管道大开挖穿越施工组织设计.doc

管道大开挖穿越施工组织设计

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2020年4月19日
文档仅供参考
1、概述
1.1编制概述
1.1. 1编制依据
(1)根据<新彭线(石亭江穿越段)管道整改工程>施工图设计;
(2) 遵循的法规及规范
<中华人民共和国环境保护法>
<中华人民共和国水土保护法>
<中华人民共和国文物保护法>
<建设项目环境保护管理办法>
<中华人民共和国安全法>
<石油天然气管道保护条例>中华人民共和国国务院令第33号
(3) 施工技术标准及验收规范
A<输气管道工程设计规范>(GB50251- )
B<油气输送管道穿越工程设计规范>(GB50423- )
C<油气输送管道穿越工程施工规范>(GB50424- )
D<石油天然气建设工程施工质量验收规范-管道穿跨越工程>(SY4027- )
E<输油(气)钢质管道抗震设计规范>(SY/T0450- )
F<管道干线标记设置技术规范>(SY/T6064-94)
G<建筑结构荷载规范>(GB50009- )
H<混凝土结构设计规范>(GB50010- )
(4)我公司当前的技术实力、装备情况及管理制度、公司HSE体系的程序文件、作业文件、质量手册等有关内容。
1.1.2 编制范围
编制范围为:新彭线(石亭江穿越段)管道整改工程河道穿越管道施工及土建施工。
1.1.3 编制的原则
(1)认真贯彻执行国家基本建设的方针、政策,严格执行基本建设的有关规章、规程,科学地安排施工顺序,在保证优质低耗地完成工程建设的前提下,加快工程建设速度,缩短工期。
(2) 严格执行土建工程的施工操作规范,积极采用先进的施工技术,确保工程质量和安全。
(3)加强系统管理不断提高施工机械化程度,努力提高劳动生产率。
(4)合理安排施工计划,交叉施工,将多数工种在同一工期和必要程序下科学地组织起来,使各工序相互密切协作,互相创造工作面,增大工作密度,使工作幅度尽量展开,不断加快工程进度,缩短总工期。
(5) 针对雨季施工特点,落实施工措施,确保连续均衡施工。
(6) 一切从实际出发,做好人力、物力、财力的平衡,保证工程建设连续、均衡。
(7) 因地制宜、就地取材、就地预制,尽量利用当地的人力、物力资源,减少管材运输量,节约能源。
(8) 精心组织进行现场施工,节约施工用地,组织文明施工。
(9)认真搞好施工现场HSE管理工作。
(10) 认真进行各项施工技术方案的技术经济比较后,选择更优更好的施工方案,以使本工程取得较好的技术经济效益。
1.1.4 编制的主要任务
(1) 确定工程开工前必须完成的各项施工准备工作。
(2) 根据工程设计确定器材物资、运输和各施工队伍的组织方案。
(3) 从施工的全局出发确定技术上先进、经济上合理的施工方法和技术组织措施。
(4) 编制各项技术经济、质量、安全环保生产技术措施。
1.1.5 编制的目的
(1) 确保工程施工按照设计进行,并达到工程建设质量要求。
(2) 搞好工程建设的系统管理,加强投资控制,降低工程成本。
(3) 确保工程施工安全、环保,避免发生重大机械、人身、伤亡事故。
1.2 工程概况
1.2.1概况
新彭线起于134集输首站,终于彭州配气站,该管道建于1991年,设计压力为4.0MPa(高压),设计输量为50万方/天,管径DN150,管线材质为20#无缝钢管,全长55.2Km,全线管道采用石油沥青特加强级防腐。
