蒸汽管道如何施工以及材料准备
一、技术领域:本发明涉及一种直埋钢套钢热力管道的施工方法,特别涉及一种钢套钢蒸汽直埋管道施工方法,适用于石油、天然气、化工、电力、军工、制药、造纸、供热等领域内钢套钢蒸汽直埋管道施工。二、背景技术::随着我国对环境治理的力度加大,开始进行集中供热,产生大量的长输热力外管网工程;传统的热力外管网工程,基本上分为架空敷设和地沟敷设;其中架空敷设,管道纵横交错,占地大,影响市容,与城市的现代文明极不协调;而地沟敷设,工程量大,成本高,如地沟进水,管道被淹,绝热材料性能下降,热损失急剧增大,严重时,使管道难以正常工作;为了降低工程造价,节约能源,直埋钢套钢(俗称钢地沟)热力管道就应运而生;这种管道实质上是把传统管道的保温结构外保护层,用一个钢套管来代替;内部钢管称为工作钢管,主要输送高温、高压蒸汽;外部钢管称为钢套管,它既是工作钢管的保护管,也是保温层的保护管,更重要的还是整个蒸汽管道伸、缩固定的主要受力件,内、外钢管之间是保温材料和空气层。钢套钢蒸汽直埋管道具有节约占地面积、减少管网占用地下空间位置的特点,特别是在城市地下空间被各种管道基础设施所占用,空间位置比较狭小情况下,此优点更加明显;钢套钢蒸汽直埋管道主要用在长输地埋热力管网工程中,管道施工主要为长距离地埋施工,均为隐蔽工程,安装需经过管沟的开挖、管道吊运、管道安装、管道焊接、严密性试验、管沟回填等众多步骤;安装对人员及机具的要求较高,影响因素多,且安装周期较长,会遇见雨季、寒冷气候、大风环境下及地下水位较高等的特殊情况。三、技术实现要素::本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种钢套钢蒸汽直埋管道施工方法,合理优化了施工步骤,采用地面预组合,使施工更便捷、快速、劳动强度降低,且运用该工法进行施工,具有防水性能好、节约工程造价和管网运行维护费用、缩短施工工期、热损失小的优点。本发明为解决技术问题所采取的技术方案是:一种钢套钢蒸汽直埋管道施工方法,其特征在于:包括如下步骤:a、施工准备:1)准备施工所需的材料,并对施工所需的管道、管件、管道附件和阀门进行验收;2)清理施工现场的障碍物,对施工现场进行测量放线;a、根据施工现场条件、结构埋深、土质、有无地下水等因素选用不同的开挖断面;b、确定各施工段的管沟底宽、管沟坡度、边坡、留台位置、上口宽、堆土及外运土量等施工措施;3)管沟开挖a、开挖过程中,随时检查边坡的状态,根据土质变化情况,做好基坑的支撑准备,以防坍陷;管沟开挖从上到下分层分段依次进行,并作成一定坡势,以便泄水;机械开挖到设计标高以上150mm后,采用人工开挖到设计标高;b、管沟开挖应保证施工范围内的排水畅通,并应采取防止地面水、雨水流入管沟的措施;b、具体操作步骤:1)管道吊装:采用带塑料套管的钢丝绳对管道进行捆扎;管道吊装时,严禁偏拉斜吊;2)管道安装:a、清理管道内壁的杂物,并检查管道方向、外护管内的支架方向是否正确;b、清理管道坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷,坡口表面及附近母材(内、外壁)的油、漆垢、锈等清理干净,直至露出金属光泽;c、采用门型架和倒链互相配合,对管件进行吊起对口,并保持内壁平齐;对缝管道组对口时,纵向焊缝之间相互错开的距离大于100mm;管件的对口平直度用样板尺进行检查,在距离焊口中心200mm处测量;d、管件对口施工时,如有间断时,管口处应用钢套管堵板对管道口处进行封闭,避免杂物进入;3)补偿器安装a、补偿器安装时应与管道保持同轴,安装时不得损伤补偿器;在外护管内安装的补偿器,必须待补偿器两端管线上的固定支架安装完毕并达到设计强度后方能调整,补偿器调整合格后再加装外护管;b、补偿器所