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关键词:聚乙烯;燃气管道;管道工程;工程建设;施工技术;基础设施 文献标识码:A
中图分类号:TU996 文章编号:1009-2374(2015)36-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.028
随着科学技术的不断发展,城市居民在燃气方面的数量也在不断增加,这就使得燃气工程建设管理的规模在不断扩大。城市化建设的发展也在不断深入,但是随着项目工程的不断增加,在很多方面都暴露了严重的问题。这些对政府部门也是一个不小的考验,这就需要各个部门采取有效的措施来降低生产成本,并且不断提高燃气管道技术的安全性,保证施工质量,杜绝发生不安全的事故,同时保证居民用气安全。这些都是当下我们相关部门需要解决的情况。聚乙烯的两个重要性质使得聚乙烯燃气管道更加容易进行传输作业,即延展性和塑形。工作者在面对不同问题时还需不同的解决方法,这些都需要专业施工人员去解决。下面就对聚乙烯管道施工技术进行分析。
1 聚乙烯燃气管道施工技术分析
聚乙烯燃气由于具有危险性,并且需要高质量的管理来维持管道的安全,这就使得这项施工技术需要很高的专业知识。在聚乙烯管道施工技术中包括管道的焊接、燃气的传输等方面的技术。在传输方面有燃气不停输技术,管道焊接包括PE燃气管道连接、电熔链接、热熔连钢塑过渡接头连接等。
1.1 管道不停输技术分析
在实际生产生活中,聚乙烯燃气管道不停输技术已经可以较大范围地应用在管道紧急维修以及平时的生产制造中,这种技术已十分成熟,并且它可以在不影响居民正常使用燃气的情况下,进行燃气管道不停输作业的抢修任务,同时也可处理管道内部障碍等一系列问题,比如管道的破损以及修复、阀门的更新换代等。在传统的维修措施上不停输作业得到了很好的改进,可以在不关闭阀门的情况下抢修,同时也不用在夜间进行抢修任务,这在很大程度上减少了成本,工作效率得到了有效的提高,发生危险情况的几率降到了最小,在安全性上有了很大的突破。
聚乙烯管道施工中所需要的相关设备其成本都是很高的,但是从企业反馈回来的信息上设备的使用年限还是很长的,并且结合每次作业情况,从经济角度分析总体上是合算的,是符合低成本、高回报的。再从它的社会效益角度考虑,不仅减少了对环境造成的污染,同时对居民正常使用和生活也降低了影响。管道不停输技术在很大程度上体现了管道运输网运行单位的应急作战能力以及它的生产能力。
1.2 燃气管道不停输技术方式
在聚乙烯燃气管道不停输作业中有很多方法,有带压开孔鞍形管件、夹扁工具、不停输开孔封堵设备、带气作业开孔刀等方式。带压开孔鞍形管件是将自带刀具的带压开孔鞍形管件连接到运行管道上再对新建管道进行施压,检查焊接口有无遗漏,用开孔工具将鞍形管件旋转,使其能在运行管道上进行开孔,完成开孔焊接和置换工作时,马上将鞍形管件顶部的端帽进行锁紧或者直接焊接起来,防止漏风。它的优缺点是:(1)方便快捷,在一般的小型口径时,不需要其他的工具来对聚乙烯管道进行开口作业,只有在使用大型口径的管道时才需要开口;(2)单独使用管道成本是比较高的,但是和其他作业方式进行对比时,使用鞍形管件还是非常合适的,因为在和其他作业方式进行比较时它所带来的经济效益还是较高的;(3)每个公司、每个厂家都有自己的生产规格和方式,就如在管件内部道具进行上下行限位、道具本身的运行轨迹和管件与刀具之间的密封措施等。在这种关键实验上,我们应该选取多个实验进行之间的比较,在其中选取安全系数比较高的管件;(4)在国家标准中,每个管件的分支管口径都是有要求的,它是由内部刀具和管件自身密封程度决定的,不适合再与市政管道进行相互交接。
用机械进行加压的方法将管道压扁,这样有利于燃气通过施工,这就是夹扁工具运用聚乙烯燃气管道良好的延展性的作用。人员要面对不同的管道进行不同工具的压扁,夹扁设备是通过空压机给液压站加压,从而带动夹管器对管道进行压扁。夹管时,要选择好作业位置、夹管位置,作业时不影响用户用气设置的临时通气管道。它可被使用在破损管道更换修复,新建管道的接口、加装或者是更换管道阀门等方面。它有以下的优缺点:(1)容易在管道内进行操作,可以在短时间内对管道进行截气限流;(2)如果管道里面灰尘过多或者选取设备夹扁位置时不是很合理,这就容易造成封堵不严,有多余的气体,对作业的安全进行造成很大的影响;(3)由于夹扁对管道会造成一定的损伤,这就需要焊接来进行补偿。
不停输开孔封堵设备,顾名思义,就是需要使用开孔机在管道上进行开孔作业,同时需要设置阀门来进行换阀操作,对多余的漏洞使用封堵机进行封堵,就此作业完成。其有以下优缺点:(1)这种作业方式,工艺相对简单,可以很好地实施管道不停输作业。但是在操作上是很复杂的,可能需要不停地进行重复性更换施工机器;(2)在管道内会有大量的灰尘杂质且很容易造成设备的堵塞,这会使密封挡板不能进行有效的封堵;(3)相对于其他管道来说质量相对较大,不利于施工人员的携带;(4)鞍形管件的阀门可以多次使用,自身也是携带有封堵装置,可以及时有效地进行自封堵。
带气的开孔刀作业是在管道上进行焊接鞍形管件,安装阀门,是在主要管道上进行开口再将新建的管道连接到阀门后面的作业。它一般使用在预留分支管道的接头上,也会在新建的管道连接上使用。其优缺点是:(1)作业方式方便快捷,相对比较安全,在作业过程燃气的损耗是很小的,可以忽略不计;(2)在开孔时,限位需要小心使用,谨慎控制,避免发生事故;(3)操作时需要留下多余的阀门,以便留下分支来对阀门进行控制。
1.3 技术应用经验总结
经过多年的技术应用,聚乙烯管道施工技术已经得到了广泛应用,逐渐走向成熟,但是随着科学技术的发展,管道施工技术的细节问题也日益突出,比如说:国家相关的规章制度还不够完善,技术专业人才不是很多,很多施工人员没有相应的专业知识,所以会导致施工的事故出现。我们应该严格遵守国家有规章制度,按照正确的操作流程进行作业,厂家也应当安排人员进行监督管理,对每位工作者都进行专业知识考核。国家相关管理部门也应当出台一些相关政策,制定相对完善的管理制度和技术指导,用来保证每个工厂企业都能安全有效地实施工程。在实际情况中,还应该具体问题具体分析,不要盲目作业,要弄清楚状况,防止有错误的操作出现,进而导致事故的发生。每位施工人员也应当加强自身专业知识,增强安全意识,把每一次施工都放在心里,正确对待,用自己的实际行动保证工作的顺利安全。只有国家、企业和个人的共同努力才能保证我们国家在聚乙烯燃气管道施工技术上取得更大的进步,从而能保证施工安全,提高施工质量。
2 结语
聚乙烯燃气管道施工技术随着居民生活和施工技术的不断长进,有了很大的进展。在科学技术日益成熟的今天,国家应该更加规范合理化燃气管道施工技术,让施工人员在相对安全的情况下进行工作。这种新技术的应用给社会带来的成果是显著的,给企业公司解决了施工作业上的难题,给千家万户的居民带来了很大便利。坚守在聚乙烯管道岗位上的工程工作者们一定要努力提高自己的专业知识,扎根基层,不断开拓进取,为中国的聚乙烯燃气管道施工建设贡献自己的一份力量。相信在不久的将来,我国在聚乙烯燃气管道施工方面会有很大的进步。
参考文献
[1] 聚乙烯燃气管道工程技术规程[S].2011.
