玻璃鋼管道的施工,是關(guān)系到管道投入生產(chǎn)以后能否正常運行的關(guān)鍵因素,施工質(zhì)量的好壞直接影響到管道系統的運行壽命。所以,玻璃鋼管道的施工,必須按照設計要求,嚴格執行《高壓玻璃鋼管道安裝、維護手冊》進(jìn)行標準化操作,保證施工質(zhì)量。
在實(shí)際施工過(guò)程中,管槽對管道的安裝與日后維護,相當關(guān)鍵。如果管槽深度不夠,管道容易因外力作用而損壞,在冬季,管道還會(huì )發(fā)生凍堵現象;如果管槽底部有尖角石塊,管道回填以后,管道壁會(huì )因長(cháng)時(shí)間的點(diǎn)荷載作用而損壞。所以管槽的施工,必須嚴格遵循設計標準和安裝手冊。對管槽的要求如下:
一、管道開(kāi)槽可采用人工和機械兩種形式。
二、管槽底部寬度應符合設計要求,允許偏差為±100mm,當設計無(wú)明確要求時(shí),管道連接處一側工作面寬度應滿(mǎn)足施工要求。
三、當施工地段存在不穩定土壤或有積水時(shí),應適當增加管槽寬度和槽壁坡度,并采用必要的防塌方及排水措施。
四、管槽開(kāi)挖時(shí),應將土方堆放在管槽的一側,距管槽的邊緣至少0.8m,堆放高度不超過(guò)1.5m。
五、槽底應平整,符合設計深度,管槽底部一定要墊平、夯實(shí),以避免因土質(zhì)沉降形成對管道的剪切力損壞管道。避免急轉彎和高度突然變化,若無(wú)法避免此種情況,應在施工過(guò)程中加上適當角度的彎頭。
六、當管道經(jīng)過(guò)多石地帶或遇硬土層、堅硬土塊、磚頭、瓦礫等情況時(shí),管槽底部要鋪設150mm細沙或者軟土,并且,在管道下槽以后,管道周?chē)鷳眉毶郴蜍浲粮采w做保護層,保護層的厚度至少為200mm。
七、若一條管道槽內敷設多根管道時(shí),應先安裝鋼管,后安裝玻璃鋼管,管道凈間距要在300mm-400mm,能保證正常施工操作為準,管道間用細沙或軟土隔開(kāi)。
八、穿越公路、水渠時(shí),管道在槽底要用鋼套管進(jìn)行保護,以防止地面荷載擠壓,并在套管的兩端和套管內對玻璃鋼管道每隔3m采取扶正措施,使玻璃鋼管道與套管隔開(kāi)。
九、溝槽的彎曲半徑不得小于管線(xiàn)的最小彎曲半徑。
十、管道與地下已有管道交叉時(shí),新建管道除保持足夠的埋深外,與原有管道的凈間距不得小于300mm,如達不到上述要求不得下溝。注意:管道深度一定要符合設計要求。特別是在低洼地段施工和管道穿越溝渠時(shí),尤應注意。
管道穿越溝渠時(shí),管槽深度應以溝渠底部最低處為參照點(diǎn),管道不可裸露在溝渠表面,影響管道日后運行。為避免管槽深度突然變化,可以將溝渠兩側的管槽逐漸加深,最后與溝渠內的管槽深度保持一致,形成一個(gè)坡度,坡度可以根據管道的彎曲半徑來(lái)確定。但是,在實(shí)際施工過(guò)程中,由于施工管理等原因,管槽的深度很難控制,致使管道在投產(chǎn)或者運行時(shí),出現很多問(wèn)題,所以建議,建設單位加強監督檢查力度,監理單位切實(shí)履行監理職能,施工單位認真進(jìn)行施工。
一、人數確定
高壓玻璃鋼管道的安裝所需人數根據管道規格和壓力等級來(lái)確定,以保證管道螺紋上扣扭矩和安裝功效為原則。按照規范要求結合實(shí)際施工情況,推薦下表,供施工單位參考。