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应保证其活动部件的正常运作;4)阀门及法兰的安装a、阀门在安装前应保持阀门干净;法兰式阀门应保持关闭状态,焊接式阀门应为微开启状态,待焊口冷却后关闭;安装和搬运阀门时,不得以手轮作为起吊点,且不得随便转动手轮;b、阀门连接应自然,不得强力对接或承受外加重力负荷,法兰周围紧力应均匀,以防止由于附加应力而损坏阀门;c、阀门的开关手轮放在便于操作的位置,对阀门的操作机构和传动装置进行冲洗检查和调整,以达到灵活、可靠、无卡涩现象,开关程度指示标志准确;d、法兰端面保持平行,偏差小于2mm;不得采用加偏垫、多层垫或强力拧紧法兰一侧螺栓的方法,消除法兰接口端面的缝隙;法兰连接保持同轴,螺栓中心偏差不超过孔径的5%,并保证螺栓能自由穿入;平焊法兰的内外两面焊缝都必须与管子焊接;e、法兰连接应使用同一规格的螺栓,安装方向保持一致,紧固螺栓时应对称、均匀的进行、松紧适度;紧固后丝扣外露长度,不超过2~3倍螺距,需要用垫圈调整时,每个螺栓只能用一个垫圈;5)管道焊接a、管道焊接应该施工棚内进行,氩弧焊打底时采用直流正接法,电焊盖面时采用直流反接法;氩弧焊时的填丝方法可采用内填丝法,也可采用外填丝法,管子内不得有穿堂风;b、水平固定焊口在立焊处点焊,点一点或两点;垂直固定焊口应对称点焊,点焊长度每点10~15mm,厚度2~3mm;c、引弧、收弧必须在坡口内进行,收弧要填满熔池,将电弧引向坡口熄弧;点焊或打底焊时,如产生缺陷,必须用电磨工具磨除后,方可继续施焊;e、当打底焊缝完成半周或多半周时,应用手电筒检查透度质量,发现问题应及时处理;氩弧焊打底层,焊层厚度≥3mm,防止电弧烧穿,影响根部质量;f、去除卡块后用砂轮机将焊点打磨掉,并检查有无裂纹;g、打底完毕,仔细检查打底质量,确认合格后,关闭气源,调整电源极性,进行填充盖面焊接;盖面时,不得熔透打底焊缝,应采用多层多道焊,并采用向下焊进行焊接;施焊中应注意焊道间的交错和结合,避免出现“死角”,并保持焊道平整;焊接时接头要错开,并应逐层进行检查,经自检合格后,方可焊接次层;每层每道焊缝焊接完毕后,应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅物清理干净后,方可焊接次层;6)管道水压试验①、施工准备a、安装管道水压试验用的水压保护装置,对试验用的压力表进行校验,其精度不得小于1.0级,量程应为试验压力的1.5~2倍,数量不得少于2块,并应分别安装在试验泵出口和试验系统末端;b、水压试验水源充足水温应不得超过60℃,环境温度在5℃以上;②、试验过程a、强度试验:当压力达到试验压力后保持10min无渗漏,然后降至设计压力稳压30min后对所有焊口和管道、管件处进行全面检查,应无渗漏、无压降、目测无变形即为合格;b、严密性试验:当压力达到试验压力后稳压60min,经全面检查焊口、管道、管件无渗漏和目测无变形为合格;c、当管道充水时应将管道及设备中的空气排尽;地面高差较大的管道,试压介质的静压应计入试验压力中;试验结束后应及时排尽管内积水,排水时不得形成负压,试验用水应排到指定地点,不得随意排放,不得污染环境;7)外护管补口a、管道水压合格后进行管道补口工作,对每道口间距进行测量后下料并做好标记;管道补口时先安装上半,待焊接完毕才能拆除工作管与外护管之间的临时支撑,拆除时注意不要损伤母材;b、管道任何位置不得有十字形焊缝,纵向焊缝之间相互错开的距离不应小于100mm;c、管道补口对口及焊接方法与工作管对口及焊接工方法相同,管道补口防腐保温结束验收合格后,安装管道补口另一半;d、管道补口焊口经外观检查和无损检验合格后进行防腐工作,防腐等级应与外护管相同,防腐材料应与外护管防腐材料一致或相匹配;8)管沟回填