市政工程教学课件：高压管道设计与施工.ppt

1、厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 港华燃气工程工作坊港华燃气工程工作坊 高压及次高压 管道设计及施工 一级建造师一级建造师 市政（陈明市政（陈明+曹明铭曹明铭+肖国祥肖国祥+申玉辰）课件申玉辰）课件 建筑（王树京建筑（王树京+李佳升李佳升+李立军李立军+王英）课件王英）课件 机电（董美英机电（董美英+唐琼唐琼+魏匡魏匡+李学斌）课件李学斌）课件 法规（陈印法规（陈印+王竹梅王竹梅+武劲松武劲松+蔡恒）课件蔡恒）课件 经济（梅世强经济（梅世强+达江达江+刘戈刘戈+关涛关涛+徐蓉）课件徐蓉）课件 管理（朱俊文管理（朱俊文+成丽芹成丽芹+丰景春）课件丰景春）课件 关注微信公众号关注微信公众号

2、 课件免费下载课件免费下载 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 适用范围 n压力大于0.4MPa但不大于4.0MPa的燃 气(不包括液态气)室外输配管道的设计 和施工 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管道及附件材料 n当管道附件与管道采用焊接连接时，应采用相同或相近的 材料。 n高压A钢管在四级地区或在其它重要设施，如铁路、高速 路等的选材，应采用埋弧直缝钢管(如UOE)或无缝钢管 (seamless)。 n在高压A的情况下，螺旋焊缝钢管的应用应限于一、二或 三类区域。 n螺旋焊缝钢管的应用，应优先考虑选用具扩径的管材，在 缺乏扩径的情况下，管材供货商应提供测试结果，以证明 管

3、材的残余应力不大于其最低屈服强度的10%。 nERW高频电阻焊管的应用应限于不高于表压0.8MPa及壁 厚不大于10mm的管道。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管道及附件材料 n钢管及管件必须附有合适的外涂层，管道也宜有内防 腐层 n0.8MPa以上的次高压或高压管道，应尽量考虑检管要 求。 n在设计支管时，必须先考虑选用预制的管件，并具出 厂合格证书。经考虑而情况不许可下，可使用支管连 接的方法，而有关补强的规定必须符合城镇燃气设 计规范GB50028。 n燃气管道阀门宜选用焊接球阀 n阀门应附设双隔中疏的功能(Double Block and Bleed)。 n弯头的壁厚应较相

4、连钢管为厚，其厚度的计算应按 GB50251的规定。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 导杆三通导杆三通 弯头弯头 全通阀全通阀 检管站检管站 检管 - 管材及管件 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 导杆三通 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 仿真电子检管噐(Dummy Pig) / 电子检管噐(Intelligent Pig) 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管材及管件存放 n必须具有生产厂质量检验部门的产品质量检验报告 和合格证 n管道设备的搬运和存放 n验收物料，如果有损坏的话，应详细报告有关资料，并应 附照片以作记录。 n为了防止管道保护层受到破坏，管

5、道应该用厚的木料垫高。 在有必要堆迭的时候，两层管道之间也应该放上衬垫。 n任何损坏或不适合使用的物料，都应有清楚的标签，并与 其它适合使用的物料分开存放，防止误用。 n管道、设备搬运时，不得抛摔、拖拽和剧烈撞击。 n运输时应避免相互碰撞。堆放处不应有可能损伤材料、设 备的尖凸物。 n避免接触可能损伤管道、设备的油类、酸、碱等物质。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 地区等级 n一级地区:有12个或12个以下供人居住建筑物的任一地 区分级单元。 n二级地区:有12个以上,80个以下供人居住建筑物的任 一地区分级单元。 n三级地区:介于二级和四级之间的中间地区。有80个和 80个以上供人

6、居住建筑物的任一地区分级单元;或距人 员聚集的室外场所90m内铺设管线的区域。 n四级地区:地上4层或4层以上建筑物普遍且占多数的任 一地区分级单元(不计地下室层数)。 n设定燃气管道地区等级时，应保留于该地区以后的发 展余地，宜按城市规划划分地区等级。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 钢质燃气管道壁厚计算 = (P D) / ( 2 s F ) 式中: = 钢管计算壁厚 (mm); P = 设计压力 (MPa); D = 钢管外径 (mm); s = 钢管的最低屈服强度 (MPa); F = 强度设计系数; =焊缝系数。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 强度设计系数, F

