1燃气管道工程施工工法一、简介(一)、燃气的分类及性质1、燃气的分类:燃气即用作燃料的气体,它有许多种类,其共同特点是:清洁无烟,发热量大,燃烧温度高,容易点燃和调节。燃气由多种可燃成分和不可燃成分混合组成。可燃成分有甲烷(CH4)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)和其它碳氢化合物(CmHn)等;不可燃成分有氮气(N2)、二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)和氧气(O2)等。(1)天然气天然气是通过钻井从地层深度开采出来的。从气井开采出来的不含石油的天然气,也称为纯天然气;伴随石油一起开采出来的石油气,称为石油伴生气。(2)人工燃气2.1干馏煤气。将煤在隔绝空气(氧)的条件下加热使其分解,可得到干馏煤气,如焦炉煤气和立式碳化炉煤气,是城市燃气的主要气源之一;2.2气化煤气。将煤在煤气发生炉中进行气化,可得到气化煤气。气化煤气一般用于工业企业,而不能成为城市燃气的气源;2.3液化石油气。液化石油气是开采和炼制石油过程的副产品,当加压至0.8~1.5Mpa时,则能够液化,液化后的体积可缩小到原气态体积的21/250,便于运输和贮存。2.4油制气。油制气也称为裂化煤气,它是利用重油裂解制取的燃气,按制取方法的不同可分为重油蓄热热裂解制气和重油蓄热催化裂解制气两种。油制气既可以作为化工燃气,又可以作为城市燃气。2、燃气的主要危险性质:(1)燃气与空气混合后,如遇火焰就会发生燃爆;(2)易扩散性是燃气的危险性之一;(3)某些燃气具有较强的腐蚀性,能对设备、仪表造成损害,如硫化氢;(4)具有毒性是燃气的共同特点;(二)、燃气管道的压力分级及管网布置1、根据《城市煤气设计规范》TJ28-78的规定,城市燃气管道按工作压力可划分为四个等级;(1)低压管道,其工作压力等于或小于0.005MPa;(2)中压管道,其工作压力大于0.005MPa,等于或小于0.15MPa;(3)次高压管道,其工作压力大于0.15Mpa,等于或小于0.3MPa;(4)高压管道,其工作压力大于0.3Mpa,等于或小于0.8Mpa。通往用气点管道属于低压燃气管道。低压燃气管道输送液化石油气时,压力应不大于0.005Mpa;输送天然气时,压力应不大于0.0035Mpa;输送人工煤气时,压力应不大于0.002Mpa。2、燃气管网的布置根据用气建筑的分布情况和用气特点,室外燃气管网的布置方式有:3树枝式、双干线式、辐射式、环状式等形式。以上四种布置形式都设有放散管,以便在初次通入燃气之前排除干管中的空气,或在修理管道之前排除剩余的燃气。二、材料的性能及检验(一)、一般规定1、燃气输配工程一般采用钢管、铸铁管、聚乙烯管等材料。所使用的管子、管件、管道附件、密封填料应符合国家现行有关标准,凡非标准产品,均应参照相应的标准作性能试验或检验。2、管子、管件、管道附件及其他材料应具备出厂合格证,无合格证时,应经检查试验,证明合格后,方准使用。(二)、钢管及钢制管件1、燃气输配工程所采用的钢管性能及其检验应符合下列国家现行标准的要求:a、GB3091《低压输送流体镀锌焊接钢管》;b、GB3092《低压流体输送用焊接钢管》;c、GB8163-87《无缝钢管》;d、SY5036《承压流体输送用螺旋焊缝埋弧焊钢管》;e、SY5037《一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》;f、SY5038《承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管》;g、SY5039《一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管》;h、工作温度低于-20ºC的钢管及钢制管件应有低温冲击韧性试验结果,否则应按YB19《金属低温冲击韧性试验法》的要求进行试验,其指4标不得低于规定值的下限。(三)、铸铁管及铸铁管件1、铸铁管及铸铁管件的性能和检验应符合下列国家现行标准要求:a、GB3420《灰口铸铁管件》;b、GB3421《砂型离心铸铁管》;c、GB3422《连续铸铁管》;d、GB6433《柔性机械接口灰口铸铁管》;2、铸铁管及铸铁管件在出厂前应做气密性试验。