a、回填前先将槽底杂物冲除干净,如有积水先排除;回填土分层夯实,回填土中不得含有碎砖、石块、大于100mm的冻土块及其他杂物;b、回填土铺土厚度根据夯实或压实机具的性能及压实度要求而定;虚铺厚度宜符合:振动压路机夯实虚铺厚度不大于400mm,压路机夯实虚铺厚度不大于300mm,动力夯实机夯实虚铺厚度不大于250mm,木夯夯实虚铺厚度小于200mm;c、回填压实应不得影响管道或结构的安全,管顶或结构顶以上500mm范围内,采用轻夯夯实,严禁采用动力夯实机或压路机压实;回填的质量应符合:回填料的种类、密实度符合设计要求;回填土时沟槽内无积水,不得回填淤泥、腐殖土及有机物质;不得回填碎砖、石块、大于100mm的冻土块及其他杂物;d、回填土的密实度逐层进行测定,设计应符合:胸腔部位回填土的密实度不小于95%,管顶或结顶上500mm范围内回填土的密实度不小于85%,其余部位按原状回填;9)管道吹扫a、吹扫前应缓慢升温进行暖管,暖管速度不宜过快,并应及时疏水;检查管道热伸长、补偿器、管路附件及设备等工作情况,恒温1h后再进行吹扫;吹扫压力不应大于管道工作压力的75%、流速不低于30m/s进行吹扫;吹扫次数应为2次~3次,每次的间隔时间宜为20min~30min;b、吹扫合格后拆除吹扫临时设施,恢复管道时连接管道内要进行清扫,确保没有杂物存留,切割时的焊渣应清理干净,水平管口应及时封堵。所述管件采用管道地面预组合,其对口时,局部错口不应超过壁厚10%且不大于1mm,外壁的差值不应超过薄件壁厚的10%加1mm,且不大于4mm,否则,应按规定加工成平滑的过渡斜坡。所述直埋保温管道沟槽回填时,还应符合:回填前,修补保温管外护层破损处;管顶或结构顶以上范围内采用轻夯夯实;管道接头工作坑回填可采用水撼砂的方法分层撼实;回填应按照设计要求进行回填。所述管道焊接完毕等待下道工序时,管道对口焊缝外部的两管道之间应设置一层密封层,以免内外管间保温进水,使保温损坏。所述水压保护装置主要由联箱、进水口、出水口、压力表、安全阀、放气口、放水口、支腿组成,所述进水口与联箱之间设置有第一关断阀和止回阀,所述出水口与联箱之间设置有第二关断阀;所述压力与联箱之间设置有第三关断阀,所述安全阀与联箱之间设置有第四关断阀;所述放气口与联箱之间设置有第五关断阀;所述放水口与与联箱之间设置有第六关断阀;所述支腿为两个,分别设置在联箱的下方。所述管道水压试验压力应符合:强度试验压力应为1.5倍设计压力,且不得小于0.6mpa;严密性试验压力应为1.25倍设计压力,且不得小于0.6mpa。所述进水口、出水口、压力表、安全阀、放气口、放水口与联箱之间分别通过管道连接在一起。本发明的积极有益效果是:1、本发明中,钢套钢蒸汽直埋管道一般为长距离输送热力管网,施工中经常出现多段施工;在地下水较多地区施工,为防止已施工完毕的管段内外管间保温进水,采用钢套管堵板封闭,此堵板可以多次循环使用,既保证了安装质量又节约措施性材料成本。2、本发明中钢套钢蒸汽直埋管道安装均为地埋管道为隐蔽性工程,为避免运行中发生泄漏,所以安装完毕后进行了强度及严密性试验;系统进行压力试验时,水压装置联箱起到缓冲作用使压力表工作稳定不来回波动,读数准确、方便监测、操作方便,以免超压,有利保护系统安全,对巡视人员的安全也是一种保护。3、本发明管道焊接完毕等待下道工序时,管道对口焊缝外部的两管道之间设置有一层密封层,以免内外管间保温进水,使保温损坏。4、本发明采用管道地面预组合,管道预组合和在沟底施工相比优点:管道下料、坡口加工、对口安装、焊接、检验等各项作业施工便捷、快速、施工人员劳动强度降低,提高了效率节约成本。5、本发明管道焊接采用向下焊新工艺,与传统的向上焊接相比具有焊缝质量好、电弧吹力强、挺度大、打底焊时可以单面焊双面成形、焊条熔化速度快、熔敷率高等优点,减轻了焊接劳动强度,提高了焊接质量及施工效率,节约了施工成本。