高壓管道設(shè)計(jì)與施工

1、高壓及次高壓管道設(shè)計(jì)及施工適用范圍n壓力大于0.4MPa但不大于4.0MPa的燃?xì)?不包括液態(tài)氣)室外輸配管道的設(shè)計(jì)和施工管道及附件材料n當(dāng)管道附件與管道采用焊接連接時(shí)，應(yīng)采用相同或相近的材料。n高壓A鋼管在四級(jí)地區(qū)或在其它重要設(shè)施，如鐵路、高速路等的選材，應(yīng)采用埋弧直縫鋼管(如UOE)或無(wú)縫鋼管(seamless)。n在高壓A的情況下，螺旋焊縫鋼管的應(yīng)用應(yīng)限于一、二或三類區(qū)域。n螺旋焊縫鋼管的應(yīng)用，應(yīng)優(yōu)先考慮選用具擴(kuò)徑的管材，在缺乏擴(kuò)徑的情況下，管材供貨商應(yīng)提供測(cè)試結(jié)果，以證明管材的殘余應(yīng)力不大于其最低屈服強(qiáng)度的10%。nERW高頻電阻焊管的應(yīng)用應(yīng)限于不高于表壓0.8MPa及壁厚不大于10m

2、m的管道。管道及附件材料n鋼管及管件必須附有合適的外涂層，管道也宜有內(nèi)防腐層n0.8MPa以上的次高壓或高壓管道，應(yīng)盡量考慮檢管要求。n在設(shè)計(jì)支管時(shí)，必須先考慮選用預(yù)制的管件，并具出廠合格證書。經(jīng)考慮而情況不許可下，可使用支管連接的方法，而有關(guān)補(bǔ)強(qiáng)的規(guī)定必須符合城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范GB50028。n燃?xì)夤艿篱y門宜選用焊接球閥n閥門應(yīng)附設(shè)雙隔中疏的功能(Double Block and Bleed)。n彎頭的壁厚應(yīng)較相連鋼管為厚，其厚度的計(jì)算應(yīng)按GB50251的規(guī)定。導(dǎo)桿三通導(dǎo)桿三通彎頭彎頭全通閥全通閥檢管站檢管站檢管 - 管材及管件導(dǎo)桿三通仿真電子檢管噐(Dummy Pig) / 電子檢管噐(In

3、telligent Pig)管材及管件存放n必須具有生產(chǎn)廠質(zhì)量檢驗(yàn)部門的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和合格證n管道設(shè)備的搬運(yùn)和存放n驗(yàn)收物料，如果有損壞的話，應(yīng)詳細(xì)報(bào)告有關(guān)資料，并應(yīng)附照片以作記錄。n為了防止管道保護(hù)層受到破壞，管道應(yīng)該用厚的木料墊高。在有必要堆迭的時(shí)候，兩層管道之間也應(yīng)該放上襯墊。n任何損壞或不適合使用的物料，都應(yīng)有清楚的標(biāo)簽，并與其它適合使用的物料分開(kāi)存放，防止誤用。n管道、設(shè)備搬運(yùn)時(shí)，不得拋摔、拖拽和劇烈撞擊。n運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免相互碰撞。堆放處不應(yīng)有可能損傷材料、設(shè)備的尖凸物。n避免接觸可能損傷管道、設(shè)備的油類、酸、堿等物質(zhì)。地區(qū)等級(jí)n一級(jí)地區(qū):有12個(gè)或12個(gè)以下供人居住建筑物的任一地

