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淺談高壓燃氣輸氣管道安裝
作者:楊廣偉  … 來源:本站原創 更新時間:2012-11-22 14:35:33

淺談高壓燃氣輸氣管道安裝

工程質量監控

  要:通過對燃氣輸氣管道工程監理工作實踐,介紹了監理人員對工程質量進行監控的

基本程序和控制方法。

關鍵詞:、高壓天然氣輸氣管道、作業程序、質量監控。

 

大連大保建設管理有限公司     楊廣偉   曹永忠   郝中會

天燃氣作為一種清潔能源,在全國各大城市已得廣泛開發利用,大連金州新區高壓燃氣輸氣管道工程,就是眾多城市利用天燃氣的一個范例。大連大保建設管理有限公司,通過參與該項工程施工監理投標,并獲得中標權,有幸為燃氣輸氣管道工程施工提供監理服務。筆者作為該項目監理部成員,一直鑒證輸管工程施工全過程,對施工過程中的質量控制有切身感受,對如何監控積累了一些經驗,愿與監理同仁分享。

1、工程概況

該工程是大連金州新區德泰港華燃氣公司,歷年來輸氣管道建設投資規模最大、一次敷設管道距離最長、輸氣管道直徑最粗、供氣覆蓋區域面積最廣,是大連金州新區十二五重點惠民工程。該工程管道起點于大連金州新區門站,北到中石油大連松嵐分輸站,東到金州新區燃氣二廠。該工程設門站(計量站)一座,高中壓調壓站二座,高壓管道22,設計壓力4.0mpa,管道直徑DN700/350/300,管網設施采用遠程遙測遙控(SCADA)系統,工程總投資10222萬元。

2、監理準備工作

為圓滿完成監理工作任務,為建設單位提供可信的服務,項目監理部組成后,在正式進入施工現場之前,主要的準備工作有以下幾個方面:

2.1、熟悉圖紙和路由。圖紙是監理人員進行質量控制的重要依據,反復閱讀圖紙,把握圖紙對工程施工質量要求、施工程序、工法和工藝標準,在此基礎上對管道路由進行實地踏勘,進一步了解管道地面路由障礙和施工的難點重點部位,為質量預控做好思想準備,實踐證明這一步的準備工作是非常必要的。

2.2、學習燃氣輸氣管道工程施工驗收規范。燃氣輸氣管道工程和其他工程一樣,質量標準有國家標準,也有行業標準,但無論是國標還是行標,都是監理人員應當掌握和共同遵守的標準。為把握質量控制的方方面面,項目監理部先后組織學習了GB50369-2006《油氣長輸管道工程及驗收規范》、SY/0402-2000《石油天然氣站內工藝管道工程施工及驗收規范》、SY/T4.71-93《管道下向焊接工藝規程》、GB50236-98《現場設備、工業管道焊接工藝施工及驗收規范》GB/T12605-2008《無損檢測金屬管道熔焊環向對接接頭射線照相檢測方法》、SY/T1327《石油天然氣鋼質管道對接環焊縫全自動超聲波檢測》、SY/4208-2008、SY/T4109《石油天然氣鋼質管道無損檢測》、《石油天然氣建設工程施工質量驗收規范輸油輸氣管道線路工程》GB/23257-2009《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》、SY/T0019-97《埋地鋼質管道犧牲陽極保護設計規范》、SY/T0516-2008《絕緣接頭與絕緣法蘭技術規范》等。在學習規范標準的過程中,做到掌握一般標準,牢記強制性標準,最終達到把握程序、熟悉工藝、堅持標準、分步監控的目的。

2.3、編制監理規劃和監理實施細則。項目監理部通過組織熟讀圖紙、實地勘察路由、學習掌握檢測規范標準等活動,認為編制監理規劃的時機已成熟,同時標志監理工作進入實際操作階段。監理規劃和監理實施細則,是開展監理工作的指導性文件,特別是對施工難點部位的質量控制,要有具體的方法和措施,同時也為建設單位考評監理工作提供依據。