关键词:pe燃气管道;基本特征;管道施工
一、pe燃气管道的基本特征
1、优越的物理性能
pe管材密度高、柔性好,具有优异的抗冲击、抗磨损性能、耐腐蚀、耐冲击强度优于金属管道,在实践当中表示其寿命为钢管的4 倍。
2、长久的使用价值
寿命长、抗腐蚀、地埋管道在-20℃~+40℃范围内安全使用50 年以上。
3、良好的卫生性能
材质无毒,无结垢层,不滋生细菌。
4、较好的输送流量
管壁平滑,能提高介质流速,增大流量,与相同直径的管道相比,可输送更多的流量,节省动力消耗。
5、显著的经济效益
成本低、投资省。与金属管道相比,可以减少投资30%左右(φ200mm以上大管成本略高)。
6、方便的施工性能
重量轻,密度仅为铜管的1/8,易搬运,易弯曲。焊接工艺简单,不须进行防腐处理,施工快捷。
7、pe管虽然具有很多优点,但也存在一些不足之处。
这是因为pe管在应用中随着时间的流逝、材料会在应力、介质和温度等的作用下发生老化,材料的强度会随时间的推移逐渐下降。这样,我们在设计pe管道时就应采用当材料应用到设计年限时的强度。
二、pe燃气管道施工技术
1.施工前的技术准备
施工是按照设计图纸来进行的,当设计单位出具有效的图纸后,施工单位应到施工现场,具体了解情况,对不能照图施工的部分要与设计单位交底、协商。确定是否能采取特殊的施工工艺或做局部设计变更。从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员,在上岗前必须经过专业培训、经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。根据施工工艺的要求,准备相应的施工机具。
管材、管件的准备。由于燃气pe 管输送的是带压力的易燃、易爆的危险性气体,所以工程质量是压倒一切的因素。管材、管件的质量是工程质量的基本保证。
2、土石方工程
放线开槽。沟槽开挖前,应会同建设、设计及其它有关单位共同核对有关地下管线及构筑物的资料,必要时开挖探坑核实,管沟开挖必须按设计图纸放线,并按设计标高开挖,沟低要平,转弯处的弯曲半径应满足相应规范,根据不同土质、深度、开挖方式、及新土堆放形状,分别确定沟槽边坡度、是否需要支撑、排水等措施,但要求最后形成的沟槽底部平整密实,若沟底遇有旧建筑物、硬石、木头和垃圾等杂物时,则必须清除,然后敷设一层厚度不小于0.15m 的砂子或素土。
回填。敷设下沟后应立即用细土或砂覆盖管道,厚度不少于30cm,以保证聚乙烯不受外力损伤。先填实沟底,再投填管道两侧,然后,回填至管道以上0.5m 处,如沟内有积水必须全部排尽后,再行回填。沟槽的支撑应在保证施工安全的情况下,按回填进度依次拆除,拆除竖板桩后,应以砂土填实缝隙。管道两侧及管顶以上0.5m 内的回填土,不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物,不得用冻土回填。回填土应分层整实,每层以20cm 为宜,管顶0.5m 以上可用机械夯,沟槽各部位的密实度应符合下列要求:①胸腔填土(ⅰ)95%;②管顶以上0.5m 范围内(ⅱ)85%;③管顶0.5m 以上至地面(ⅲ)在城区范围内95%,在耕地范围内90%。
3、聚乙烯管连接
聚乙烯管道连接质量的好坏,直接影响到整个燃气管网系统的运行效果和使用寿命,有必要了解和掌握聚乙烯管连接的各种形式,以充分发挥pe管道系统的先进性、经济性和安全性。同时,为了使连接接头坚固耐用,安全经济,在遵循国家有关工程技术施工规程的同时,也要求必须正确地选择和使用产品和设备。笔者认为,电熔连接最为坚固可靠,但从燃气管道的经济性和安全性等方面比较,根据企业经济状况和燃气工程实际运用情况,建议:对于较小口径d90 以下采用电熔连接,而较大口径的则采用热熔连接。钢塑转换连接:a、对于小口径的聚乙烯管道de≤63 一般采用一体式钢塑转换接头。b、对于大口径的聚乙烯管de ﹥ 63 一般采用钢塑法兰转换接头。
4、聚乙烯管道敷设
在此,笔者特别
推荐燃气管道敷设的内插入法。以pe 管道穿插更新旧管道,是一种综合性管道的治理方法,插入金属管道后所形成的新的管道结构,使pe 管道的防腐性能与金属管道优异的机械性能结合在一起,使整体效能大大提高,从而延长旧管道的使用寿命,并降低更新费用,插入管敷设是聚乙烯管材的一种特殊敷设形式,用于金属管的更新。目前,泰安市一条主干道(青年路)天燃气管道就是采用的内插入法敷设。其方法是沿原有金属管道每隔一定距离挖一个工程坑,将旧管线割断并对其内部进行清理,然后开挖发射井和接受井,将绞绳穿过旧管线,以实现绞绳与pe管、绞车间的连接,将绞绳一端连在绞车辊子上,另一端与锥形拖头相连(锥形拖头尾部连有pe管),再通过绞车或液压动力机,将pe管拉过旧金属管道,实践证明,与开挖埋管法相比,上述工程减少了78%土石方及40%的工程成本。
5、实验与验收
聚乙烯燃气管道与其它材质管道一样,投入使用前要进行强度实验,气密性实验及工程验收,未经验收或验收不合格的管线不能投入使用。
第一,燃气管道的实验介质一般为空气,有条件时也可采用惰性气体。第二,管道的吹扫。聚乙烯燃气管道系统安装完毕,在外观检查合格后,应对全系统进行分段吹扫。尽管施工中要求保证管道内清洁无异物,在管道实验前仍应进行清扫,清扫介质宜用压缩空气。聚乙烯管道吹扫时会产生静电,这种静电的积聚会产生很高的电压,会对人体造成伤害,所以吹扫口要用长度不小于4m 的钢管,且钢管上应设置吹扫阀。第三,强度实验与气密性实验。吹扫合格后,方可进行强度实验和气密性实验。聚乙烯燃气管道的强度实验压力应为管道设计压力的1.5 倍,中压管道最低不得小于0.30mpa;低压管道最低不得小于0.05mpa。聚乙烯管道进行强度试验时,应缓慢升压,达到试验压力后,应稳压1h,以不降压为合格,气密性试验应符合现行行业标准,《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(cjj33-89)第七章第三节的规定。
三、pe燃气管道应用及建议
1、在运行过程中pe 管道由于不抗机械损伤,容易产生人为破坏,所以在运行过程中要加强管理,由于管道敷设可蜿蜒敷设,管道竣工资料尤为重要,只有详细的工程资料,才能减少其它工程施工中造成由于资料不祥造成对燃气管道的损伤。
2、在运行过程中已出现过白蚁噬咬造成燃气管道的状况,对该种状况苗头应引起重视并进行监测,避免造成重大事故。
