建筑及市政工程管道施工过程中PIG技术的应用_曹天龙.pdf

124丝路建设观察建筑及市政工程管道施工过程中PIG技术的应用文/曹天龙摘要：由于管道施工是建筑及市政工程等建筑中的一个关键部分，管道施工的质量将直接关系到整体项目的建筑效率。PIG 清洗技术具有适应性广、用时短、经济效益高等诸多优点，将此技术应用于建筑及市政工程管道施工中，可以有效提高管道施工效率。本文对PIG技术在建筑与市政工程管道施工过程中的运用，展开了系统地分析和探讨。关键词：市政工程；PIG 技术；应用在建筑与市政管道建造施工完毕后必须开展系统测试，以检验施工效率，并提高系统的安全性。在管道施工完毕后所应开展的主要测试包括强度试验、严格性测试和通球测试等。其中，通球试验不但能够测试管线的贯通状态，而且还能够从一定意义上清除施工管线中所遗留的施工废物。这是一项简单、有效、实用的管线系统的检测处理技术，可以将其进行更加深入的推广与使用。本文对PIG清理方法在建筑工程、市政工程管线等的检验与清理方面的运用加以说明。一、管道分类与用途（一）塑料管塑胶管一般都是以塑料树脂工艺为重要原材料，先添加化学稳定剂、润滑油等，再以塑的方式在制管机内经挤出制造而成。因为其具备的产品质量较轻、耐腐蚀、外形美观、无恶劣异味、工艺简单、施工简便等优点，因此在建筑行业中得到了日益普遍的使用。而塑胶管目前一般是作为住宅建设的自来水供水系统配管材料、给排水、废气和污水的环卫管道、地下室排水管系、雨水管和电缆安装配合所使用的穿线管等。（二）铸钢管铸钢管主要是由生铁加工后制造的。按照其生产方式不同，可分成砂式离心承插铁垂直管和连续铸钢节点垂直管。按照其所使用的材质不同，可分成灰口铸铁管、球墨铸铁管和高硅铸钢管。铸钢节点管主要用做给水、排污和煤气等的管线上。二、主要管道试验规定(一)给水排水管道功能性试验相关规定1.水压试验。（1）预实验阶段。使管路内水压平缓地升至规定的测试水压并稳定 30 分钟，途中若有气压降低可注水或补压，补压不能超过测试水压。同时，检测管路连接、配件等处有没有渗漏水、破损迹象，若有渗漏、破裂的迹象则及时停止测试，找出原因并采取相应对策后进行试压。（2）主试验阶段。停止注水补压，并保持 15 分钟，在 15 分钟内水压降低至未达到所规定水压的值时，即将所测压力降至工作压并维持恒压 30 分钟，同时进行外观测试，如无渗漏情况，即为水压测试通过。2.闭水试验。（1）试验水头确定方法。测试区段的上行设置水头不大于管顶内壁时，测试水头则以测试区段的上行设置管顶内壁加 2 m 计算。测试区段的上行设计水头大于管顶内壁高程时，测试水头应以测试区段上行设计水头加 2 m 推算；测算出的测试水头不足 10 米且已达到上行检测井井口高程时，测试水头则以上行检测井井口高为准。（2）合格标准。自测量水头超过一定水头开始计时，检测管道的渗漏率，直到检测完毕；要持续的在测试管段中补水，保证测试水头高度不变。透气性的试验时间不能少于 30 分钟时间，且透气值也不能超过允许值，即为测试及格。3.闭气试验。当管径内气体压强超过2 kPa时开始，计数达到该管径的标准闭气期限要求时，计数完毕后，记下此时管内的实际气体压强。(二)与供热管线的功能性试验有关要求1.强度和严密性试验的规定。强度测试的实验压强应为 1.5 倍设计压强，但也不能小于 0.6 MPa，其目的主要是为了测试钢管本身和安装时焊口的抗拉强度。125SI LU JIAN SHE GUAN CHA 严密度试验的测试压强应为 1.25 倍设计压强，并不能小于 0.6 MPa，因为它是在各部位的测试全部合格的基础上完成的，而且还必须使管道的工作全部完成，包括零件、法兰条等加工以及施焊工作的全部完成。2.清(吹)洗的规定。供电管线的清洗需于试运行时完成。