新什线起于134集输首站,终于石亭江配气站,该管道建于1993年,设计压力为4.0MPa(低压),设计输量为30万方/天,管径DN150,管线材质为20#无缝钢管,全长20.1Km,全线管道采用石油沥青特加强级防腐。
由于夏季长时间的暴雨引发多次洪水,将埋于河床下的新彭线(石亭江穿越段)、新什线(石亭江穿越段)冲出水面并冲断管道。本次将对两条管道冲断部分进行重建,穿越位置桩号STJA-STJB,长度约为327米,管道采用大开挖穿越方式,同沟敷设。新建的管道采用加强级3层PE防腐。
1.2.2场地自然地理条件
穿越场地属于原平原河谷貌,地形起伏不大,穿越段河谷呈不对称宽缓的”U”型,南、北两岸为一级阶地,南岸高于北岸,南岸高出水面12.4m,北岸高出水面11.65m。两岸均为卵石砼及混凝土岸坡,南岸坡度为20°-30°, 北岸坡度为30°-40°,南岸岸坡完好、稳定,未见损毁现象,北岸坡脚被冲刷淘空,垮塌比较严重,岸坡稳定性差。
穿越段位于主河道拐弯处,河床宽326.9m,河床质为淤泥质粉质粘土,砂土和卵飘石土,主河道紧靠北岸,南侧漫滩宽约290m,一般洪水期水面宽约310.5m,勘察期间水面宽约26m,水深0.1-1.06m,水流湍急。受挖砂采石的影响,河道内大小不等的沟、坑、垄、滩发肓,河床面凹凸不平,原管道即因挖砂采石致使覆盖层变薄而暴露被洪水冲断,本次勘察期间未见采掘。穿越中线靠近南岸西侧15m处的河床止,有一不规则的长方形水坑,水坑长约120m,宽约12-20m,水深0.3-0.7m,大堤外的一家磷肥厂每天往水坑内排弃废水(已经采取水样送检);管道穿越中线东侧约100m处为石亭江大桥,由于是危桥,当前已经封闭。
1.2.2气象
绵竹市属于四川盆地中亚热带湿润季风气候区,主要特征为:气候温和,降水充分,四季分明,冬季长而温暖少雨,多阴天及霜、雾于。多年平均气温15.6℃,区内南北气温相差3.20℃,极端最高为35.9℃,极端最低为-7.5℃。多年平均降雨量1086.4mm,主要自然灾害为洪涝、大风、冰雹及地震。
1.2.3地质特征
场地区域地质构造为新华夏系一级沉降带-成都断陷盆地西部。第四系厚度较大,勘察场地属石亭江冲、洪积平原,处第四系松散堆积分布区,地层为冲积粉质(淤泥质)粘土、砂土及卵砾漂石层。
岩土地层分布:
经钻探资料,穿越段岩土自上而下可分为1类共7层:
1)冲洪积土(Qa1+p1)
①淤泥质粘土:厚度0.4-0.5m,灰黑色,稍湿-湿,软塑,干强度中等,韧性较好,切面光滑,无摇震反应。
②淤泥质砂土:厚度0.3-1.0m,砂含量60-70%,灰黑色,细粒,稍湿-湿,含少量卵石。
③卵漂石夹砂土:厚度1.0-4.2m,卵石含量55-80%。
④砂土夹卵石(A层):分布于漫滩的大部分地段,厚度0.4-7.3m,含量60-93%;卵石含量7-40%,主要成份为花岗岩、石黄岩,少量砂岩。
⑤粉质粘土夹卵砾石(A层):分布于主河道及漫滩的中下部,厚度3.4-10.1m。
⑥中-细砂土夹卵砾石(B层):分布于主河道及漫滩的下部,厚度2.1-6.7m。
⑦粉质粘土夹卵砾石(B层):仅补充孔ZK8-1于孔深16.10进入该层。
1.2.4主要工程量表
序号
名　　称
单位
数量
备 注
一
土建部分