6、本发明通过在实际安装施工过程中不断地完善,形成了一整套成熟、系统的施工方法,工法内容详尽、标准要求准备合理,工艺简捷、工序合理,比常规安装节约工期、节约设备台班使用、节约消材使用,提高了工作效率,相应降低材料损耗,有利于文明施工,有利环保措施的改善,并且节约人工、设备及材料成本,产生了较好的经济效益、社会效益和环境效益。四、附图说明:图1为本发明的工艺流程图;图2为水压保护装置的结构示意图;图2中:a-联箱,b-进水口,c-出水口,d-压力表,e-安全阀,f-放气口,g-放水口,h-支腿,b1-第一关气阀,b2-止回阀,c1-第二关气阀,d1-第三关气阀,e1-第四关气阀,f1-第五关气阀,g-第六关气阀。五、具体实施方式:下面结合附图对本发明作进一步的解释和说明:参见图1和图2,一种钢套钢蒸汽直埋管道施工方法,其特征在于:包括如下步骤:a、施工准备:1)准备施工所需的材料,并对施工所需的管道、管件、管道附件和阀门进行验收;2)清理施工现场的障碍物,对施工现场进行测量放线;a、根据施工现场条件、结构埋深、土质、有无地下水等因素选用不同的开挖断面;b、确定各施工段的管沟底宽、管沟坡度、边坡、留台位置、上口宽、堆土及外运土量等施工措施;3)管沟开挖a、开挖过程中,随时检查边坡的状态,根据土质变化情况,做好基坑的支撑准备,以防坍陷;管沟开挖从上到下分层分段依次进行,并作成一定坡势,以便泄水;机械开挖到设计标高以上150mm后,采用人工开挖到设计标高;b、管沟开挖应保证施工范围内的排水畅通,并应采取防止地面水、雨水流入管沟的措施;b、具体操作步骤:1)管道吊装:采用带塑料套管的钢丝绳对管道进行捆扎;管道吊装时,严禁偏拉斜吊;2)管道安装:a、清理管道内壁的杂物,并检查管道方向、外护管内的支架方向是否正确;b、清理管道坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷,坡口表面及附近母材(内、外壁)的油、漆垢、锈等清理干净,直至露出金属光泽;c、采用门型架和倒链互相配合,对管件进行吊起对口,并保持内壁平齐;对缝管道组对口时,纵向焊缝之间相互错开的距离大于100mm;管件的对口平直度用样板尺进行检查,在距离焊口中心200mm处测量;d、管件对口施工时,如有间断时,管口处应用钢套管堵板对管道口处进行封闭,避免杂物进入;3)补偿器安装a、补偿器按设备标注介质流向方向安装,补偿器安装时应与管道保持同轴,安装时不得损伤补偿器,不得采用使补偿器变形的方法来调整管道的安装偏差;裸露或在补偿井内安装的补偿器,管道试压完毕后拆除用作运输的辅助定位构件并按设计要求将限位装置调整到规格位置;在外护管内安装的补偿器,必须待补偿器两端管线上的固定支架安装完毕并达到设计强度后方能调整,补偿器调整合格后再加装外护管;b、补偿器所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应保证其活动部件的正常运作;4)阀门及法兰的安装a、阀门在安装前应保持阀门干净;法兰式阀门应保持关闭状态,焊接式阀门应为微开启状态,待焊口冷却后关闭;安装和搬运阀门时,不得以手轮作为起吊点,且不得随便转动手轮;b、阀门连接应自然,不得强力对接或承受外加重力负荷,法兰周围紧力应均匀,以防止由于附加应力而损坏阀门;c、阀门的开关手轮放在便于操作的位置,对阀门的操作机构和传动装置进行冲洗检查和调整,以达到灵活、可靠、无卡涩现象,开关程度指示标志准确;法兰密封面及密封垫片进行外观检查,不得有影响密封性能的缺陷存在;d、法兰端面保持平行,偏差小于2mm;不得采用加偏垫、多层垫或强力拧紧法兰一侧螺栓的方法,消除法兰接口端面的缝隙;法兰连接保持同轴,螺栓中心偏差不超过