冲洗方式则按照工艺和操作条件、介质类型而定，主要包括人工冲洗、水力清洗和气体喷洗。（1）水清(冲)洗要求将冲刷工作按主干线、支干、支路依次实施，根据二级管网信息应分别实施冲刷。在冲刷前，宜先满水浸泡管网。且冲刷时流速走向须与所设计要求的介质流动方位相符。冲刷式进水管的横截面不能低于被冲刷排水管横截面的 50%，横向排水管横截面也不能低于进水管横截面。冲刷宜持续进行，且应增加排水管内流速，排水管的平均流量不应小于 1 m/s。以排水样中固形物的浓度达到或相当于冲刷用水中固形物的浓度方为合格。（2）用蒸汽清(吹)洗要求。蒸汽吹洗适当部位的直径要根据工程计算确定，喷洗口和清洗箱均应按工程规定进行。适当部位应在室外，方向应斜向上 45，在离出口约 100 m 范围内，并注意高温安全。为管道的安全工作，吹洗时对管子进行缓慢上升温暖管，但上升速率不宜过大。吹洗时水压不宜超过管道工作水压的 75%，吹洗时间为 23 次，每个时间的间隔宜在 2030 分钟。出水蒸气在无污染时为符合要求。(三)燃气管道功能性试验相关规定燃气管道布置完成后应分别完成管线吹扫、抗拉强度测试和严密测试。1.管道吹扫。（1）气体吹扫。球墨铸铁管材、聚乙烯管材、钢筋骨架聚乙烯复合管材以及公称直径低于 100 mm 或管径低于 100 m 的预应力混凝土管材，应实行气吹清扫。吹扫气流量不得低于 20 m/s。吹扫口与地板连接的角度宜在 30 45左右，且吹扫口管段和被吹扫管段中间应采用平缓过渡闪光的对焊。且吹扫管口径不得超出 500 m。当按照标准检测排出无尘土后，将排出口段用白布或白漆的木靶板检测，以 5 分钟为宜，内靶板表面无钢筋、尘土等杂质为符合要求。（2）清管球清扫。清管球清洗后，管路长度应该保持相同长度，各种管径应分别加以清洗。对于妨碍清管球使用的构件、装置，在清管时应当采用一定方法。清管球清理完毕后，应当根据空气吹扫检验合格的方法加以检查，如不符合要求可以再加以清理，直至符合要求。2.强度试验。通常条件下，试验气压应为设计输压力的 1.5 倍，但管道不能小于 0.4 MPa，聚乙烯管道也不能小于 0.20.4 MPa。（1）在水压实验中，当电压超过指定值时，稳压 1 小时;观察压力计时不应少于30 分钟，若无压力现象即通过。（2）气压测试时，应用泡沫水检测焊接封口，出现气体泄漏点时，应用标记位置;待全面检测完毕后，泄气完成再进行修复，在修理完成后再次进行测试。3.严密性试验。严密性测试应当在强度测试合格后、管线回填完成后实施。测试气压按照管线输气水压设定。当工程设计输气水压 p5 kPa 时，实验气压约为设定气压的 1.15 倍，但并不小于 0.1 MPa。燃气管道的严格度测试稳压时间需超过 24 小时，且实际的压降值不大于工程设计容量值为合格。三、通球技术在管道清理方面的应用(一)通球管道清理技术管道清理的通球也被叫作清管球。近年来，清管球已被广泛应用于各类管道的清洗作业中。经过实践证明，在管道清洗中的作用非常好，清管球的材料大多为抗腐蚀型的氯丁铅笔盒，包括空心球与真心球两种，DN50-133mm 的清管球为真心球，DN145-1 016mm的则为中空球，壁厚一般在 20150 mm 左右。由于清管球在管路内工作时需要具备足够的密闭性，所以需要球体外径超过输气管体径。球体外径和管体径之差称作过盈量，其过盈量在球体未充水时为管体径的 2%，冲洗机时则为 3%5%，使球体能更贴近管壁不致漏气和漏水。而清管球的主要用途是清理管中宫腔积水和分离介质，但清理块状物质的效率并不好。它既无法定向地携带测量仪表，也无法用作它们的牵引工具。(二)清管球使用方法在安装清管球嘴时，先应将发球系统与收球系统之间的接头短管，依次与被清理管路的起、终点连接126丝路建设观察起来，并且先联接好开球装置的进气道，再装上收球装置的排水阀。