管道規格 | 壓力為3.5-14MPa | 壓力為16MPa以上 |
2in2.5in3in | 3人 | 4人 |
4in6in | 6人 | 8人 |
如:對于HVF-16DN50的管道,一般只需要3人即可完成連接任務(wù),一般情況下,由兩人負責對口,然后用帶扳手進(jìn)行螺紋上扣,另一人負責調整管道對直、對正。
二、管的排列方向
管的連接,其排列方向應使內螺紋端朝向介質(zhì)源,即對于連接好的一組接頭來(lái)講,介質(zhì)應該是從內螺紋端流向外螺紋端。為便于管道排列和連接,管道應盡量放在管槽拐彎的外側,因此,管槽的土方堆放要事先考慮好。
三、管道連接
連接步驟:
1、檢查清理:卸下螺紋護套,檢查螺紋,若螺紋的損傷程度超出了合格螺紋的標準(見(jiàn)下述SY/T6267規范中的條款),必須進(jìn)行更換;螺紋有雜質(zhì)異物的,必須清除干凈;有油漬的,要用丙酮清洗(切忌不可用汽油、柴油清洗)。
要等清洗劑完全揮發(fā)之后才可進(jìn)行下一步操作。如果螺紋區有水跡,則需要進(jìn)行除水直到螺紋區干燥為止。用明火烘烤期間要控制火焰與螺紋的距離不小于150mm,防止因過(guò)熱導致表面樹(shù)脂灼傷。管道螺紋區以及管道外觀(guān)在連接前的外觀(guān)檢驗依據為SY/T6267規范中的下述條款:
(1)管道的內外表面不得有肉眼可分辨的沖擊分層,機械劃痕或樹(shù)脂龜裂的深度不得大于管道內外表面富樹(shù)脂層的厚度。
(2)每扣螺紋的齒頂允許有一個(gè)直徑小于3.2毫米的氣泡;允許有直徑小于1.6毫米的氣泡10個(gè);每扣螺紋的齒尖允許有直徑0.4毫米的針孔25個(gè),允許一處高度不大于螺紋高度1/10,長(cháng)度不大于9.5毫米的平螺紋;每扣螺紋根部不得有長(cháng)度大于3.2毫米的斷裂。密封脂的用量如下(供參考):使用方法詳見(jiàn)密封脂使用說(shuō)明書(shū)。
管道規格 | 雙組分用量 (克/根1) | 管道規格 | 雙組分用量 (克/根1) |
DN40(1.5in) | 15.2 | DN100(4in) | 38.5 |
DN50(2.0in) | 18.2 | DN150(6in) | 55.6 |
DN65(2.5in) | 22.7 | DN200(8in) | 77.0 |
DN80(3.0in) | 28.6 |
2、對正連接:
(1)對直對正,防止錯扣;
(2)將帶扳手卡在距管端100-300mm處的管體加厚端上;
(3)轉動(dòng)管道,注意保持扭矩均勻,防止因用力不當造成管口錯位,上扣時(shí)由外螺紋小端開(kāi)始前1/3螺紋長(cháng)度為引扣階段,1/3-2/3螺紋長(cháng)度為上扣階段(使用帶鉗),后1/3螺紋長(cháng)度為緊扣階段。
(4)擰入標準:螺紋按照APIstd5B標準設計,機緊后,陽(yáng)螺紋距陰螺紋外露0-+1扣。
管道連接注意事項:
1、高壓玻璃鋼管應順次逐根連接;
2、連接時(shí),對管道施加的扭矩要均勻,不得突然加力;
3、管道穿越行車(chē)路口連接完畢應及時(shí)下槽,若不能及時(shí)下槽,應對管道采取必要的保護措施,防止損傷;
4、玻璃鋼管道必須對正連接,為避免發(fā)生螺紋錯扣,應保持管道前后對正,上下平齊,連接時(shí)可采用托架來(lái)調整管道的平直度。連接過(guò)程中如果出現扭矩突然加大甚至無(wú)法轉動(dòng)的現象,說(shuō)明螺紋出現錯位,此時(shí)應立即卸下管道檢查螺紋是否損壞。