3、施工中焊接质量控制尤为重要,在工程施工焊接及运行过程中出现的事故分析,焊接过程中焊口不对中产生偏心是主要问题,由于不对中,造成燃气管道与管件熔接不充分,往往产生虚焊,应在套筒焊接的工艺中增加对管器,避免对中不好及焊接中的应力,保证焊接质量。
4、施工中应注意管道的清洁,分段施工时要及时将施工口封堵好,避免水及杂物进入管道,封堵材料建议选用可循环利用的柔性物质。
参考文献:
关键字:燃气管道;施工技术;质量保证
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
该工程为燃气管道敷设工程,共需敷设:PE100,D225×12.8,850米,阀门井2个。
2 PE管敷设施工技术
2.1土石方工程
2.1.1土方开挖
土石方工程施工视施工现场具体情况拟采用机械开挖或人工开挖形式。开挖管沟前必须按设计及规划红线图纸给出的桩号进行定位,管沟开挖前一般每30米挖一探坑。管沟截面一般为梯形,管沟要直,沟底要平,边坡要一致,挖至设计沟底标高5-10cm时,用水准仪检测后再修至设计标高。沟挖至设计标高,管顶埋深距离道路成型路面不得小于1.2米,如遇障碍时,可根据实际情况适当调整管道埋深,但最小不得小于0.9米;对于软弱管基地段,应深挖直到自然土,超挖部分用沙回填夯实;软质管基及特殊性腐蚀土壤,应按设计要求处理。硬质路面及拟修硬质路面上的管沟,全部采用中沙回填,用水沉法夯实。同时,管道施工采取分段流水作业,开挖一段,尽快敷设管道,及时回填。挖土方时,若地下遇障碍要停止该段作业,施工人员应国家燃气施工有关规范并征得有关部门同意后确定解决方案才进行施工。
2.1.2验槽
管沟开挖完毕后,应时组织有关各方共同检验沟槽断面,尺寸要准确,沟底平直,坡度、转角符合设计要求,保证沟内无塌方,沟内无积水,无各种油类及杂物。同时用尺及水准仪测量沟底高程,沟底高程允许偏差、坡向、坡度应符合设计要求,并用尺检查管道距路中心线允许偏移±500mm,管沟宽度允许偏差0-100mm。
2.1.3回填
管道安装完毕及做好隐蔽记录后应尽快回填。恢复地面或路面,避免沟槽长时间暴露造成沟槽坍塌,增加回填时清沟工作量,妨碍交通等事故。沟槽回填前,应对管道进行全面检查,管道、阀门、伸缩节等管件全部安装完毕,管道在沟内不得有悬空现象,回填前清除沟内积水及杂物管沟回填,埋地管道管底部、两侧及管顶0.3m内用沙填实并用细河砂将缝隙填平,管顶0.3m回填土应分层夯实,PE管安装施工时,管线需回填高于管顶不少于30cm沙袋层。
2.2PE管安装
2.2.1PE管材料
对管材、管件进行外观及几何尺寸检查,检查管材、管件内外表面是否清洁光滑,是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。同时,检查管材直径和壁厚,任意一处直径壁厚不合格即为不合格。
2.2.2PE管焊接
PE管焊接采用热熔及电熔焊接两种方式。热熔焊接前应清除管端内外污物及加热板附着物,管道底用圆木垫底,以防管道在焊接过程中被磨坏。管端铣口对口,其错边量小于壁厚的10%,最大允许间隙小于0.3mm,否则重铣直至合格。焊接过程严格按机具程序操作,不违规操作,施工员按规定准确记录下焊接过程中各项参数或数据。管道接口在保压状态下自然冷却,冷却过程中不得移动管道和施加外力。焊接完成后进行焊缝外观检验,接头要求具有沿管材圆周平滑对称的翻边,翻边最低处不低于技术参数要求,翻边为实心和圆滑的,翻边下侧不应有杂物、小孔、偏移、损坏、后弯曲不得有裂纹,错边量小于管材壁厚的10%。电熔焊接管材或管件时,使用专用夹具对管材进行固定,焊接冷却时间未到之前不能移动管材及管件,拆卸夹具。引入管安装中,若必须在管沟上进行电熔弯头焊接时,引入管必须先固定,以防止引入管自身重量造成焊口变形。电熔焊接完成后进行外观检验,管件内不得有熔融材料从管件内流出,管件焊接观察孔达到厂家要求;电熔管件无电阻丝而出。焊接过程中必须记录焊接参数,并对焊缝外观自检,合格后,方可进入下一焊缝焊接。
2.2.3管道敷设要求
敷设时,应按设计施工, PE燃气管道拖动和下管时,不能使用金属材料直接捆扎和吊运。PE管道敷设前,进行外壁外观检查,无影响产品质量的划痕,同时随管道走向按设计要求埋设示踪线,示踪线埋设前应对导线的导电性、绝缘性进行检测, PE燃气管道敷设完毕后,再次对示踪线进行检查,确保示踪线导通才可对管沟进行回填。
2.2.4套管安装
穿越道路及障碍物按设计要求和施工规范加设钢套管或PP、PE套管。加设钢套管时,钢管外部防腐,套管两端用油麻填实达150mm以上,两端采用柔性的防腐、防水材料密封。燃气管道必须在套管中心。
2.3管道吹扫、强度、气密试验措施
2.3.1管段吹扫准备
吹扫范围内设置的仪表应严格保护,无可靠保护措施时,应暂取下,待合格后再复位安装。吹扫口位置应选择在允许排放污水、污物和杂物的较空旷地带,且应不危及所在地段周围人和物的安全。同时,吹扫口安装应有临时控制阀门,出口应按出中心线偏离垂直线30-45度角朝空安装,且应高出管沟。连接吹扫口的主管应牢固稳定,以保证吹扫时不发生强烈振动,并防止折断管段。
2.3.2燃气管段的吹扫要求
吹扫顺序由干管到支管,每段吹扫长度不宜长于500m,当管道长于500m时宜分段吹扫。所有暂拆除的管道附件,仪表应复位安装合格。吹扫干净的管道其吹扫口应立即安设封头封闭,以防止杂物进入管道。管道吹扫应有足够的压力和流量,以保证吹扫流速大于20米/秒且不宜大于40米/秒,但吹扫压力不得大于0.3Mpa.吹扫空气流速应逐渐提高到吹扫要求的流速,吹扫应反复数次,直到管内无杂质,吹扫时应在排气口用白布或白板检查5min内无铁锈、尘土、水分及其它污物为合格。吹扫后对阀井进行清洗检查。吹扫出的污物和杂物严禁进入设备和已吹扫过的管道。调压设备、燃气表不得与管道同时进行吹扫,已运行管线应与吹扫管线完全断开。
2.3.3压力试验
用压力胶管从空压机出口接至试验装置接口上,向管内加入压缩空气,进行强度试验时,压力应逐步缓升,首先升至试验压力的50%,进行初检,如无泄漏和异常现象,继续缓慢升压至试验压力。达到试验压力后,宜稳压1h后,观察压力计不应少于30min,无明显压力降为合格。若发现有漏气处可放气后进行修理,修理后再次试验,直至合格。强度试验在接口安装完成后即可进行,阀门应在安装前进行单体强度、气密试验,经分段试压合格的管段相互连接的接头,经外观检验合格后,可不再进行强度试验。