孔径的5%,并保证螺栓能自由穿入;平焊法兰的内外两面焊缝都必须与管子焊接;e、法兰连接应使用同一规格的螺栓,安装方向保持一致,紧固螺栓时应对称、均匀的进行、松紧适度;紧固后丝扣外露长度,不超过2~3倍螺距,需要用垫圈调整时,每个螺栓只能用一个垫圈;5)管道焊接a、焊工所用的氩弧焊把、氩气减压流量计,应经常检查,确保在氩弧焊打底时氩气为层流状态;管道焊接应该施工棚内进行,氩弧焊打底时采用直流正接法,电焊盖面时采用直流反接法;氩弧焊时的填丝方法可采用内填丝法,也可采用外填丝法,管子内不得有穿堂风;严禁在被焊件表面随意引燃电弧、试验电流或焊接临时支撑物等;b、水平固定焊口在立焊处点焊,点一点或两点;垂直固定焊口应对称点焊,点焊长度每点10~15mm,厚度2~3mm;c、引弧、收弧必须在坡口内进行,收弧要填满熔池,将电弧引向坡口熄弧;点焊或打底焊时,如产生缺陷,必须用电磨工具磨除后,方可继续施焊;e、当打底焊缝完成半周或多半周时,应用手电筒检查透度质量,发现问题应及时处理;氩弧焊打底层,焊层厚度≥3mm,防止电弧烧穿,影响根部质量;f、去除卡块后用砂轮机将焊点打磨掉,然后仔细检查有无裂纹等缺陷,如有缺陷要及时处理,如果怀疑有缺陷时可做着色检验;g、打底完毕,仔细检查打底质量,确认合格后,关闭气源,调整电源极性,进行填充盖面焊接;盖面时,不得熔透打底焊缝,应采用多层多道焊,并对管道采用向下焊进行焊接;施焊中应注意焊道间的交错和结合,避免出现“死角”,并保持焊道平整;焊接时接头要错开,并应逐层进行检查,经自检合格后,方可焊接次层;每层每道焊缝焊接完毕后,应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅物清理干净后,方可焊接次层;6)管道水压试验①、施工准备a、安装管道水压试验用的水压保护装置,对试验用的压力表进行校验,其精度不得小于1.0级,量程应为试验压力的1.5~2倍,数量不得少于2块,并应分别安装在试验泵出口和试验系统末端;b、水压试验水源充足水温应不得超过60℃,环境温度在5℃以上;②、试验过程a、强度试验:当压力达到试验压力后保持10min无渗漏,然后降至设计压力稳压30min后对所有焊口和管道、管件处进行全面检查,应无渗漏、无压降、目测无变形即为合格;b、严密性试验:当压力达到试验压力后稳压60min,经全面检查焊口、管道、管件无渗漏和目测无变形为合格;c、当管道充水时应将管道及设备中的空气排尽;地面高差较大的管道,试压介质的静压应计入试验压力中;试验结束后应及时排尽管内积水,排水时不得形成负压,试验用水应排到指定地点,不得随意排放,不得污染环境;7)外护管补口a、管道水压合格后进行管道补口工作,对每道口间距进行测量后下料并做好标记;管道补口时先安装上半,待焊接完毕才能拆除工作管与外护管之间的临时支撑,拆除时注意不要损伤母材;b、管道任何位置不得有十字形焊缝,纵向焊缝之间相互错开的距离不应小于100mm;c、管道补口对口及焊接方法与工作管对口及焊接工方法相同,管道补口防腐保温结束验收合格后,安装管道补口另一半;d、管道补口焊口经外观检查和无损检验合格后进行防腐工作,防腐等级应与外护管相同,防腐材料应与外护管防腐材料一致或相匹配;8)管沟回填a、回填前先将槽底杂物冲除干净,如有积水先排除;回填土分层夯实,回填土中不得含有碎砖、石块、大于100mm的冻土块及其他杂物;b、回填土铺土厚度根据夯实或压实机具的性能及压实度要求而定;虚铺厚度宜符合:振动压路机夯实虚铺厚度不大于400mm,压路机夯实虚铺厚度不大于300mm,动力夯实机夯实虚铺厚度不大于250mm,木夯夯实虚铺厚度小于200mm;c、回填压实应不得影响管道或结构的安全,管顶或结构顶以上500mm范围内,采用轻夯夯实,严禁采用动力夯实机或压路机压实;回填