以获得管道全面的图纸及其他资料,且要注意在管道附近设立足够的醒目的如划线、插旗等标识。
对于在施工场地附近进行作业的,天然气长输管道输气单位应该加强和施工单位的项目部之间的协调与交流,发出文书以告知施工单位以保护管道设备;另一方面对与在施工保护的范围之内进行作业的部分,要与进行施工的单位的项目部之间签订协议以保护管道设施。在施工项目的招标书之中施工企业应该实事求是地阐释天然气长输管道施工安全管理的所有相关的内容。在实际进行施工的时候,应该有专门的技术和监理人员来实施监督,及时阻止不符合施工安全管理规定的行为,提倡安全施工保护措施,并及时地反映情况以更好地提倡安全施工的意识。
3.2 加强施工质量管理
最开始进行天然气的管道规划设计时,相关设计单位就应该对管道的质量把握好,这样才可以避免后面施工过程中不必要的麻烦。相关设计单位在进行规划设计时,就要将管道附近的地形地貌、气候条件充分地考虑进去。随后进行天然气长输管道的施工实践过程中,企业就要充分考虑到施工质量的要求,不能有折扣,这样才可以从根本上杜绝安全隐患。天然气长输管道施工结束之后,交给监察部门进行验收,进一步保证天然气长输管道的正常运营。
3.3 加强特殊情况下施工
第一,由于天然气长输管道所跨越的距离较远,途中的地形复杂多变,所以相关部门应该全面的地质地貌的预测以及对有需要的地段进行必要的挖掘。另一方面,施工单位还可以将复杂多变的地形的施工分成一些相互独立的点,同时进行施工,这样对整体的安全管理将会系统很多。
第二,充分调查研究施工场地所可能发生的突况,并制定全面、充足的解决措施,以避免在实际施工过程中造成的经济损失。
3.4 加强工程风险预测
对于天然气长输管道工程的安全施工管理来说,治理工程安全隐患以及合理评价工程的风险是十分关键的部分,具有十分重要的实践意义。主要包括如下几种方法:
第一,对天然气长输管道工程施工场地进行封锁,建立安全责任制,宣传提倡安全隐患重在预防的观念;
第二,安排专门的员工担任天然气长输管道工程施工现场监察任务,并定期进行总结讨论,交流现场所存在的施工安全管理方面的问题,积极提出解决措施,以避免造成不必要的经济损失或者重复损失;
第三,专门邀请专业的技术人员定期进行检查,彻底地排除隐藏的施工安全管理方面的问题,及时进行汇报,使得员工得到相应的奖惩。
3.5 加强对外交流与合作
相对于国内来说,欧美等发达的西方国家在天然气长输管道工程的安全运行方面的实践经验较多,所以国内相关的施工与设计单位应该虚心向国外的工程建设企业进行请教,比如说怎样增强天然气输气的管薄弱部位的抗腐蚀性,怎样提升天然气长输管道适应外界复杂地形地貌的能力等。与此同时,在向国外的工程建设企业借鉴先进施工方法与技术时,必须注意与本国具体的施工实践之间紧密地结合,从而建立一套适合我国社会主义市场经济的标准管理系统,以保证天然气长输管道的正常运营。
4.结语
伴随着我国经济社会的快速发展,国内的能源结构也正在经历着一场前所未有的变革,原来国内的以石油化石燃料为主的局面将会被打破,转而变成以天然气等清洁能源为主,这样会进而促进天然气长输管道工程在各方面的飞速发展与进步。所以,天然气长输管道工程相关的企业应该和相关的政府单位紧密联系起来,以及时地实施行之有效的对策解决问题,使得管道能够保证的正常运营和安全运行。
参考文献
[1] 中国石油天然气管道局,油气长输管道工程施工及验收规范,GB50369-2006.