5、含彎頭的管段應該在管溝下連接,如果在某些特殊地段確實(shí)無(wú)法在溝下連接彎頭,可先在溝上連接彎頭的一端,水壓試驗合格后再在溝下連接另一端并根據彎頭的壓力等級確定在溝下澆注混凝土與否;
8、在溝上分段試壓合格后的管段在溝下的連接方如下:
(1)法蘭連接:先采用玻璃鋼短接將對接的接頭轉換成外螺紋對外螺紋,然后將兩端的外螺紋處各安裝一片玻璃鋼法蘭,接頭對正無(wú)間隙后用螺栓將法蘭緊固;
(2)先采用玻璃鋼短接將對接的接頭轉換成外螺紋對外螺紋,然后在每個(gè)外螺紋處各安裝一個(gè)鋼管箍并連接鋼短接,最后將兩個(gè)鋼短接的接頭對正焊接連接;
9、在溝上連接的管道下溝時(shí)為防止管道因過(guò)度彎曲而損傷,應用兩條繩索順下,繩索間距為兩根管道,繩索的固定位置為兩根管道的加厚區;
10、管道轉角處、穿越處、與鋼管對接處的處理:
(1)管道連接到轉角處,要安裝相應的彎頭和短接。本公司根據施工要求,可生產(chǎn)各種規格的玻璃鋼彎頭和短接通常玻璃鋼彎頭為雙內螺紋,短接為雙外螺紋。用短接可以保證連接完畢的管道內螺紋端始終朝向介質(zhì)源。如果整根管道連接到轉角處因長(cháng)度較長(cháng)需要截取,那么應在截取處制作安裝一個(gè)現場(chǎng)螺紋。現場(chǎng)螺紋制作方法見(jiàn)第四章第一節;
(2)玻璃鋼管與鋼管的連接,要用鋼制轉換接頭由一個(gè)鋼制管箍和一個(gè)鋼制短節組成,其螺紋為API8扣或10扣螺紋,即把玻璃鋼管道的外螺紋與鋼短節的外螺紋用鋼制管箍連接在一起,鋼短節與鋼管進(jìn)行焊接。如遇玻璃鋼管道內螺紋與鋼制轉換接頭連接時(shí),應在玻璃鋼內螺紋處加玻璃鋼短接,嚴禁鋼短接與玻璃鋼內螺紋直接連接,以防因鋼膨脹系數遠大于玻璃鋼的膨脹系數而可能造成拔脫現象。
止推座和固定錨塊的安裝應在管道試壓以前進(jìn)行。止推座必須現場(chǎng)預制,將管件全部包住,中間應用橡膠皮包墊。固定錨塊以現場(chǎng)預制為宜,也可采用混凝土墩預埋螺栓,用U型卡箍將管道固定。
一、止推座,止推座的作用是用來(lái)承受因流體在管道內流向或者管道直徑突然變化時(shí)產(chǎn)生的軸向推力,保護高壓管件,其中包括彎頭、三通及變徑接頭處必須加止推座。止推座通常為混凝土結構對于4英寸以下規格(包括4英寸)的管道,止推座的厚度至少應為200mm;6-8英寸的管道,止推座的厚度至少為500mm。止推座的受力面積的計算以及需要安裝止推座的管件及其推力載荷數據σ=土壤承受值(N/m2),止推座具體尺寸可參照表2固定錨塊尺寸。
不同土壤的承力值參照表:
土質(zhì) | 承力值(N/m2) |
軟黏土 | 47880 |
泥土 | 71820 |
沙質(zhì)泥土 | 143640 |
泥土 | 191520 |
沙質(zhì)粘土 | 287280 |
硬黏土 | 430920 |
二、固定錨塊
固定錨塊的作用是束縛管道,避免因管道沉降所產(chǎn)生剪切力或彎曲應力破壞管道。當玻璃鋼管道與鋼管道進(jìn)行連接時(shí)鋼管長(cháng)度不得小于2米,固定錨塊應安裝在距玻璃鋼管道1米以外,且必須安裝在鋼管一側靠接頭處,安裝時(shí)鋼管與玻璃鋼管道保持水平,絕對不允許有落差,