的质量应符合:回填料的种类、密实度符合设计要求;回填土时沟槽内无积水,不得回填淤泥、腐殖土及有机物质;不得回填碎砖、石块、大于100mm的冻土块及其他杂物;d、回填土的密实度逐层进行测定,设计应符合:胸腔部位回填土的密实度不小于95%,管顶或结顶上500mm范围内回填土的密实度不小于85%,其余部位按原状回填;9)管道吹扫a、吹扫前应缓慢升温进行暖管,暖管速度不宜过快,并应及时疏水;检查管道热伸长、补偿器、管路附件及设备等工作情况,恒温1h后再进行吹扫;吹扫压力不应大于管道工作压力的75%、流速不低于30m/s进行吹扫;吹扫次数应为2次~3次,每次的间隔时间宜为20min~30min;b、吹扫合格后拆除吹扫临时设施,恢复管道时连接管道内要进行清扫,确保没有杂物存留,切割时的焊渣应清理干净,水平管口应及时封堵;其中,还包括:管件采用管道地面预组合,其对口时,局部错口不应超过壁厚10%且不大于1mm,外壁的差值不应超过薄件壁厚的10%加1mm,且不大于4mm,否则,应按规定加工成平滑的过渡斜坡;直埋保温管道沟槽回填时,还应符合:回填前,修补保温管外护层破损处;管顶或结构顶以上范围内采用轻夯夯实;管道接头工作坑回填可采用水撼砂的方法分层撼实;回填应按照设计要求进行回填;管道焊接完毕等待下道工序时,管道对口焊缝外部的两管道之间应设置一层密封层,以免内外管间保温进水,使保温损坏;水压保护装置主要由联箱、进水口、出水口、压力表、安全阀、放气口、放水口、支腿组成,进水口与联箱之间设置有第一关断阀和止回阀,出水口与联箱之间设置有第二关断阀;压力与联箱之间设置有第三关断阀,安全阀与联箱之间设置有第四关断阀;放气口与联箱之间设置有第五关断阀;放水口与联箱之间设置有第六关断阀;支腿为两个,分别设置在联箱的下方;管道水压试验压力应符合:强度试验压力应为1.5倍设计压力,且不得小于0.6mpa;严密性试验压力应为1.25倍设计压力,且不得小于0.6mpa。上述描述中,进水口、出水口、压力表、安全阀、放气口、放水口与联箱之间分别通过管道连接在一起;其中:放气口设置在联箱的顶部的左侧,安全阀设置在联箱的顶部并位于放气口的右侧,压力表设置在联箱顶部的右侧,出水口设置在联箱的左侧;进水口设置在联箱的右侧;放水口设置在联箱的底部,并位于两个支腿之间。本发明在实际安装施工过程中不断地完善,形成了一整套成熟、系统的施工方法,工法内容详尽、标准要求准备合理,工艺简捷、工序合理,比常规安装节约工期、节约设备台班使用、节约消材使用,提高了工作效率,相应降低材料损耗,有利于文明施工,有利环保措施的改善,并且节约人工、设备及材料成本,产生了较好的经济效益、社会效益和环境效益。
钢套钢直埋蒸汽保温管道施工工艺
1、按施工现场实地测量、绘制深化图纸,按图纸的规定配件、标注编号和顺序,分段连接管段和封闭管段,以便运输和现场实测安装,分段连接管段和封闭管段的加工尺寸允许偏差应符合规定。
2、施工顺序:
管路放线→管沟开挖→沟底地基处理(排水、夯实、铺沙)→管道支墩安装→管道安装→工作钢管对口焊接→工作钢管x光照相检验→强度、严密性试验→保温→外管道安装、焊接→外管道超声波检验→外管道焊接接头防腐→防腐层电火花检验→回填土。
3、施工工艺
⑴钢套钢管道安装前,按深化图纸分段编号,核实记录无误后,再对内管清理检查,经质检部确认后安装封闭连接。钢套钢管道安装时,不应使其重量作用于转动设备上,不得强制对接或改变垫片厚度补偿安装误差。安装工作如间断进行,必须及时封闭敞开的管道和阀门端口。
⑵钢套钢管道焊缝位置布局应符合以下规定:
直管段对接焊缝间距,内管不应小于200mm,外管不应小于100mm;水平管段外管剖切的纵向焊缝,应置于易检修的部位;内管焊缝上,不得开孔或连接支管段,外管焊缝上应尽量避免开孔或连接支管;钢套钢管道安装完毕,应把管线编号写在(或挂牌)管段的明显位置上,以利于其他相应的配合、管理、试验等各项工作。
