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小区庭院及室内燃气管道设计施工要点及适用规范探讨
发布日期:2011/10/11 作者:admin
  小区庭院及室内燃气管道设计施工要点及适用规范探讨
  
   小区庭院及室内燃气管道工程包括庭院总阀门、庭院中压(或低压)管道、调压设施、引入管、立管、户内总阀、用户调压器、燃气计量表、户内支管及用气点阀门等。
   小区庭院及室内燃气管道设计施工适用的规范很多,现结合湖州港华工程施工实际情况,就材料选择、管沟开挖回填、管道连接、管道敷设、调压器、阀门和压力试验等方面操作要点及适用规范条款加以探讨。
  
   一、材料选择
   1、燃气庭院管道宜采用聚乙烯管和钢管。
   1)如危险程度高或被损坏的机会大时,须使用钢管。
   2)对有可能出现地面下沉的地方,应优先使用钢管或聚乙烯管。
   3)聚乙烯管不应在地面以上的位置及其它被日光照射到的位置和有溶剂及有害化学品的地方。
   2、钢管及管件
   1)符合API 5L、BS3601、GB8163、GB3091或同等标准的钢管,可应用于压力不超过0.4MPa的主干管/分支管。
   2)如操作压力超过0.2MPa,须采用焊接口或法兰接口。除非管道直径不超过 50毫米,可考虑采用螺纹接口。
   3)钢配件可由制造厂供应,必须符合ANSIB16.9、BS1640、GB12459、GB13401、GB17185、SY/T0510、SY/T5253或同等标准。管件可由钢管制造,但该管道的品质及厚度不得低于相连的干管/分支管。
   4)法兰接口一般须符合 BS4504 PN16 、 BS3293 、BS1560 、 ANSI 150 、GB/T9112-9124 、GB/T13402 、 HG20592-20635 或同等标准。绝缘法 兰、绝缘接头应符合 SY/T0516 或同等标准。
   5)焊接须符合下列其中一种标准或指定的同等标准:BS 2971、CJJ33、 GB50028、GBJ236或GBJ235。
   6)焊料与管道物料应在化学性质方面兼容及有相类似的机械特性。所有焊料须经批准方可使用。
   3、镀锌管及管件
   1)符合 BS1387(重级)、 GB8163 、 GB3091 或同等标准的镀锌管可用作敷设 分支管。不超过0.01MPa操作压力的管道可使用螺纹口。超过这压力,螺纹接口则只适用于直径不超过50毫米的管道。
   2)管件须符合 BS143 、 BS1256 或 GB3289或同等标准。
   3)所有管道及管件在一般情况下须经镀锌处理,在特殊情况及或指定情况下也可以使用非镀锌的管道及管件。
   4)法兰接口在一般情况下须符合 BS4504 PN16 、ANSI 150 、GB/T9112-9124 、 GB/T13402 、 HG20592-20635 或同等标准。
   5)镀锌管一般较易受到湿润泥土腐蚀,所以不宜埋地,埋地的镀锌管应作防腐。
   4、聚乙烯管及管件
   1)聚乙烯管在一般情况下应符合 GB15558.1、ISO4437、EN1555、BS7281、 PL2/E 、 AS/NZS4130或同等标准。标准径壁比11 (SDR11)的中等密度 PE80聚乙烯管之最高操作压力为400千帕,而标准径壁比17.6(SDR17.6)的中等密度PE80聚乙烯管之最高操作压力为200千帕。
   2)聚乙烯电熔合管件在一般情况下应符合 GB15558.2、ISO8085、EN1555、 BS7336 、PL2/E 或同等标准。
   3)聚乙烯插口管件在一般情况下应符合 GB15558.2、ISO8085、EN1555、 PL2/E 或同等标准。
   4)不应使用管材焊制的三通、四通(凝水缸)。
   5)当压力高于0.2MPa,不应使用管材焊制的弯头。压力低于0.2MPa时,亦应考虑使用注塑弯头。
   6)机械管件应是端部负荷式。所谓端部负荷式,是指法兰、PE钢塑转换等管件,其接头拉伸强度高于母材本身。
   7)法兰一般情况下应符合 EN 1092 PN16 、 ANSI 150 、 GB/T9112-9124 、GB/T13402 、HG20592-20635 或同等标准。
  