(四)、铸铁管接口材料1、普通铸铁管承插接口使用水泥作密封填料时,采用425标号以上硅酸水泥或硅酸盐膨胀水泥;在寒冷季节施工时,宜采用525标号以上的早期强度高的水泥;当管道接口可能受化学腐蚀时应按设计要求采用525标号以上耐腐蚀水泥。所采用水泥的品质要求和检验,应符合现行有关标准的要求。2、在有效保质期内的水泥,使用前应确保不受潮、不变质、不混杂其它物质。3、在使用铅作密封填料时,要求含铅量大于99.9%,其技术要求及检验应符合国家现行标准GB469《铅锭》的规定。4、接口密封使用的油麻丝,应采用不含杂质、纤维长、柔性好的亚麻、线麻、白麻,浸没于柴油或性质类似的矿物油内,取出后风干而成。5、在使用橡胶密封圈密封时,其性能必须符合输送管的使用要求。(五)、聚乙烯管材5管材存放、搬运和运输时,应用非金属绳捆扎,管头应封堵;不得抛摔和受剧烈撞击:不得曝晒和雨淋,存放处应通风良好、温度不超过40℃;不得与油类、酸、碱、盐等其它化学物质接触;管材、管件从生产到使用之间的存放期不宜超过一年。验收管材、管件时,应在同一批中抽样,并应按现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》和《燃气用埋地聚乙烯管件》进行规格尺寸和外观性能检查,必要时宜进行全面测试。三、室外燃气管道安装(一)、埋地管道敷设1、土方工程(1)、一般规定1.1、施工单位应作好管沟开挖前的一切准备工作并会同建设、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。1.2、在施工区域内,有碍施工的已有建筑物和构筑物、道路、沟渠、管线、电杆、树木等,应在施工前,由建设单位与有关单位协商处理。1.3、管沟必须按设计图纸放线。1.4、在地下水位较高的地区或雨季施工时,应采取降低水位或排水措施,及时清除沟内积水。(2)、开槽2.1、管道沟槽应按设计所定平面位置和标高开挖。人工开挖且无地下水时,槽底预留值为0.05~0.01m;机械开挖或有地下水时,槽底预留6值不应小于0.15m。管道安装前应人工清底至设计标高。2.2、管沟沟底宽度宜符合下列要求:a、铸铁管、钢管(单管沟底组装)宜遵守下表1的规定:表1沟底宽尺寸管道公称直径(mm)50-80100-200250-350400-450500-600700-800900-10001100-12001300-1400沟底宽度(mm)0.60.70.81.01.31.61.82.02.2b、钢管、聚乙烯管(单管沟边组装)可按下式计算:a=D+0.3c、钢管、聚乙烯管(双管同沟敷设)可按下式计算:a=D1+D2+s+c式中a――沟底宽度(m);D――管外径(m);D1――第一条管外径(m);D2――第二条管外径(m);s――两管之间的设计净距(m);c――工作宽度,当在沟底组装时,c=0.6,当在沟边组装时,c=0.3(m)。2.3、梯形槽(如图1所示)上口宽度可按下列公式确定:7图1梯形槽横断面b=a+2nh式中b――沟槽上口宽度(m);a――沟槽底宽度(按表1确定)(m);n――沟槽边坡率(边坡的水平投影与垂直投影的比值);h――沟槽深度(m)。2.4、在无地下水的天然湿度土壤中开挖沟槽时,如沟深不超过下列规定,沟壁可不设边坡。a、填实的砂土和砾石土1m;b、亚砂土和亚粘土2m;c、粘土1.5m;d、特别密实的土2m。2.5、土壤具有天然湿度、构造均匀、无地下水、水文地质条件良好、挖深小于5m且不加支撑的沟槽,其边坡坡度可按下表2确定。2.6、在无法达到第5条的要求时,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。8表2深度在5m以内的沟槽最大边坡坡度(不加支撑)土壤名称边坡坡度(1∶n)人工开挖并将土抛于沟边上机械开挖在沟底挖土在沟边上挖土砂土1∶1.001∶0.751∶1.00亚砂土1∶0.671∶0.501∶0.75亚粘土1∶0.501∶0.331∶0.75粘土1∶0.331∶0.251∶0.67含砾土卵石土1∶0.671∶0.501∶0.75泥炭岩垩土1∶0.331∶0.251∶0.67干黄土1∶0.251∶0.101∶0.33注:①如人工挖土不把土抛于沟槽上边而随时运走时,则可采用机械在沟底挖土的坡度。