[关键词] 城镇燃气室内管道施工要点
1前言
目前,随着天然气利用工程越来越普遍,越来越多的城镇、住宅小区敷设了天然气管道,在小区天然气管道工程施工中,比较困难的是已建居民住宅小区安装天然气管道工程,对于这样的小区,由于楼房建筑时间比较早,楼房结构形式多样,室内居民装修、布局不一致,室内管道安装就比较复杂多样,需根据现场实际情况和标准规范要求灵活调整。在进行了多次小区天然气管道工程施工后,我们逐步积累了一些小区室内天然气管道工程施工技术方面的经验,现归纳如下,供大家参考。
我们此文所涉及的城镇燃气室内管道工程的范围指的是燃气户外引入管和设置在建筑物外墙的燃气管道。主要包括三部分:户外水平管、户外单元立管和室内管道。
2施工准备
⑴施工前应进行施工图纸会审和技术交底,做好开工前的一切准备工作,会同建设、设计及有关单位共同核对现场情况。
⑵施工前应进行详细的现场调查,逐栋楼、逐户进行了解,掌握第一手材料,在此基础上确定每户天然气管道合理的布局。
⑶根据现场情况,编制切实可行的专项施工方案。并对有关的施工人员进行技术交底。
⑷准备施工机具、设备,保证施工设备满足施工需求。
3材料验收
核实室内燃气管道采用的材料质量证明书、复验报告、材质、规格、型号、外观尺寸、件数、批号等,对到货材料进行外观检查,对设计文件或施工及验收规范有要求的,需进行质量复检。检查合格后方可验收、使用。落实运抵预制场及储备的数量是否能满足管道预制要求。
4墙上打孔
根据确定的进户管位置,确定户内具体布管、挂表方案后,施工人员进入各住户家进行穿墙管的打孔作业。打孔时, 采用水钻钻孔,水钻直径应大于入户管两号,应方便穿入套管。注意进户打孔时,施工人员应戴好鞋套,携带胶带、塑料袋等,尽量做好打孔时周围环境的保护措施,以免钻孔时污水污染室内地面。
5户外水平管施工要点
⑴安装前,检查核对管段材料规格、型号、尺寸及材质标识等,如与图纸不符,需进行修改和调整。
⑵管道支托吊架的安装与管道安装同步进行。管线的固定支架,在安装结束后的冷态状态下,现场焊接于管线支架中心的位置。固定支架、导向支架、托架、吊架及其他附件在管道试压前焊接完毕。
⑶管道支架安装前应测量标高并放线,同一管道的支架标高应一致。固定后的支架位置应正确,安装应平整、牢固,与管道接触良好。
⑷管道上的开孔在安装前完成,必须在已安装的管道上开孔时,及时清除切割产生的异物。
⑸管道安装过程中如遇中断,及时封闭敞开的管口。复工前,应认真检查管道内部,确认清洁后再进行安装。
⑹焊缝距支、吊架净距不应小于50mm。
⑺管道安装前应除锈(表面处理应达到GB8923规定的Sa2.5级或St3级。)刷防锈底漆两遍,面漆一遍,最后一遍面漆等管道试压合格后涂刷。
⑻焊接要求
管道的焊接是工程的重点和关键,焊接质量直接影响着工程的顺利投产和平稳运行。
户外水平管一般采用手工钨极氩弧焊打底,手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺。焊丝选用H08Mn2SiA,焊条选用E4303;
采用机械方法加工成V形坡口,坡口角度为60°~70°,焊缝间隙1.5~3mm,钝边为0.5~1mm。焊接坡口形式见图1。
手工电弧焊焊接参数:焊接电流120~140(A),焊接电压24~26(V)。
焊工应按规定的焊接作业指导书进行施焊,当遇到工况条件与作业指导书的要求不符合时,应拒绝施焊。
6户外单元立管施工要点
确定每单元住户的燃气进户管进户位置后,在预制场预制户外单元立管。预制至进户表前阀处并吹扫、试压合格后上墙安装。
户外立管安装应注意的问题是:户外立管尽可能靠近主体墙,便于固定;固定卡最少不得少于3个;安装后检查立管垂直度,应在规范要求的范围内。
户外立管的焊接:
户外立管一般为管道直径≤DN25的管道,一般为保证焊接质量通常采用手工钨极氩弧焊(TIG)的焊接方法。. 焊丝选用H08Mn2SiA
采用I形坡口,焊接间隙1~3 mm,焊缝加强高度1~1.5 mm;焊接坡口形式见图2,焊接工艺参数见表2。
7室内架空管道的安装要点
⑴ 室内天然气管道和电气设备、相邻管道之间的净距应符合设计规定。
⑵ 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、烟道和进风道等地方。严禁引入卧室,立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中。