   二、管沟开挖与回填
   1、一般管沟底的开挖宽度
   1)单管沟底组装:600毫米+管径
   2)单管沟边组装和双管同沟敷设按下式计算。
   A=D1+D2+S+C
   式中 A—沟底宽度(m);
   D1、D2—第1、2条管道外径(m);
   S—两管道之间的设计净距(m);
  
   3)连接工作坑应能满足操作要求,根据实际需要适当挖宽、挖深。
   4)聚乙烯管的管沟视情况可使用较窄的管沟。
   2、管沟若土质结实,深度不超过1.2米,并且两旁不可能因负荷过重而对管沟边构成压力,通常不需在管沟内设置支撑;但如对管沟泥土的稳定性有怀疑时,尤其在坏天气的情况下,应在管沟两边加设有效的支撑。如管沟超过1.2米深,除非已检视过管沟两旁的土质、坡度及其它因素后,认为泥土、石块及其它物料幷无塌陷或断裂的可能,导致坑内人员被埋、被困或被从高于1.2米坠下的物料击中,否则需要在坑内设置支撑。在管沟内设置支撑,一般可以采用疏板支撑法。凡遇上松散的土质或深坑,应使用密板支撑法或钢板支撑法。
   3、应在每一管道连接位置挖掘有足够空间以便能正确地进行连接工序。
   4、钢管/镀锌管的管道深度(路面至管顶)应符合下列要求:埋设在行车道下,不得小于900毫米;埋设在非车行道下,不得小于600毫米;埋设在庭院内时,不得小于300毫米;埋设在水田下时,不得小于800毫米。
   5、聚乙烯管的管道深度(路面至管顶)应符合下列要求:在行车道下,不得小于 900毫米;埋设在非车行道下,不得小于600毫米;埋设在水田下时,不得小于800毫米。
   6、在特殊环境下如不能达到最小深度时,管道上面须加置弧型钢板、套管或水泥槽作保护,但必须由负责工程师或其代表批准方可进行。钢板应经过防锈处理,并在钢板上贴上适合的警告告示。
   7、回填前应完成所有管道焊口的防腐涂层及包扎工作。
   8、管道周围须用经挑选的细土或细沙回填并压实至管道上300毫米。回填时须小心避免损毁管道的涂层或包扎。应注意确保管子四周的泥土被压实,特别是干管与支管的焊接位置及金属与聚乙烯转换管件的位置,并应特别注意将管道底下的填料压实以避免下陷。
   9、将不含有石块、碎混凝土、砖块、粘土、沥青材料、易燃物料、易腐烂物料或碎片的回填料放入管沟并用震动机械或机动打夯机压实。回填料在压实后的厚度不得超过150毫米。每一层的回填料,应以同样方法放入管沟并压实。
  
   三、管道连接
   1、钢管焊接
   1)焊接工作须遵照下述其中一项标准或指定的同等标准:
   GB50028 CJJ63 CJJ33
   GBJ236 BGC/PS/P13 BG/PS/P1
   BS2971 GBJ235
   2)应将所有组成接口部分的管道末端及连接面清理至金属表面,以确保完全清除所有油漆、油脂、氧化物、铁锈及其它物质。使用机械加工、机动热力切割方法或人手打磨等方法,将焊接坡口处理至所需标准。接口150毫米内的保护涂层应清除干净。
   3)焊接前应将连接管道末端对正,使两段管道的偏差减至最低。应使用定位管夹将连接管道末端定位。任何情况下不可在管道上焊接窄板、撑架、楔子或类似的铁块作管道定位之用。
   4)如因安装管件无法使用定位管夹,其工件组合须适当放置和支撑,然后用焊条或其它类似用于焊根的焊料将接口点焊。点焊须符合所需的标准。
   5)除非采取足够的防护措施,否则若天气情况对焊接的质量有不良影响时,任何焊接工程不得进行。
   6)每一焊缝应连续绕管一周方可完成。
   7)除熔合区外,不得在管道其它部位引弧。必须使用与管道保持有良好导电性的鞍状接地装置,不得将回路电线焊接于管道或配件上。
   8)在完成每层焊缝后,必须小心观察焊口有否缺陷。如焊口呈现有不理想的情况,必须将有关焊口切割并重新进行焊接。
   2、螺纹接口
   1)螺纹接口的螺纹应符合 BS21/YB822 的标准,并在使用前进行清洁及小心 检查。内螺纹可为锥型或平行型。除非使用软性接合材料加于外螺纹上使接口密封外,外螺纹必须为锥型类。
   2)在连接前,必须检查管道及配件的内壁,以确保没有障碍物。
   3)应将接合材料附在外螺纹上。在连接前,应确保管道与管道中心对正。
   4)接口经收紧后,不应将接口回转以校正管路位置。
   5)如有需要,应在接口上涂上防锈漆。
   6)所有敷设在地下的管道及管件接口应采取行之有效的防腐措施。如使用防腐胶布包扎作防腐保护时,应在包扎前清理和抺干管道及接口。胶布包扎的重叠部份应大于55%或不小于12毫米。
   3、聚乙烯连接
   1)聚乙烯管道连接的操作工人上岗前,应经过港华燃气技术培训中心专门培训,经考试技术评定合格后,方可上岗操作,或在其监督下进行。
   2)聚乙烯管道的连接应采用电熔及全自动热熔对接,并配合适当的工具及仪器进行。聚乙烯物料连接的电熔及全自动热熔对接焊机,应采用国际普遍认可的设备及焊接规范。
   3)只应使用干爽的管材、管件及焊接工具进行连接。
   4)连接时,如遇坏天气或大风沙的情况,应做好防护措施,并保护接口不受周围环境如沙尘及雨水所触及。不应污染或接触已刨削或刮削的连接面。清洁,是可靠连接接口的重要条件。
   5)连接不允许在被压扁断气的管道位置1.5倍管径范围内进行,但进行带气支管焊接则属例外。
   6)管道必须要有承托以防止管道在加热、熔合及冷却期间移动,长的管道更应有足够的承托以免因下垂而不能对准另一管道。
   7)已经进行过整个加热周期的管件或管子部分不得再加热。
   8)所有焊机应按时进行保养及校正,使其保持良好的工作状况。
  