2.3.4管道气密性试验
气密性试验在全部安装完成后进行,埋地管必须回填土完成后进行。压缩空气经试验装置加入管道经过稳压后将初压放至管道设计的1.15倍即0.46Mpa,待温度、压力稳定后开始记录,气密试验持续时间不应少于24小时,每小时记录不小于1次,当修正压力降小于133Pa为合格。
3燃气管道施工技术保证措施
认真学习和领会图纸设计意图,组织好各专业工种技术人员对设计图进行会审,施工人员真正领会施工设计图的意图、要求和特点,以便准确无误的施工。同时确保机械设备及机具投入使用前就检修完好,并坚持制度性的保养、调试,确保其正常使用,不得因机械故障而影响工程进度。各施工工序应严格执行有关规范验收。焊接按规定的时间程序操作,按规定时间自然冷却,严禁冷却时间未够拆卸夹具。阀门各部尺寸准确,混凝土配比准确,井盖标高精确。此外,开挖土方采取人工清底,回填夯实至设计标高,未经复测,不准下管,按设计要求分层回填夯实至路面标高。
【关键词】燃气管道,施工技术,要点分析
中图分类号: TU74 文献标识码: A
一、前言
随着人们生活水平不断的提高,对能源的消耗和浪费也在以惊人的速度发展着,排放出的温室气体和环境的污染给人们的生活带来了威胁。如何有效的节能环保成了世界各国关注的焦点。应国内环保的要求,我国加强燃气管道的应用和实施,研究燃气管道的施工技术。对此我们做出了相关的研究,总结出了下面几点建议。
二、燃气管道设计要点
燃气管道通常情况下,只能够作为埋地输送管道,而在室内或者是地上的管道输送过程中却不能使用,其所能适应的工作温度应当确保在20℃-40℃之间。在聚乙烯燃气管道工程的设计过程中,应当从以下几个方面进行:
1、材料的选择。燃气管道应当选择使用燃气专用管道材料生产的,在其配料中应当含有抗氧剂、紫外线吸收剂等必要的添加剂,而且添加剂的分布应当保持均匀的分布。避免选择使用本色料和着色剂所生产的燃气管道。同时,在管道材料的选择时,还应当根据埋地的地质条件以及管道的使用环境等因素进行选择,通常情况下,根据燃气的工作压力和施工方式,较为常用的是PE80或PE100级的SDR11或SDRl7.6系列燃气管道。
2.工作压力的设计。燃气管道的工作压力设计,应当对材料的最小强度、厚度以及安全系数等参数进行充分的考虑,在此基础上还要考虑到燃气中所包含的芳香剂类的物质所产生的影响,可以从以下几方面的计算对燃气管道的工作压力进行设计:
3.燃气管道最大允许工作压力应根据以下公式确定。
其中,MOP表示的管道所允许的最大工作压力。MRS所表示的管道要求的最小工作强度,PE80管道通常为8.0MPa;PE100通常为10.0MPa。C代表的是管道的安全系数,一般情况下C的取值应当≥2.0。SDR表示的是标准的尺寸比例,一般情况下常用的为SDR11或SDR17.6。燃气管道的设计规范如表所示:
4.在燃气管道的压力设计中,还需要考虑到燃气中所包含的芳香烃类物质所产生的影响,以及管道的施工条件等因素,根据国家相关的行业标准,聚乙烯燃气管道允许的最大工作压力。聚乙烯燃气管道的设计中,如果使用焊接管件,还需要对焊接管件不同方向的焊接缝能够承受的工作压力,一般情况下,其系统的工作压力应当保持在不超过0.2MPa的范围内。
三、燃气管道施工技术要求
1.水平定向钻穿越施工工艺。使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
2.钻导向孔要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
3.预扩孔和回拖产品管线:一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。
4.施工技术质量的控制管理。由于非开挖技术实现了完全的非开挖施工,而且铺设的管线有较深的覆土,管道在地下的质量难以用常规的方法进行检查确认,故采用定向钻孔法铺设管道工程的质量控制有其特殊的一面。
四、燃气管道施工内容
1.燃气管道的施工具有质量隐蔽性及质量波动性的特点。燃气管道工程施工所具有的隐蔽性使得质量监控存在很大的困难,极易造成管道事故隐患的存在。而且,燃气管道施工中受生产环境与施工条件等因素影响,其质量也存在较大的波动。这两项因素造成了燃气管道的施工控制工作的困难,造成了现代燃气管道施工管理工作难点的存在。
2.燃气管道的安装
燃气管道安装应按设计施工图进行管道的预制和安装。燃气管道使用的管道、管件及管道附件当设计文件无明确规定时,管径小于或等于50,宜采用镀锌钢管或铜管;管径大于50 或使用压力超过10kPa,应符合本规范2.1.2 条的规定。铜管宜采用牌号为TP 2 的管材。
3.燃气管道的切割
碳素钢管。镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割;不锈钢管应采用机械或等离子方法切割;不锈钢管采用砂轮切割或修磨时应使用专用砂轮片;铜管可采用机械或手工方法切割;
4.燃气管道的切口:
切口表面应平整,无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑
等;切口端面倾斜偏差不应大于管道外径的 1%,且不得超过3mm ;凹凸误差不
得超过1mm。
5.燃气管道的弯管
燃气管道的弯管制作应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规
范》GB 50235 的规定。燃气管道的弯曲半径宜大于管道外径的3.5 倍。弯管截面最大外径与最小外径之差不得大于管道外径的8%。铜制弯管及不锈钢弯管制作应采用专用弯管设备。
6.燃气管道的焊接
管道与管件的坡口:管道与管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件规定;当设计文件无明确规定时,应符合本规范附录A 的规定;管道与管件的坡口及其内外表面的清理应符合现行国家标准 GB 50235 的规定;等壁厚对接焊件内壁应齐平,内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%;钢管且不应大于2mm。
7.焊条、焊丝的选用