⑶ 天然气管道安装时应在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。管道穿过楼板、楼梯平台、墙壁和隔墙时,必须安装在钢套管中,具体伸出尺寸应符合设计要求。
⑷ 室内燃气管道应明设,便于安装和检修。
⑸ 室内燃气管道安装时管内不准有异物,管线安装的水平度、垂直度应符合规范设计要求。
⑹ 室内燃气管道与墙面的净距应符合规范要求。
⑺ 燃气管道的固定,可采用钩钉、托架、吊架和管夹等。
⑻ 室内燃气管道与其他管道及设施的位置要求如下:
①与明装给、排水,暖气管道水平净距不小于100mm;交叉净距不小于20mm。
② 与水池边水平净距不小于200mm;
③ 与电开关、电插座水平净距不小于150mm;
④ 球阀、管接头严禁安装在电开关和电插座的正下方;
⑤ 燃气表及燃气管道接口上方不允许安装插座或开关等电气设备;
⑥ 燃气表与低压电气设备、金属烟道、水平净距不小于300mm;
⑦ 燃气表安装在用气设备上方时,燃气表侧面与燃气设备(如灶具、热水器等)边缘水平净距不小于300mm。当燃气表与灶具等火源的水平净距无法满足规范要求时,应加隔热板。
⑼ 室内燃气管道,一般采用螺纹连接,密封方法宜采用聚四氟乙烯带(拧紧螺纹时不得将密封材料挤入管内),连接时螺纹应整洁、光滑端正、不得有毛刺和缺丝、乱丝、断丝、斜丝。连接牢固后,外露2~3扣,管子与管件无明显齿痕,齿痕深度不大于0.5mm,螺纹长度,见表3。
⑽ 室内管道安装完毕,最好照相留存,以便以后检查和检修、复查。
8管道试压
已安装完毕的管道系统试压前,应对所有安装项目进行检查,经有关人员确认合格后方可进行管道的试压。管道在进行试验前应先进行吹扫(吹扫、试验介质为空气),清除安装时可能带进管道内的杂质、污物。吹扫时,管道与阀门及附属设备、计量表连接处均需断开。
管道试验用的压力表不少于2块,并经检校合格,其精度等级不应低于0.4级(表盘直径为150mm),最大量程宜为试验压力的1.3~ 1.5倍。
⑴ 户外水平管和单元立管管道试压
户外水平管与户外立管分别进行试压合格后才能连接。
①吹扫完成后,进行管道强度试验,强度试验时应逐步缓慢增加压力。试验压力0.1MPa,进行强度试验时用发泡剂涂抹所有接头,不漏气为合格。
②强度试验合格后,进行管道严密性试验。试验压力不小于5kPa,试验时间15min,观察压力表,无压力降为合格。
8.2 室内低压管道只进行严密性试验,试验介质为空气,试验压力为7kPa,试验温度为常温。
③室内低压管道主要指的是对住户室内管线进行严密性试验。居民用户户内严密性试验范围是以居民家中的燃气表表前阀为界,试验部分包括入户表前阀门、管线、管件、燃气表、表后阀门。
④室内管线进行严密性试验时,一般采用最小刻度为1mm的U形压力计进行压力测量。
⑤员工进行严密性试验前,应首先检查室内管线表前阀、表后阀门是否关闭,确认关闭后,用试压胶管与一路表后直嘴阀连接,然后打开此直嘴阀向管线内打气, U形压力计与表后另一路直嘴阀连接,打开此直嘴阀,观察U形压力计两端水柱的压差达到试验压力要求后关闭进气管路上的直嘴阀,稳压15分钟以上,无压降为合格(U形压力计水柱不降即认为试压合格)。
⑥进行严密性试验过程中,用发泡剂涂抹所有接头、管件,不漏气、压力计无压降为合格。
⑦完成严密性试验后,首先要检查燃气表前、后阀门,必须处于关闭状态,并缠绕燃气处专用密封胶带。
9除锈、刷漆
管线试压合格,按要求对焊口、接口部位除锈、刷漆,并整体刷一遍面漆。除锈刷漆质量应符合设计和施工规范要求。
10防盗措施安装
燃气管线施工过程中,应及时完善燃气管线的防盗措施。
关键词:压力管道;过程检验控制;总结
压力管道施工属于特种设备制造安装,通常在压力管道中输送的介质往往都具有易燃、易爆等特点,为保证管道今后正常生产中的安全,防止事故发生,施工质量受人机料法环测几个因素,其中检验(检测)控制对压力管道施工至关重要。
在本项目中施工过程中,既有压缩空气管道、二氧化碳管道,又有氧气管道和天然气管道,本文重点介绍氧气管道和天然气管道的安装施工过程中原材料、半成品检验控制(不含施工后期管线的打压试验部分)希望今后安装压力管道项目的质量控制工作能更有效地开展。
1 现场压力管道的概述
该项目项目压力管道情况:压缩空气为0.8MPa,GC3类;二氧化碳为0.4MPa,GC3类;氧气为1.2MPa,分别GC2类;天然气为0.15 MPa,GC2类。压力管道的作业一般都在室外,环境条件较差,但质量控制要求较高。