   四、管道敷设
   1、管道下沟前,必须检查每一条管及管件有无割损、深刮痕、点蚀或其它损伤。
   2、如怀疑管道或配件有瑕疵,须在其上划上记号,并禁止使用这些管道及配件。遇此情况时,应通知监理员作进一步指示。
   3、在管连接前,应检查并除去任何在管道内的锈迹或其它杂物。
   4、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/管塞、熔合管帽或其它认可方法适当地封好。
   5、如敷设的管道需要与现有的干管/分支管连接,最先敷设的管道应与现有干管/分支管对正,而两管之间的位置亦要挖掘以证明没有障碍物。如现有管道为中压干管/支管,该管道末端的管帽/管塞应牢固并令监理员满意后才可开始挖掘。为防止球墨铸铁管或其它非牢固接口受压力松脱而令管帽/管塞飞出造成巨大事故,在可行情况下,应在挖掘前先将管尾隔离并将压力完全释放。
   6、如管道穿越外墙或实心地台,应先安装认可材料做成的套管,管道与套管间的环型缝隙须用认可的非凝合材料密封。
   7、有需要时,须在燃气管道和电缆/水管之间放置用适当材料制作的分隔设施。
   8、燃气管道一般应铺设在人行道或绿化中,尽量与给水管道相邻以尽量节省地下空间。在可行情况下,除非特别为进入楼宇内,敷设的管道与楼宇的距离不得少于下列表中的规定。
   地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)表5.10.1-1
  

   聚乙烯燃气管道与供热管之间水平净距不应小于下表的规定。
   聚乙烯燃气管道与供热管之间水平净距 表5.10.1-2
  

   地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间的垂直净距(m) 表5.10.1-3
  

   聚乙烯燃气管道与各类地下管道或设施的垂直净距不应小于表中的规定
   聚乙烯燃气管道与各类地下管道或设施的垂直净距(m) 表5.10.1-4
  

   五、调压装置位置选择与安装
   常用住宅小区调压模式有区域中-低压调压、楼栋中-低压调压和居民户内中-低压三种方式,需根据各个小区的实际情况并综合考虑安全及经济因素确定调压模式,原则是实行区域中-低压调压为主、楼栋中-低压调压为辅的调压模式。
   1、安装调压器的一般要求
   1)应考虑在施工期内及期后给员工、设备及装备留有通往工地的通道。
   2)装置的位置应不受水浸、下沉或其它自然发生的损害所影响。
   3)地上调压装置,须考虑避免因交通意外而受损的风险。在有需要时,应装上围栏或防撞栏。
   4)地下调压装置,地下井须设计和建造成可承受预期的地面负重而不会引致装置受损。
   5)设置在地上单独的调压箱(悬挂式)内时;对居民和商业用户燃气进口压力不应大于0.4MPa;对工业用户(包括锅炉)燃气进口压力不应大于0.8 MPa。
   6)设置在地上单独的调压柜(落地式)内时;对居民、商业用户和工业用户(包括锅炉)燃气进口压力不宜大于1.6MPa。
   7)当受到地上条件限制,且调压装置进口压力不大于0.4MPa时,可设置在地下单独的建筑物内或地下单独的箱内,并应分别符合GB50028或同等标准的要求。
   8)调压站(含调压柜)与其它建筑物、构筑物的水平净距应符合下列表的规定。
   调压站(含调压柜)与其它建筑物、构筑物的水平净距(m) 表5.2.8-1
  