焊条、焊丝的选用应符合设计文件的规定;当设计文件无规定时,应按现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB 50236—98 中6.3.1条,8.2.1 条的规定选用;严禁使用药皮脱落或不均匀、有气孔、裂纹、生锈或受潮的焊条。
8.管道的焊接工艺:
应符合GB 50236 的有关规定;焊接时应先点焊,然后再全面施焊;点焊必须焊透;点焊处有裂纹、气孔、夹渣缺陷时应铲除重焊,必须在点焊合格后方可全面施焊。
结束语
综上所述,专家对燃气管道的施工技术要点、施工要求、施工质量做出了探讨,具有一定的应用价值。由于燃气管道施工涉及的面较广,施工过程中会存在各种各样的问题,因此燃气管道的施工就需要及时的监控,发现问题解决问题。相信在我国科学技术的不断发展下,燃气管道的施工技术会日臻成熟。
参考文献:
[1]陈巧文.浅谈市政排水管道工程质量控制与通病防治。(2012)
关键词:PE燃气管道;施工技术;实施要点
PE燃气管道主要是以高密度聚乙烯原料为主,是我国现代化燃气管道工程在施工过程中,重点应用的一项施工原料,主要是因为PE燃气管道的使用寿命相对较长,使用性能相对较为良好,具有良好的耐磨、坚韧度等性能,并且施工流程相对较为便捷,其成本的费用也相对较低。因此,在PE燃气管道施工的过程中,应当对其相应的技术施工要点,进行全面的了解和掌握,只有掌握每一个技术的实施要点,这样才能提升PE燃气管道施工的质量,将该项技术的优势得以全面发挥,这样不仅有利于我国燃气工程的发展,对我国社会的发展也是非常有利的。
1 PE燃气管道施工技术的优势
1.1 施工成本相对较低
燃气管道是我国城市燃气管道中,重要的组成部分,为人们的日常生活提供了相对便利的条件。传统燃气管道在施工的过程中,不仅其施工流程相对较为复杂,其施工的成本也相对较高,导致其经济效益也会有所下降。然而,在PE燃气管道施工技术运用的过程中,对其成本进行了有效的控制以及有所降低,提升了其经济效益,主要可以从以下几个方面展现:
(1)主要是因为PE燃气管道的价格相对较为便宜,其施工的年期也相对较长,一般情况下其年限一般为50年。但是,传统燃气管道使用的年期仅仅只有18年,这样综合比较的话,PE燃气管道施工工程具有良好的投资效益。
(2)PE燃气管道也具有良好的韧性,可以简化很多的施工流程,只需要将PE燃气管道放在已经挖好的沟渠内即可,不需要做其他的辅助流程,其施工的工程量相对较小,这样在一定程度上也节约了其施工的成本。
(3)传统的燃气管理无损伤的费用相对较高,这样对其施工的成本也会有所增加。然而PE燃气管道的检测方式相对较高,并且具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能,这样在一定程度上也有效的降低了该工程施工成本的费用。
1.2 使用寿命相对较为良好
由于PE燃气管道是聚乙烯的高分子聚合物,具有良好的稳定、安全等性能,同时凭借着良好的耐碱性,使PE燃气管道具有一定的耐腐蚀性,不需要对管道的外表再做任何的耐腐蚀保护,从而PE燃气管道的使用寿命,也会有着一定程度上的增加,若是不出现任何的意外,其施工的使用寿命可以到50年。
2 PE燃气管道施工技术的实施要点
2.1 PE燃气管道的焊接实施技术要点
焊接是PE燃气管道施工技术运用过程中,非常重要的一项技术形式,对其施工质量的提升,起到了非常重要的作用和意义。在PE燃气管道焊接的过程中,通常利用的电熔和热熔等技术形式,并且应当对其工艺参数进行全面的选择,例如:表1所示。但是,在PE燃气管道焊接之前,应当对其管道焊接的表面,进行全面处理工作,尤其是表面的灰尘、污渍、油污等方面,进行全面的处理。同时,若是其管道的刮痕相对较大的情况下,需要进行及时的切除,然后在将管道与管道焊接的对口,进行全面的消切,其焊接对口的厚度,也应当的给予足够的重视。另外,在焊接的过程中,其对口的缝隙应当进行全面的调整,同时在焊接工作结束以后,应当对其焊接表面的干净程度,以及空隙程度进行检查,这样才能在最大程度上保证PE燃气管道焊接的质量。
2.2 管道铺设
在PE燃气管道施工的过程中,不仅仅要根据我国相关的施工规定,进行全面的铺设,也应当根据PE燃气管道自身的性能,进行全面的安装。同时,在PE燃气管道施工的过程中,由于PE燃气管道的强度相对较低,那么就要在管材的外部做好相应的荷载力。同时,在PE燃气管道施工的过程中,应当根据相应的规定:《城镇燃气输配工程施工及验收规范》和《聚乙烯燃气管道工程技术规范》;若是在铺设的过程中,其铺设的地点在水田的话,其铺设的深度应当不小于0.8m;若是在飞行车道的话,其深度应当不小于0.6m;铺设若是在行车道的话,其深度应当不小于0.9m;另外,在PE燃气管道施工的过程中,由于管道的坚韧度相对较为良好,具有良好的弯曲性能。但是,若是管材若是弯曲相对严重的情况下,其外侧就会产生一定程度上的应拉力,这样就会导其管材发生变形的现象,这样对其施工的质量就会造成乐氐挠跋臁
因此,应当根据其管材的弯曲的程度,进行全面的施工,避免其外侧的应拉力相对过大。除此之外,在PE燃气管道施工的过程中,其PE燃气管道的附近不能存在腐蚀性液体、易爆、易燃等物品,并且不能从大型建筑工程的底部进行穿越。若是只能从大型建筑工程底部穿越的话,应当做好相应的保护措施,这样才能保证PE燃气管道施工的质量,将PE燃气管道施工技术的优势,得以全面的展现。
2.3 密度检测
在PE燃气管道施工的过程中,对其强度的检验是非常重要的,也是提升施工质量的重要因素。因此,在施工的过程中,应当加强其密度的检测,应当严格的按照《聚乙烯燃气管道工程技术》中的相关规定,可以对其部内部的压力进行全面的设计,一般情况下其压力为1.5倍,稳压至少为1h。同时,在检验的过程中,也应当对其压力表进行全面的观察,若是其压力表没有明显的下降变化,就说明其PE燃气管道施工质量也相对较为合格。另外,在PE燃气管道施工的过程中,也应当对其气密进行全面的测试,其压力应当调节为1.15倍,稳压在24h,并且在检测时每小时记录一次,这样才能根据其变化的情况,对施工工程进行调整,提升PE燃气管道施工的质量。
3 结束语
综上所述,本文对PE燃气管道施工技术的一些优势,以及实施要点,进行了简要的分析和阐述,从而有效的提升了PE燃气管道施工的质量,对我国燃气施工工程的发展,奠定了重要的基础。
参考文献
[1]何超,刘新伟.浅略PE燃气管道施工技术及应用分析[J].四川水泥,2016,01:199.