⑶管道焊接
管道坡口加工可采用机械坡口法、气焊坡口法、手提砂轮打磨法。不锈钢管坡口采用手提砂轮打磨法或机械坡口,与碳素钢接触部位采取保护措施。坡口角度无论用何方法开坡口,均应保证坡口夹角度数和钝边厚度一致,坡口面光滑无氧化层。坡口加工后作外观检查,不得有裂纹,夹渣等缺陷。管道对口前,应检查管子端面的垂直度,对口间隙和坡口角度符合规范要求。壁厚相同的管组对时,其错边量不应超过壁厚的10%,且不大于1mm。不同壁厚的管组对时,当两壁厚差大于1.5mm时,应按要求加工过渡。管道组对时应清理管内和管间杂物,对于小管用压缩空气吹扫,对于大管可用棉纱头或清管器清理,清理、切割和组对完成后管道两端应封闭。管道焊接前应对坡口内、外表面及两侧各25mm宽的范围进行清理,应用棉纱头和钢丝刷除去水、油污、飞溅和油漆。不锈钢管必须使用不锈钢刷清扫。清理和检查合格的坡口,应及时完成焊接工作,并作好记录。⑷管道酸洗。采用酸洗液酸洗,有浸洗和刷洗两种方法。
浸洗:将焊好的不锈钢管浸在酸洗液里,浸泡25~45分钟,取出用清水洗净。刷洗:用刷子或破毛绒做的拖把醮取酸液刷洗,对焊缝区要反复刷几次,到呈白亮色为止,用清水冲净。酸洗后用钝化液在管道焊接表面楷一遍,然后用冷水冲,再用破布仔细搽洗,最后用热水冲洗干净,并使其干燥,经钝化处理后的不锈钢焊口处表面呈银白色。⑸管道法兰连接
法兰、法兰垫片、螺栓应根据不同系统的材质要求分别严格按照设计要求选取。法兰联接应使用同一材质和规格的螺栓、螺母。螺母应在同侧。法兰密封垫周边应整齐,垫子尺寸与法兰密封面相符,不得使用双层垫片;不锈钢管道用的非金属垫片,其氯离子含量不超过50ppm。
⑹补偿器安装
补偿器按设计要求采用直埋式,为防止散热和渗透造成波纹管补偿器腐蚀,应试做成保温和防水密封结构。为保证内固定受推力的合理性和管线运行期间补偿器和稳定性,补偿器在内固定两端对称布置。补偿器两端各加一个导向支架,以保证补偿器仅承受轴向推力,延长补偿器的使用寿命。
⑺疏水装置安装
疏水装置应设在工作管道与外套管相对位移较小处,从工作管道引出疏水管道处应设置疏水集水罐,疏水集水罐罐体直径按工作管道的管径确定。当工作管道公称直径DN<100时,罐体直径应与工作管道相同,当工作管道公称直径大于或等于DN100时,罐体直径不应小于工作管道直径的1/2,且不应小于100mm。
4、直埋保温管道双管道水平安装
单管水平安装管道横断面图,适用于供回水管分开布置的直埋供热管道,外皮间净距离外皮距槽底砂距离外皮距槽顶距离规范要求,通常情况下,槽边的放坡角度为45°。
5、焊缝表面无损检验
工作钢管焊接必须做100%射线探伤检验,焊缝质量合格标准不低于《承压设备无损检测第2部分射线检测》JB/T.2中规定的II级。现场安装管道的环焊缝、弯头焊缝及嵌入式支管的对接焊缝应不小于5%的无损检测,其质量不得低于Ⅲ级,全合格后方可进行焊接接头处的保温及外套管的焊接和防腐处理。外套管接口焊接完成后,必须进行30%超声波探伤,II级合格方可进行防腐。
6、强度和严密性试验
钢套钢管道安装完毕,经无损检验合格后,方可进行强度与严密性试验。强度和严密性试验按《工业金属管道工程施工及验收规范》GB5要求执行,并应具备下列条件:钢套钢管道已按设计图纸安装完成,安装质量符合有关规定;管道上的膨胀节已设置了临时约束装置;试验用压力表已经校验,并在周检期内,其精度不得低于1.5级,表的满刻度值应为被测最大压力的1.5~2倍压力表不得少于两块;试验方案已经过批准,并已进行了技术交底。
强度与严密性试验时,一般采用液压进行,要考虑介质的静压力,应将空气排干净。
7、管道的吹扫与清洗
