长输管道干线机械化安装工法1.doc

长输管道干线机械化
安装工法

长输管道干线机械化安装工法

一、前 言…………………………………………………………1
二、适用范围及特点………………………………………………1
三、施工程序………………………………………………………1~2
四、施工工艺及技术要求…………………………………………3~9
五、检查验收标准…………………………………………………9~10
六、安全技术要求…………………………………………………10~11
七、主要设备及工器具……………………………………………11~12
八、劳动组织………………………………………………………13
九、应用效果及实例………………………………………………14

一、前 言
我国的长输管道建设，从一九五八年克独管线开始起步，历经三十多年，已建成管线长达八千公里，但和美苏及中东石油地区相比差距还很大。为了加快开发西部地区，我们将要建设横贯东西的大支脉；将来还要建设直连南北的大动脉以及煤浆管道建设等。展望远景，我们还应走向世界，跻身于国际管道市场，而要实现这一切，没有一支装备精良、技术水平较高的机械化施工队伍，将是不可能实现的。管道机械化施工是一个高效率、高质量、高效益的，大有发展前途的施工方法。
二、适用范围及特点
本工法适用于大口径长距离的输油、气管道或输送其它介质的钢制管道的机械化或半机械化施工。其主要特点为：一是机械化程度高；二是一条龙流水作业；三是无点焊对口沟上组装。本工法中主要是介绍管道组装施工，对于焊接、防腐、试压、通球、穿跨越、管沟土石方、双管联焊、冷弯钢管及无损检验等其它施工方法，将在有关的工法中详细介绍。
三、施工程序
(一)施工程序(见图1)
(二)施工方向
推荐采用左向施工，即施工前进方向左侧为管道及管沟，以确保吊管机正向行驶。
施工程序：
图1、

