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Abstract: the design and anticorrosion problem of urban gas pipeline is an important guarantee for the lives of the residents, the first character of urban gas pipeline are analyzed, after anti-corrosion measures for town gas indoor, outdoor pipeline design and ideas and pipeline are discussed.
Keywords: urban gas pipeline; pipeline design;
中圖分類號:TU996.7 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
隨著我國城市化進程腳步的加快,人們對居住環(huán)境及生活條件改善的要求日益提高,這極大地推動了城市燃氣的發(fā)展。城市燃氣管道已經成為人們生活必不可少的設施之一,但是一旦發(fā)生燃氣泄漏事故,將會引起爆炸和火災等惡性事故的發(fā)生。因此,研究城鎮(zhèn)燃氣管道的設計和防腐問題是十分必要的。
城鎮(zhèn)燃氣管道的特點
與長輸燃氣管道相比,城鎮(zhèn)燃氣管網具有自己的特點,主要表現(xiàn)為:城市燃氣管道為天然氣管道的終端,壓力低,徑厚比大,容易變形;城市燃氣管道縱橫交錯,由于用戶的需要,接頭和閥門較多,容易在這些地方出現(xiàn)泄漏事故;城市燃氣管道一般為埋地管線,但由于安裝方便往往埋地淺,有些就在城市主干道的附近,受地表車輛載荷、建筑物沉陷的影響大。隨著城市居民生活水平的不斷提高,越來越多的家庭開始注重居室的美觀與實用性,不僅要求戶型設計人性化,也要求配套設施簡潔集中,易于裝修。這就要求燃氣設計人員在進行室內燃氣設計時要充分考慮居民的裝修需求和安全需求。
2. 城鎮(zhèn)燃氣管道的設計
2.1室外燃氣管道設計
管道的設計首先應及時確定管道系統(tǒng)壓力級制,這對燃氣工程的投資建設、運行管理、供氣安全等非常重要。綜合考慮風險評估和經濟因素,建議選擇以區(qū)域中—低壓集中調壓為主、樓棟中—低壓集中調壓為輔的調壓方式,謹慎采用戶內中—低壓分戶調壓的方式。只要住宅小區(qū)與調壓站統(tǒng)一規(guī)劃,例如將調壓站周圍的環(huán)境附以假山、建筑小品等園林藝術,既可確保調壓站的安全距離,又利于使調壓站外觀與環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一或隱蔽。一般燃氣管布置在人行道或慢車道下,將其與給水管相鄰,以充分利用《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028-2006)中給水管與燃氣管的凈距可為0.5m的規(guī)定,節(jié)省地下空間。雖然規(guī)范對地下燃氣管道與建筑物、構筑物以及其它各種管道之間應保持的凈距作出了規(guī)定,但隨著科學技術的發(fā)展,管道材料、施工質量及運行管理水平的提高,安全距離可以適當縮小。
2.2室內燃氣系統(tǒng)的布置
2.2.1 燃氣立管的布置
由于燃氣管道與其它管道分散布置,其立管若布置不當容易影響建筑物的整體立面效果,破壞建筑原有風格。因此,在進行室內燃氣系統(tǒng)立管設計時,除必須遵守有關設計規(guī)范的要求以外,還應考慮其布置的最佳位置,做到既安全可靠,又不礙美觀?,F(xiàn)在也有許多高層、多層住宅建筑為燃氣及其它管線預留有管道井。這樣將燃氣管道暗設于管道井中可很好的保證原建筑的外觀。但暗設的燃氣管道應符合《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028-2006)中10.2.31-10.2.33的有關要求。
2.2.2燃氣掛表
室內燃氣表掛表一直是建筑燃氣系統(tǒng)設計中的難題。燃氣表(IC卡)體積較大,一般規(guī)格為160*250*80mm,因燃氣表不能被密封,若其不合理占據墻而,則燃氣表與建筑的裝修會極不協(xié)調。現(xiàn)在常用的居民住宅掛表方式主要有室外集中式掛表和室內分散式掛表等方式。室外集中式掛表是在住宅底層樓外靠近廚房的位置設置集中表箱。燃氣引入管進入表箱后分別引支管與燃氣表相連,各表后接用戶支管形成管束引出表箱至各戶所在樓層,并以適當高度進入廚房。集中表箱和配管往往影響建筑立面美觀,而且對于冬季寒冷地區(qū)還需考慮表箱的保溫,因為按《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028-2006)的要求,家用燃氣表工作環(huán)境溫度應高于0°C。室內分散式掛表是將燃氣表裝在各戶的非封閉房間內,一般安裝在廚房。這種掛表方式若不作掩飾處理,會破壞廚房內墻面的完整性,影響裝修效果。針對掛表存在的問題,可做如下考慮,使其滿足安全使用和建筑美觀的要求。對室外集中式掛表可考慮在屋頂集中布置表箱,引入管直接去到屋頂入表箱,表后管由上而下分層鋪設支管到戶,各管道盡量鋪設在墻槽、凹墻處、管井內,這樣可減少對住宅建筑周圍環(huán)境的破壞。
2.2.3室內燃氣管線的布置
隨著人們對家居環(huán)境要求的提高,室內各種管線的設計也需要適應變化。由于燃氣的相對高危險性,使其安裝要求較為嚴格,因此它是難以協(xié)調和影響室內裝飾美觀的管線之一。若布置不恰當往往使得其墻面距離過大,造成死角空間,影響家居裝修?!冻擎?zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028-2006)中10.2.31-10.2.33允許燃氣管道暗設,將室內管線作暗埋處理也是居室裝修趨勢。因此我們可以將室內管道盡量暗埋在墻面或地板內,或是將其暗設于吊頂或櫥柜內,以減少明設管道的長度。管材應選用空調用銅管或燃氣用鋁塑復合管。
城鎮(zhèn)燃氣管道防腐
在城市燃氣管網中,燃氣管道一般采取地下敷設,這容易給金屬管道包括鋼管帶來嚴重的腐蝕。而且與長輸管道相比,城市燃氣管道多為環(huán)狀、枝狀,管件密布,管道變徑較普遍;隨著城市建設的進展逐步形成并拓展,質量缺陷較多;周邊環(huán)境復雜甚至突變,城市雜散電流干擾嚴重。這都要求做好鋼管的防腐工作。對于城市燃氣系統(tǒng),由于地下管網密集,陰極保護的外加電源對其它管道干擾大,會造成自身受益、他家受害的局面。而采用比鋼管電位負的金屬材料與鋼管相連的犧牲陽極保護法則不會出現(xiàn)此類情況,因此,城市燃氣的輸氣干管應采用防腐涂層與犧牲陽極相結合的防腐方法。對于其他壓力較低的非主干管道,則一般直接采用防腐涂層法。在犧牲陽極保護法中,一般采用鎂合金作為犧牲陽極對管道進行保護。由于在輸出電流過程中遭受破壞,鎂合金犧牲陽極的設計使用年限最好與管道的使用年限相匹配,既不產生浪費也不多增加維護費用。但應注意的是,當土壤電阻率太高和被保護管道穿過水域時,不宜采用犧牲陽極保護。
在城市燃氣領域,甚至整個燃氣領域,鋼管都發(fā)揮了不可替代的重要作用。但是,我們也必須看到由于我們在設計、施工和維護管理等方面的工作還存在一定問題,導致燃氣管道壽命較短,實際輸氣能力與設計值相差較大,發(fā)生爆管、漏氣等事故,浪費國家物資,妨礙社會穩(wěn)定,影響城市正常建設和市民日常生活,甚至威脅人民生命和財產的安全。應該通過的合理設計、文明施工、細心維護、規(guī)范管理外,把燃氣管道的腐蝕由被動變?yōu)橹鲃幼兪潞箜憫獮槭虑皺z測預防,使管道始終處于受控狀態(tài),根據外腐蝕檢測結果有計劃、有針對性地采取維護措施,防止管道失效或事故發(fā)生,將管道大修費用投入到最需要的地方,避免部分管道可能發(fā)生過度維修或欠維修,從而最大限度地節(jié)約成本,保證管道運行始終可靠,從而使管道處于良好的運行狀態(tài),延長管道壽命。
結束語