②弃土堆置高度不宜超过1.5m,靠房屋墙壁堆土时,其高度要求不超过墙高的1/3。弃土与沟边应有安全距离。2.7、局部超挖部分应回填夯实,当沟底无地下水时,超挖在0.15m以内者,可用原土回填夯实,其密实度不应低于原地基天然土的密实度;超挖在0.15m以上者,可用石灰土或沙处理,其密实度不应低于95%,当沟底有地下水或沟底土层含水量较大时,可用天然砂回填。2.8、对于湿陷性黄土地区的开挖,不宜在雨季施工,或在施工时切实排除沟内积水,开挖中应在槽底预留0.03~0.06m厚的土层进行夯实处理,夯实后,沟底表层土的干容重一般不小于1.6103kg/m3。2.9、沟底遇有旧废构筑物、硬石、木头、垃圾等杂物时,必须清除,9然后铺一层厚度不小于0.15m的砂土或素土并整平夯实。2.10、对软弱管及其特殊性腐蚀土壤,应按设计要求处理。(3)、回填土3.1、沟槽的回填,应先填实管底,再同时投填管道两侧,然后回填至管顶以上0.5m处(未经检验的接口应留出)。如沟内有积水,必须全部排尽后,再行回填。沟槽未填部分在管道检验合格后应及时回填。3.2、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。3.3、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。距离管顶0.5m以上的回填土内允许有少量直径不大于0.1m的石块。3.4、回填土应分层夯实,每层厚度0.2~0.3m,管道两侧及管顶以上0.5m内的填土必须人工夯实,当填土超出管顶0.5m时,可使用小型机械夯实,每层松土厚度为0.25~0.4m。3.5、回填土分层检查密实度。沟槽各部位的密实度应符合下列要求(见图2):图2回填土横断面图10a、胸腔填土(a)95%;b、管顶以上0.5m范围内(b)85%;c、管顶0.5m以上至地面(c):在城区范围内的沟槽为95%;耕地为90%。2、室外燃气管道的敷设要求:(1)管道应敷设在当地土壤的冰冻线以下,管顶的覆土厚度为:埋设在车行道下时,不得小于0.8m;埋设在非车行道下时,不得小于0.6m;埋设在水田下时,不得小于0.8m;(2)地下燃气管道不得在堆放易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下通过,且不得与其它管道或电缆同沟敷设;(3)埋地燃气管道的地基宜为原土层,凡可能引起管道不均匀沉降的地段,其地基应进行处理。此点对于采用铸铁管材的燃气管道尤为重要;(4)埋地管道应有不小于0.003的坡度,并在管道的低点设置排水器。排水器的间隔不宜大于500m。低压和中压排水器的安装分别见下图。埋地管道应按要求做加强或特加强级防腐层。图4低压排水器的安装图5中压排水器的安装1-堵头;2-防护罩;3-抽水管;1-堵头;2-异径接头;3-旋塞阀;4-抽水管4-套管;5-凝水管;6-砖底座5-套管;6-凝水器;7-井盖;8-砖砌井筒11(5)聚乙烯燃气管道宜蜿蜒状敷设,并可随地形弯曲敷设,其允许弯曲半径应符合下表3要求:表3聚乙烯燃气管道允许弯曲半径管道公称直径D(mm)允许弯曲半径R(mm)D≤5030D50<D≤16050D160<D≤25075D(6)聚乙烯燃气管道敷设时,宜随管走向埋设金属示踪线;距管顶不小于300mm处应埋设警示带,警示带上应标出醒目的提示字样。(7)聚乙烯燃气管道下管时,应防止划伤、扭曲或过大的拉伸和弯曲;盘管敷设采用拖管法施工时,拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50%;盘管敷设采用喂管法施工时,管道允许弯曲半径同上表。(8)聚乙烯燃气管道插入管敷设,插入起始段应挖出一段工作坑,其长度应满足施工要求,并应保证管道允许弯曲半径符合第(5)条的规定。(9)聚乙烯燃气管道插入施工前,应使用清管设备清除旧管内壁沉积物、锐凸缘和其它杂物,并应用压缩空气吹净管内杂物。(10)聚乙烯燃气管道插入施工前,