[2]黄毅鹏.PE燃气管道施工的特点及实施方法分析[J].企业技术开发,2016,06:153+155.
[3]张进华.关于燃气管道(PE管)施工技术控制的几点思考[J].企业科技与发展,2016,02:94-96.
关键词:燃气管道工程;定向钻越;施工技术;管理;应用
1工程概况
南方某城市天然气管道系统分支线路中压燃气管道工程,所处地域地形相对平坦、多为平原,管道途径地区少河流、山脉,经过综合分析研究最终决定选择非开挖定向穿越施工技术。该燃气管道工程总长度为1km,划分为5大标段,桩号为:G+16(0+000)G+21(1+000)。
2燃气管道定向穿越施工技术的应用与管理
2.1穿越施工工艺流程
必须明确定向穿越施工工艺流程,具体应该根据燃气管道工程所处位置先做好工程地质勘察工作,具体工艺流程为:前期勘察与筹备测量放线钻机就位与调试调配泥浆分级扩孔与清理管道回托焊接试压密封性试验与检测回归修复地貌。
2.2前期勘察与准备
燃气管道定向穿越施工的前提是做好相关准备工作,只有强化前期准备,才能为正式的定向钻越施工打好基础,从工程所在地的地质勘察、机械检查、地形测量等都要有规则、有规范、有秩序地展开。
(1)地质勘测与已有管线的排查
前期做好地质勘察,通过实地勘测、勘察掌握各个工程所在地的地质条件、地理空间、地貌特征、土体特征等,同时,广泛而深入地搜集工程附近的交通、水电等信息资料,从而为定向穿越施工方案的制定与施工的开展做好准备。建立同相关地下管线管理部门的沟通协调机制,例如:地下光缆工程、通讯工程、电缆工程、给排水管道工程等,通过全面的咨询、核查,并借助高精度探测仪器等来明确工程所在地的地下管线类型、性质、质地、构造、分布、走向、埋藏深度等,同时,也应采用局部开挖法来深入分析工程所在地地下土层性质、结构、水位、土壤化学成分等。经全面的勘察、调查发现,本燃气管道工程同一个已有的地下电缆管线处于相同的地域位置,该电缆线埋设深度较浅,势必处于燃气管道上方,对此决定埋设燃气管道深度为:2.5~2.7m,经研究决定正确选材管道,选择d=160,壁厚=15mm的PE100级HDPE燃气管材,单个管材长大概为:200~300m范围内。
(2)施工机械的筹备
备好一切所需的钻越施工机械设备,例如:运输工具、定向钻机、电机组、经纬仪、泥浆系统等。深入探测管线所在地的地形、地貌特征,并参照设计图纸来初步预测管道敷设深度施工段管道的倾斜段长度、入射点位置、进出口定位等。
2.3钻越方案与过程
(1)钻机到位与调试施工
待前期一切准备性工作就绪后,则要让辅助定向钻越施工的主体机械设备:钻机与附属机械设备到位,对钻机进行调试、检查,确保其正常运行、无任何异常问题。接下来则要进行泥浆调配,这一施工环节具有一定的技术性、工艺性,在整个工程中处于关键位置,通常来说要想获得高质量的定向钻越施工效果,首先应保证泥浆性能,具体从以下方面衡量:泥浆的动切力、静切力、度等。基浆材料:膨润土(5~8%),碳酸钠,二者搅拌然后水化形成,要参照水质特性来选择碳酸钠的用量。
(2)导向钻越钻孔
①钻越轨迹。当Dn<75,钻杆R=75m,对应所选塑料管,要科学掌握其入土与出土曲率半径,分别为:100m,120m。②根据管道定向钻越的要求,掌握好钻进的入土角度,根据本工程所选燃气管道信号、钻孔直径等决定入土角=12.85°,根据所选管材直径大小,所打导向孔预定d=200。③实际的钻进中必须认真、细致地把握好方向,按照预期的设计、数据等掌控钻入速度、速率、深度等,同时,也要维护导向孔的干净、整齐。④因为通常来说,钻杆方向较为固定,要想维持方向的稳定性,应该将以一根钻杆为间隙在钻点的出口与进口中间设下记号,而且每钻进一根钻杆,要探测两次以上的方向,同时,也要在探测点处进行标识。要深入、全面、细致地对钻越中的相关参数、数据等进行登记、分析,例如:扭矩、泥浆流量、压力、方向改变度等。导向孔钻越完工后,应该参照钻进中钻孔具体的轨迹、相关数据等来分析其导向孔能否成孔。要注意轴线左侧、右侧等的偏离,一般在钻进长度的1%以内,深度误差则也要积极控制,通常处于钻进长度0.5%即可,出土点偏差也要在1m内。
(3)分级扩孔与清理。参照土体性质、土壤性能等来进行扩孔,选择扩孔方法,结合本工程特点选择分级反拉旋转扩孔法,使之成孔。因为所选的HDPE管道直径达到160,参照科学的扩孔技术标准与规定,应达到管道直径的1.2~1.5倍,此处选择直径为300的扩孔器来实施扩孔操作。扩孔工序完成以后,要进行孔道清理工作,保证孔道内部没有任何杂物、污物等,保持孔内部整洁,祛除一切障碍物,然后则要进入管道回拖施工状态。
(4)管道的链接与焊接。按照规定的工艺进行回拖操作后,进行试压检查,如果经检查达到了预设标准,则要参照设计规范、设计标准等同临近管道链接。连接好的管道要实施焊接处理,通常采用热熔对焊的方式,实际的焊接操作流程为:组装、对接、焊接,为了确保焊接质量,实际焊接操作必须由专门的技术人员旁站指导,并对关键部位提供特殊的技术与工艺指导。以此来保证焊接质量。
(5)管道严密性试验。本燃气管道属于中压管道,其强度试验压力为设计压力的1.5倍,严密性试验压力为设计压力的1.15倍,而且严密性检验要在强度试验结束后进行,且必须对检查结果进行记录。
(6)地貌与地层的修复。燃气管道定向钻越施工技术同普通的挖掘施工相比,不会对地面、地表造成太大的破坏,然而,随着钻具的钻进,也会在某种程度上破坏地貌,对此应该进行地层恢复,让施工地恢复成原状。
2.4定向钻越施工的优势分析
同传统的沟槽挖掘、管道敷设与沟槽回填的施工技术与方法相比,定向钻越施工体现出一定的优势和优点,具体为:施工效率高,无需大规模土方开挖,将传统一季度工程缩减为半月;提高施工安全性,在钻机、探测仪等的辅助下,进行定向钻越操作,减少了对土层破坏,提高施工安全性,确保工程质量,这样就防范了塌方、地下水上泛等问题,提高了施工安全性。定向钻越技术的运用减少了对四周环境、建筑物等的影响度,具有良好的环境适应能力。
3结语
定向钻越施工体现出一定优势,具有良好的安全度、合理性,也能有效提升工程施工效率,减少对客观环境的威胁和破坏,定向钻越施工技术值得在燃气管道工程中进行推广和应用,这在某种程度上体现了其优势,应该加大该技术的应用与普及力度,提高施工水平,打造出高质量、高效率的燃气管道工程。
参考文献
[1]《水平定向钻进管线铺设工程技术规程》(DBJ13-102-2008)[S].