燃氣管道的設計和防腐問題是一個與城鎮(zhèn)居民生活息息相關的重要內容。在城鎮(zhèn)燃氣管道的設計中應結合管道的運行環(huán)境,施工現(xiàn)場條件等多方面的因素綜合考慮,既要有預見性又要符合現(xiàn)實情況,在滿足城鎮(zhèn)居民基本要求的前提下使我們的設計更為合理和人性化。
參考文獻:
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摘要: 天然氣以其清潔、環(huán)保、方便逐漸受到城建部門的重視和公眾的認同。本文結合作者多年來從事燃氣管道安裝的經驗談談自己的看法。
關鍵詞:燃氣管道,安裝技術,質量檢測
前言
隨著我國國民經濟的發(fā)展,城市化建設步伐的加快,市民生活水平的提高,天然氣以其清潔、環(huán)保、方便逐漸受到城建部門的重視和公眾的認同。天然氣在城市中的迅速增長,有了根本性的轉變,天然氣成為城市燃氣的主要氣源,形成了全國乃至跨國的供氣網絡。氣體燃料在世界能源構成中比重達20%,在經濟發(fā)展和大氣環(huán)境改善中起到很大作用。本文結合作者多年來從事燃氣管道安裝的經驗談談自己的看法。
1 埋地燃氣管道安裝自身特點:
(1)工程受氣候條件影響大
埋地天燃氣管道安裝系現(xiàn)場施工,不同于廠內制作的鍋爐、壓力容器等一切均可按部就班,野外工程一旦遇到連綿陰雨、風雪、雷電等惡劣天氣,焊接質量無法保證,且有關安全技術規(guī)范也不允許管溝帶水覆土,須暫停施工,特別是黃梅季節(jié)以及夏季雷陣雨頻繁,為防管溝塌方有時不得不趕進度。
(2)工程受工期緊張影響大
埋地天燃氣管道工程往往是當?shù)卣盀槊褶k實事”的民心工程,對百姓往往有“某月某日供氣”的(口頭)承諾。施工過程中涉及到的小區(qū)內綠化須盡快恢復,道路開挖后須盡快履土,特別是交通主干道必須盡快恢復交通,否則嚴重危及通行安全。這一切決定了工程受工期緊張的影響很大。
(3)工程受涉及面廣影響大
埋地天燃氣管道管線的敷設涉及到城市總體規(guī)劃及相關企事業(yè)單位等,需要建設單位或政府出面協(xié)調,工程有時須暫?;蚋脑ǖ墓苈纷呦颉4送?,為保證人身安全,RT檢測時需隔離警示,特別是道路上RT檢測還應避開上下班高峰時間,而在小區(qū)RT檢測最好安排在上班時間且必須通知小區(qū)居民。
(4)工程受施工復雜影響大
埋地天燃氣管道施工情況復雜,特別是老城區(qū),原有的地下管網十分復雜一般都未經統(tǒng)一的設計規(guī)劃,地下排水管道普遍破裂、滲漏嚴重,無法按原設計管線施工。
2燃氣入戶引入管及其布置方式
燃氣入戶引入管是室外燃氣管道與室內燃氣管道的連接管。其布置方式分為地下引入法和地上引入法兩種。
(1)地下引入法。地下引入法是室外燃氣管道從地下穿過房屋基礎和首層廚房地面直接引入室內。
在室內的引入管上,離地面0.5m處,安裝三通作為清掃口。引入管穿墻和地面時需加套管。地下管道采用無縫鋼管,地上采用鍍鋅鋼管,套管采用普通鋼管。這種引入方式比較隱蔽、美觀,但需與土建專業(yè)人員密切協(xié)作,因不便于維修,此法往往采用不多。
(2)地上引入法。在引入管無法從地下引入,尤其是采用天然氣作為氣源、常常是在建筑物建成后再引入燃氣管道時,常采用地上引入法。燃氣管道穿過室外地面沿外墻敷設到一定高度,然后穿過建筑物外墻進入室內。
地上引入法又分為低立管和高立管引入兩種。低立管引入法是距離室外地面0. 5~0. 8m處引入室內。高立管引入法是將燃氣立管完全敷設于外墻上,通過用戶分支管分別進入各個用氣點或燃氣立管。室外管道采用無縫鋼管,室內采用鍍鋅鋼管,套管采用普通鋼管。地上燃氣管道必須具有良好的保護措施,確保安全。這種引入方式不美觀,特別是高立管引入法易破壞建筑物的整體美觀,但便于維修。
(3)引入管安裝時應注意的問題。①燃氣引入管不得敷設在臥室、浴室、地下室,易燃或易爆晶的倉庫,有腐蝕性介質的房間、配電室、變電室,煙道和進風道等地方。②燃氣引入管應設在廚房或走廊等便于維修的非居住房間內。如有困難,可從樓梯間引入,閥門設在室外。③燃氣引入管進入密閉室時,密閉室應設置換氣口,通風換氣次數(shù)每小時不得小于3次。④燃氣引入管穿建筑物基礎、墻或管溝時,均應設置在套管內,并應考慮沉降和補償?shù)拇胧?。⑤燃氣引入管總管上應設置閥門和清掃口。
3 室內燃氣立管布置方式
(1)室內水平燃氣干管不得穿過防火分區(qū)口。
(2)室內燃氣水平管的安裝高度應符合下列要求:①在樓梯間內不小于2m。②室內管道及管附件距樓頂板不小于15cm。距地面不小于50cm。③水平管宜沿墻面支架敷設,不宜懸空跨越敷設。
(3)室內燃氣管道交叉敷設時大管應置于小管外側,室內燃氣管道與電氣設備、相鄰管道交叉敷設時應保持一定的間距。室內燃氣管道與電氣設備及相鄰管道之間的凈距應符合《城市燃氣設計規(guī)范》要求。
(4)室內燃氣支管與燃具的連接用軟管連接時應符合下列要求:采用耐油橡膠管或耐油塑料軟管,軟管長度不得超過2m,中間不得有接口,不得穿墻、窗和門。
(5)室內燃氣管道的固定支承不得設在管件,焊口、螺紋連接處。管道固定卡具安裝位置如下:①主立管,每層加一個,高度在離地面1. 4m~1. 6m處;有閥門時,帶絲扣的閥門在閥門與油任之間加一個,帶法蘭的閥門在閥門前l(fā)Ocm~15cm處加一個。②一般情況下有閥門的地方都應有固定卡子,單閥門與主管距離小于25cm時可以不加卡
子。③室內燃氣水平管道支承之間除兩端應設管卡外,管徑小于或等于DN25時,每兩米增設一個;管徑為DN32-DN100時,一般每3m增設一個;管道彎頭附近和長度超過lm的接灶水平管上增設一個。④民用灶具,接灶立管應有兩個卡子在灶前閥門凈距5cm加一個卡子,在接灶格林接頭彎頭上方凈距5cm裝一個卡子,接灶水平管大于1. 0m時加一個卡子。
( 6)室內燃氣鋼管與墻面的凈距,當管徑小于DN25時為3cm,管徑在DN25~DN40時為5cm,管徑等于DN50時為7cm,管徑大于DN50時為9cm。
(7)室內燃氣管道上活接頭的安裝位置及要求如下:①活接頭內的墊片應為不小于1. 5mm厚的丁晴橡膠或聚四氟乙烯材料,嚴禁用天然橡膠或石棉類墊片。②絲扣球閥后應加活接頭,間距不應大于30cm,安裝時應注意活接頭的方向性。③主立管每隔兩層加一個活接頭,離地面高度在1. 5m左右,如遇主管有球閥時活接頭應在球閥后20cm左右為宜。④水平干管的支管應加活接頭,管道在走廊、門廳內嚴禁加活接頭。
(8)安裝在地下室內燃氣管道應用無縫鋼管手工電弧焊連接和法蘭連接。
(9)鋼制燃氣管道的彎管制作燃氣管道的彎曲半徑,在管徑小于DN50時,應不小于外徑的1. 5倍;管徑大于等于DN50時,應不小于外徑的2. 5倍;燃氣引入管的彎曲半徑應不小于外徑的3. 5倍。彎管截面最大外徑與最小外徑之差不能大于管子外徑的5%。
(10)管道、設備法蘭連接時應符合以下規(guī)定:①法蘭連接:法蘭的材料與鋼管要相同;公稱壓力應與球閥的額定公稱壓力符合;一般用平焊法蘭??趶揭c連接的鋼管相符。法蘭盤與管道連接應采用電焊并應雙面焊接。②管道與設備、閥門進行法蘭連接前,應檢查法蘭密封面及密封墊片,不得有影響密封性能的劃痕、凹陷、斑點等缺陷。③閥門應在關閉狀態(tài)下安裝。④法蘭連接應與管道同心,法蘭螺孔應對正,管道與設備、閥門的法蘭端面應平行,不得用螺栓強力對口。⑤法蘭墊片尺寸應與法蘭密封面相符,墊片安裝必須放在中心位置,嚴禁放偏。法蘭墊片在設計文件無要求時宜采用聚四氟乙烯墊片也可采用耐油石棉墊片。⑥應使用同一規(guī)格螺栓,安裝方向應一致,螺栓的緊固應對稱均勻,螺栓緊固后宜伸出螺母2~3扣,涂上機油或黃油,以防銹蝕。
(11)管道、設備螺紋連接時應符合以下規(guī)定:①管道與設備、閥門螺紋連接應同心,不得用管接頭強力對口。②管道螺紋接頭宜采用聚四氟乙烯帶做密封材料。擰緊螺紋時,不得將密封材料擠入管內。③鋼管套絲要求:螺紋連接時,螺紋應加工成錐型管螺紋,不得加工成圓柱螺紋或混合形羅紋。管徑DN20以下的管道可一次套成,管徑DN 25~DN40的管道可分二次套成,管徑DN50的管道應分三次套成。套絲時應以機油冷卻、。絲扣應光滑端正,無斜絲亂絲,無毛刺,斷絲或破絲的缺口長度不得超過絲扣的10%。松緊程度適當,用連接管件試配時,能用手將管件擰入2~3扣,再上緊就需要管鉗子,最后上緊后,還能外露2^-3扣為宜。不得出現(xiàn)長絲和絕絲。