7、 n视乎地区等级: n一级 0.72 n二级 0.6 n三级 0.4 n四级 0.3 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 钢质燃气管道最小公称壁厚 钢管公称直径DN (mm)最小公称壁厚 (mm) DN 100 - DN1504.0 DN200 - DN3004.8 DN 350 - DN4505.2 DN 500 - DN5506.4 DN 600 - DN9007.1 DN 950 - DN10008.7 DN 10509.5 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 设计要求 n烃露点应比最低环境温度低5 n水露点应比最低环境温度低5。 n流速不宜大于20m/s。 n管网的规划应配

8、合用户的分布,并尽量形成环状以加 强供气的可靠性。 n管道路线的选择，应考虑以下主要因素： n地区等级与最高设计压力的规定 n间距的规定 n城镇规划/土地用途可能对管道的影响 n管线的长度、设计、施工及运作的要求及有关的造价 n对环境或文物的影响 n相邻设施及周边环境对管道可能造成的风险 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 地下燃气管道埋设的最小厚度 n以路面至管顶计算 ; n车行道下, 0.9m; n非车行道 (含行人道)下时, 0.6m; n庭院内 (指绿化地及载货汽车不能进入之地), 0.3m; n埋设在水田下时, 0.8m n埋地管道的连接应尽量避免使用法兰 厂网安全，你我有责！

9、厂网安全，你我有责！ 与建筑物之间的水平净距 n应符合GB50028的要求 n如强度设计系数不大于0.3及管壁厚度不 少于11.9mm，所需的水平净距为不少于 3m。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 强度设计系数 Source : The background and implications of IGE/TD/1 Edition 2 November 1977 Design Factor 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管壁厚度不少于11.9mm 壁厚(吋) 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 与建筑物之间的水平净距 n一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平

10、 净距(表2.6.14) 燃气管道公称直径DN (mm) 地下燃气管道压力 次高压A高压B高压A 900 DN 1050536070 750 DN 900404757 600 DN 750313745 450 DN 600242835 300 DN 450192328 150 DN 300141822 DN 150111315 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 与建筑物之间的水平净距 n三级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距(m)表2.6.15 燃气管道公称直径和壁厚 (mm) 地下燃气管道压力MPa 1.612.54.0 A、所有管径9.5 C、所有管径11.9 13.513.5

11、 6.56.5 3.03.0 15.015.0 7.57.5 5.05.0 17.017.0 9.09.0 8.08.0 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 与相邻设施之间的水平净距(m) n表2.6.13-1 项目地下燃气管道 次高压高压 BABA 给水管1.01.51.51.5 污水、雨水排水管1.52.02.02.0 电力电缆 (含电车电缆) 直埋1.01.51.51.5 在导管内1.01.51.51.5 通信电缆直埋1.01.51.51.5 在导管内1.01.51.51.5 其它燃气管道 300mm 0.40.40.40.4 300mm 0.50.50.50.5 热力管直埋1.5

12、2.02.02.0 在导沟内(至外壁)2.04.04.04.0 电杆(塔) 的基础 35kV 1.01.01.01.0 35kV 5.05.05.05.0 通讯照明电杆(至电杆中心)1.01.01.01.0 铁路路堤坡脚5.05.06.08.0 有轨电车钢轨2.02.03.04.0 街树(至树中心)1.21.21.21.2 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 与相邻管道之间垂直净距(m) n表2.6.13-2 项目地下燃气管道(当有套管时,以套管计) 给水管、排水管或其它燃气管道0.15 热力管的管沟低(或顶)0.15 电缆直埋0.50 在导管内0.15 铁路轨底1.20 有轨电车轨底1

13、.00 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管道的设计 n埋地管道的路线，应尽量避免可能产生集散直流电的区域，如位于直 流操作的铁路或电车轨附近，如情况不许可，管道应附设合适的防腐 设施以抵御集散电流腐蚀的侵袭。 n地下燃气管道上的设施，如阀门、阴极保护测点等均应设置控制井。 为减少密闭空间，此类控制井应尽量为手井(Handhole)式。(注：泄漏 气体积聚于沙井引起爆炸及控制井盖飞脱的风险)。 n在燃气管道三通起点处,应设置阀门。 n阀门的选址应为安全、容易操作的地方。阀门绝不可设于高速或繁忙 车道上。 n阀门两侧应设置放散管，并在放散管上装设附设阀门。 n高压及次高压燃气管道的设计，