测量放线 修道路 卸管 布管 组装 焊接

探伤 补口补伤 下沟 竣工测量

四、施工工艺及技术要求
(一)开工测量
1、接桩：由工程技术人员和测量人员对照图纸接受设计所交的标桩，对设计院打好的管道中线桩进行踏勘、复查和接桩，并同时记录下每个桩号的参照物及相关位置，必要时在附近永久物体明显处做好标记。
2、补桩：对于标桩丢失较多及重要控制的标桩，由设计院补齐标桩。对于直线段丢失标桩较少的或桩间距较大的，则自行补桩。
3、一般情况放一条中线和两条占地边界线。中线桩的距离为20~30m。然后用尺从中线量至边界，其桩距为中线桩的2~3倍。对于地势起伏地段要适当加密标桩；并对放坡等特殊挖沟深度专门标记。对于弹性敷设地段，其曲线顶点、端点、和拐点处各设一桩，中间每10~20m设一桩。
4、其它测量：管道不同材质、壁厚、不同防腐种类和等级的分界点，管道附属设施位置和地下障碍点等也应专设明显的标桩。
(二)修施工道路
1、施工道路要修在靠干线公路一侧，宽8~10m。在修施工道路的同时，要将占地宽20m内的条带一次平整好，但中线左右对称0.5m的一条留下，并做好标志。
2、施工道路不得在无公路处中途交叉，对于管道与公相交的，要首先考虑道路靠公较近，再考虑施工方向为左向施工。
3、施工道路要有足够承载的能力，一般不低于0.2MPa，否则应采取填土、石碾压等措施。
4、占地边界内的一切障碍物和树木青苗应同时清除，沟渠填平。对于不允许堵截的兆渠，要在修路处铺设足够流量的过水管，或者搭设施工便桥，其顶面宽度均不得小于3.5m。
5、对施工道路与干线公路相连通的运输通路，应与施工道路同时修整，其宽度为6m左右，并应修好错车场。
6、管车行驶通过的桥涵承载能力不应低于8t，否则应加固或绕道行驶。
(三)卸管
1、所卸管的数量、材质、壁厚、防腐种类和等级等，均应符合该区间设计图纸的要求。
2、一车管子原则上卸为一堆。管堆间距要和每堆管子长度一致，肯尽量保证吊管机布管时能正驶时吊管，退行时空载。
3、卸管可以一次吊2~3根，所用吊具要牢靠，且不得损伤管口和防腐层。
4、卸管吊停放位置在管车与管道中线之间，将管子卸在管沟内。
5、对于管；一不能直达管线时，可修建堆管场集中卸堆钢管，但每个堆管场的堆管数量不宜超过2Km。
6、管堆四周要支垫牢靠，防止滚垛。
(四)布管
1、布管前，先在距管道中心线3m处的布管中心线上，用推土机沿该线刮土行走，推出条形土堆，一根管子一堆，靠近管中心处，高度为0.5~0.7m。对于戈壁砾石段，可用草袋填装当地原状土或用编织袋装稻壳当土堆。
2、为了确保土堆位置正确，应随时布管随时垫土堆。
3、用吊管机布管时，一次可吊两根管子，逐一放在土堆中心位置。相邻两管口要错开一个管径，使布好的管子成锯齿形摆放，并确保所布管子距离管沟边1m以上。
4、对于钢管不按API标谁制造的，直管口径误差较大的，应在布管前测量管口周长，按周长选配管后再行布管。相邻两管口周长误差，不得超过5mm。
5、对于按管沟测量成果表预制的钢管，要注意前后管口的方向，按方向和管号对号入座，直接布管到管沟内。
6、吊管机吊管行走时，要有专人牵引管子，防止碰伤管子。
(五)组装
1、检验：先检查钢管材质、壁厚、防腐种灶及等级、钢管长度等，准确无误时再组装。
2、编号：逐根管子按顺序进行编号，编号要用油漆或不干胶纸标在前后管口顶部。
3、登记：按管号逐根登记管长、壁厚、防腐种类及等级，制管厂及其管号、防腐厂及管号等，并做好施工的原始录。
4、清管：先将管子吊起来成倾斜状，倒出管内一切脏物，如倒不干净的则用清管器清除。
5、洗口：用汽油、棉纱等将管端内外20mm范围内的泥土、油污、锈渍等清除干净，直至见到金属本色，并确保干燥。
6、修口：采用坡口机、砂轮机等将管口的坡口角度、钝边修好，管口不平度和垂直度误差超标的也要修整好。机制坡口的内毛边要清除掉，并将管端内的焊道高出管内壁的部分用砂轮机磨平。
7、串管：修好口后将管子串到已组装的管道。串管前先将对口器固定在组装好的钢管末端，然后将串过来的管子套在内对口器外。
8、转管：对口前先查看两管口处钢管自身焊缝是否错开，而且管末端的焊缝不要方在底部，达不到此要求的则转管。
9、对口：采用无点焊组对方法。对检查中发现的坡口钝边上有深度超过1mm的碰伤，应补焊磨平再对口。对口间隙按规范要求执行，并用间隙样板或螺丝刀控制，一次对好间隙。
10、管口根焊没有完成时，不得撤出内对口器。在根焊的过程中，不得活动管子或碰撞管子。
11、在地势起伏地段，至少要在半个管口的热焊道完成后，才能移走吊管机。
12、管道经边乡间小路时，应一次组装完成不留死口，但要将管子落低些，并在路面处复土保护管子。
13、对于管道分段的起点和终点，管口要焊接堵板；下班时管端也要临时封堵，防止脏物和小动物进入。
(六)焊接
1、电焊工必须同时持有劳动局颁发的焊工安全技术合格证和适全工程要求的考试合格证方可上岗。
2、电焊条的规格型号必须符合设计要求，其保存和使用方法按厂家要求执行。
3、电焊工施焊前要认真检查管口质量，不合格的不得施焊。
4、焊接工艺及规范要按技术措施和焊接工评定进行，并认真搞好清渣和质量自检工作。
5、施焊完成焊口，要标焊工代号，并认真填写焊接记录。
(七)焊口探伤
1、已完成焊口清理和做好标记的，要及时进行探伤检查工作。
2、探伤前先进外观检查，外观不合格且没有修补好的不行进行探伤检查。