管道在压力试验合格后,建设单位应负责组织吹扫(简称吹洗)工作,并应在吹洗前编制吹洗方案。凡不能参与吹扫的管道、设备、阀门、仪表等,应拆除或用盲板隔离,不需拆除的阀门应处于全开状态。
8、管道冲洗
冲洗管道应使用洁净水,冲洗奥氏体不锈钢管道时,水中氯离子含量不得超过25ppm。冲洗时,宜采用最大流量,流速不得低于1.5m/s。排放水应引人可靠的排水井或沟中,排放管道的截面积不得小于被冲洗管道截面积的60%。排水时,不得形成负压。水冲洗应连续进行,以排出口的水色和透明度与人口水目测一致为合格。
9、蒸汽吹扫
蒸汽管道应以大流量蒸汽进行吹扫,可按压力不大于管道工作压力的75%,流速不应低于30m/s;蒸汽吹扫前,应先行暖管、及时排水,并应检查管道热位移。蒸汽吹扫应按加热→冷却→再加热的顺序循环进行,吹扫时宜采取每次吹扫一根,轮流吹扫的方法。吹扫次数应根据管道长度确定,但不应少于3次,每次吹扫时间不少于15min。当吹扫流速较低,应增加吹扫次数;蒸汽管道可用刨光木板检验,吹扫后,木板上无铁锈、脏物时,应为合格。
摘自《钢套钢直埋蒸汽保温管道施工工艺》
预制直埋蒸汽保温管的施工方法
预制直埋蒸汽保温管由工作钢管、泡沫保温层、聚乙烯塑料外护管,通过设备依次向外结合而成的设备。预制直埋蒸汽保温管施工方面要求非常严格。
一、过路穿越保护
直埋管在穿越道路时,必须做保护措施,确保路面有大车辆通过时,路面下所埋设管道不受损伤,保证其安全运行
二、填砂石垫层
在下管敷设前,沟基应夯实碎石层和细砂层,以期供热管保护层外表面与沟底地基有良好的接触,均布应力,保护管道安全
三、支架、井室砌筑
固定支架,各种井室的施工质量直接影响着工程质量和管道使用寿命,如井室防水性差,管道部件浸水,管道受到侵蚀,保温层受损,最终导致热损、管道渗漏。
四、接头保温和保护层制作
保温管现场接头保温须在试压合格后进行、做好管道清理,防腐等措施,接头保温应防水,装报警导线。为保证工作质量,必须确保外套管接头的整体性,严密性。
五、回填土
回填土应在管道试压、接头、竣工测量、清扫完毕后方可进行,保温管顶以及两侧应填充100~150mm厚的细砂层保护管外皮,还需敷设标志砖,以表面管线走向。
预制直埋蒸汽保温管
1、工作钢管用于运输介质,保证介质正常运输;
2、保温隔热层:保证介质温度,保证外护管表面保持常温;
3、铝箔反射层:保证有机泡沫材料不进入无机硬质耐高温层,反射耐高温层部分热量;
4、不锈钢紧固带、滑动导向支架:保证工作钢管热胀冷缩自由运动;
5、外护钢管:保护保温层免受地下水侵蚀,保证工作管正常工作;
6、外防腐层:保护外钢管避免腐蚀物腐蚀钢管,延长钢管使用寿命。
蒸汽管道排水点的正确设计和安装
我们知道蒸汽在输送时,要沿程安装排水点,以便及时排除蒸汽管道中的冷凝水,避免水锤和振动等问题。
但是现场发现,蒸汽管道的排水点设计不是特别合理。
如果在大口径的蒸汽管道连接一个很小的管道作为排水点,则排水效果很差。管壁上的水膜会直接通过管道。
如使用大口径的集水槽,例如使用跟蒸汽管道等口径的T型接口,则效果会大大增强。对于蒸汽管道口径在100mm以内的可以使用同口径的集水槽;对于更大口径的管道可以使用比管道小两号或三号口径的集水槽;或者对200mm口径以上的蒸汽管道可以使用一半口径的集水槽。
集水槽的长度通常为1-2倍的集水槽口径,但对于小口径管道集水槽长度则不能小于200mm。
蒸汽疏水阀的进口位置在集水槽底部25/30mm以上,以避免管道垃圾等杂质进入疏水阀。
集水槽的底部应加一盲口法兰,或底部接小口径排污管,这样可以在系统关闭时打开法兰清除垃圾等。
集水槽后疏水阀管道应该有一个300mm以内的微小压头,一方面避免蒸汽汽锁,另外一方方便停机时冷凝水依靠自重排除。
现场发现,有些高架管廊的疏水阀被接到地面以后安装疏水阀,这样方便维护,但容易造成蒸汽疏水阀的泄漏和能源浪费。