14、除站场或极特殊情况，应为埋地。在 不可行及保证安全的情况下，才可考虑架空管道的方案 n0.8MPa以上的次高压或高压管道的设计，应考虑日后清管或电子检管 的需要,并宜预留安装电子检管收发装置的位置。选择弯头、阀门、三 通及其它配件时,应确保有效及安全的检管要求 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 钢质燃气管道的防腐 n地下燃气管道的外防腐涂层应为聚乙烯 防腐层(宜为三层)或环氧粉末喷涂 n使用内防腐层的好处是能够减低管道内 的摩擦损失，并同时减低管道在安装前 腐蚀的可能性。一般的内防腐层应以环 氧(epoxy)系列。 n钢质燃气管道采用阴极保护，如强制电 流方式或牺牲阳极法 厂网安全，你

15、我有责！厂网安全，你我有责！ 施工概述 n施工必须按设计进行，修改设计或材料 代用应经原设计部门同意 n工程施工所用管道组成件、设备等，应 符合国家现行的有关产品标准或不低于 其它国际标准，并具有出厂合格证 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 一般施工要求 n在施工进行中，应定期制订管道平面图则用作监理 管道敷设的进度直至工程完成，该图则应包括相关 的地图或足够的地标显示。此类施工进度图的比例 宜为1:1000。完工时则绘制整体管道安装图则，比 例宜为1:500或1:250，并须包括以下数据： n管道平面图 n坐标 n地图或具足够的地标 n阴极保护控制井、阀门和其它永久性装置的位置 n管

16、道纵断面图 n焊缝节点图 n关于管道、装置、焊缝编号的识别记号 n已铺管道与相对永久建（构）筑物的距离 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 一般施工要求 n在开挖任何土方之前，应确定地下的设施的位置 n在开挖土方以及铺设管道过程中，必须小心谨慎保 护地下设施 n如在行车道施工，必须符合有关的交通法规 n在完工和修复以后对所有的损坏进行清理和修复 n并随着工程的进展，应适当地清除工地上的垃圾和 碎屑，进行适度的清洗，确保清洁卫生 n施工时需要采取必要的措施来防止产生噪音污染， 并且应当遵守有关防止环境污染方面所作的规定 n禁止在可能引发危险的任何地带明火、吸烟或者进 行其它燃点工作 厂网安

17、全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 施工准备 n工程动工之前应预定充足材料，避免发生延 误。这些材料包括管道，弯头，三通，阀门 等主要要物料。除了这些材料以外，必须确 保施工时所须的材料有足够的供应 n在任何道路的地段上进行施工之前，宜安排 与当地路政单位的代表共同察看该地。 n施工时应遵守有关的安全规定。施工人员应 为曾接受有关安全训练的合资格人士，工地 应设有急救设备。如在施工期间发生任何安 全事故，应通知有关方面并对事故作出详细 报告。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 土方工程 n应有完整的施工计划，包括开挖、下管、回填、路面修复及特 殊路段的施工方案 n在施工区域内，有碍施工

18、的现有建筑物、构筑物、道路、沟渠、 管线、电杆、树木等，应在施工前，应与有关单位协商处理 n管沟内的积水应及时清除，确保管沟的稳定性及工地环境卫生 n管沟沟底宽度、坡度和工作坑尺寸，可参照(CJJ33)城镇燃气输 配工程施工及验收规范的要求 n在无法确定沟槽在不加支撑下的稳定性时，应用支撑加固沟壁。 对于不坚实的土壤应作连续支撑，支撑物应有足够的强度。 n沟底遇有废旧物料、硬石、木头、垃圾等杂物时，必须清除， 然后铺一层厚度不少于150mm的砂土或素土并整平夯实至设计 标高，以确保不会损害管道及其防腐层。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管道焊接 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有