3、探伤形式、检查数量及检查标准，按设计规定执行，设计无规定的，按长输管道现行规范执行。
4、对于探伤不合格的焊口，要在不合格处划上标记，并及时发出返修通知单。
5、对返修后的焊口要认真查，如复查再不合格，要在发出二次返修通知单的同时，通知施工技术人员的质量管理人员，制定措施再返修。
6、在施工环境恶劣时更要认真进行延探伤检查工作，并向焊工提供改进的建议。
(八)补口补伤
1、焊口探伤检查合格口后的管口方可进行补口补伤工作。
2、补口补伤的材料及防腐等级应与母材的防腐材料和等级相同。
3、补口前要认真除锈并修整好母材的接茬，如钢管表面有雪及水气要予以烘干。
4、不同的防腐材料要选用不同补口补伤工艺，并配合以相应的质量检查方法，详见施工验收规范。
5、对防腐层有明显损伤的，要及时进行修补，并用电火花检漏仪检查合格后方可下沟。
(九)下沟
1、下沟前应检查管沟质量和防腐质量，并清理好施工道路上的障碍。合格后才能下沟。
2、下沟时要有一能重型机械在前面稳管，当下沟的吊管机进行到稳管设备附近并吊稳管线时，稳管设备才能往前移段距离继续稳管。
3、吊管机的间距及吊管悬空高度，应按规范执行，吊高不宜超过地面1m。
4、下沟时应避免管线擦沟壁下滑，造成防腐损伤及埋深不够。
5、下沟吊具最好用胶轮吊兰、软轴吊兰或其它软吊带，防止勒伤防腐层。
6、下沟工序要与前道工序及时衔接，以防止管线因长时间暴露和频繁的热涨冷缩而损伤防腐层。
(十)竣工测量
1、管线下沟后应立即进行竣工测量，否则不能回填。
2、实测项目
(1)管顶标高和埋深，一般30~50m测一点，地势起伏地段应当加密。
(2)水平转角及纵向转角、坡度、曲线长、外矢距、半切长、转角的相互距离。
(3)地形、外貌、土质及地下水情况。
(4)穿跨越工程水平位置及纵断面，管线附属设施的位置等。
(十一)死口安装
1、为死口连头方便，在管线安装分段时，就应在易碰口处设置留头位置，但不要留头在低洼有水，易塌方和弹性曲线处。也不要留在弯头处，而应留在弯头连接直管的前面。
2、为了方便连头对口，管线回填至连头处至少要留出20m不回填。若是石方管沟，留出不回填的管线要长些，以确保吊起管线能在管下操作。对于公路、铁路、河渠等穿越两端留头，最少要留1m管长。
3、连头碰死口作业应在当天内完成。组装焊接工作应选在上午(即在管线受气温影响热伸长阶段)，碰死口的短管下料可稍短一点为宜。
4、连头处的管沟若是土方则挖宽些、深些，形成足够空间的操作坑。
5、连头碰死口作业的下料、组装、焊接均要选择高水平技工，确保一次成功。
五、检查验收标准
(一)材质、壁厚、防腐种类和等级的分界点位置偏差不得超过20m；穿越点及地下障碍物位置不得超过1m；角度偏差不得超过1度。
(二)施工占地宽度应控制在20m之内，并保证其中8~10m的施工道路畅通无阻。
(三)卸管数量和品种误差不得超过一年，而且要及时调整余、缺钢管及品种不符的情况，甩管停留时间及位置不得越过组装工序。
(四)布管要在一条中心线上，左右摆动偏差在0.5m之内，该中心线要与管道中心线平行，两线间距3m左右。
(五)垫管土堆或口袋高度应不低于0.5m，其位置要离开管口2m以上。
(六)管内及管口清洁无污物、无锈蚀、无毛刺，坡口角度300~350,钝边1~2mm,管口不平角度及垂直度误差不得超过1.6mm。
(七)钢管自身焊缝要错开100以上，且保证该焊缝不在管底部。
(八)对口间隙为1.5~2mm(纤维素型焊条)或2~3mm(低氢型焊条)。
(九)错口不得过1.6mm，且不错在管底均匀分布。对不同壁厚钢管或管件的焊接，壁厚相差1.6mm以上的，要将壁厚加工成与薄壁相同的尺寸，形式见规范标准。
六、安全技术要求
(一)全体施工人员必须按规定穿戴齐全劳动保护用品，特殊工种必须持安全操作证上岗。
(二)对于事先没有调查的非干线公路及其桥涵，以及调查后不能确定承载力的道路及桥涵，不要强行通过，以防发生陷车、翻车等事故。
(三)吊管机和吊车的作业前进方向不得有电力通讯线等障碍，确实需要在附近作业的，也要避开一定的安全距离。
(四)吊管作业过程中，管上、管下前进方向均不得有人，并严禁闲杂人员进入作业场地。
(五)洗口用的洗油不得靠近火源，废油不得乱倒，以免发生火灾。
(六)打磨砂轮的出屑方向不得站人，砂轮机电源线及插座均应绝缘良好。
(七)串管子及对口时，前方管口截面内不得站人或手扶管口，也不得将电源电线、胶管等放在管口截面内。
(八)氧气瓶和乙炔气瓶要分开存放，并离开火源10m以外；指示仪表要灵活可靠，胶管和接线头应严密无泄漏。
(九)六级以上大风及雷雨天禁止起重吊装作业。
(十)禁止站、坐在吊车露天处，禁止坐在货车后车箱板上，禁止笨重物口与人混装，更禁止非岗位人员操作设备。
(十一)在沟边行走时不要踢石块进入管沟，以免打伤人或损坏管道防腐层。
(十二)、雨、雪天尽量不要从沟上往沟下管子上跳，也尽量不在管上行走，以免滑倒。
(十三)在低洼地段对口时，管口附近地上要铺垫干燥绝缘橡佼板或草袋子等。
(十四)下沟作业时，吊管机不得少于两台，而且前方沟下不得有人作业。
(十五)施工期间禁止打闹和酒后作业。
七、主要设备及工器具
本表按一个施工队两个机械化组装台班配置。
管道机械化施工组装设备表
序号
设备名称
型号规格
单 位
数量
组 装
起 重
测 量
其 它
1
吊管机
572G
台
8
6
2