2.4、對施工單位進行考察摸底。一般情況下,施工單位如通過投標獲得施工項目,應該具備完成工程施工任務的能力,但在實際工作中,經常遇到投標時的能力與實際能力有較大差距,帶著這一疑點,項目監理部對施工單位進行實地考察,并將作為監理前準備工作的重要內容之一。掌握施工單位的施工組織能力、管理能力和施工機械設備的配備情況,有利于對施工質量、施工安全、施工進度的控制,做到知已知彼,方能實現有效監控。通過考察摸底,認為施工單位的實際能力與投標文件承諾的能力基本相符,心中的疑點消除,增強了做好質量控制的信心。

3、施工過程中的質量監控

3.1、對測量放線的監控。測量放線是燃氣管道安裝施工的第一道工序,施工單位應當根據設計圖紙,在地面上確定管線的具體位置,通過放線,清除線路中的障礙物,明確管溝開挖施工的難點,為管溝開挖做準備,為所需管道、配件數量提供依據。對圖紙與實地不符、實地確實無法通過的地段,應當及時提出設計變更意見。

3.2、對管溝開挖的監控,管溝開挖,是然氣管道安裝的第二道工序,管溝開挖的寬度、深度、標高和平整度等,都是監理人員應當控制的內容,為此項目監理部要求,每一臺挖掘機必須有一名測量員和一名清溝人員跟隨,以保證管溝開挖的寬度、深度、標高和平整度符合設計要求。由于地下管線較多,為了不損壞其他管線,挖掘前采用人工挖探坑的方法,找準其他管線的位置和深度,特殊地段的挖掘應設專人指揮,通過多種措施,大大減少管溝開挖過程中對其他管線的損傷,較好地保證了管溝開挖質量。另外,在管道施工中還采用了頂管施工,當管道穿越主干馬路、輕軌線和河道時,無法采用大開挖的施工方法,該工程頂管直徑為1.8米、長2米一節的混凝土預制管,采用人工和機械相結合的頂管方式,主要是通過施工人員先將頂管前方挖掘1-1.5米,然后采用液壓千斤頂將預制管件頂入,挖空一段頂入一段,這種頂管方法雖然比較原始,但比較安全,頂管進度也較快,在土層和一般風化巖層,采用3人一組,倒班作業,每天進尺可達5-6米,最大頂管長度可達150米。頂管施工其作業基坑為深基坑,其深度達8-10米,安全防護是安全監理控制的重點,必須按深基坑安全作業標準,采取安全防護措施,確保深基坑作業安全。該工程共有處頂管穿越,總長度285米,其中最長一段86米,頂管方向(上下左右)控制20以內,保證了頂管質量和施工安全。

3.3、對管道進場前的質量監控,該工程為高壓燃氣輸氣管道,采用的是DNФ700/350/300直縫焊接管,其管道的焊接質量、管口的圓度、管口的坡口角度、管道外層防腐等,均為進場前控制的內容,因此監理人員在收取管道出廠合格證、質量證明和檢驗報告的前提下,還深入生產廠家檢查其焊接和防腐材料合格證,焊接和防腐生產工藝、生產過程,按每一公里為一個檢驗批次,并對進場的每節鋼管編號進行登記。只有在各種資料齊全、外觀檢查無明顯質量問題的情況下,才允許卸車,該工程全線進場管道共計      節,進場檢測合格率為100%,該工程管件分別為彎頭和閥門,彎頭由國內廠家生產,由于管徑粗,施工現場無法加工,管道彎頭都必須提前預訂。閥門大部分為進口件,監理人員不可能出國監造,主要控制手段是對閥門經銷商提供的產品合格證、進口檢驗報告單的合法性和產品外觀質量進行檢查,不符合設計標準的產品同樣禁止使用。