1
C320挖掘机进出场
次
各4
4台
2
50装载机进出场
次
各4
4台
3
100方/h柴油抽水机进出场
次
各10
10台
4
砂卵石开挖
m3
60264
248方/米×243米
5
砂卵石转运走
m3
30000
平均转运距离50米
6
导水沟砂卵石开挖
m3
1

7
安装8米宽雨布
米
500

8
黄土袋堆砌
m3
248

9
回填

(1)
中沙回填
m3
658

(2)
C20混凝土浇注
m3
3246

(3)
大块石,粒径≥400敷设
m3
15822

(4)
砂卵石转运回
m3
30000
平均转运距离50米
(5)
砂卵石回填
m3
60264

(6)
C25混凝土浇筑
m3
2690

(7)
土工布敷设
m2
6600

10
抽水台班
个
300

11
标志桩
个
2

12
警示牌
个
2

二
管道安装

1
Φ159×6管道布管、焊接
米
700

2
Φ159 5D弯头焊接
个
8

3
Φ159管线补伤补口及电火花检测
米
700

4
Φ159热缩套
个
100

5
焊口检测

(1)
Φ159焊口超声波检测
口
80

(2)
Φ159焊口X射线检测
片
320

6
Φ159管线通球、试压
米
700

7
管道联头
处
2

1.2.5工程质量达到标准:符合施工设计要求,符合国家及行业有关质量检验标准和验收规范。合格率100%,优良率90%。
1.2.6 施工工期
计划开工时间 12月20日
计划竣工时间 1月20 日
具体开竣工时间以甲方要求为准。
2、施工准备
2.1 施工部署
2.1.1 施工组织形式及管理模式
由公司负责组建新彭线(石亭江穿越段)管道整改工程项目经理部,代表总公司统一对内对外行使协调、管理工作。由公司抽调精干的工程技术人员和专业管理人员组成工程项目领导班子,统一指挥,集中优势力量,做到有计划地组织施工,确保工程质量、工期、安全等方面达到目标要求。
2.1.2 施工组织机构设置
整个项目经理部计划投入管理人员及生产人员43人,其中施工队1个,协调组1个、技术组1个、后勤保障组1个、运输队1个,具体机构如下:
一、项目经理:赵华
项目副经理:曾旭义
二、施工队
油建队:唐志强 王平等人
土建队:青贵友 李兴田等人
三、协调组
组长:张维庭
四、技术组:赖东尔
五、后勤保障组:
组长:青勇
各部门职责如下:
●项目经理职责
(1)对本次工程实行全面领导及管理;
(2)负责与建设方指挥部的协调工作;
(3)代表施工方参与甲方组织的工程竣工验收和工程决算;
(4)促使施工队各司其职,在规定的工期内保质高效的完成各项施工任务;
(5)负责与工程指挥部以及各相关施工单位的联系与沟通,作好协调工作;
(6)组织进行内部阶段性的检查和竣工验收工作。
●项目副经理职责
(1)协助项目经理全面实施项目的组织运行。
(2)具体落实各项管理职能,保障整个管理体系的有效运转。
(3)负责工程施工的现场指挥,组织运行项目部的日常工作。
(4)协助项目经理处理好和业主、监理、地方部门及其它施工单位的关系。
(5)对本岗位工作质量负责。
● 工程队职责
(1)负责与本工程有关的现场对外联系。
(2)完成本工程的土建管理、质量和进度的监控。
(3)和技术小组一起,同监理对特殊地段及其原因进行签证。
(4)负责管沟的开挖、回填的检查和验收,并负责其质量。
●计划财务部管理职责:
(1)负责工程施工过程中资金使用计划安排和管理;
(2)负责工程竣工后的结算工作;
(3)降本增效,节约各项费用开支,严格履行财务审批制度和工程财经制度。
● 工程技术组职责
(1)负责工程施工中的现场质量把关,作好监督与管理,具体解决施工技术问题;
(2)按照<工程建设管理办法>要求,负责施工现场原始记录表格的发放及施工原始资料的收集;
(3)监督现场施工人员作好原始记录数据的填写工作;
(4)根据工程具体情况,制定相应安全措施,杜绝各种安全隐患。
● 质量安全组职责
(1)认真贯彻执行国家和总公司质量有关规定,以本工程采用的有关技术规范、质量检验标准,对工程施工质量进行监督、控制。
(2)施工前编制工程施工质量计划和物资质量检查计划。
(3)参加施工图纸会审、设计交底、参与施工组织设计和施工方案的编制和审核。
(4)参加单位、分部、分项工程的划分,核定工程质量等级。
(5)经常深入施工生产一线,随工巡检,对工序质量控制点进行专检、抽检,收集和反馈质量信息,按质量检查情况,提出奖罚意见。
(6)组织开展质量活动,促使质量体系正常运行,对工程实行定期、不定期的监督检查,及时发现质量隐患。
(7)质量实行一票否决权,质检员对认为有质量问题的工程、工序 ,有权勒令其停工或返工,有权对质量责任人进行处罚。
项目组织机构如下图
项目经理:赵华

项目副经理:曾旭义

后勤负责:青勇
沈 黎
质安员:李利红
技术负责:赖东尔
财务:青怀益

土建施工组
油建施工组

2.1.3各项资源需要计划(劳动力、机具)
(1)施工工人配备
工 种
投入人员数
备 注
管理人员
6

辅助工
20

电焊工
4

管工
2

电工
1

机械操作手
4

司机
3

砼工
4

合 计
43

(2)施工设备、机具配备
序号
名 称
型号及规格
单位
数 量
一
车辆
1
客货两用车
2t
辆
2
2
小车

辆
2
3
挖机
C320
台
4
4
装载机

台
4
5
载货汽车

辆
2
二
焊接、切割设备
1
柴油发电机
30kw－50 kw
台
4(3用1备)
2
IIG/MMA两用焊机
PNE13-400
台
2
三
动力设备
1
潜水泵
DN100
台
8
2
抽水机
DN100
台
8
3
井点降水设备
DN50
套
4

2.2 施工准备
2.2.1 施工准备工作内容计划表
序号
项目
内容
完成时间
1
技术准备
(1)按图纸自审、会审
(2)在调查研究的基础上、编制施工组织设计
(3)编制施工图预算和施工预算
开工前
开工前
开工前
2
物资准备
(1)标准准备、构(配)件和制品加工准备、建筑施工机具准备
(2)编制各种物资需要量计划,签订特资供应合同,确定物资运输方案和计划,组织物质按计划进场和保管
开工前