(12)燃氣管道穿越樓板的孔洞應從最高層向下打孔,逐層以重錘垂足確定下層孔洞位置。因下層與下層墻壁壁厚不同而無法垂于一線時,應作乙字彎使之靠墻避免用管件轉向。
(13)室內燃氣管道的防腐及涂漆應符合以下規(guī)定:①引入管采用無縫鋼管時,應在除銹(見金屬光澤)后進行防腐,②室內地上燃氣管道及其管道附件的涂漆應在檢驗試壓合格后方可進行,采用無縫鋼管焊接時,應先將全部焊縫處刷兩道防銹漆,然后再全面涂刷兩道銀粉:采用鍍鋅鋼管螺紋連接時,其與管件連接處安裝后應先刷一道防
銹漆,然后再全面涂刷兩道銀粉。
4 燃氣管道安裝質量檢測
燃氣管道安裝質量檢測是為見證取樣和質量監(jiān)督抽查檢測。 見證取樣檢測需具有獨立法人資格的中介機構承擔, 檢測單位應取得由省級建設行政管理部門頒發(fā)有資格證書和省級質量技術監(jiān)督部門的計量認證,對其檢測數(shù)據和檢測報告的真實性和準確性負責, 檢測的試樣抽取由建設單位或監(jiān)理單位見證。質量監(jiān)督抽查檢測由工程質量監(jiān)督機構來實施,以保證監(jiān)督工作的科學性,監(jiān)督檢測不收取被檢測單位的費用, 檢測結果不符合有關技術標準、 設計要求的, 責令責任單位委托中介檢測機構重新進行法定檢測。
燃氣管道工程檢測主要項目有:①管道溝槽回填土壓實度;②管道的管位和坡度 ; ③鋼壓管道焊縫處理, 焊縫內部無損探傷;④鋼壓管道防腐層 、 電火花檢漏和防腐層完整性 ; ⑤管道附件強
度及嚴密性試驗; ⑥管道混凝土基礎、 預制砼套管、 預制砼套管溝 蓋板溫度 ; ⑦管道構筑物主要受力鋼筋數(shù)量、 位置與混凝土保護 層厚度; ⑧管道的溫度及嚴密性試驗。
5 結束語
[關鍵詞] 城鎮(zhèn)燃氣室內管道施工要點
1前言
目前,隨著天然氣利用工程越來越普遍,越來越多的城鎮(zhèn)、住宅小區(qū)敷設了天然氣管道,在小區(qū)天然氣管道工程施工中,比較困難的是已建居民住宅小區(qū)安裝天然氣管道工程,對于這樣的小區(qū),由于樓房建筑時間比較早,樓房結構形式多樣,室內居民裝修、布局不一致,室內管道安裝就比較復雜多樣,需根據現(xiàn)場實際情況和標準規(guī)范要求靈活調整。在進行了多次小區(qū)天然氣管道工程施工后,我們逐步積累了一些小區(qū)室內天然氣管道工程施工技術方面的經驗,現(xiàn)歸納如下,供大家參考。
我們此文所涉及的城鎮(zhèn)燃氣室內管道工程的范圍指的是燃氣戶外引入管和設置在建筑物外墻的燃氣管道。主要包括三部分:戶外水平管、戶外單元立管和室內管道。
2施工準備
⑴施工前應進行施工圖紙會審和技術交底,做好開工前的一切準備工作,會同建設、設計及有關單位共同核對現(xiàn)場情況。
⑵施工前應進行詳細的現(xiàn)場調查,逐棟樓、逐戶進行了解,掌握第一手材料,在此基礎上確定每戶天然氣管道合理的布局。
⑶根據現(xiàn)場情況,編制切實可行的專項施工方案。并對有關的施工人員進行技術交底。
⑷準備施工機具、設備,保證施工設備滿足施工需求。
3材料驗收
核實室內燃氣管道采用的材料質量證明書、復驗報告、材質、規(guī)格、型號、外觀尺寸、件數(shù)、批號等,對到貨材料進行外觀檢查,對設計文件或施工及驗收規(guī)范有要求的,需進行質量復檢。檢查合格后方可驗收、使用。落實運抵預制場及儲備的數(shù)量是否能滿足管道預制要求。
4墻上打孔
根據確定的進戶管位置,確定戶內具體布管、掛表方案后,施工人員進入各住戶家進行穿墻管的打孔作業(yè)。打孔時, 采用水鉆鉆孔,水鉆直徑應大于入戶管兩號,應方便穿入套管。注意進戶打孔時,施工人員應戴好鞋套,攜帶膠帶、塑料袋等,盡量做好打孔時周圍環(huán)境的保護措施,以免鉆孔時污水污染室內地面。
5戶外水平管施工要點
⑴安裝前,檢查核對管段材料規(guī)格、型號、尺寸及材質標識等,如與圖紙不符,需進行修改和調整。
⑵管道支托吊架的安裝與管道安裝同步進行。管線的固定支架,在安裝結束后的冷態(tài)狀態(tài)下,現(xiàn)場焊接于管線支架中心的位置。固定支架、導向支架、托架、吊架及其他附件在管道試壓前焊接完畢。
⑶管道支架安裝前應測量標高并放線,同一管道的支架標高應一致。固定后的支架位置應正確,安裝應平整、牢固,與管道接觸良好。
⑷管道上的開孔在安裝前完成,必須在已安裝的管道上開孔時,及時清除切割產生的異物。
⑸管道安裝過程中如遇中斷,及時封閉敞開的管口。復工前,應認真檢查管道內部,確認清潔后再進行安裝。
⑹焊縫距支、吊架凈距不應小于50mm。
⑺管道安裝前應除銹(表面處理應達到GB8923規(guī)定的Sa2.5級或St3級。)刷防銹底漆兩遍,面漆一遍,最后一遍面漆等管道試壓合格后涂刷。
⑻焊接要求
管道的焊接是工程的重點和關鍵,焊接質量直接影響著工程的順利投產和平穩(wěn)運行。
戶外水平管一般采用手工鎢極氬弧焊打底,手工電弧焊填充和蓋面的焊接工藝。焊絲選用H08Mn2SiA,焊條選用E4303;
采用機械方法加工成V形坡口,坡口角度為60°~70°,焊縫間隙1.5~3mm,鈍邊為0.5~1mm。焊接坡口形式見圖1。
手工電弧焊焊接參數(shù):焊接電流120~140(A),焊接電壓24~26(V)。
焊工應按規(guī)定的焊接作業(yè)指導書進行施焊,當遇到工況條件與作業(yè)指導書的要求不符合時,應拒絕施焊。
6戶外單元立管施工要點
確定每單元住戶的燃氣進戶管進戶位置后,在預制場預制戶外單元立管。預制至進戶表前閥處并吹掃、試壓合格后上墻安裝。
戶外立管安裝應注意的問題是:戶外立管盡可能靠近主體墻,便于固定;固定卡最少不得少于3個;安裝后檢查立管垂直度,應在規(guī)范要求的范圍內。
戶外立管的焊接:
戶外立管一般為管道直徑≤DN25的管道,一般為保證焊接質量通常采用手工鎢極氬弧焊(TIG)的焊接方法。. 焊絲選用H08Mn2SiA
采用I形坡口,焊接間隙1~3 mm,焊縫加強高度1~1.5 mm;焊接坡口形式見圖2,焊接工藝參數(shù)見表2。
7室內架空管道的安裝要點
⑴ 室內天然氣管道和電氣設備、相鄰管道之間的凈距應符合設計規(guī)定。
⑵ 室內天然氣管道不得穿過易燃易爆品倉庫、配電間、變電室、電纜溝、煙道和進風道等地方。嚴禁引入臥室,立管不得敷設在臥室、浴室或廁所中。
⑶ 天然氣管道安裝時應在立管和水平管段的適當位置設置管卡或支架。每層立管應各設置一個管卡,灶前立管閥門前應設置兩個管卡。管道穿過樓板、樓梯平臺、墻壁和隔墻時,必須安裝在鋼套管中,具體伸出尺寸應符合設計要求。
⑷ 室內燃氣管道應明設,便于安裝和檢修。
⑸ 室內燃氣管道安裝時管內不準有異物,管線安裝的水平度、垂直度應符合規(guī)范設計要求。
⑹ 室內燃氣管道與墻面的凈距應符合規(guī)范要求。
⑺ 燃氣管道的固定,可采用鉤釘、托架、吊架和管夾等。
⑻ 室內燃氣管道與其他管道及設施的位置要求如下:
①與明裝給、排水,暖氣管道水平凈距不小于100mm;交叉凈距不小于20mm。
② 與水池邊水平凈距不小于200mm;
③ 與電開關、電插座水平凈距不小于150mm;
④ 球閥、管接頭嚴禁安裝在電開關和電插座的正下方;
⑤ 燃氣表及燃氣管道接口上方不允許安裝插座或開關等電氣設備;
⑥ 燃氣表與低壓電氣設備、金屬煙道、水平凈距不小于300mm;
⑦ 燃氣表安裝在用氣設備上方時,燃氣表側面與燃氣設備(如灶具、熱水器等)邊緣水平凈距不小于300mm。當燃氣表與灶具等火源的水平凈距無法滿足規(guī)范要求時,應加隔熱板。
⑼ 室內燃氣管道,一般采用螺紋連接,密封方法宜采用聚四氟乙烯帶(擰緊螺紋時不得將密封材料擠入管內),連接時螺紋應整潔、光滑端正、不得有毛刺和缺絲、亂絲、斷絲、斜絲。連接牢固后,外露2~3扣,管子與管件無明顯齒痕,齒痕深度不大于0.5mm,螺紋長度,見表3。
⑽ 室內管道安裝完畢,最好照相留存,以便以后檢查和檢修、復查。
8管道試壓
已安裝完畢的管道系統(tǒng)試壓前,應對所有安裝項目進行檢查,經有關人員確認合格后方可進行管道的試壓。管道在進行試驗前應先進行吹掃(吹掃、試驗介質為空氣),清除安裝時可能帶進管道內的雜質、污物。吹掃時,管道與閥門及附屬設備、計量表連接處均需斷開。