   注:
   a、当调压装置露天设置时,则指距离装置的边缘;
   b、当建筑物(含重要公共建筑物)的某外墙为无门、窗洞口的实体墙,且建筑物耐火等级不低于二级时,燃气进口压力级制为中压(A)或中压(B)的调压柜一侧或两侧(非平行),可贴靠上述外墙设置;
   c、当达不到上表净距要求时,采取有效措施,可适当缩小净距。
   2、调压室及调压设备的安装
   1)安装前,须检查每件配件及设备均应具有产品合格证,应按有关规定进行检定。配件及设备必须良好,无点蚀、锈迹或其它杂物。设备均按制造厂说明书进行安装与调试。
   2)应适当地承托调压器装置及辅助设备。
   3)根据有关图册建造调压室的地基。当调压室运送到工地现场后,须固定于混凝土地台上。
   4)应装上适当的阀门及放散管,作为测试、置换、维修之用。
   5)应在调压室外设置永久性的通告,显示编号细节及电话号码,以便大众或其它人员在紧急时使用。
  
   六、阀门
   1、阀门选用质量可靠的大通径球阀、闸阀等,视情况采用金属阀门或塑料阀门。新安装的阀门应以顺时针方向关闭。
   2、与中压A或中压B钢管连接的新安装阀门,应考虑地基稳定性、环境温差、管径及壁厚等因素而选择合适的阀门,如管道易受上述因素影响,应采用钢制阀门及有防腐保护,例如以防蚀胶布包扎,或涂上防锈漆油。
   3、阀门的安装,应方便今后操作及维修。
   4、新安装阀门一般应安装有放散口,并应作混凝土基础适当地承托阀门,以防止管道和连接处承受阀门的重量。
   5、阀门应采用埋地式设计,避免阀门室的设计。埋地不深的阀门,只需开启井盖便可用手操作。埋地深的阀门,则可用长杆匙帮助开关。若采取此种埋地方法时,阀门的质量应较好及防腐应做得较佳,避免将来需要作挖掘维修。
  
   七、检查与试验
   1、聚乙烯接口的检查
   1)操作员应进行外观检验,并根据下面的项目表检查核对,以确保已完成的接口良好。
   2)接口的检查核对项目表:
  