3
劳动力组织准备
(1)建立精干的工作队组
(2)集结施工力量、组织劳动力进场
(3)做好工人入场教育
开工前半月
开工前
开工前
4
现场准备
(1)设坐标控制网和高程控制点,并加以保护;(2)平场场地,处理场地上下障碍物;
(3)上下水、场内排水、电力、电讯及能源供应设施的施工;
(4)临时设施搭调;
(5)悬挂工程建设标牌,分布现场管理有关规章制度和管理标准;
(6)建立项目经理部,健全现场管理责任制;
(7)组织施工机具进场;
(8)组织建筑材料进场
(9)拟定有关试验、测试项目计划。
开工前半月
5
施工场外协调
(1)材料加经和订货
(2)签订分包和劳务合同
开工前
2.2.2 技术准备工作
(1)收集相关标准及验收规范,组织有关人员对标准和规范进行学习,并贯彻到作业基层。
(2)熟悉设计文件、图纸,组织有关技术人员进行施工图纸内部会审。
(3)组织有关技术、预算人员进行现场踏线。详细掌握现场情况,确定施工方案,包括施工设备、材料的运输方案和施工临时堆放位置。。
(4)由工程技术人员对各班组所有的施工员进行详细的技术交底并签字认可。
2.2.3 物资准备工作
(1)向业主提供施工计划,材料的供应计划,报请业主批准。
(2)编制工程材料、加工品计划,并按规定报批。根据项目部施工计划编写材料采购计划,明确材料品种、规格、数量、材质和技术质量要求,同时要制定物资转运计划,保证物资尽快到达仓库或现场。
(3)编制施工所需措施用料,消耗材料计划,按计划采购。
2.2.4现场准备工作
(1)根据现场条件,照明能够搭电,动力电采用30kw发电机一用一备进行供电
(2)搭设施工临时设施,进行队伍调遣、安置。
(3)平整及材料、开挖出的砂卵石堆放等施工场地。
2.2.5 管理文件及资料工作
项目施工组将设专职资料员进行资料管理。
(1)文件资料的收集:
(2)收集并学习相关施工标准及验收规范,按要求下发到基层作业处。
(3)有关施工文件的编制:
a.编制HSE项目内审计划。
b.编制并按规定报批<施工组织设计>。
c.建立健全各项管理制度,特别是质量管理责任制度和安全管理制度。
d.检查核对质检员、HSE管理员、特殊工种资格证、上岗证。
2.2.6施工营地和通讯保障
(1)搭建临时办公室、生活起居住房、食堂及库房。
(2)场站施工营地以就近选择为原则,必要时使用帐篷。
(3)各施工现场和关键人员配备通讯设施,保证沟通通畅。
3. 施工方案
供电方案为:根据现场条件,照明能够搭电,动力电采用30kw发电机一用一备进行供电施工。
测量人员依据线路平面、断面图、设计控制桩、水准标桩进行测量放线。根据设计桩号,用GPS精确定位,利用经纬仪进行测量;对于丢失的控制桩和水准标桩,根据交接桩记录、测量成果表等资料进行补桩。根据方案放出临舍、临时堆放场地位置。
石亭江穿越平面图如下:

施工现场平面布置图如下:

3.1施工流程

施工准备、施工便道修筑、
场平、施工临舍修筑

漫滩开挖、围堰、开挖引流渠

管道安装等配套工作

回填及稳管

第二次开挖、围堰

管道安装等配套工作

回填及稳管

原土回填、护岸、地貌恢复

竣工验收及清场

3.2、土建部分
3.2.1、施工测量、放线
根据设计的水平转角桩、控制桩位置及平面坐标,用GPS精确定位,利用水准仪和经纬仪进行测量;用灰线放出管沟中心线,同时规划出施工便道、开挖弃土的堆放位置、机具设备的作业场地等。
对穿越纵断面进行复测,以便确定开挖深度。
经过控制桩将高程引至河的两岸,并在两岸的管沟两侧各设一水准点(共四个控制点),以便管沟开挖时对深度进行控制。
设置纵、横控制附桩
施工人员进入现场后,工程技术人员立即组织进行测量放线工作,首先设置穿越的控制桩、附桩,将纵横控制、附桩设置在开挖线以外,防止开挖破坏,控制整个开挖工程。
放线前与当地政府和河道管理部门取得联系,配合业主办理相关手续和施工临时用地手续。
3.2.2根据现场情况,本工程采用围堰导流,分段组焊的施工方法,24小时连续施工。围堰采用砂卵石堆砌及堆砌黄土袋护坡护岸。
3.2.2.1堰体高度的确定
根据设计断面图,穿越边缘段最大水深1.5m,平均水深1.0m,堰体成型后上堰水位将抬高0.3m,余高1.5m堰体高度H=1.0+0.3+1.5=2.8m。
3.2.2.2堰体结构的确定
堰体结构采用砂卵石堆砌,黄土袋就地装土护坡。
如下图:

3.2.3、降水
穿越段管沟开挖深度6.2米,水流量＜4m3/s,为了保证管沟正常施工,需进行施工降水,根据现场实际情况,采取井点降水,用4台DN150型抽水机、30kw发电机发电配合施工,开挖期间24小时连续降水,达到施工条件。
3.2.4、管沟开挖
管沟分两开挖。挖机采用4台C320挖掘机,用装载机进行转运。
管沟主河槽沟底宽2.1m,开挖深8米,按管沟边坡卵石层1:3放坡。
管沟开挖见设计图:

管沟分层回填断面图如下:

3.2.5管沟回填
管道安装合格后,进行细土回填,细土回填后浇筑1米深的混凝土,混凝土浇筑后回填卵砾石,后再用粒径大于400mm的块石砌筑2层。并与原河床标高齐平。回填时应采取有效措施防止对管道外防腐层造成损伤。
3.2.6两岸坡脚防护
两岸坡脚处管沟开挖时,管线采取浅埋并加强防护的措施。管沟回填采用粒径小于100mm卵砾石回填并压实,管沟外侧采用厚40cm的C25砼防护,护坡表面铺设两层粒径不小于400mm的大块石或卵石护面,护坡基础采用C25水下不分散混凝土。两岸坡脚施工时,应根据现场实际情况采取分段快速施工。
3.2.6地貌恢复
施工检验合格后,立即恢复河床地貌,修筑护岸堡坎,护坡宽度应大于管沟松动土2m以上,高度平齐河床原有地面。
3.2.7水工保护
穿越段管道敷设完毕后应对两岸原有条石挡土墙进行恢复,并对两岸岸坡施工开挖松动部分进行护坡、护岸,护坡宽度为管中心线两侧各5m,同时施工时应与原岸坡衔接好,护岸地基应置于稳定的地基上,再在其上砌筑条石挡土墙护岸,确保岸坡恢复后的稳定性。
具体为:采用浆砌毛石护岸:采用M7.5水泥砂浆砌筑MU20毛石,其下应有10～20cm厚的级配砂砾石垫层。防护宽度取不小于最大施工松动带两边各2m,且不小于两侧各5m。挡土墙高于常年水位以上30cm设排水孔,梅花型布置,排水扎间距2-2.5m。
3.3安装部分
本次穿越为3根管道同沟敷设,两根Φ219×8 L245NB无缝钢管、1根Φ273×8 L245NB无缝钢管,穿越管段单根长130m,设计压力均为1.6MPa,符合GB/T9711.2－1999<石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分:B级钢管>,均采用三层PE加强级外防腐。根据分段围堰情况,管道安装也分为两段分别施工,每段管道两根管道同时安装,两管线间距50mm,中间用橡胶设隔离带,管道布置方案如下:

一、管材的检查验收
材料责任人应仔细检查无缝钢管,其中包括平整度,管段坡口应符合规范要求,管口平面应平整、不得有裂纹、皱皮、凹凸、皱缩、熔渣、毛刺、氧化铁等。无缝钢管、弯头应具有质量合格证明书。
二、管段防腐(预制)
全段管道采用三PE加强级防腐层绝缘,补口采用辐射交联热收缩套。管段预制之前应逐根进行编号。
管预制后,应使用电火花检漏仪以20KV电压检测涂层绝缘,无电火花时为合格,并由防腐工填写<防腐绝缘层电火花检测记录>。
三、管段布管
在布管过程中,管口应加盲板,以免损坏管口以及杂物进入管内。堆放前,应清理堆管场内石块、植物根、干枝等坚硬物,且在堆管两端垫细土堆,堆管层以3层为宜,堆管过高会造成管子滑移而造成安全事故。
四、坡口加工与组对
1、坡口加工
n 管材坡口为30°－35°,手工焊可直接使用。管端坡口如有机械加工形成的卷边,用锉刀或电动砂轮清除整平。
n 管道连头处采用轨道式半自动火焰切割器切割管口,切割时将管端100mm±5mm宽的外防腐层清除干净,由熟悉操作规程的专门人员进行操作,严格按照本工程采用的焊接工艺规程规定的坡口型式加工坡口,按标准要求填写记录。
2、管道组对
n 用直尺或自制卡规检查管口椭圆度,采用胀管器、千斤顶等专用找正工具进行管口矫正。
n 组对前检查管端防腐层预留长度,保证预留长度100mm±5mm宽。
n 管口组对前用自制清管器清除防腐管内杂物,用汽油、棉纱、锉刀和电动钢丝刷等清除管端25mm范围的油污、铁锈、毛刺等,并打磨露出金属光泽。
n 对修理和检验合格的管子,测量管子的实际长度并加以记录,按布管顺序在管口顶部用油漆进行现场标号。
n 标出管长的中心线,利于管口组对过程中平稳吊装。
n 管口清理完毕后,立即转入组装焊接工序,其间隔不宜超过3h,以避免二次清口。
n 对口采用外对口器,注意保护好防腐层。
n 管口组正确错边量均匀分布在圆周上,根焊完成后,禁止校正管子接口的错边量,严禁用锤击方法强行组对管口。
n 两相邻钢管的原有焊缝在对口时相互错开距离不小于100mm。按照焊接工艺规程的要求拆卸移动对口器,移动对口器时,管子保持平衡。
n 管道组对完毕,由操作者按以下标准进行对口质量检验,填好组对记录,并与焊工进行互检,检查合格后办理工序交接,经监理复查合格后方可允许焊接。
管口组对规定
序号
检 查 项 目
规 定 要 求
1
坡 口
符合”焊接工艺规程”要求
2
管内清扫
无任何杂物
3
管口清理(25mm范围内)和修口
管口完好无损,无铁锈、油污、油漆、毛刺
4
管端焊缝余高打磨
端部100mm范围内焊缝余高打磨掉,并平缓过渡
5
两管口直焊缝间距
错开间距不小于100mm弧长
6
错边量
不大于1mm,沿周长均匀分布
7
钢管短节长度
不小于1.0m
8
相邻和方向相反的两个弯管中间直管段长
不小于1.5m
9
过渡坡口
厚壁管内侧打磨至薄壁厚度,锐角为14°～30°
10
管子对接
不允许割斜口。由于管口没有对准而造成的
3°以内的偏斜,不算斜口
11
手工焊作业空间
距管壁大于0.4m