[2]《聚乙烯燃气管道工程技术规程》(CJJ63-2008)[S].
[3]乌效鸣,等编著.导向钻进与非开挖铺管技术[M].中国地质大学出版社,2004.
[4]叶建良,等编著.非开挖铺设地下管线施工技术与实践[M].中国地质大学出版社,2000.
[5]张倬元,等编著.工程地质分析原理[M].地质出版社,1994.
1.1监管不力施工单位
对于燃气工程相关的技术标准和规范监管贯彻不到位、对新材料新工艺的有关标准规范不重视,都会给施工质量造成了负面的影响。例如对于对焊接钢管的电火花防腐检测:有些监理人员称其检测电压应为5kV/mm,有些人却持有异议。究竟如何确定需要根据《埋地钢制管道外防腐层现场补伤施工及验收规范》中的规定来进行,切勿凭主观意识来进行判断。从中我们可以得知监理要求的数值在标准的规定范围之内,应该引起施工单位的重视。
1.2缺少行业指导
在具体的施工过程中,缺少行业指导具体作业的指导书也是产生工程质量隐患的原因。众所周知,在机械工业企业,例如机械加工、铸造、热处理、钢结构加工等各个工序和流程都必须有工具卡片来规范指导工人的操作和行为。但是在燃气的操作流程工序里并没有看到此类规定约束,常规操作一般是施工单位派相关技术人员到现场进行演示,其他人员模仿学习,并没有规范的工具卡片进行指导。从个人的能力来说,这种学习方法并不能达到规范的目的,即使对当时所学已烂熟于心,一旦出现变通的情况就不知如何处理,知其然并不知其所以然而导致埋下隐患。同时实际施工不规范影响燃气管道质量。例如在我们实际的施工现场中,收工时并未对新设的管线进行封堵,或者封堵不严,而这可能会造成沟槽内存水流入管道内影响工程质量。对此应该进行清扫从而阻止对阀门、仪表等带来的损害。
2规范施工技术保证燃气管道工程质量
2.1能力、资质的审查
在招标和投标阶段应加强对施工单位能力、资质等方面的审查,从源头上确保技术的规范性,注重考查其是否有施工所需的技术和机械设备。就个人而言,我们应考查是否具有相关资质、是否有证并是否人证相符;不需要持证上岗的工种是否经过培训。在审查监理单位的资质时,着重关注其所投标的项目是否是其专业监理项目。如工程规模较大时,建议采取公开投标的方式进行招标从而让具备实力强的施工队伍参与竞标。对建设单位所属的施工队伍也要通过严格监理或采取适当的约束机制,使其具有一定的危机感,从而保证燃气管道工程质量。
2.2操作技术的规范
应制定燃气工程的施工工艺或作业指导书规范施工技术。燃气管道施工的每一道工序的要求都应该在规范中体现出来。此项工作应由建设单位的技术部门相关专业人才来实行。对于采用新技术、新材料、新工艺、新方法的工序,技术部门编制行业指导书应在总结经验的基础上联合厂家推广。关键工序、重要部位、带气作业方面编制指导书应更为详细。这些指导书可以以文本的形式也可以以卡片的形式,监理、施工员、质检等都应该发放此种卡片来确保已按照施工要求施工。
2.3技术监督体系的监理
施工过程中,施工单位应加强技术监督体系的监理。施工单位不仅要在施工过程中逐项检查技术规范问题,而且应形成一种跟踪机制,采取有力的防治措施,进行严格的检查,这样不仅有利于减少工序返工的损失,同时也保证了质量,降低事故发生率。对于技术复杂或者牵涉到疑难的技术问题,应联系技术人员和施工方讨论按情况采取合理的措施进行解决。如某施工单位在高新区谷大街路段燃气管道施工中,原设计管线位置恰好在已做好景观的园林绿化带上,若燃气管道按原施工方案施工就会破坏绿树植被,经设计人员,施工人员根据现场实际情况采用非开挖技术的方案,圆满的解决了出现的问题。
2.4施工管材的规范
加强对燃气施工、验收、管材特性、标准、设定温度的规范。管材特性符合要求才能为技术的发挥打下基础,也只有规范验收标准,才能使施工技术更加规范,从而保证工程质量。注重技术细节方面确保技术规范。这尤其体现在PE管焊接中,每个环节都有可能影响PE管焊接质量和地下燃气管网运行质量,“百年大计,质量为本。”燃气工程质量的提高,主要看工程管理者的着眼点,根据燃气工程的工期,客观的选择行之有效的手段。来保证工程的进度和质量,降低造价,提高燃气工程的使用效率。加强燃气管道工程质量与技术管理,规范施工管理,提供优良的燃气管道设施。即可以减轻运行管理的负担,符合预防为主的原则,又可以使燃气供应真正做到造福于民。
【关键词】燃气管道;焊接技术
1引言
燃气管道作为一种为城镇工业、居民输送燃料的特种设备,在改善人民的生活质量及社会主义现代化建设方面起到非常重要的作用。焊接是燃气管道安装的主要工序,焊接质量的好坏直接关系到燃气管道是否能够安全运行。因此确保燃气管道的焊接质量就显得尤为重要。
燃气管网采用的管材一般为10、20低碳钢,可焊性好,通常在管道施工中采用的焊接方法为手工电弧焊,对焊工的操作技术要求高,其焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术水平。在施工检验过程中发现手弧焊焊缝的质量合格率,特别是X射线探伤的一次合格率偏低,即使是技术水平较高焊工一次合格率也仅为80%左右,且Ⅰ、Ⅱ级片的比例极少。造成焊缝探伤不合格的重要因素是焊缝的内部存在超标缺陷,而且主要产生在焊缝的打底焊道部分。超标缺陷多为夹杂、气孔及未熔合,其中最常见的缺陷为夹杂。经分析,造成超标缺陷的原因是多方面的,但主要原因是:由于手弧焊采用的焊接材料为电焊条,焊接过程中对熔池进行气渣联合保护,打底焊时,为了确保获得良好的背面成型效果,一般采用灭弧焊。灭弧焊单位时间内输入的焊接线能量较连弧焊要少,冷却速度快,熔池冷却时部分熔渣来不及溢出造成夹杂;此外,因管件焊缝较弯曲,各部位焊缝焊接手法不一,易引起打底焊道表面高低差较大,形成焊渣死角造成清渣困难,当焊第二道焊缝时造成层间夹渣或夹渣性未熔合。