   2、钢管焊接口的检查
   1)应将所有组成接口部分的管道末端及接面清理至露出金属表面。
   2)每一焊缝应连续绕管道一周方可停焊。
   3)切除任何形式的裂缝,并进行修理。
   4)焊接口的无损探伤
   a、应由符合国家要求资格的人员进行钢管焊接口检查。
   b、100%的外观检查:焊缝高度、宽度、咬边、错边等。
   c、焊缝内部质量检查,例如射线照片检验、超声波检查。抽查比例应不少于焊缝总数的15%,且每个焊工不少于一个焊缝。抽查时,应侧重抽查固定焊口。对于穿越铁路、公路、河流、桥梁、有轨电车及敷设在套管内的管道环向焊缝,必须进行100%焊缝内部质量检验。
   d、无损探伤中发现不及格的焊接,应加以修理或切开修理。
   3、压力试验
   1)安全及其它要求
   a进行压力试验的任何管道,应与气体供应来源分离。
   b压力试验期间,所有管帽、管塞、弯管、三通管及其它柔性接口配件应加以固定,以防移动。管沟应回填妥当以固定管道的位置及降低管道内压缩空气的温度变化。
   c分支管不应连接立管一起作压力试验。
   d应固定压力指示器及/或压力记录仪与试验管道的所有连接位置。试压用压力表,应在校验有效期内,其量程不得大于试验压力的2倍。弹簧压力计精度不得低于0.4级。
   e试验压力在0.02MPa或以上时,所有管道外露部分须在显眼处展示警示牌,以示正进行压力试验。
   f试验压力在0.02MPa 或以上时,测试竖管上应安设压力放泄阀,并调校以防止试验压力超过设定压力的5%。
   g当压力提升时,所有人不应逗留在管沟内。在试验期间,只准负责测试接口的人员留于管沟内。但无论配件已经如何安稳地固定,这些人员在任何时间都不应停留在管帽、管塞,弯管、三通管后面。
   h所有试验仪器应安放于地面距离管沟边最少1米处,并不应放在管沟末端正对管道的位置。
   i在整个压力试验过程中,特别是中压管道,应间歇检验整个系统,以确保所有锚固设施牢固及无危险存在。
   j在压力试验或压力提升期间,如发现管道有任何移动迹象,应立刻停止压力试验及释放管道内的压力,并采取补救措施纠正这类情况。
   k不应使用关上的阀门作为管帽。压力试验期间测试管道上所有的阀门必须在开启的位置。
   l当完成压力测试,应将气压经适合的放散管释放,所有放散管应由人监控。应用气压计或用其它方法检查以确保气压已经完全释放。释压及随后的检查须由在场的负责人以书面证明,而该文件须呈交有关的工程师审查。
   m如管道在压力试验完毕至通气启用期间有被外来因素损坏的风险时,须在通气启用前进行最后压力试验。
   n在拆除或暴露任何曾经试验的干管/分支管的管帽、管塞、弯管或三通管前,应检查以确定气压已经完全释放,任何剩余的气压一定要适当地泄放。在拆除或暴露这些配件期间必须特别小心,并在任何时间内,任何人不得置身于这些配件后面。
   2)低压地下管(钢/聚乙烯干管/分支管)的压力试验
   a强度试验:低压干管/分支管的强度试验压力:为设计压力的1.5倍,但钢管不得低于0.3MPa;聚乙烯管道最低不得小于0.15MPa。试验时间最少为一小时。无压降为合格。
   b严密性试验:当设计压力小于5KPa时,试验压力20KPa;当设计压力大于或等于5KPa时,试验压力为0.1MPa。用作连接两段己经测试的管道接口或一小段管道,可在其正常操作压力或正常的空气试验压力下,用合适的检漏液检漏。
   严密性试验时间宜为24小时。修正压力小于133Pa为合格,修正压力降按正式确定:
   ⊿P=(H1+B1)-(H2+B2)(273+t1)/ (273+t2)
   式中 ⊿P---修正压力降
   H1、H2---试验开始和结束时的压力读数(Pa);
   B1、B2---试验开始和结束时的气压读数(Pa);
   t1、t2---试验开始和结束时的管内温度 (℃)。
   3)中压B干管/分支管的压力试验
   a、强度试验压力为设计压力的1.5倍,钢管及聚乙烯管道不得低于0.4MPa,试验时间最少为一小时。无压降为合格。
   b、严密性试验压力为设计压力的1.15倍,但不小于0.1MPa。中压B干管/分支管,可使用精确度达0.05%的电子压力计,或精确度达0.05千帕的液柱静重压力计进行试验。严密性试验时间宜为24小时。修正压力降不超过133Pa为合格:
   4)中压A干管/分支管的压力试验
   a、强度试验压力为设计压力的1.5倍,钢管及聚乙烯管道不得低于0.4MPa,试验时间最少为一小时。无压降为合格。
   b、严密性试验压力为设计压力的1.15倍,但不小于0.3MPa。
   5)聚乙烯管压力试验的特别注意事项
   a、对于聚乙烯管道,因材料的蠕变会导致明显的压力损失,而压力损失的幅度将受到以下因素的影响:管道材料、标准径壁比(SDR)、气温、管过去受应力的情况和回填土所提供的承托等。 PE管试压,应在升压后观察压力变化,等压力稳定后再进行试压。(中压B管道应经过升压后最少24小时稳压,中压A管道在升压后最少48小时稳压,才开始试验)
   b、用来将管道升压的任何空气压缩机,应配备空气过滤器将油雾清除。
   c、应待整个系统(尤其是熔合接口)冷却后,方可进行压力试验。
   d、只应使用认可的检漏液以寻找聚乙烯管上的泄漏位置,及事后必须用清水彻底地将管道上的检漏液清洗干净。
  
  
   编者按:作者系湖州港华燃气有限公司工程师:董锡鲁 谈虹
  
  
   湖州港华燃气有限公司
   董锡鲁 谈虹
   2011年10月8日
  
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