管道試驗用的壓力表不少于2塊,并經檢校合格,其精度等級不應低于0.4級(表盤直徑為150mm),最大量程宜為試驗壓力的1.3~ 1.5倍。
⑴ 戶外水平管和單元立管管道試壓
戶外水平管與戶外立管分別進行試壓合格后才能連接。
①吹掃完成后,進行管道強度試驗,強度試驗時應逐步緩慢增加壓力。試驗壓力0.1MPa,進行強度試驗時用發(fā)泡劑涂抹所有接頭,不漏氣為合格。
②強度試驗合格后,進行管道嚴密性試驗。試驗壓力不小于5kPa,試驗時間15min,觀察壓力表,無壓力降為合格。
8.2 室內低壓管道只進行嚴密性試驗,試驗介質為空氣,試驗壓力為7kPa,試驗溫度為常溫。
③室內低壓管道主要指的是對住戶室內管線進行嚴密性試驗。居民用戶戶內嚴密性試驗范圍是以居民家中的燃氣表表前閥為界,試驗部分包括入戶表前閥門、管線、管件、燃氣表、表后閥門。
④室內管線進行嚴密性試驗時,一般采用最小刻度為1mm的U形壓力計進行壓力測量。
⑤員工進行嚴密性試驗前,應首先檢查室內管線表前閥、表后閥門是否關閉,確認關閉后,用試壓膠管與一路表后直嘴閥連接,然后打開此直嘴閥向管線內打氣, U形壓力計與表后另一路直嘴閥連接,打開此直嘴閥,觀察U形壓力計兩端水柱的壓差達到試驗壓力要求后關閉進氣管路上的直嘴閥,穩(wěn)壓15分鐘以上,無壓降為合格(U形壓力計水柱不降即認為試壓合格)。
⑥進行嚴密性試驗過程中,用發(fā)泡劑涂抹所有接頭、管件,不漏氣、壓力計無壓降為合格。
⑦完成嚴密性試驗后,首先要檢查燃氣表前、后閥門,必須處于關閉狀態(tài),并纏繞燃氣處專用密封膠帶。
9除銹、刷漆
管線試壓合格,按要求對焊口、接口部位除銹、刷漆,并整體刷一遍面漆。除銹刷漆質量應符合設計和施工規(guī)范要求。
10防盜措施安裝
燃氣管線施工過程中,應及時完善燃氣管線的防盜措施。
【關鍵詞】城鎮(zhèn)燃氣;鋼制管道;焊接工藝;焊縫質量;檢驗標準
1 焊接工藝的選擇和焊接要求
1.1 鋼管若無齊全鋼材焊接性能出廠試驗報告,應進行焊接性能試驗,焊接性能試驗可參照現(xiàn)行國家標準,在確定鋼管管材的焊接性能后,應驗證擬定的焊接工藝能否獲得預定的焊接接頭機械性能,并進行焊接工藝評定,鋼制管道的焊接工藝評定宜參照現(xiàn)行的《壓力容器焊接工藝評定》(JB3964)執(zhí)行。
1.2 鋼管施焊前,應根據焊接工藝結果編制焊接工藝說明書,燃氣管道焊接的工作應根據焊接工藝說明書進行,其主要內容包括:焊接材料、焊接方法、電源種類和極性、 坡口型式及制備方法、焊口組對要求及公差、焊縫結構形式、指定檢驗方法等。
1.3 燃氣管道使用的焊條應與鋼管的化學成分及機械性能相近,且工藝性能良好。目前,城鎮(zhèn)燃氣鋼質管道通常使用的填充焊條是鈦鈣J422 型或低氫 506 型,打底焊條使用氬弧焊焊絲ER55B2Mnv型。
1.4 焊條的存放應做到防潮、防雨、防霜、防油類侵蝕。焊條使用前應嚴格按照出廠證明書或下列要求烘干:
1.4.1 低氫焊條烘干溫度為350~400℃,恒溫時間為1h;
1.4.2 經過烘干的低氫焊條,應放入溫度為100~150℃的恒溫箱內,隨用隨?。?/p>
1.4.3 燃氣工程施工現(xiàn)場使用的焊條,應放置在保溫筒內;
1.4.4 經烘干的低氫焊條(不包括在恒溫箱內存放的焊條),次日使用時應重新烘干,重新烘干次數(shù)不得超過兩次;
1.4.5 若發(fā)現(xiàn)焊條有藥皮裂紋和脫皮現(xiàn)象,不得用于管道焊接,一旦發(fā)現(xiàn)焊條藥皮嚴重發(fā)紅,該段焊條應作報廢處理。
1.5 電源種類和極性。當使用鈦鈣型 J422、低氫型J506焊條時可用交、直流焊接,使用低氫型J507 焊條時,用直流焊機。
當采用堿性直流焊條(如J507或其他低碳焊條),用直流焊機焊接時,均采用直流反接(既焊條接正極)。
1.6 焊接層數(shù)。對不同管壁的鋼管,焊接層數(shù)有不同的要求。目前,燃氣管道常用的焊接方法是手工電弧焊和氬弧焊打底手工焊蓋面的方式,焊接層數(shù)根據鋼管壁厚和管道運行壓力來確定,低壓燃氣管道一般采用電焊打底和蓋面,管徑小、管壁薄或采用I型坡口的焊縫,可采用直徑(D3.2)大的焊條,打底、蓋面一次成型,但必須經射線探傷檢測合格后,方可運行使用,若焊工焊接操作水平不高,焊接層數(shù)宜采用2~3遍。運行工作壓力在0.1Mpa以上的燃氣管道常用氬弧焊打底,電焊蓋面的方法焊接,使用鎢極氬弧焊打底,管徑小、管壁薄的電焊蓋面1次,管徑大、管壁厚的電焊蓋面2次,最多不能超過3次。
1.7 焊接坡口型式和尺寸。燃氣管道焊接多用對接接頭,當無設計規(guī)定時,一般宜采用V型坡口,以增強焊接質量和焊接強度,長輸管線和運行壓力大于0.1Mpa的管道焊接對接接頭的坡口型式應為V型。管子對口以及管件的對口,應做到內壁平齊。內壁錯邊量應符合下列規(guī)定:
a.等厚對接焊縫不應超過管壁厚度的10%,且不得大于1mm。b.不等厚對接焊縫不應超過薄壁管管壁厚度的20%,且不得大于2mm。c.坡口加工宜采用機械方法。如采用氣割等加熱方法,但必須除去坡口表面的氧化皮,并進行打磨,管子、管件組對時,應檢查坡口質量,坡口表面上不得有裂紋、夾層等缺陷,尺寸應符合要求。d.開坡口的作用是為了保證電弧能深入焊縫根部,使根部焊透,獲得較好的焊縫成形,而且坡口能起到調節(jié)基本金屬與填充金屬的比例作用。e.管道環(huán)形焊縫處,不允許開三通、接支管。f.開坡口時,應留鈍邊,鈍邊的作用是防止燒穿,但鈍邊的尺寸要保證第一層能焊透。g.但都采用斜口連接時,其偏轉角度不宜大于3 度,相鄰連斜口的間距在偏轉角同向時,不得小于15倍管道公稱直徑;在偏轉角異向時,不得小于30倍管道公稱直徑。h.管道對口時,為保持需要間隙,應采用對口工具進行對口,目前國內使用油壓內對口器,使用效果好,用內對口器組裝管道,可不進行定位點焊,用外對口器或無對口器組對時,應進行定位焊。
1.8 對焊工的要求。凡參加燃氣管道焊接的焊工,必須考試合格,并取得當?shù)毓芾聿块T頒發(fā)的焊工證件。凡中斷焊接工作6個月以上的焊工,在正式復焊前,應重新參加考試。
1.9 鋼質管道焊接
1.9.1 點焊所用的焊條性能,應與正式焊接所采用的焊條相同,縫根部必須焊透。一般點焊的點數(shù)為4點,不能少于3點,點焊時和點焊后,不得用大錘敲擊管子,并仔細進行檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷,應完全鏟除,重新點焊。
1.9.2 焊接前的準備工作
1.9.2.1 對焊接環(huán)境的要求。a.雨天、雪天、5級以上大風天,如不采取有效防護措施,應停止管道焊接,若必須焊接,應設有遮風避雨、雪的防護棚,空氣相對濕度過大時,應有干燥措施。b.常用鋼制管材允許焊接的最低溫度,低碳鋼為-20℃;低碳合金鋼為-15℃;一般焊接場所應盡可能保持在0℃以上,以確保焊接質量。
1.9.2.2 鋼管焊接的一般要求。管道焊接應采用多層焊接,第一層焊縫根部必須勻稱焊透,不得燒穿,應有內凹表面,單面焊雙面成形;第二層焊縫應填滿坡口的70%~80%;第三層焊縫應保證平滑過渡到基本金屬,并保證應有的加強高度。
1.9.2.3 管道焊接時,每道焊口必須一次焊完,在前一道焊口未完成,后一道焊口不得開始焊接,兩相鄰焊道起點位置應錯開20~30mm,根焊道完成后,立即進行熱焊道的焊接。其間隔時間不得超過 5 分鐘。
1.9.2.4 管道焊口焊接后應自然冷卻,嚴禁澆水冷卻,在焊接過程中,遇有風、雪、雨水時,應采取妥善防護措施,管道內應防穿堂風,管道兩端應加盲板,防止加速冷卻焊口。
2 焊縫質量檢查
燃氣管道的焊接是燃氣管道工程中的重要工序,是評定工程質量與交工驗收的主要依據。因此,必須重視燃氣管道焊接檢驗。
施焊前應檢查坡口型式和精度,組對要求(包括對口間隙、錯邊量等)、熱影響區(qū)附近清理是否符合工藝要求。
2.1 焊接后必須對焊縫進行外觀檢查,檢查前應將妨礙檢查的渣皮、飛濺物清理干凈,外觀檢查應在無損探傷、壓力試驗之前進行,焊縫表面應是原始狀態(tài),在外觀檢查前,不應加工補焊或打磨。
2.2 焊縫無損探傷檢驗
焊縫無損檢驗,應由取得鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核委員會頒發(fā)的三級以上資格證書的檢測人員承擔。評片應由二級資格證以上人員承擔。