防止玻璃鋼管道振動(dòng)時(shí)發(fā)生磨損或者引起鋼管與玻璃鋼管道連接處滲漏,對于高壓力等級管線(xiàn)直管段也必須加設混凝土固定錨塊。
三、特殊地質(zhì)條件下以及高壓力等級管線(xiàn)施工時(shí)對管道的固定要求:
1、水塘,水田,河床地段的施工:玻璃鋼管道在上述地段施工時(shí),首先要保證管道要埋設在穩定的土壤層內,鋪設管線(xiàn)時(shí)如果管溝內的積水無(wú)法徹底排凈,要用沙袋將管道壓實(shí)在溝底防止管道漂浮。根據管道的尺寸和壓力等級,每處壓沙袋的數量為2-8只(沙袋重量40-50kg),間距為30-60米。如果上述地段的直管線(xiàn)長(cháng)度超過(guò)500米,則應根據管道的尺寸和壓力等級在直管線(xiàn)上加裝混凝土固定錨塊,用帶橡膠墊的卡箍將管道與混凝土固定錨塊連接在一起,或者將管道的接頭用橡膠板包縛后直接澆注到固定錨塊內,在此類(lèi)地段澆注固定錨塊時(shí)必須采取排水措施,固定錨塊的受力面要澆注在管溝的原土層上。
2、流沙和多石地段的施工:
在流沙地段施工時(shí),為防止管線(xiàn)串動(dòng),需要在管線(xiàn)的下方和上方同時(shí)壓沙袋,下方的沙袋數為2-4只上方的沙袋數為4-8只,間距為30-60米。多石地帶施工時(shí)管道的四周必須保證有不小于200毫米厚度的細土墊層,并根據管道的尺寸、壓力等級和直管線(xiàn)的長(cháng)度加設混凝土固定錨塊。
3、高壓力等級管線(xiàn)直管段固定錨塊尺寸,間距(或沙袋只數,間距)要求:
管道尺寸 (mm) | 壓力等級 (MPa) | 固定錨塊受力面積 (長(cháng)×寬)(mm2) | 固定錨塊間距 (m) | 沙袋間距 (m) | 沙袋只數 (只/處) |
DN40 | 25 | 440×440 | 650 | 200 | 2 |
DN50 | 25 | 550×550 | 650 | 200 | 3 |
DN65 | 25 | 650×650 | 650 | 200 | 4 |
DN80 | 22 | 620×620 | 500 | 200 | 4 |
25 | 650×650 | 400 | 180 | 4 | |
DN100 | 20 | 670×670 | 400 | 180 | 6 |
22 | 700×700 | 400 | 150 | 6 | |
25 | 740×740 | 400 | 130 | 6 | |
DN150 | 12 | 830×830 | 400 | 120 | 6 |
14 | 850×850 | 300 | 100 | 6 | |
16 | 900×900 | 300 | 100 | 8 | |
DN200 | 8 | 750×750 | 300 | 100 | 8 |
10 | 800×800 | 200 | 100 | 10 | |
12 | 900×900 | 200 | 100 | 12 | |
14 | 900×900 | 200 | 100 | 14 |
高壓玻璃鋼管道試壓可分為:?jiǎn)误w試壓、分段試壓、和整體試壓。管道連接完畢在投入運行以前,必須進(jìn)行試壓,以檢驗接頭是否連接可靠。
分段試壓和整體試壓操作步驟:
一、試壓之前,要用回填土或者沙袋將每根管道中部壓住,否則不得進(jìn)行試壓。回填土的厚度至少為500mm。在試壓時(shí)每根管道上的沙袋數不得少于25個(gè)(25kg/個(gè))。
二、試壓時(shí),以水為加壓介質(zhì),在低處注水,從高處排除空氣。
三、緩慢充水,待管道內空氣排盡后,方可進(jìn)行升壓操作,對于距離較長(cháng)的或有高度變化的管道,應用大流量泵注水(例如消防車(chē))以便排除管道內的氣體,如果在特殊施工環(huán)境下無(wú)法排除管道內的殘存氣體,殘存氣體量超過(guò)管道體積的5%,可將管道系統壓力調整為管道的額定壓力進(jìn)行試壓,但試壓前必須采取妥善的防護措施避免出現意外,對于在溝上的分段試壓,高壓彎頭處必須安裝止推卡箍或止推鋼板保證在試壓期間彎頭兩側的管段不出現位移。
四、試壓壓力應為管道額定工作壓力等級的1.0--1.25倍。
五、加壓增量每分鐘不超過(guò)0.7MPa,直至達到試壓壓力,如果加壓過(guò)快,管道內部產(chǎn)生的沖擊會(huì )造成管道壓力過(guò)高而損壞管道。
六、當達到試壓壓力時(shí),應停止升壓,觀(guān)察10分鐘,若壓力降不大于試壓壓力的1%,管體與接頭無(wú)滲漏,然后將壓力降至系統的工作壓力,穩壓4小時(shí),并對管道進(jìn)行外觀(guān)檢查,不滲漏的為合格。
七、在水溏和積水地帶試壓時(shí)為了便于檢查接頭有無(wú)滲漏,應使用水泵將管溝內積水排凈。
八、試壓過(guò)程發(fā)現滲漏時(shí)判明原因后按第四章第二節方法進(jìn)行維修。
試壓注意事項:
必須待混凝土止推座和固定錨塊凝固后才可試壓,試壓過(guò)程中,必須避免壓力波動(dòng)和水擊現象,因為壓力波動(dòng)和水擊產(chǎn)生的壓力要比管道的工作壓力或壓力等級高幾倍或幾十倍,屬于違規操作。對于輸送液體介質(zhì)的管道,絕對不可用空氣或其它氣體進(jìn)行試壓,否則,后果非常危險,屬于違規操作。因為氣體屬可壓縮流體,壓縮過(guò)程中可將巨大的機械能轉換成內能,如果用空氣或者其它氣體試壓,管道一旦失效,由于儲存的能量突然釋放,整個(gè)系統會(huì )發(fā)生抖動(dòng)和振動(dòng),便會(huì )誘發(fā)其它效應。巨大的能量釋放會(huì )對現場(chǎng)人員造成嚴重的人身傷害,并且還能造成管道和其它財產(chǎn)的嚴重損失,對于工程較大,又比較復雜的施工項目,建議在每一局部工程完成后,即進(jìn)行試壓,對于大型或比較復雜的高壓玻璃鋼管道安裝工程應在最初的300m連接完畢以后立即進(jìn)行試壓,以確定安裝方法是否正確,對于保溫的管道必須在試壓合格以后,才可進(jìn)行補口。
為了保證保溫管接頭和管體一致的保溫性能,減少熱損,防止凍堵,保溫管接頭必須進(jìn)行補口處理。保溫層可以現場(chǎng)發(fā)泡制作,也可以使用成品海棉殼,現場(chǎng)發(fā)泡補口步驟。
一、先確定保溫管型號,然后選用直徑大于此管道的保溫夾克皮來(lái)做螺紋段保溫補口,在做DN200保溫管時(shí),需用兩段保溫夾克皮。
二、補口所用夾克皮長(cháng)度應大于兩根管子之間的裸管距離,須蓋住管兩端防水帽。
三、將補口所用夾克皮沿軸向割開(kāi),并在夾克皮背面開(kāi)一孔,直徑為3cm左右,(以便于操作為宜)。