1 压缩空气管道、二氧化碳管道为非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力小于4.0 MPa且设计温度小于400 0C的管道,属于GC3类,它在压力管道中安全危险性较低。
2 氧气管道为非可燃流体介质,设但设计压力大于 1. 0MPa 的管道,属于GC2 类,容易发生燃爆事故,安全危险性较大。
3 天然气管道为可燃流体介质,设计压力小于4.0 MPa且设计温度小于400 0C的管道,属于GC2 类,容易发生燃爆事故,安全危险性较大。
2 现场的施工检验条件控制
2.1 条件控制的定义
1 根据TSG Z0004-2007 《特种设备安装改造维修质量保证体系基本要求》施工检验与试验条件控制包括检验与试验场地、环境、温度、介质、设备(装置)、工装、试验载荷、安全防护、试验监督和确认等。
2 根据TSG D3001-2009 《压力管道安装许可规则》的要求,管理人员中需要设置质量保证工程师和质量控制系统责任人员,要有与相适应的安装技术人员,检测人员;压力管道安装需要确保现场试验和检验检测的条件;压力管道安装需要项目检验检测的需要,配备理化检验设备与相应的检测仪器。
2.2 条件控制的重点分析
压力管道的过程施工检验伴随施工的全周期,其中施工检验最为重要环节在于管材阀门进场检验、管道焊接及检验,对于管线的试验本文其中氧气管道特点:管材、阀门都需要酸洗脱脂,除去铁屑,油污,我们在检验前,特别要注意禁油。
2.3 条件控制的主要内容
2.3.1 管材阀门、预制管道检验场地环境
压力管道检验场地及环境要符合所从事的检验项目的要求和特点。
1 由于存在GC2类氧气、天然气管道,氧气管道的特点,选择阀门检验场地时避开钢结构、管道预制区,钢筋加工区等产生大量金属屑渣的区域。
本项目阀门检验设在甲方管材、阀门仓库内,第一确保试验设备的安全,第二确保阀门运输方便。
2 由于预制管道检验需要使用探伤,尽量远离办公区域,保证场地足够空旷,便于检验时安全管理。
本项目管道预制现场设在距办公区域300米以外的地方,紧邻安装施工队伍材料堆场。由于材料堆场24小时有人看护,也确保如果有探伤,确保有人安全巡护。
2.3.2 管材阀门检验的温度及介质
从事压力管道的检验温度一般和大多数其他检验的要求温度一致,在一些天气条件恶劣的地方,一般涉及会考虑温度对管道影响,对管道采取保护,因此我们还是在常温考虑检验。
检验介质根据设计要求及相应规范来选择,一些特殊介质的可能要求管道内无水或对水的要求比较高,比如液氮管线,液氮管线温度极低,对管线无水要求很高。因此在这类管线的阀门检验时使用水压,此外在温度较低地区内的阀门存水在夜间会出现“冻结”现象,一定要注意将水除去再安装。
本项目氧气管道的阀门出场时已脱脂用氮气打压,天然气管道管件阀门不做特殊要求,和CQ2管线,压缩空气管线上用的阀门使用水压。
2.3.3 检验设备(装置)、工装、试验载荷
检验的设备(装置)、工装、试验载荷应根据TSG D3001-2009 《压力管道安装许可规则》的要求以及设计、施工的需要,注意的是为了方便检验,可以自行制作一部分工装,但是自行工装的制作、使用要符合本单位压力管道质保手册和相应管理程序的要求。本项目的工装依照本单位压力管道管理程序,工装设备目前在设备使用有效期以内,建立台账,安排专人每月维护检查。
2.3.4 检验的安全防护、试验监督和确认
检验的安全防护、试验监督和确认应严格安装施工方案、质量计划进行,本项目编制了压力管道施工方案以及质量计划来保障施工的安全防护、试验监督和确认。
3 现场的施工检验状态控制
3.1 状态控制的定义
根据TSG Z0004-2007 《特种设备安装改造维修质量保证体系基本要求》施工检验与试验状态控制包括合格、不合格、待检的标示控制。
3.2 状态控制的重点分析
质量计划根据施工工序的专业检验按重要程度划分为三类控制:检查点、审阅点、停点。状态控制的重点在于停点,是压力管道安装过程中必须暂时停下来由指定责任人指定部门授权代表进行见证和检验的工序,未经确认签字,此点就不能继续,以此来验证认定工序合格,否则要造成返工或不可弥补的质量损失或事故的工序点。本项目的施工期间停点设在阀门检验、管材检验以及管道检验的状态控制。这两个检验为状态控制的重点控制内容。
3.3 状态控制的主要内容