2
推土机
D80
台
4

4

3
推土机
东60
台
2

2

4
汽车吊
日产8t
台
1

1

5
货 车
5t
台
1

1
6
客货两用车
1.5t
台
2

1
1
7
大客车

台
1

1
8
中客车

台
1

1
9
加油车
5t
台
1

1
10
拉水车
5t
台
1

1
11
吉普车

台
2

2
12
内对口器

台
2
2

13
外对口器

套
3
2

1
14
火焊设备

套
3
2

1
15
坡口机

套
3
2

1
16
经纬仪
DJR-6
台
1

1

17
水准仪
DS-3
台
1

1

18
望远镜

台
2

2

19
对讲机

台
2

1
1
20
砂轮机
角f150
台
6
4

2
21
潜水泵
f150
台
6
4

2
22
倒链
5t
台
8
4

4
23
千斤顶
蜗轮8t
台
4
2

2
24
电台
车 载
台
1

1
25
电台
固 定
台
1

1

八、劳动组织
管道机械化施工组装组织
序号
工 种
工
序
合计

管工

起重

气焊

测量

操作手

其它
1
开、竣工测量
5

3

2
2
修 路
8

2

4
2
3
卸 管
(5)

(2)

(1)
(2)
4
布 管
6

2

2
2
5
组 装
24
6

2

6
10
6
下 沟
(8)

(2)

(3)
(3)
7
连 头
6
2

1

(3)
8
附属工程
5

5
9
机 修
20

20
10
总 计
74
8
4
3
3
12
41

注：括号内的人数已包含在其它工序内；附属工程不包括外包土建工程。

九、应用效果及实例
我公司于1978年在新疆百口泉至克拉玛依输油管线施工中，开始实行机械化施工方法，到1980年克-乌输油管道复线工程施工时，已较熟练地掌握了机械化施工的全套技术。
尽管当时我们还没有进行详细的经济技术指标分析，但仅从组装对口工序来比较(以Dg500为例)，用手动外对口对口需用7-15分钏，而采用机械内对口器和吊管机作业，每对一道管口最多用了3分钟，可提高工效两倍以上。同时还减少了人工对口工序时用倒链、三角架、外对口和打大锤等笨重的体力劳动，使施工作业安全、质量好。而且口径越大，线路越长，越能显示机械化施工的优越性，其经济效益也越明显。我公司在上述两管线的施工中成降低率高达12~16%。