3.4、對管道焊接質量的監控,管道焊接是然氣輸氣管道安裝的重要環節,焊接質量的好壞,關系使用質量和使用安全,為確保焊接質量,首先對焊工技能進行考核,要求焊工必須持證上崗,對焊接件進行試焊,對試焊的焊件進行無損探傷檢測,符合要求的焊工才允許在工地作業。該工程管道焊接使用MPS-500逆變式多功能弧焊機。采用的是手工向下焊的焊接方法,每道管口必須按管口打磨除銹、管口組對、管皮加熱、點焊固定、使用美國(赫伯特)進口焊條打底焊、填充焊、面層焊等步驟進行,第一層用氬弧焊焊接,焊時必須均勻焊透,并不得燒穿,其厚度不應超過焊絲直徑,以后各層用手工進行電弧焊,每焊完一層,應將焊接產生的藥皮焊渣及金屬飛濺物清理干凈。

每層焊接的起弧點必須錯開2厘米,防止未焊透、咬肉、夾渣、氣孔等焊接通病。每層焊接厚度為焊條直徑的0.8-1.2倍。監理人員對焊接施工質量進行旁站和抽檢,每道工序經外觀檢查合格后才允許進入下道工序。由于施工單位在施工前有技術交底、施工過程中項目經一直跟班作業、監理堅持旁站監督,焊接后通過無損探傷檢測,接頭焊接一次合格率達96%。

 

3.5、對管道焊口進行無損探傷檢測及接頭防腐的監控,對管道進行RT100%檢測,是施工質量控制的一項重要內容,該工程 使 用XH—3005周向探傷機檢測,其方式是采用內透和外透兩種檢測方法,執 行GB/T12605-2008-B級檢測標準。檢測程序:施工單位提供焊接部位監理檢查焊口外觀合格/修復完成簽發無損檢測委托單給檢測單位無損檢測單位拍片/超聲檢測提交檢測結果給監理、甲方、施工單位、鍋檢所不合格的焊口以書面報告通知監理、施工單位由施工單位進行焊口修復監理再次確認無損檢測單位重新復檢。

由于檢測時設備具有放射性元素,監理人員不宜靠近,對其質量的監控,主要是審核檢測單位的資質、檢測人員的崗位證書、檢測儀器檢驗合格證書以及對焊口的檢測的X光片檢查,較好地保證了無損探傷檢測質量。

當對接頭進行無損探傷檢測合格后的下一道工序是接頭防腐,該工程管道采用三層PE防腐結構,底層為熔結環氧樹脂,中間層為膠粘劑,面層為擠塑聚乙烯。三層PE防腐,將環氧涂層的界面特性和耐化學特性與擠壓聚乙烯防腐層的機械保護特性等優點結合起來,極大地提高各自的性能,三層PE可使埋地管道設計使用壽命達到50年。三層PE防腐只能在工廠加工,而管道焊接處(彎頭),在施工現場無法采用3PE防腐工藝,只能使用熱縮帶防腐處理,其對管道加熱、對熱縮帶烘烤溫度、熱縮帶搭接長度等均為監理控制的重點,接頭防腐質量通過電火花檢測,所有接頭防腐全部符合質量標準。

3.6、對管道敷設和管溝回填的監控,管道敷設是采用2-3臺挖掘機當吊車使用,逐段將管道吊起放入溝底,敷設前溝底按設計要求進行撼沙,其厚度不低于15㎝,管道敷設時要有專人指揮,步調一致、統一行動,管道放入溝底后在管道的兩側和上方仍應填入沙子或細土,在管道上方50㎝內不得填入直徑大于20㎝的石塊,回填時還應分層夯實,在距離地面50㎝的深度埋入警示帶,管溝上方回填土應高出地面20-30㎝,作為管溝沉降備用,最終保持管溝地面平整。在回填前應及時進行犧牲陽極樁的安裝,對犧牲陽極樁的使用材料、埋設深度、接點的焊接、連接后電位的測試,均應逐項監控,工程竣工驗收時,各項指標均符合設計要求。

在管道穿越頂管管段時,采用了兩種敷設方法,一是在管道外側每隔8-10米安裝一道滑輪支架,通過前方牽引后面推動,完成管道敷設;二是采用在作業坑內注水的方法,即將敷設的管道一端焊上盲板,在頂入的套管內注入2/3管徑的水(以能漂浮管道為宜)使用挖掘機吊起管道放入水中,利用水的浮力將管道敷設到頂入的套管中,然后將水排出。這種方法最大的優點是防止管道敷設時對防腐層的損傷,并可減輕管道穿越時管材應力集中、扭曲度過大造成管道受傷變形,大大節省吊車吊裝施工時間。施工作業圖如下圖:

 

3.7、管道試壓檢測監控。由于管道輸送的是高壓天燃氣體,管道必須保證不漏氣,因此管道試壓是一項技術難度較大的工作,為保證試壓質量和安全,管道試壓必須精心策劃、嚴密組織。該工程采用注水試壓,在管道試壓檢測監控方面,我們做了以下幾個方面的工作:一是對試壓方案的審定,重點審核試壓的組織形式、試壓管段的劃分。由于該工程管道距離較長,地形高差較大,所以要求試壓管段劃分必須根據實際情況而定,高差大于30米的,試壓管段不超過1公里,并對試壓管段環向應力和強度進行核算;二是對試壓裝置進行檢查,試壓裝置主要包括:空壓機、壓力表、注水泵、升壓泵、電動試壓泵、排氣排水閥門、清管器等。主要檢查試壓裝置產品合格證及鑒定結果和精度;三是檢查上水排水位置,由于管道長、管徑粗,需注入大量的清水,試壓結束后又有大量水排出,因此必須考慮注水的方便和排水安全;四是試壓過程的監督,注水、升壓、穩壓、泄壓過程,是試壓的關鍵環節,每一步都應旁站監理。注水時應先采用流量較大、壓力較低的雙吸離心泵給管道快速上水至滿,再用多級離心泵注入具有一定壓力能量的水,對管道進行升壓,隨著壓力的不斷升高,水的壓縮空間愈來愈小,而升壓速度越來越快,當壓力升至試驗壓力的60%,應及時改用帶有電接點壓力表的電動試壓泵控制升壓速度,當管道壓力升至試驗壓力時能自動斷電,試壓進入保壓狀態。穩壓不少于4小時,并每隔1小時對降壓情況進行記錄。如管道無破裂、無滲漏,而且允許壓力下降值不大于1%試驗壓力時為合格。

另外,如果高壓燃氣管道敷設地形起伏大,管道試壓注水時,為防止管內空氣不能順利排除,形成氣堵,這樣不僅升壓速度緩慢,而且氣體的壓縮性影響了試壓結果的穩定性和準確性。有時試壓管段的最高點并不一定在管道的兩端,而在管道中部,此部位又不適宜開孔排氣。所以,試壓前應預先在管內放置隔離清管器,進水時清管器自然將空氣和水隔斷。清管器在水的推動下運行,壓縮前方空氣,使之從管道末端的排氣口排出,以達到排盡管內空氣的目的。

      試壓完成后,對管道進行泄壓,當管內壓力與大氣壓平衡時,管道低處的水停止流動。為解決這一問題,同樣,試壓前預先在管內放置一個隔離清管器,待試壓完成后,用壓縮空氣為動力推動隔離清管器運行,掃除管道內存積水的目的。

3.8 、工程檔案編制的監控。燃氣輸氣管道安裝工程和其他工程一樣,必須按規范要求隨工程進度逐項建立,為保證工程檔案的及時性、完整性、真實性,項目監理部及時編輯了燃氣管道工程檔案名目,同時對施工單位編報的檔案進行檢查指導,特別是對材料的報驗極為重視,必須保證資料齊全,并堅持先報先驗后使用的原則。項目總監對檔案簽字做到慎重、嚴謹,堅持情況不明的不簽,內容不準確的不簽,施工單位與建設單位意見有分歧的檔案暫時不簽,從而有效地保證了檔案編制質量,實現了監控的目的。

4、結束語

燃氣輸氣管道安裝工程監理,施工階段與房建工程相比,具有作業點多、施工線路長、作業人員高度分散的特點,監理工作使命光榮、責任重大,但只要把握關鍵環節、抓住施工重點、嚴格作業程序、及時巡視檢查、監控指導結合,就能把握質量監控的主動權,不僅獲得良好的監理業績,企業也將獲得良好的社會信譽。

 





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