19、责！ 焊接及接口处理 n焊接工艺规程经初步批阅后，工作单位必须 按焊接工艺规程进行测试，如符合规定，则 该规程会被批准在工程中使用，而该焊工也 被认为符合资格 n通过测试的焊工，间断焊接时间不应超过6个 月，否则应重新接受测试 n除了在焊接规程测试过并经批准的焊接 法外，其它焊接程序不可擅自使用 n焊接前预先加热的温度应不低于50OC，或应 符合获批准的焊接规程所规定较高的温度。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 焊接及接口处理 n在工程中进行的全部焊接都需要经过100%X- 射线检查及格 n除非工地情 况不许可，但亦应尽量以其它非 破坏性测试代替，例如是MPFD或超声波检查。 n在地

20、上或者在深沟中焊接的钢管在管道与其 它阻碍之间，一般应至少预留 600毫米的空 间以方便进行焊接。在可能的情况下，钢管 焊接应尽量在地上进行。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 预热 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 预热的工具和测试 n樽装樽装液化液化气火炬气火炬 n测温笔测温笔 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 管道铺设 n管材及管道组成件在安装前应按设计要求核对无误， 并应进行外观检查，其内外表面应无疤痕、裂纹、 严重锈蚀等缺陷，方准使用。 n如怀疑管道或配件有瑕疵，须于其上划上记号，并 禁止使用此管道及配件。遇此情况时，应通知监督 工程师作进一步指示。 n安装前

21、应将管道、管件及阀门等内部清理干净，不 得存有杂物。 n在敷设管道期间，应特别小心避免水或其它杂物进 入系统内。若工地无人看管时，管末端的开口应用 膨胀堵管器、管帽或其他认可方法适当地封好。 n管道组成、设备安装完毕后及时对连接部位进行防 腐。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 阀门安装 n与钢管连接的新安装阀，应采用钢制阀体并有防腐保 护 n应清楚地记录所有阀的位置于总记录上 n每个阀门应具有个别编号以便识别 n在办公室内应存放每个阀门的记录，以提供以下数据： n阀编号 n位置 n直径 n状况（开启或关闭） n阀门类型 n开阀转数 n测量图编号 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责

22、！ 牺牲阳极阴极保护 n牺牲阳极宜采用镁合金。 n镁阳极与泥土的电压值参考(Cu/CuSO4)应低于 1.5V n镁阳极应为填包料类型(Package Type) 镁阳极其 的消耗量一般约为1.23A.hr/kg。 n连接阴极保护后应维持0.85V至2V管道/土 壤电位（相对于Cu/CuSO4半电 池）。 n为监察阴极保护的功能，管道每隔一定距离 应加设牺牲阳极保护及测试点，一般为300m。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 回填及修复 n恢复所有的工作区域和道路，至少应与工程开 始之前的情况相同。 n管道周边150mm回填宜为细沙或无杂质的素 细原土，其余的回填应为经筛选的泥土。回填

23、 必须按规定夯实。 n埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 施工 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 施工 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 试验与验收 n管道安装完毕，应进行管道清扫、强度试验和严密 性试验。 n管道清扫 n在管内清扫时，宜考虑清管球吹扫。 n强度试验 n一般而言，试验压力应不低于设计压力的1.5倍，但必须考 虑管材及管件所承受的压力 n介质一般采用清洁水。 n管道进行强度试验时，压力应逐步缓升，稳压后才可开始 试验。 n试验期应不少于四小时。 n强度试验时一般不应有压力下降。在试验完成时，所有的 记录表都应由负责测试的监

24、督工程师签名。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 严密性试验 n一般在强度试验合格后，路面恢复前进行， 使温度变化减至最小。试验介质一般采用压 缩空气。 n稳压时间一般为24小时，试验压力为设计压 力的1.15倍 n严密性试验时间为24小时，以修正压力降小 于133Pa 为合格。 n试验用的压力计精度等级、最小分格值及表 盘直径应满足要求。 厂网安全，你我有责！厂网安全，你我有责！ 试验与验收 n管道干燥 n如需进行管内干燥，以清除管内残余积水， 可考虑以真空抽干或其它方法 n完成之后，注入氮气或其它惰气 n工程竣工 n竣工数据的收集、整理工作应与工程建设过 程同步，工程完工后应及时作好整理和移交 工作。