五、管道焊接
管道焊接应执行<工业金属管道工程施工及验收规范>(GB50235-97)的有关规定。本工程采用下向焊施工,焊接材料采用氩电联焊方式。
n 焊接准备
u 被焊接表面应均匀、光滑,不得有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂和其它影响焊接质量的有害物质;管内外表面坡口两侧25mm范围内应清理至显现金属光泽。
u 接头坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合焊接工艺规程的要求。
u 对口处原有管焊缝必须修磨,并符合焊接工艺规程要求。
u 管沟内焊接工作坑应保证焊工操作方便和安全。
u 应使用直流焊机;焊接设备应能满足焊接工艺要求,具有良好的工作状态、准确的量值显示和安全性。
u 正式焊接之前,按焊接工艺规程要求在试板上调整好焊接参数,参数包括:电压、电流、焊速、保护气体流量、电源极性、电弧的摆幅、摆频和良好的停留时间等。
u 焊接前,准备好加热器、测温计、焊工使用的焊梯、焊台、隔热胶皮板等辅助工具,保证焊接工作顺利进行。
u 焊接地线尽量靠近焊接区,采用自制卡具将地线与管表面接触牢固,避免产生电弧伤害母材。
u 焊接操作及要求
u 电焊工培训阶段,由专业技术人员及熟练电焊工在焊接工艺规范范围内有针正确选择最佳焊接参数,加以推广。焊工需持有上岗证方可进行施焊。
u 焊接前,管口准备和焊前准备工作应达到工艺规程要求。
u 焊接前应在焊接试板上试焊,调整焊接参数。
u 焊接时,应严格执行焊接工艺规程。在两名焊工收弧交接处,先到达交接处的焊工应多焊部分焊道,便于后焊焊工的收弧。
u 焊接时注意保持层间温度,当层间温度低于焊接工艺评定的要求时,用液化气烤把进行从上到下的补充加热,满足层间温度的要求。
u 焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上。严禁在坡口以外的管表面上起弧。焊接前每个引弧点和接头必须修磨。必须在前一焊层全部完成后,才允许下一焊层焊接。
u 根焊之前,先将管端口表面污垢清除干净。
u 撤离外对口器前,根焊道必须完成60%以上,且焊完的焊道沿管周长均匀分布,对口支撑或吊具在完成全部根焊道后方可撤除。
u 焊接时,用自制防风套封管口,以有效防止管内产生穿堂风。
u 根焊道必须熔透,背面成型良好。根焊完成后,用角向磨光机修磨清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高,修磨不得伤及管外表面的坡口形状。
六、管道焊缝检查
u 外观检验
u 焊缝外观成型均匀一致,焊缝及其附近表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、夹具焊点等缺陷。
u 焊缝表面不应低于母材表面,焊缝余高不大于为1.6mm、局部不得大于3mm,超标部分能够进行打磨,但不能伤及母材并与母材进行圆滑过度。
u 焊后错边量不大于1mm。
u 焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加0.5mm～2.0mm。
u 咬边深度不超过0.5mm;咬边深度小于0.3mm的任何长度均为合格;咬边深度在0.3～0.5mm之间,单个长度不超过30mm,累计长度不大于焊缝圆周全长的15%。
u 认真填写焊缝工艺记录、焊缝表面质量检查记录。
u 编写焊口编号图并按规定进行焊口标记。
u 无损检测
u 先进行外观质量检查,外观质量应符合<钢质管道焊接及验收>(SY/T4103-1995)的要求。
u 管段所有环向焊缝均应进行100%X射线检查和超声波检查。X射线检验应达<石油天然气钢质管道无损检测>SY/T4109- Ⅱ级质量要求。超声波检查应达到<钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级>GB11345-89Ⅰ级质量要求
七、现场补口、补伤
本段管线设计采用三层PE加强级外防腐层,补口采用三层辐射交联聚乙烯热收缩套,与主体防腐层的搭接宽度≥100mm;管道破损处直径≤30mm的损伤(包括针孔),采用补伤片补伤;直径＞30mm的损伤,先用补伤片补伤,然后用热收缩带包覆。
1、补口
n 管口清理
u 管口清理前记录补口处未防腐的宽度。
u 环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤污物油和杂物等采用钢丝刷、磨光机清除干净。
u 防腐层端部有翘边、生锈、开裂等缺陷时,应进行修理处理,一直切除到防腐层与钢管完全粘接处为止;切割前先弹好环形线,把带坡角的环形靠尺固定好,两人同时在两侧切割,防腐层端部坡角不大于30o。
n 管口预热
A. 当管口表面有水气(露水或霜)时,应用火焰加热器进行加热,以清除管道表面的水分,加热温度宜为30℃-40℃。
B. 加热完毕测量管子表面上下左右4个点的温度,达到要求后进行喷砂除锈。
n 管口表面处理
u 人工机械除锈、清除灰尘
人工除锈采用角动力磨光机带动钢丝刷除锈,除锈等级达到GB8923<涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级>st3级,除锈时操作工应戴护目镜,管子表面呈现金属本色,没有黑色或红色斑点时停止除锈进行检查。
除锈用手持电动工具必须符合<手持电动工具的安全第一部分:一般要求>GB3833.1的规定。除锈时将环向焊缝两侧防腐涂层50mm范围内一并打毛处理;除锈完毕后,尽快进行防腐,间隔时间超过20min重新除锈。
管口加热与测温