2.3 鋼制燃氣管道應進行射線探傷,標準應執(zhí)行《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量等級》(GB3323)的規(guī)定。
2.4 長輸燃氣管道,要求全部焊縫應逐條進行無損探傷;若100%的超聲波探傷,則應做5%的射線探傷復查。
2.5 城鎮(zhèn)燃氣管道焊縫的無損檢測探傷數(shù)量,應按設計規(guī)定確定,當設計無規(guī)定時,抽查數(shù)量應不少于焊縫總數(shù)的15%。抽查的焊縫中,不合格者超過30%,則應加倍探傷。加倍探傷仍不合格者,則應全部探傷。對穿越公路、鐵路、河流、城市主要道路及人口稠密地區(qū)的管道焊縫,均必須進行100%的無損探傷檢測。
2.6 射線和超聲探傷應在強度試驗和嚴密性試驗之前進行。
2.7 經檢查不合格的焊縫應進行返修,返修后應按原規(guī)定進行檢查,焊縫返修一般不得超過兩次。
2.8 管道焊縫試件檢查不合格的焊工,還可以補焊一個管道試件。若仍不合格者,則應停止其對管道的焊接工作。
關鍵詞:建筑燃氣;管道設計;難點
引言
近年來,我國房地產業(yè)蓬勃發(fā)展,許多家庭逐漸看中建筑的美觀和實用性,現(xiàn)代化住宅要求建筑的人性化設計,同時也重視廚衛(wèi)空間的一體化設計,這對建筑燃氣管道的設計提成了新的要求。為了預防事故的發(fā)生,首先要規(guī)范建筑管道的設計規(guī)范,加強現(xiàn)場施工管理。建筑燃氣管道及設計應充分考慮居民的裝修需求和安全需求。
1 建筑燃氣管道設計中的難點分析
經濟的快速發(fā)展加速了城鎮(zhèn)化進程,大大提高了人們生活水平,改善生活現(xiàn)狀,人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。燃氣作為一種清潔的能源并且使用起來較安全,所以城鎮(zhèn)燃氣管道建設得到重視并得到了發(fā)展,但在建筑燃氣管道設計過程中遇到了不少的難題。城鎮(zhèn)的發(fā)展的一個重要指標就是高層建筑的建成,特別是住宅小區(qū),高層建筑中燃氣管道設計中需要考慮燃氣技術是否先進及使用燃氣是否安全,還要考慮建筑物的沉降量、附加應力和垂直管道長度、熱膨脹量等因素。城鎮(zhèn)燃氣的使用最重要的一環(huán)節(jié)就是保證燃氣安全地傳輸?shù)矫考颐繎糁校赃€需要做好燃氣管道的防腐工作。
2 燃氣管道的防腐
燃氣管道在設計時考慮到城鎮(zhèn)的特點、燃氣管道工程施工的成本以及《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》的規(guī)定等,采用符合各方要求的并且設計質量高的暗埋式燃氣管道,做好燃氣管道的防腐防修工作。
2.1燃氣管道腐蝕的原因及分類
燃氣管道腐蝕的原因是受水汽和堿性液的作用。不同物質接觸燃氣管道則會發(fā)生不同程度的腐蝕,可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。根據腐蝕的不同部分又可以分為內壁腐蝕和外壁腐蝕。日常生活中所用的燃氣含有很多腐蝕性的化合物,如二氧化碳、硫化氫、硫化物等,金屬管道運輸?shù)娜細鈺l(fā)生化學腐蝕。有些時候管道中還存在著水,這就會在管道內壁形成親水膜,這些導致發(fā)生電化學腐蝕。燃氣管道建設可以采取明敷式設計和暗埋式設計,但是這些管道還是會發(fā)生外壁腐蝕。暗埋設計的燃氣管道腐蝕比較廣,管道管壁的受腐蝕程度差不多,從而很少發(fā)生管線的穿孔、擊破,一般導致的是電化學腐蝕。
2.2燃氣管道的防腐措施
燃氣管道工程比較浩大,使用時間較長,一般在城鎮(zhèn)小區(qū)建設期間施工,很少進行更換管道,即使更換管道也比較麻煩。所以在整個燃氣輸送管道網中,對燃氣管線采取一系列的防腐設施,如聚乙烯粘膠帶、石油瀝青玻璃布等。此外,還有一些輔的陰極保護措施防止管道腐蝕。燃氣管道根據腐蝕的不同部位進行分類,所以對燃氣管道采取的防腐措施也應該有所差別。暗埋式管道的設計依據是加強燃氣管道和土壤之間的電阻,從而降低電偶腐蝕。選擇鑄鐵管、塑料管及其他非金屬等耐腐蝕的管道防止內壁腐蝕。除了從管材上著手,還可以在燃氣管線內壁作內涂層處理,借助合成樹脂或環(huán)氧樹脂來增加管道的性,降低了管道內壁的粗糙度,提高了管線的傳輸能力,并起到了防止內壁腐蝕的作用。此外,在輸送燃氣前,我們凈化燃氣,去除燃氣中的雜質。
對于外壁腐蝕的管道可采用聚乙烯防腐膠帶或熱收縮膠帶作為外防腐層,通過外防腐層人為地隔絕燃氣管道與外界的接觸。管道里的水汽會腐蝕燃氣管道,為了防止防腐層破損或水蒸氣進入,所以清洗燃氣管道周圍的雜物、碎片、垃圾等。在城鎮(zhèn)小區(qū)建設施工過程中,把燃氣管線包圍在墻面內,并且包裹厚度厚些覆蓋在燃氣管道上,更好地保護燃氣管線。同時要做好在墻引出處的燃氣管道的套管處理,在套管兩端用柔性防水材料密封處理燃氣管道。
3 燃氣立管的伸縮與變形補償
3.1燃氣立管的熱伸縮與自重
高層住宅立管的自重和熱脹冷縮產生的推力在達到一定程度時,燃氣管道會產生變形、扭曲 、 斷裂,引發(fā)事故。對于管道自重在立管底部設固定支座以承受立管自重,并在每層設管夾限定立管。對于熱伸縮立管因環(huán)境溫度變化熱脹冷縮,應以立管底部為固定端,頂端為自由端,使之有自由伸縮的余地。當住宅燃氣管道自重和收縮熱膨脹產生的應力達到一定限制程度時,天然氣管道將產生畸變,扭曲,斷裂,甚至引起重大事故。
燃氣立管自重伸縮的不同情形采取不同的措施,安裝固定支架在垂直管的底部來承受立管重量,并用管夾來限定立管自身的重量;立管受環(huán)境溫度影響而收縮與擴張管,對同一立管進行固定,立管頂部為自由端,固定底部端,保留中間部分為伸縮段。根據燃氣立管的變形設置一個或多個波紋補償器。小區(qū)建筑除了電梯以外,都有消防通道,可在樓板、樓梯平臺或墻壁間設置預埋套管使燃氣立管從中穿過,并且還要用填料填實套管與立管之間的間隙,以固定立管,更好地進行軸向移動。為了解決燃氣立管的重量和熱膨脹問題,在小區(qū)住宅的立管底部設置固定插座,并在每層角鋼進行立管的固定,每兩層設置一個活動連接,每七層設置一個隔離閥,還要把波紋補償器設置在合適的位置。
3.2燃氣立管的變形補償
高層建筑的燃氣管道立管長度較大,而當燃氣管道安裝到投入運行后,由于環(huán)境溫度的變化,導致管內存在的溫差使管道產生了應力,并且燃氣管道自身的重量也將壓迫管道,導致管道下沉,并沿著軸向產生形變。
隨著城鎮(zhèn)化的推進,小區(qū)的建筑高度越來越高,由于小區(qū)建筑的燃氣管道比較長,當在燃氣的運輸使用過程中,外界環(huán)境溫度的變化導致燃氣管內的溫度差使應力,導致燃氣管道自重壓迫管道,管道下沉,發(fā)生形變。為防止溫度差異過大導致管道變形,把支撐墩設置在立管的底部。城鎮(zhèn)小區(qū)燃氣管道一般使用鋼管。對燃氣立管的變形補償,立管變形影響波紋管的伸縮,從而改變立管的溫度應力,我們必須先計算立管的最大變形量,對立管上的波紋管進行分段設置。在立管上使用撓變管道補償裝置,從而減少小區(qū)建筑物震動對燃氣管道的影響。
4結語
目前建筑設計的不斷革新變化,燃氣管道設計者應該擯棄舊的設計思路,在按照國家燃氣管道設計規(guī)范的要求下,實行客戶至上、安全首要的工作原則。在進行建筑燃氣管道設計時,必須全面的考慮各方面因素。在設計前期,設計人員要實地考察建筑的布局,和用戶就建筑布置位置、管道布局、及施工要求等方面進行充分的溝通和商議。在進行建筑燃氣管道設計時要務必為用戶著想,著重改善設計質量,創(chuàng)造和使用先進的施工技術和設計想法,提高管道的設計效果,讓用戶感到滿意,確保用戶的用氣安全。
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關鍵詞:城鎮(zhèn);燃氣管網;設計
中圖分類號:TU996 文獻標識碼:A