经过检验、测试与清管球的外形、体积等是否一致，在检验合格后，再将需灌的空心型清管球嘴按规格灌足水压，并塞上灌水瓶塞备用。接着卸下开发球系统的盲板，将已预备好的清管球装入发球筒中，并将它在被清理通道的始端卡住后，再装好盲板，让它保持在待发射的位置。向与空压装置相连接的进行管路中灌入压缩空气，并随时关注气压变化，当清管球前后的气压相差超过一定幅度后，球体便能由压缩空气断路器所带动向前，并同时被管路中的锈灰、焊渣、电导体、泥沙、积水等各种杂质所带动并随同向前，直到空气进入收球器的筒体。当清管球气体和未清理过的杂质进入收球筒内时，开球机构应立即暂停灌气，接着将收球筒盲板翻开，掏出杂质，然后抽出清管球气体，再反复发球 12 次，直至无其他杂质清出为止。然后再将清管球从发射机构与接收器之间的连接短管处割下，以便于下次利用。在一般条件下，有的高压(0.10.3 MPa)，可以推进清管球工作。但倘若管路已堵塞，应依据现场状况增加推球的压力，但最大不能超过 0.6 MPa；如仍不能解阻，则应中止通球，以查明原因，并进行适当处理后，再继续通球。(三)PIG 通球清洗技术1.PIG 清洗工艺介绍。（1）清洗工艺。单独使用PIG 清洗，因为垢面的厚薄并不一致，且管线水平差距很大，方向也不规则，在野外对动力源很不方便处理，且养护工期也较长。单独使用常规的化学清洁方法，因为清洁后管道中产生大量的空气，易产生爆管，而且结垢处理后的部位易坍塌阻塞管线，清洁时落下的污物沉淀在管道低点，不能排除管道外，管道施工后留下的铁片、螺栓连接、碎石等块状物质也不能清除管道。所以，目前可选择的洗涤工艺是：化学开路洗PIG 通球清洗。（2）清洗过程。第一步化学开路洗涤，然后再选用按孔径大小顺序递增的五组弹力比较好的聚氨酯PIG，接着再依次由小至大完成通球洗涤的动作。而当清管球发射时，就需要由专业的技术人员利用电子跟踪仪现场追踪检查管球的工作状态，并在发送、收球端子上准确地记下压力计的读数，并及时准确通报定点检验单位。假设在开球时终端气压表的读数随气压上下而变化，则表明了在清管球的管道中被推动的杂物和气体，都是以缓慢而艰难的方式在运动；而如果假设整个开球终端气压表的读数都不会增加而是一直连续的在不断减少，则表明该清管球在管道内部的正常运行状态仍然良好;但如果开球端温度表的读数仍在加大，而同时收球端还没有空气排出，则表示明清管球内部已发生了卡阻问题；但假设开球端气压读数还在逐渐增加或在某个较好情况下保持不变，同时在收球的开端管内还是有空气排出，就表明定点检测系统还没有妨碍清管球的正常行驶，并可以通过电子跟踪仪确认清管球在管道中已停止前进或已漏气，说明了此时的清管球已经产生了卡阻。对抗卡阻的通常做法为：利用增加空气压强(最大不大于 1.25 倍设计压强)，使清管球冲出，或通过使用第二个带跟踪仪的清管球报时，将被卡阻的清管球冲出；但若在进行了第二次的清管球操作后仍不能将原已卡阻的清管球冲出，则可利用电子跟踪仪寻找清管球卡阻的位置，将此处的通道切断，将清管球导出后，再次接通，再次完成通球的操作。四、结束语综上所述，在建筑及市政工程管道施工过程中，合理应用 PIG 清洗技术可以对管道进行有效的清理，进而提升施工的质量，所以推广 PIG 清洗技术具有十分重要的意义。（作者单位：酒泉泓杰市政工程有限公司）参考文献1 储李兵.浅析建筑工程给排水管道施工技术的应用 J.风景名胜，2021(8):0141.2 束政军.建筑给排水工程中管道安装施工技术J.现代科技：现代物业下旬刊，2020(8):0165.3 郭志玲.管道施工技术在市政工程道路排水中的运用 J.建筑工程技术与设计，2018，000(030):343.