4、區(qū)分級(jí)單元。n二級(jí)地區(qū):有12個(gè)以上,80個(gè)以下供人居住建筑物的任一地區(qū)分級(jí)單元。n三級(jí)地區(qū):介于二級(jí)和四級(jí)之間的中間地區(qū)。有80個(gè)和80個(gè)以上供人居住建筑物的任一地區(qū)分級(jí)單元;或距人員聚集的室外場(chǎng)所90m內(nèi)鋪設(shè)管線的區(qū)域。n四級(jí)地區(qū):地上4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)的任一地區(qū)分級(jí)單元(不計(jì)地下室層數(shù))。n設(shè)定燃?xì)夤艿赖貐^(qū)等級(jí)時(shí)，應(yīng)保留于該地區(qū)以后的發(fā)展余地，宜按城市規(guī)劃劃分地區(qū)等級(jí)。鋼質(zhì)燃?xì)夤艿辣诤裼?jì)算 = (P D) / ( 2 s F )式中: = 鋼管計(jì)算壁厚 (mm);P = 設(shè)計(jì)壓力 (MPa);D = 鋼管外徑 (mm);s = 鋼管的最低屈服強(qiáng)度 (MPa);F = 強(qiáng)度設(shè)

5、計(jì)系數(shù); =焊縫系數(shù)。強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù), Fn視乎地區(qū)等級(jí): n一級(jí) 0.72n二級(jí) 0.6n三級(jí) 0.4n四級(jí) 0.3鋼質(zhì)燃?xì)夤艿雷钚」Q壁厚鋼管公稱直徑DN (mm)最小公稱壁厚 (mm)DN 100 - DN1504.0DN200 - DN3004.8DN 350 - DN4505.2DN 500 - DN5506.4DN 600 - DN9007.1DN 950 - DN10008.7DN 10509.5設(shè)計(jì)要求n烴露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5n水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5。n流速不宜大于20m/s。n管網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)配合用戶的分布,并盡量形成環(huán)狀以加強(qiáng)供氣的可靠性。n管道路線的選擇，應(yīng)考慮以下主要

6、因素：n地區(qū)等級(jí)與最高設(shè)計(jì)壓力的規(guī)定n間距的規(guī)定n城鎮(zhèn)規(guī)劃/土地用途可能對(duì)管道的影響n管線的長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)作的要求及有關(guān)的造價(jià)n對(duì)環(huán)境或文物的影響n相鄰設(shè)施及周邊環(huán)境對(duì)管道可能造成的風(fēng)險(xiǎn)地下燃?xì)夤艿缆裨O(shè)的最小厚度n以路面至管頂計(jì)算 ;n車行道下, 0.9m;n非車行道 (含行人道)下時(shí), 0.6m;n庭院內(nèi) (指綠化地及載貨汽車不能進(jìn)入之地), 0.3m;n埋設(shè)在水田下時(shí), 0.8mn埋地管道的連接應(yīng)盡量避免使用法蘭與建筑物之間的水平凈距n應(yīng)符合GB50028的要求n如強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)不大于0.3及管壁厚度不少于11.9mm，所需的水平凈距為不少于3m。強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)Source : The

7、background and implications of IGE/TD/1 Edition 2 November 1977Design Factor管壁厚度不少于11.9mm壁厚(吋)與建筑物之間的水平凈距n一級(jí)或二級(jí)地區(qū)地下燃?xì)夤艿琅c建筑物之間的水平凈距(表2.6.14)燃?xì)夤艿拦Q直徑DN(mm)地下燃?xì)夤艿缐毫Υ胃邏篈高壓B高壓A900 DN 1050536070750 DN 900404757600 DN 750313745450 DN 600242835300 DN 450192328150 DN 300141822DN 150111315與建筑物之間的水平凈距n三級(jí)地區(qū)地下燃?xì)?/p>

8、管道與建筑物之間的水平凈距(m)表2.6.15燃?xì)夤艿拦Q直徑和壁厚(mm) 地下燃?xì)夤艿缐毫Pa1.612.54.0A、所有管徑9.5C、所有管徑11.9 13.513.56.56.53.03.015.015.07.57.55.05.017.017.09.09.08.08.0與相鄰設(shè)施之間的水平凈距(m)n表2.6.13-1項(xiàng)目地下燃?xì)夤艿来胃邏焊邏築ABA給水管1.01.51.51.5污水、雨水排水管1.52.02.02.0電力電纜(含電車電纜)直埋1.01.51.51.5在導(dǎo)管內(nèi)1.01.51.51.5通信電纜直埋1.01.51.51.5在導(dǎo)管內(nèi)1.01.51.51.5其它燃?xì)夤艿?3