用火焰加热器对补口部位进行加热,加热温度应符合产品说明书的要求。
管口加热完毕,应立即采用点式温度计进行测温,测量管口表面上下左右4个点的温度,温差≯±5℃。
n 热收缩带(套)安装和定位
u 热收缩带(套)安装和定位应符合产品说明书的要求。
A. 热收缩带(套)与主体防腐层的搭接宽度≥100mm。
n 加热热收缩带(套)
u 将热收缩带(套)定位后,用火焰加热器先从中间位置沿环向均匀加热,使中央部位首先收缩。
u 采用二人从中央向两侧均匀移动加热,从管底到管顶逐步使热收缩带(套)均匀收缩,用辊子滚压平整,将空气完全排出,使之粘结牢固。
u 至端部约50mm时,将火焰调小,转从侧向向内加热胶面;至胶融和后,在缓缓加热热收缩带(套),直至端部周向底胶均匀溢出。
u 不应对热收缩带(套)上任意一点长时间喷烤,防止热收缩带(套)表面烧焦碳化。
n 检查验收
u 补口外观应逐个检查,热收缩带(套)表面应光滑平整、无皱折、无气泡,涂层两端坡角处与热收缩带(套)粘接紧密,无空隙,表面没有烧焦碳化现象。
u 热收缩带(套)与防腐层搭接宽度≮100mm。采用热收缩带时,应用固定片固定,周向搭接宽度≮80mm。
u 热收缩带(套)补口应用电火花检漏仪逐个进行针孔检查,检漏电压15KV。如出现针孔,应重新补口。
u 热收缩带(套)补口应进行粘结力检验,25℃±5℃下剥离强度应不小于50N／cm,按照标准要求进行抽检,如不合格,应加倍抽检;若加倍抽检不合格,则该段管线的补口应全部返工。
2、补伤
A． 直径≤30mm损伤的修补
u 用直径30mm的空压冲头冲缓冲孔,冲透聚乙烯层,用小刀把边缘修齐,边缘坡角<30°。
u 在损伤区域内的铁锈和污物应清理干净,并把搭接宽度100mm范围内的防腐层打毛。
u 用火焰加热器预热破损管体表面,温度宜为60℃～100℃。
u 在破损处填充一块尺寸略小于破损面的密封胶,并用火焰加热器加热密封胶至熔化,用刮刀将熔化的密封胶刮平。
u 剪一块补伤片,其尺寸应保证距防腐层孔洞边缘不小于100mm;剪去补伤片的四角,将补伤片的中心对准破损面贴上;用火焰加热器加热补伤片,边加热边挤出内部空气;用手指按压四个角时,能产生轻微的压痕即停止加热,然后用胶辊按压各个边得到足够的粘接强度。
n 直径＞30mm损伤的修补
u 用工具刀把损伤的边缘修齐,边缘切成坡口形,坡角＜30°。
u 先用补伤片补伤,方法同直径≤30mm损伤的修补方法。
u 热收缩带包覆范围内的油污等杂物应清除干净后,包覆一条热收缩带(宽度能盖住补伤片),安装和加热热收缩带按补口方法进行;
n 检查验收
u 补伤后的外观进行100%目检,表面应平整、无皱折、无气泡及烧焦碳化现象,不合格应重新补伤。
u 补伤处应进行100%电火花检漏,检漏电压15KV,无漏点为合格。
u 粘结力检查按照标准要求进行,25℃±5℃下剥离强度应不小于50N／cm,方法同补口;不合格加倍抽查,若加倍抽查不合格,则该段管线应全部重新补伤。
3、防腐补口、补伤的注意事项
n 防腐补口、补伤应使用经监理认定的专用工具进行施工,所用检测器具应经过计量检定,并在检定有效期内使用。
n 现场防腐补口、补伤操作人员应经过防腐施工培训并取得合格证。
n 施工人员应穿戴好工作服、手套、护目镜和面盔,施工机械、作业现场应设安全环保标志。
n 检查出的漏点、损坏的防腐层应用防水涂料标记出来。
n 现场防腐、补口施工过程中,施工质检人员进行全面的施工监督与检查,并做好记录;现场监理复查确认合格并进行工序交接后方可进行下一道工序施工。
n 管口防腐完成后,应用路标漆按业主有关要求在管道补口旁边标记。
n 防腐材料应存放在阴凉、干燥处,严禁受潮和日光直接照射,并隔绝火源,远离热源,存放温度和湿度应符合生产技术说明书的要求。
n 施工过程中必须严格执行其操作规程,必须符合职业安全卫生、环境保护、文物保护等方面的要求,并应符合国家、地方有关法律规定。
n 工程上的设计变更,应在业主或监理批准后方可实施。
n 当存在下列情况之一且无有效防护措施时,不得进行补口、补伤露天作业:
u 雨天;
相对湿度大于90％
八、管道清管与试压
1、管道清管
管道安装完毕后两根管线应分段依次进行管道清管、强度试压和严密性试压。管道清管和试压前,应编制施工方案,制定安全措施,并充分考虑施工人员及附近公众与设施安全。清管、试压、干燥作业应统一指挥,并配备必要的交通工具、通信及医疗设备。试压时应设巡视人员,无关人员不得入内,在连续升压过程中和强度试验的稳压结束前,所有人员不得靠近试验区。
在进行试压前必须采用清管器进行多次清管,每段管线清管次数不应少于2次。清管应设临时清管收发装置,清管接收装置应设置在地势较高的地方,50m之内不得有居民和建筑物,并应设置警示装置。
2、管道试压
穿越段管线均采用洁净水作为强度试验介质。管道试压应符合<液体石油管道压力试验>(GB/T16805-1997)、<输气管道工程设计规范>(GB50251- )和<油气长输管道工程施工及验收规范>(GB50369- )的有关规定。
该工程采取分段开挖、围堰,试压时应取采分线分段试压,管道连通后再分别进行整体试压,该工程强度试验为1.5倍设计压力,即6MPa,严密性试验压力为管道设计压力,即4MPa,管道强度试压稳压时间不得小于4小时,不破裂、无泄漏为合格。
管道强度试压合格后方可进行严密性试压,试压压力为4 MPa,稳压时间24小时,压降率不大于1%试压值,且不大于0.1MPa为合格。
试压时,升压应缓慢,当压力升到试验压力的30%和60%时,应暂停升压,进行巡线检查,无异常情况方可继
续升压。试压合格后,连头处的焊口必须进行100%X射线照相检验和超声波探伤,检验合格后,可不再试压。