近幾年我國城市建設速度不斷加快,居民生活水平不斷提高,對燃氣需求量增大,為滿足實際生活需求,燃氣管網系統(tǒng)范圍不斷擴大,相應的也更為復雜。從現(xiàn)狀分析,隨著城鎮(zhèn)燃氣管網規(guī)模的不斷加大,受各方面因素的影響也就更大,為提高管網系統(tǒng)設計效果,需要從多個角度出發(fā)。遵循管網設計原則,在確定研究要點的基礎上,做好各個細節(jié)的控制,減少設計問題的發(fā)生。
一、城鎮(zhèn)燃氣管網概述
燃氣管網系統(tǒng)是城鎮(zhèn)基礎設施的重要部分,其建設效果代表了城市現(xiàn)代化建設水平,同時更是在根本上決定了居民生活質量。對于城鎮(zhèn)燃氣管網來說,為滿足實際需求,現(xiàn)在系統(tǒng)結構越發(fā)復雜,涉及到的部分更多,在對其進行設計時,需要確定關鍵部分,有側重點的采取措施優(yōu)化。
一般主要包括幾個方面:第一,低壓、中壓以及高壓等不同壓力燃氣管網,其中低壓燃氣管道壓力小于0.01MPa,中壓B燃氣管道壓力為0.01MPa~0.2MPa,中壓A燃氣管道壓力為0.2MPa~0.4MPa,高壓B燃氣管道壓力為1.6MPa~2.4MPa,以及高壓A燃氣管道壓力為2.4MPa~4.0MPa。第二,儲氣站。第三,城市燃氣分配站或者壓送機站、調壓計量站以及區(qū)域調壓室。第四,電訊自動設備,以及電子計算機中心。
二、城鎮(zhèn)燃氣管網設計原則分析
1 自動化原則
為滿足城鎮(zhèn)發(fā)展實際需求,必須要基于現(xiàn)代化以及自動化要求進行研究,從自動化角度出發(fā),針對燃氣管網實現(xiàn)自動化控制。想要有效實現(xiàn)自動化控制,下一控制單元操作需要經過上一控制單元運行情況決定,這樣在進行管網設計時,就需要嚴格按照專業(yè)規(guī)范來進行,做好各項參數(shù)的計算與控制,提高設計方案的技術含量。尤其是要重點分析操作單元運行參數(shù),在滿足管網輸送工藝要求前提下,將整體費用作為目標,對調壓站入氣口流量、壓縮機數(shù)量以及調壓站出氣口流量等參數(shù)進行優(yōu)化設計。
2 目標化原則
城鎮(zhèn)燃氣管網的設計,還需要遵循目標化原則,即在進行結構設計時,需要從多個角度出發(fā),綜合分析燃氣管網運營、建設費用以及結構運行可靠性等因素,取代傳統(tǒng)余量設計方法中忽略成本的做法。由原有的校對分析,轉變?yōu)槎嗄繕嘶木C合優(yōu)選,提高資源利用率,將管網熱力能耗指標、管網投資成本指標以及管網動力能耗指標等調整到最佳狀態(tài),同時確保系統(tǒng)運行時具有較高的穩(wěn)定性、強度以及剛度,在整體上提高系統(tǒng)建設綜合效益。
3 速度化原則
如果城鎮(zhèn)燃氣管網因為設計不當而出現(xiàn)泄露、火災甚至爆炸等事故,勢必會對居民乃至社會帶來重大不良影響,產生嚴重損失。因此,在對燃氣管網進行設計時,除了要保證其能夠正常運行,滿足基礎功能需求的同時,根據管網運行過程中存在的安全隱患,在設計階段結合實踐經驗,建立快速反應與處理安全事故機制。同時,還需要確定專業(yè)工程技術措施,選擇用快速可靠性的優(yōu)化算法,提高管網設計綜合效果。
三、城鎮(zhèn)燃氣管網優(yōu)化設計措施分析
1 合理選擇設計算法
算法是影響燃氣管網設計效果的重要因素,為實現(xiàn)管網系統(tǒng)布局的全面優(yōu)化,需要保證所選算法的合理性。目前所用備選算法為Prim算法與受限最小生成樹算法,對應的實際需求不同,相應的最終實施效果也存在一定差異。以某新建居民小區(qū)燃氣管網設計為例,首先選擇用Prim算法,但是在應用過程中,此算法重點分析管線長度因素,對節(jié)點度分析不到位,最終導致節(jié)點度較大,會對管段流量產生一定限制。為確保燃氣管網正常運行,最終選擇用擴大管徑施工技術,比設計超出項目費用。其次選擇用受限最小生成樹算法,在考慮管網長度的同時,也可以分析節(jié)點的度問題,具有更高的可實施性。
2 重視設計參數(shù)優(yōu)化
城鎮(zhèn)燃氣管網設計時,會受到各項因素的影響,尤其是現(xiàn)在城鎮(zhèn)建設速度加快,管網系統(tǒng)設計時很容易與其他專業(yè)產生交叉,這樣務必要保證各項參數(shù)的合理性與專業(yè)性。燃氣管網設計基本參數(shù)包括管網內徑、壓力差以及節(jié)點輸出流量等,同時還包括管網路徑主要城鎮(zhèn)街區(qū)參數(shù)以及燃氣管段途經區(qū)域參數(shù)設計等。對于各項參數(shù)的選擇必須要合理、科學,且與實際情況相符。例如在確定管網途經城鎮(zhèn)街道參數(shù)時,應包括實際街區(qū)面積、街區(qū)人口數(shù)量以及人口密度等,且各項參數(shù)要真實有效。通過對各項設計參數(shù)的優(yōu)化,來提高燃氣管網設計的可靠性與經濟性。
3 管線選材與布置優(yōu)化
所選管線性能必須要滿足實際運行需求,因為燃氣管道施工后需要長時間處于地下封閉狀態(tài)運行,很容易受地下水腐蝕。為避免出現(xiàn)腐蝕泄露問題,在選擇用鋼管作為基礎管道時,需要對其進行全方面防腐處理。為降低設計成本,應盡量選擇用新型管材,如PE管,可以有效減少腐蝕問題,延長管道服務壽命,在根本上降低維修難度與工作量,縮減施工成本。另外,在布置管線時,要遵循科學性原則,充分分析工程所在地資源分布情況,使得管線布局最優(yōu)化,控制管網建設成本。
結語
現(xiàn)在居民生活燃氣需求量不斷增加,需要在現(xiàn)有基礎上對燃氣管網的設計與施工進行優(yōu)化分析。對于城鎮(zhèn)燃氣管網的設計,應以滿足實際需求為目的,做好工程當?shù)刭Y源分布分析,確保應用最少的成本來完成最優(yōu)的配置,提高方案設計的科學性與經濟性。在滿足管網工程基礎功能運行的前提下,控制建設成本,提高工程建設綜合效益。
參考文獻
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一、整治范圍
全區(qū)城鎮(zhèn)燃氣管道安全生產中的隱患。
二、工作目標
通過專項整治,消除城鎮(zhèn)燃氣管道安全隱患,杜絕重特大燃氣事故發(fā)生。
三、組織領導
成立局城鎮(zhèn)燃氣管道安全生產隱患專項整治行動領導小組(以下簡稱局專項整治領導小組),統(tǒng)一組織領導本次專項整治。領導小組組長由區(qū)城管局分管領導擔任,局相關職能處室、執(zhí)法中隊以及各管道燃氣公司負責人為成員,領導小組辦公室設在局公用科(具體名單見附件)。
各管道燃氣公司也要成立相應的領導小組,統(tǒng)一負責本供氣區(qū)域的專項整治行動。
四、工作步驟
本次專項整治自2011年5月15日至10月30日。分三個階段進行:
(一)動員部署階段(5月30日前)
各管道燃氣公司成立相應的專項整治領導小組,制定本公司專項整治實施方案,明確專項整治要求和工作責任,進行專題動員部署。
(二)整治驗收階段(6月1日~10月20日)
各管道燃氣公司對檢查中發(fā)現(xiàn)的隱患,要根據各自職責要求,對在規(guī)定期限內無法落實整改的,要及時專題報告,行業(yè)主管部門負責隱患整治的驗收工作,并及時以書面材料上報市局專項整治領導小組辦公室。
(三)總結分析階段(10月21日~10月30日)
各單位對轄區(qū)內專項整治的情況進行總結分析,總結推廣好的經驗、做法,查找存在的問題,加以研究、商討,及時改進。
五、工作要求
(一)高度重視,加強領導。燃氣管道安全工作事關國計民生和人民生命財產安全,各單位要高度重視本次專項整治行動,加強領導,明確責任,落實措施,全面整治,確保燃氣管道隱患的消除。
(二)條塊結合,屬地為主。局專項整治領導小組負責全區(qū)專項整治的綜合協(xié)調,各管道燃氣公司專項整治領導小組負責轄區(qū)內專項整治的組織實施。
關鍵詞:隨橋敷設;燃氣管;安全技術
Abstract: from the standard requirement, risk analysis, safety technology with the bridge to the gas pipe laying, and also to the problem put forward relevant safety technical measures.