四、將補口所用夾克皮套在裸管處,并用鐵絲將夾克皮沿軸向勒緊。保持夾克皮背部孔向上在做DN200保溫管時(shí),應保證兩段保溫夾克皮軸向開(kāi)口處相互對稱(chēng),以便封住開(kāi)口處。
五、用量杯量取黑、白料,按1:1的比例倒入塑料袋中(用量見(jiàn)附表),搖晃均勻,然后將塑料袋一角撕出小口,迅速將黑、白料混合物從夾克皮背部小孔倒入,用手將夾克皮上小孔堵住,待發(fā)泡結束后將鐵絲、夾克皮取下備用。
六、用熱收縮帶將發(fā)泡區域包好,熱收縮帶搭接1/3寬度,用煤氣噴燈烘烤熱收縮帶,待粘接牢固后熄滅噴燈,補口完畢,使用成品海棉殼補口時(shí),將海棉殼套在裸露處,并適當緊固,按上述方法纏繞好。
各規格標準管道補口所需黑白料用量
規格 | 黑料用量(Kg) | 白料用量(Kg) |
DN40 | 0.15 | 0.15 |
DN50 | 0.17 | 0.17 |
DN65 | 0.19 | 0.19 |
DN80 | 0.21 | 0.21 |
DN100 | 0.28 | 0.28 |
DN150 | 0.39 | 0.39 |
DN200 | 0.47 | 0.47 |
注:本表以保溫層厚度40㎜補口長(cháng)度550㎜為例,其他規格保溫管所需原料用量以此為參考。另:所需原料用量與工作環(huán)境溫度有關(guān),一般早、晚原料用量較多,中午用量較少。
回填前,應先檢查管槽底部是否平整,管道在槽底是否有懸空的現象,管道下面的回填土是否夯實(shí),管槽中的磚、石、木塊等雜物是否清除干凈,管道間距是否符合設計要求,即回填前,應檢查管槽和管道是否符合要求,不符合要求的,要進(jìn)行整改,整改合格后,方可進(jìn)行回填。高壓玻璃鋼管道與鋼管道連接處、彎頭處、三通處,安裝的現場(chǎng)螺紋處,在回填前,管槽底部一定要墊平、夯實(shí),以避免因土質(zhì)沉降形成對管道的剪切力損壞管道。
回填應注意以下事項:
一、無(wú)論在夏季還是在冬季回填時(shí)應先用人工回填軟土將管道的兩側填實(shí),保證管頂以上軟土厚度大于300mm,切不可有尖角石塊、大土塊、凍土塊,然后再用機械設備沿槽壁緩慢回填。
二、管頂300mm以上的回填土可用當地原土,如果在冬季施工,可均勻摻入凍土,但其數量不得超過(guò)填土總體積的15%,且凍塊尺寸不得超過(guò)100mm。
高壓玻璃鋼管道的安裝,不受季節制約,只要按照本手冊的要求施工,管道的安裝質(zhì)量和運行后的各項指標不會(huì )受到影響。在冬季施工的高壓玻璃鋼管道,雖一定程度上受客觀(guān)條件的影響,但必須按照本手冊的要求施工,尤其是管道回填和管槽要求這一環(huán)節,否則很容易在施工過(guò)程中和投產(chǎn)時(shí)出現的問(wèn)題,冬季施工高壓玻璃鋼管道管槽的施工一定要嚴格遵守第三章第一節的規定。
注意事項:
一、冬季施工,螺紋密封脂因溫度低而粘度增加,不易涂抹在螺紋上,解決的辦法是,將螺紋密封脂放在溫度較高處(30℃為宜)保存,現用現取,(如車(chē)廂內)也可將管道螺紋預熱,便于密封脂涂敷。
二、如果條件允許,可以一邊開(kāi)槽,一邊安裝、一邊回填。避免管槽內填入凍土塊。
三、如果連接時(shí)帶扳手打滑,可以在扳手帶上涂抹防滑粉(石英粉)
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