9、00mm0.40.40.40.4 300mm0.50.50.50.5熱力管直埋1.52.02.02.0在導(dǎo)溝內(nèi)(至外壁)2.04.04.04.0電桿(塔)的基礎(chǔ) 35kV1.01.01.01.0 35kV5.05.05.05.0通訊照明電桿(至電桿中心)1.01.01.01.0鐵路路堤坡腳5.05.06.08.0有軌電車鋼軌2.02.03.04.0街樹(shù)(至樹(shù)中心)1.21.21.21.2與相鄰管道之間垂直凈距(m)n表2.6.13-2項(xiàng)目地下燃?xì)夤艿?當(dāng)有套管時(shí),以套管計(jì))給水管、排水管或其它燃?xì)夤艿?.15熱力管的管溝低(或頂)0.15電纜直埋0.50在導(dǎo)管內(nèi)0.15鐵路軌底1.20有軌電車

10、軌底1.00管道的設(shè)計(jì)n埋地管道的路線，應(yīng)盡量避免可能產(chǎn)生集散直流電的區(qū)域，如位于直流操作的鐵路或電車軌附近，如情況不許可，管道應(yīng)附設(shè)合適的防腐設(shè)施以抵御集散電流腐蝕的侵襲。n地下燃?xì)夤艿郎系脑O(shè)施，如閥門、陰極保護(hù)測(cè)點(diǎn)等均應(yīng)設(shè)置控制井。為減少密閉空間，此類控制井應(yīng)盡量為手井(Handhole)式。(注：泄漏氣體積聚于沙井引起爆炸及控制井蓋飛脫的風(fēng)險(xiǎn))。n在燃?xì)夤艿廊ㄆ瘘c(diǎn)處,應(yīng)設(shè)置閥門。n閥門的選址應(yīng)為安全、容易操作的地方。閥門絕不可設(shè)于高速或繁忙車道上。n閥門兩側(cè)應(yīng)設(shè)置放散管，并在放散管上裝設(shè)附設(shè)閥門。n高壓及次高壓燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)，除站場(chǎng)或極特殊情況，應(yīng)為埋地。在不可行及保證安全的情況下，才

11、可考慮架空管道的方案n0.8MPa以上的次高壓或高壓管道的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮日后清管或電子檢管的需要,并宜預(yù)留安裝電子檢管收發(fā)裝置的位置。選擇彎頭、閥門、三通及其它配件時(shí),應(yīng)確保有效及安全的檢管要求鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖姆栏痭地下燃?xì)夤艿赖耐夥栏繉討?yīng)為聚乙烯防腐層(宜為三層)或環(huán)氧粉末噴涂n使用內(nèi)防腐層的好處是能夠減低管道內(nèi)的摩擦損失，并同時(shí)減低管道在安裝前腐蝕的可能性。一般的內(nèi)防腐層應(yīng)以環(huán)氧(epoxy)系列。n鋼質(zhì)燃?xì)夤艿啦捎藐帢O保護(hù)，如強(qiáng)制電流方式或犧牲陽(yáng)極法施工概述n施工必須按設(shè)計(jì)進(jìn)行，修改設(shè)計(jì)或材料代用應(yīng)經(jīng)原設(shè)計(jì)部門同意n工程施工所用管道組成件、設(shè)備等，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或不低于其它國(guó)

12、際標(biāo)準(zhǔn)，并具有出廠合格證一般施工要求n在施工進(jìn)行中，應(yīng)定期制訂管道平面圖則用作監(jiān)理管道敷設(shè)的進(jìn)度直至工程完成，該圖則應(yīng)包括相關(guān)的地圖或足夠的地標(biāo)顯示。此類施工進(jìn)度圖的比例宜為1:1000。完工時(shí)則繪制整體管道安裝圖則，比例宜為1:500或1:250，并須包括以下數(shù)據(jù)：n管道平面圖n坐標(biāo)n地圖或具足夠的地標(biāo)n陰極保護(hù)控制井、閥門和其它永久性裝置的位置n管道縱斷面圖n焊縫節(jié)點(diǎn)圖n關(guān)于管道、裝置、焊縫編號(hào)的識(shí)別記號(hào)n已鋪管道與相對(duì)永久建（構(gòu)）筑物的距離一般施工要求n在開(kāi)挖任何土方之前，應(yīng)確定地下的設(shè)施的位置n在開(kāi)挖土方以及鋪設(shè)管道過(guò)程中，必須小心謹(jǐn)慎保護(hù)地下設(shè)施n如在行車道施工，必須符合有關(guān)的交通法