Key words: laying with bridge; Gas pipe, Security technology
中圖分類號:P624.8文獻標識碼:A 文章編號:
1.前言
在燃氣管道施工過程中經常會碰到象過江或河這種穿跨越工程,但基于以前的大部分橋梁在設計時并沒有考慮燃氣管位,因此我們往往會選擇隨橋進行敷設。目前的橋梁的長度一般都能達到上百米,上千米的也不少見,如隨橋敷設的燃氣管道一旦發(fā)生事故,易造成交通癱瘓,嚴重時甚至還會導致重大交通事故,造成人員傷亡。為此,我們有必要對隨橋敷設的規(guī)范要求、危險因素分析及應采取的安全防護和處理措施進行詳細的探討,以便能合理指導燃氣管道進行隨橋敷設。
2.規(guī)范要求
目前對于燃氣管道進行隨橋敷設的相關規(guī)范及內容如下:
(1)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006 的第 6.3.10條規(guī)定:“燃氣道通過河流時,可采用穿越河底或采用管橋跨越的形式。當條件許可也可利用道路橋梁跨越河流”。
(2)《公路橋涵通用設計規(guī)范》JTGD60-2004 的第 3.3.6 條規(guī)定:嚴禁天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流。
(3)《城市橋梁設計規(guī)范》CJJ11-2011 第 2.0.10 條規(guī)定:不得在橋上敷設污水管、煤氣管和其它可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管。如條件許可,允許在橋上敷設電訊電纜、熱力管、自來水管、電壓不高于 10 kV 配電電纜,但須采取有效的安全防護措施。在城市郊區(qū)橋上,允許通過直徑不大的煤氣配氣支管,其敷設位置宜在橋梁欄桿外側,并保持適當距離。
燃氣管道隨橋敷設問題是符合《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》的規(guī)定,并不符合《公路橋涵通用設計規(guī)范》、《城市橋梁設計規(guī)范》的相關規(guī)定。
雖然《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》屬于國家標準,《公路橋涵通用設計規(guī)范》、《城市橋梁設計規(guī)范》是行業(yè)標準,原則上是國家標準的效力大于行業(yè)標準。但為協(xié)調好燃氣行業(yè)與相關行業(yè)的關系,燃氣管道建設單位在沿橋敷設燃氣管道時,首先應當取得當?shù)亟煌ㄖ鞴懿块T審批同意,并應當根據《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》采取相應防護措施。
3.危險因素及后果分析
隨橋敷設燃氣管道主要危險因素有:
(1)由于燃氣受到外界腐蝕或不可預知的原因發(fā)生天然氣管道泄漏,。
(2)橋附屬設施如給水、排水及電纜等檢查維修時,如不按照規(guī)定施工,可能對天然氣管道的運行安全產生影響。
(3)橋發(fā)生重大交通事故,損壞橋面護欄,對天然氣管道造成威脅。
(4)期超負荷運輸或不可預知的原因可能會引發(fā)大橋的不均勻沉降或橋面沉降、斷裂、塌陷等情況,對架設的天然氣管道產生持續(xù)壓力,破壞天然氣輸氣管道壁的內外壓力平衡,導致燃氣管道產生彎曲變形甚至損壞。
隨橋敷設的燃氣管道如造成燃氣泄漏。燃氣泄漏產生的后果主要有以下幾點:
(1)燃氣管道一旦因各種原因導致發(fā)生大量泄漏,由于管道內的壓力,可使天然氣無限地擴散,如延續(xù)不斷,就是一個很好的導火索,一處引燃即波及一片,影響交通安全。
(2)天然氣在管道內的流速是限定在安全的范圍內的,如果管道上出現(xiàn)微小的破損,將在破損部位發(fā)生小孔噴射。高速噴射的天然氣在流動過程中可產生高電位靜電,特別是當氣體中含有其它微粒時,其靜電危險更大,遇閃火等引火源會引起爆炸。
(3)過江燃氣管道屬于兩岸的連接線,一旦燃氣管道發(fā)生事故,對兩岸用戶的正常用氣將產生極大的影響,輕則影響下游用戶的正常生產生活,重則有可能引發(fā)進一步的安全事故
(4) 將對附近大橋的安全產生影響。如可能會發(fā)生爆炸、燃燒,造成橋基下沉、塌陷等情況,導致交通中斷,甚至引發(fā)重大交通事故。
4.安全技術措施
對于燃氣管道沿橋敷設提出一些設計、施工和運行中應采取的措施,以確保工程的安全。
結合相關規(guī)范與實際工程建設經驗,應采取的主要安全技術措施有:
(1)管道燃氣的輸送壓力不大于0.4Mpa;
(2)敷設于橋梁上的燃氣管道采用加厚的無縫鋼管或者焊接鋼管,盡量減少焊縫,對焊縫進行100%無損探傷;
焊縫質量的好壞對管道安全運行安全影響很大,從一般事故來看,大部分事故來自于焊縫斷裂泄漏。過橋管道焊接工藝建議采用氬弧焊打底,電弧焊蓋面的作業(yè)方式。焊縫檢測除了外觀檢測外,最主要手段就是X射線無損檢測,100%比例檢測已經是最高級的核查,以確保焊縫質量。
(3)跨越通航河流的燃氣管道管底標高,應符合通航凈空的要求,管架外側設置防護樁;
(4)在確定管道位置時,與隨橋敷設的其他管道間距應符合現(xiàn)行國家標準《工業(yè)煤氣安全規(guī)程》GB6222支架敷管有關規(guī)定;
隨橋敷設燃氣管道允許跨距的大小,取決于管材的強度、管道截面剛度、外荷載的大小、管道允許的最大撓度和管道坡度等。
(5)管道應設置必要的補償和減振措施。
由于陽光的照射,管道表面溫度變化大,使管道軸向長度發(fā)生變化,并產生拉(壓)應力。兩端固定的鋼管由于伸縮而產生附加應力,如果附加應力超過了許用應力,鋼管就有被破壞的危險,以致發(fā)生燃氣泄漏事故。為此,當管道上的位移量ΔX不能自然補償時,就必須采用補償器來補償。補償器也叫膨脹節(jié)。通常可分為回折彎式補償器、波形補償器和填料函式補償器三種。燃氣管道最常采用的是波紋補償器調節(jié)、補償由溫度變化而引起管道長度的伸縮。
(6)對管道作較高等級的防腐保護;對于采用陰極保護埋地鋼管與隨橋管道之間應設置絕緣裝置;
由于水面上方空氣溫度較多,燃氣管更容易凝結冷凝水,從而造成對鋼管腐蝕,為此對管道采用較高等級防腐十分必要。
管道及焊縫防腐涂裝建議要求采用“環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+綠化橡膠面漆”各兩道的涂裝結構,所有支架及受力構件在安裝前全部進行熱鍍鋅處理,可有效避免銹蝕對鋼結構支架造成的損害,減少維修、保養(yǎng)次數(shù),降低運行成本,延長支架的使用壽命。
管道投入運行后需要不定期察看防銹漆的剝落情況,及時修補,根據總體腐蝕情況,定期重新涂刷防銹涂料。
(7)跨越河流的燃氣管道支座(架)應采用不燃燒材料制作。
(8)管道兩端設置控制閥門;燃氣管道在過橋前及過橋后的兩端,分別設立一只埋地電動閥門一旦發(fā)生故障或特殊情況,就可以利用這兩只閥門將燃氣氣流切斷,控制事故發(fā)散。
【關鍵詞】燃氣 管網 運行 安全
中圖分類號: TU996.6+2 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
在這個時代中,燃氣已經成為了人們生活中的一個重要組成部分,它體現(xiàn)著一個城市的發(fā)展狀況,我們國家的很多城市都設置了管線燃氣裝置。由于西氣東輸項目落實到實處,燃氣呈現(xiàn)出大規(guī)模的管線化已經成為了時展的一個顯著特色。各地的政府機構要認真的關注管線建設活動,同時相關的群體等還要做好協(xié)調活動。