由此得知,如何确保燃气管道焊缝的焊接质量,提高焊缝的X射线探伤依次合格率,关键在与如何确保打底层焊道的焊接质量。因此,有必要采用新的焊接工艺。
2 氩弧焊打底技术的应用
为了提高燃气管网的施工质量,我们采用了一种新的氩电联焊焊接工艺――氩弧焊打底,手弧焊盖面。既打底焊道采用氩弧焊工艺,其他焊道采用手弧焊进行盖面。该工艺在某市多项燃气管道工程的实践应用中取得较好的效果。下面对此工艺进行介绍。
2.1 氩弧焊概述。
氩弧焊是气体保护焊的一种,分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。我们工艺中所讲的氩弧焊是指钨极氩弧焊(又称TIG焊),属于非熔化极氩弧焊,它是利用难熔金属钨和钨的合金棒作为电极,通过使钨极与工作之间产生电弧,并利用氩气严密的保护钨极、焊丝和熔池进行焊接的一种方法。TIG焊具有以下优点:
2.1.1 电弧为明弧,在焊接过程中便于控制调整,可进行全位置焊接;
2.1.2 打底焊时可采用连弧焊,焊接速度快,质量高,熔渣几乎没有;
2.1.3 电极不熔化,易维持恒定的电弧长度,焊接过程稳定;
2.1.4 氩气是最稳定的惰性气体之一,比空气重,焊接时在电弧周围形成一圈稳定的气体保护层,不会出现气孔和合金元素烧损,焊缝质量高。
2.2 焊接技术
2.2.1 接头准备。
焊接接头准备的质量(包括接头形式的选择)对焊接质量的影响极大。根据管道壁厚及形状特点,为了保证管道对接时的焊接质量,采用V型坡口对接形式。
2.2.2 焊接清理。
TIG焊对于工件和填充金属表面的污染比较敏感,焊前必须除去表面的油污、氧化膜等。施工中常用的清理方法为机械清理,即用砂轮、纱布打磨或刮刀刮削,将坡口区域和焊丝金属表面的氧化膜、锈蚀污染以及生产中造成的氧化皮去除。机械清理要在临焊之前进行。
2.2.3 电源种类与极性。
对于氩弧焊打底,为了减少钨极的烧损,选用直流正接法;对于手焊弧,为了提高焊接速度,采用直流反接法
2.2.4 焊接工艺参数。
根据管道的壁厚范围,管道的对接焊采用单道三层焊。氩弧焊打底焊丝选用φ2.0mm的JM-56镀铜焊丝,保护气体为纯度99.9%以上的氩气,电极采用φ2.4mm的铈钨极。填充及盖面层采用手弧焊,焊条选用φ2.5mm、φ3.2mm的E4303的E4303钛钙型低碳钢焊条。各层的焊接方法、焊材种类及相关工艺参数
2.2.5 焊接操作。
氩弧焊打底操作的关键点如下:
(1)要注意保持适宜的电弧长度。因为氩弧的挺度稍差,弧长控制不好会降低保护效果影响接头质量。
(2)要根据焊接的位置掌握好焊枪角度。
(3)要处理好填丝角度和填充位置。同时要注意焊接过程中填丝的端头不要退出气体保护区,以免高温焊丝被空气氧化。填丝时不要触及钨丝,以免污染电极。填丝要均匀稳定地送入熔池,不可乱动,以免破坏保护气流
(4)要注意掌握引弧、收弧操作。
(5)野外施工中要注意做好防风措施,保证氩气保护气流不被破坏。
3 结语
实践证明,燃气管道施工中采用氩弧焊打底技术,较手弧焊打底显示出极大的优越性:焊接质量稳定可靠,焊接速度快,减轻劳动强度,提高劳动效率,效果显著,特别是大大提高了一次焊接合格率。例如某市与市管道工程施工中全部采用了氩弧焊打底、手弧焊盖面焊接工艺。在近3个月的施工中,共完成56Km5432道219管道焊口的焊接安装工作,按比例进行X射线抽拍焊缝646道,总片数2587张,X射线探伤Ⅲ级片以上一次合格率达99.9%,Ⅱ级片以上一次合格率达95.1%,保证了燃气管道接口的焊接质量。
因为氩弧焊的焊接材料比手弧焊的焊接材料成本要高,表面上看采用氩弧焊打底会造成工程成本的提高,但实际上并不是这样,以某管道工程为例,经核算:采用氩弧焊打底、手弧焊盖面工艺比采用手弧焊工艺焊接材料成本增加约3万元,但因为氩弧焊打底的焊接质量较高,焊接质量可靠,较大的提高施工效率,焊缝检验一次合格率高,减少了焊缝返修及拍片次数,按工期缩短所节省的人工费及因焊接质量提高所节省的返修及拍片费计,共计节省费用为15万元。管道工程采用了氩弧焊打底工艺后,工程总成本比手弧焊降低了12万元。所以氩弧焊打底应用于燃气管道施工上,不但提高了施工焊接质量,而且还会带来较大的经济效益。氩弧焊打底留在管道中的焊渣量几乎没有,有效防止焊接过程中污染管道内部,保证以后管道输气的洁净度。故氩弧焊打底、手弧焊盖面在燃气管道施工中不失为一种先进、实用的焊接工艺。
综上所述,在城镇燃气管道施工中,对于重要的管线,如:中压支、干管,过路管线等,可采用氩弧焊打底、手弧焊盖面焊接工艺;而对于庭院管道及户内立管等压力较低管线,考虑到施工的简便,可采用手弧焊焊接工艺。