13、規(guī)n在完工和修復(fù)以后對(duì)所有的損壞進(jìn)行清理和修復(fù)n并隨著工程的進(jìn)展，應(yīng)適當(dāng)?shù)厍宄さ厣系睦退樾?，進(jìn)行適度的清洗，確保清潔衛(wèi)生n施工時(shí)需要采取必要的措施來(lái)防止產(chǎn)生噪音污染，并且應(yīng)當(dāng)遵守有關(guān)防止環(huán)境污染方面所作的規(guī)定n禁止在可能引發(fā)危險(xiǎn)的任何地帶明火、吸煙或者進(jìn)行其它燃點(diǎn)工作施工準(zhǔn)備n工程動(dòng)工之前應(yīng)預(yù)定充足材料，避免發(fā)生延誤。這些材料包括管道，彎頭，三通，閥門等主要要物料。除了這些材料以外，必須確保施工時(shí)所須的材料有足夠的供應(yīng)n在任何道路的地段上進(jìn)行施工之前，宜安排與當(dāng)?shù)芈氛挝坏拇砉餐炜丛摰亍施工時(shí)應(yīng)遵守有關(guān)的安全規(guī)定。施工人員應(yīng)為曾接受有關(guān)安全訓(xùn)練的合資格人士，工地應(yīng)設(shè)有急救設(shè)備。如在

14、施工期間發(fā)生任何安全事故，應(yīng)通知有關(guān)方面并對(duì)事故作出詳細(xì)報(bào)告。土方工程n應(yīng)有完整的施工計(jì)劃，包括開(kāi)挖、下管、回填、路面修復(fù)及特殊路段的施工方案n在施工區(qū)域內(nèi)，有礙施工的現(xiàn)有建筑物、構(gòu)筑物、道路、溝渠、管線、電桿、樹(shù)木等，應(yīng)在施工前，應(yīng)與有關(guān)單位協(xié)商處理n管溝內(nèi)的積水應(yīng)及時(shí)清除，確保管溝的穩(wěn)定性及工地環(huán)境衛(wèi)生n管溝溝底寬度、坡度和工作坑尺寸，可參照(CJJ33)城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范的要求n在無(wú)法確定溝槽在不加支撐下的穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)用支撐加固溝壁。對(duì)于不堅(jiān)實(shí)的土壤應(yīng)作連續(xù)支撐，支撐物應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。n溝底遇有廢舊物料、硬石、木頭、垃圾等雜物時(shí)，必須清除，然后鋪一層厚度不少于150mm的砂土

15、或素土并整平夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以確保不會(huì)損害管道及其防腐層。管道焊接 焊接及接口處理n焊接工藝規(guī)程經(jīng)初步批閱后，工作單位必須按焊接工藝規(guī)程進(jìn)行測(cè)試，如符合規(guī)定，則該規(guī)程會(huì)被批準(zhǔn)在工程中使用，而該焊工也被認(rèn)為符合資格n通過(guò)測(cè)試的焊工，間斷焊接時(shí)間不應(yīng)超過(guò)6個(gè)月，否則應(yīng)重新接受測(cè)試n除了在焊接規(guī)程測(cè)試過(guò)并經(jīng)批準(zhǔn)的焊接法外，其它焊接程序不可擅自使用n焊接前預(yù)先加熱的溫度應(yīng)不低于50OC，或應(yīng)符合獲批準(zhǔn)的焊接規(guī)程所規(guī)定較高的溫度。焊接及接口處理n在工程中進(jìn)行的全部焊接都需要經(jīng)過(guò)100%X-射線檢查及格n除非工地情 況不許可，但亦應(yīng)盡量以其它非破壞性測(cè)試代替，例如是MPFD或超聲波檢查。n在地上或者在深溝