一、城市燃料燃氣化、城市燃氣管道化是城市現(xiàn)代化的重要標志之一,管道燃氣的使用在城市越來越普及,隨著國家西氣東輸工程的實施,不僅大中等城市,許多中小城市、城鎮(zhèn)也加入到管道燃氣的使用大軍中,燃氣管網也在不斷發(fā)展延伸,各種對管網設施及用氣安全構成威脅的因素越來越多,而城市各類工程建設頻繁,人口密度大,燃氣管網運行安全問題日益突出。
二、城市燃氣管網安全運行存在的問題
1、對地下管網缺乏規(guī)范管理,增加了不安全因素
近年來,隨著城市規(guī)模的不斷擴大和舊城區(qū)的改造,給燃氣管道敷設帶來了便利條件,給發(fā)展燃氣管道用戶提供了新的機遇。與此同時,由于城市管理的條塊分割,對地下管線缺乏規(guī)范管理,少數(shù)建設單位不按規(guī)范施工,有些市民安全意識薄弱都給城市燃氣管網運行增加了不少安全隱患。局部地區(qū)嚴重威脅著城市燃氣管道的安全運行。
2、違章建筑嚴重影響了城市燃氣管網及設施的安全運行
城市燃氣管網和設施上的違章建筑是埋設在城市中的嚴重安全隱患,少數(shù)居民亂搭亂建,有的占壓在燃氣管線上,有的將燃氣調壓設施封閉在違章建筑內,燃氣搶修維修人員無法進行正常的維護保養(yǎng)工作,只要燃氣管網及設施被損壞漏氣,極有可能造成嚴重的燃氣安全事故。造成燃氣管網和設施上違章建筑的原因是多方面的,有歷史的原因:如相關的城市管理法規(guī)不健全,過去城區(qū)地下管線施工沒有完全納入建設規(guī)劃監(jiān)管的范圍,導致地下管線資料不全;有經濟利益驅動的原因,有的單位為了小集體的利益,在未辦理規(guī)劃手續(xù)的情況下,擅自在燃氣管道上及調壓設施旁亂搭門面房,也有的單位和個人為擴大占地面積,私自在調壓箱安全距離的空地內搭建擴建各種違章建筑。有的違章建筑內住人,有的違章建筑內開飯店、開茶樓,有的違章建筑內做廚房,一旦燃氣管道被損壞,造成燃氣大量泄漏,其后果難以預料。
3、道路和建筑施工損壞燃氣管道,造成燃氣泄漏安全事故
隨著城市建設步伐的加快,城市道路及舊城改造建筑施工頻繁,再加上城區(qū)通信電纜、電力電網地改造給燃氣管線安全運行帶來了很大的安全隱患,燃氣管線及設施被施工挖斷及損傷的現(xiàn)象時常發(fā)生,屢見不鮮,少數(shù)施工單位不按規(guī)范施工,破壞了燃氣管線隱瞞不報,也不通知燃氣企業(yè)維修,仍將被損壞的燃氣管線掩埋地下,給燃氣管線運行留下了安全事故隱患。今年常德華油燃氣公司管轄區(qū)域1-9 月份由于道路施工等外界因素損壞燃氣管線先后10 余起,造成居民用戶不能正常用氣,商業(yè)用戶不能正常經營,所幸沒有造成人員傷亡事故。
4、燃氣管道安裝工程質量監(jiān)管不到位,給燃氣管線運行留下了安全隱患
在燃氣管道安裝施工過程中,由于監(jiān)理公司現(xiàn)場工程質量監(jiān)理工程師、建設單位施工現(xiàn)場管理人員及施工單位現(xiàn)場質監(jiān)員對燃氣管線安裝施工質量管理不到位,有的溝槽深度達不到要求,有的鋼管在埋設過程中,將沒有做好防腐處理的鋼管,或將已被損傷防腐層的鋼管直接埋設地下,使被損壞防腐層的鋼管直接與土壤接觸,加上南方土壤潮濕,從而加快了燃氣管線的腐蝕,使原來可以使用20 年-25 年的管線只能用10 年,甚至更短的時間,會因管線銹蝕穿孔而漏氣,給燃氣管線安全運行埋下了安全事故基因。
5、用戶私自改裝燃氣管線,給燃氣管線安全運行及用氣安全造成隱蔽的危害
隨著城市經濟的不斷發(fā)展,城鎮(zhèn)居民居住條件得到了很大改善,生活質量得到了普遍提高,城市大部分居民對房屋裝修的要求也越來越講究,按照燃氣管線《GB50028 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》要求,應采用明裝,不宜采用暗裝,穿越衛(wèi)生間不應有接頭,外加裝套管,但少數(shù)居民用戶為了裝修外表美觀,私自改裝戶內燃氣管線,將燃氣管線密封在裝飾墻內,有的甚至隱蔽在整體櫥柜內,沒有良好的通風條件,也沒有安裝燃氣泄漏報警裝置,給燃氣管線安全運行和用戶的用氣安全造成長期隱蔽的危害。一旦燃氣泄漏,將產生難以估量的后果。
三、城市燃氣管網安全運行對策措施
1、各級政府都必須充分認識到燃氣管道上違章建筑的危害性,加大拆除違章建筑的力度在具體做法上,把拆除違章建筑和燃氣管道和設施改線、移位結合考慮,對于拆除難度很大、拆除資金很多,燃氣管道和設施改線、移位又具備條件,且費用比拆除費用低的開始考慮管道改線設施移位。
2、政府職能部門要嚴格把關地下管線施工報裝審批程序,規(guī)劃、城建等政府的職能
部門在核發(fā)工程施工規(guī)劃許可證時,凡涉及或影響到地下燃氣管線的,應要求建設單位先與燃氣安全主管單位及管線業(yè)主單位進行銜接協(xié)商,工程施工范圍大、工期長的建設項目,政府相關職能部門要組織召集各地下管線業(yè)主單位及工程施工單位召開工程施工協(xié)調會議。并要求施工單位在施工過程中采取相應的防范措施后,再核發(fā)工程施工建設規(guī)劃許可證,以控制施工外界因素損壞燃氣管線造成燃氣泄漏安全事故的發(fā)生。
3、進一步加強燃氣管道安裝施工質量的監(jiān)管工作,提高燃氣管道安裝施工質量
一方面要進一步完善監(jiān)理制度和監(jiān)理程序,另一方面公司要提高燃氣管線施工現(xiàn)場管理人員的業(yè)務素質,要求他們熟悉燃氣設計安裝規(guī)范標準。對燃氣管道的設計、材料選擇,溝槽開挖,防腐處理,管線焊接,管道鋪設及竣工驗收等要有一套完整的質量控制標準和要求。且要明確責任人,確保燃氣管線達到國家燃氣安裝質量標準。
4、積極選擇新材料、新工藝、新技術敷設和改造城市燃氣管道
逐步選用鋼骨架PE、PE 管等新材料,采用新型連接方式的燃氣接入管。結合西氣東輸工程對輸送天然氣要求,對老的燃氣管道,可以采用穿PE 管技術。管道內襯技術,逐步對有隱患的燃氣管線進行改造,這樣既消除了燃氣泄漏安全隱患,又能延長燃氣管線的使用年限。
5、加強燃氣管線及設施的安全巡查工作力度
對燃氣管線調壓箱、閥門井、凝水缸等設施實行分片分段包干責任到人,按照燃氣設備管理要求,定期對調壓器、閥門等設施進行維護保養(yǎng),同時利用先進的燃氣檢漏儀器設備,有重點地對管線進行檢測,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時排除,提高燃氣管線安全運行的科技管理水平,保障燃氣管線及設施的安全運行。
6、加強對市民進行維護管道燃氣設施安全的宣傳工作
利用新聞媒體、電視、報紙等向市民宣傳維護燃氣設施的安全知識及地方燃氣法規(guī),通過宣傳教育,使廣大市民樹立自覺維護管道燃氣設施的安全意識,同時呼吁國家盡快出臺統(tǒng)一的燃氣行業(yè)管理法規(guī),使燃氣行業(yè)的管理工作進入法制軌道,促進燃氣企業(yè)的健康發(fā)展。
結論
城市燃氣管網是城市基礎設施的重要組成部分,燃氣管網的安全運行,關系到人民生命財產安全,關系社會穩(wěn)定,涉及千家萬戶。城市各級政府及其職能部門要高度重視,全社會方方面面要大力關心和支持,用法律的、行政的、經濟的等多種方法和手段綜合治理,確保城鎮(zhèn)燃氣管網安全運行。
【參考文獻】
[1] 劉珺琳.城市燃氣管網安全運行問題及其對策[J]. 中國新技術新產品. 2011(13)