16、中焊接的鋼管在管道與其它阻礙之間，一般應(yīng)至少預(yù)留 600毫米的空間以方便進(jìn)行焊接。在可能的情況下，鋼管焊接應(yīng)盡量在地上進(jìn)行。預(yù)熱預(yù)熱的工具和測(cè)試n樽裝樽裝液化液化氣火炬氣火炬n測(cè)溫筆測(cè)溫筆管道鋪設(shè)n管材及管道組成件在安裝前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求核對(duì)無(wú)誤，并應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，其內(nèi)外表面應(yīng)無(wú)疤痕、裂紋、嚴(yán)重銹蝕等缺陷，方準(zhǔn)使用。n如懷疑管道或配件有瑕疵，須于其上劃上記號(hào)，并禁止使用此管道及配件。遇此情況時(shí)，應(yīng)通知監(jiān)督工程師作進(jìn)一步指示。n安裝前應(yīng)將管道、管件及閥門等內(nèi)部清理干凈，不得存有雜物。n在敷設(shè)管道期間，應(yīng)特別小心避免水或其它雜物進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。若工地?zé)o人看管時(shí)，管末端的開(kāi)口應(yīng)用膨脹堵管器、管帽或其他認(rèn)可方

17、法適當(dāng)?shù)胤夂?。n管道組成、設(shè)備安裝完畢后及時(shí)對(duì)連接部位進(jìn)行防腐。閥門安裝n與鋼管連接的新安裝閥，應(yīng)采用鋼制閥體并有防腐保護(hù)n應(yīng)清楚地記錄所有閥的位置于總記錄上n每個(gè)閥門應(yīng)具有個(gè)別編號(hào)以便識(shí)別n在辦公室內(nèi)應(yīng)存放每個(gè)閥門的記錄，以提供以下數(shù)據(jù)：n閥編號(hào)n位置n直徑n狀況（開(kāi)啟或關(guān)閉）n閥門類型n開(kāi)閥轉(zhuǎn)數(shù)n測(cè)量圖編號(hào)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)n犧牲陽(yáng)極宜采用鎂合金。n鎂陽(yáng)極與泥土的電壓值參考(Cu/CuSO4)應(yīng)低于1.5Vn鎂陽(yáng)極應(yīng)為填包料類型(Package Type) 鎂陽(yáng)極其的消耗量一般約為1.23A.hr/kg。n連接陰極保護(hù)后應(yīng)維持0.85V至2V管道/土壤電位（相對(duì)于Cu/CuSO4半電 池）。

18、n為監(jiān)察陰極保護(hù)的功能，管道每隔一定距離應(yīng)加設(shè)犧牲陽(yáng)極保護(hù)及測(cè)試點(diǎn)，一般為300m?；靥罴靶迯?fù)n恢復(fù)所有的工作區(qū)域和道路，至少應(yīng)與工程開(kāi)始之前的情況相同。n管道周邊150mm回填宜為細(xì)沙或無(wú)雜質(zhì)的素細(xì)原土，其余的回填應(yīng)為經(jīng)篩選的泥土?；靥畋仨毎匆?guī)定夯實(shí)。n埋設(shè)燃?xì)夤艿赖难鼐€應(yīng)連續(xù)敷設(shè)警示帶施工施工試驗(yàn)與驗(yàn)收n管道安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行管道清掃、強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。n管道清掃n在管內(nèi)清掃時(shí)，宜考慮清管球吹掃。n強(qiáng)度試驗(yàn)n一般而言，試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，但必須考慮管材及管件所承受的壓力n介質(zhì)一般采用清潔水。n管道進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，壓力應(yīng)逐步緩升，穩(wěn)壓后才可開(kāi)始試驗(yàn)。n試驗(yàn)期應(yīng)不少于四小時(shí)。n強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)一