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1、管道工程的施工 1 、概述 长距离管道工程，包括线路工程和站库工程两部分。线路工程主要有管沟的开挖、管道的焊接和清管试压、穿跨越工程、管线下沟及管沟的回填和恢复地貌。站库工程主要有工艺管网、热力系统、动力系统、电气装置、站控系统等项目的安装调试和储罐设施的建造。 目前，我国已初步建立了管道工程施工与验收规范。在管道工程施工过程中，遵循由专业化施工队伍按工程设计和相关的标准、规范施工，由质量监理部门进行全过程的质量监理，是保证工程质量，创建优质工程的基本条件。2 线路工程施工 线路工程具有施工点多，线路距离长的特点。管线总长度一般在数百公里以上，往往同时有数个专业化工程队，采用机械化作业，同时在
2、几个地点施工。施工机械主要包括：推土机、挖掘机、吊管机、发电机、起重和运输车辆及其他专用的施工机具。 施工前，首先由设计部门向施工单位做技术交底和施工图会审；施工区域内的经济作物及构筑物，由业主会同施工单位，按照有关标准核定赔偿金额，并向拥有者进行经济补偿。2.1 线路测量 线路测量是管道工程施工的初始工作，他建立在设计部门对管道沿线详细勘察后确定的管道线路走向的基础上。施工单位按照设计部门提供的施工图进行线路测量、定线、打百米桩和转角桩，全面的标记出管线走向情况。 施工时应注意以下问题：测量桩上标记准确、完整的管道走向资料数据；地势起伏地段和转角桩地段打加密桩；管道沿线遇到地下构筑物或其他隐
3、蔽工程时做出标志；管道沿线不同区段，设计中采用不同管材规格、不同防腐绝缘等级的地方，在分界点上做出标志。2.2 开挖管沟 管沟开挖前，先将施工区内障碍物清除干净，使施工机械可顺利通行。清障宽度一般按20米考虑，特殊区段可适当加宽。 管沟开挖按工程设计进行。石方段开挖可以采用爆破施工，同时采取相应的安全保护措施。开挖管沟的土石方堆放在管沟一侧，另一侧安排布管和施工操作。遇到构筑物或其他隐蔽工程时，应与其主管单位协商，制定可行的通过方案。 管沟开挖后，业主组织设计部门、质量监理和施工单位进行验收，不符合工程设计和施工规范的地段要及时整改。2.3 管道的防腐与运输 为防止地下管道在土壤中的腐蚀，应对
4、钢管做防腐处理。目前我国主要采用在钢管表层进行防腐绝缘和实施阴极保护措施相结合的方法。其中，外防腐绝缘层种类主要有石油沥青、还氧粉末、挤朔聚乙烯、煤焦油瓷漆等。防腐层的选用，首先应适合管道敷设区土层结构条件，其次要考虑经济因素。 管道的防腐，一般在专业化防腐厂进行，然后用专用装卸工具和运输车辆将钢管运到施工现场。钢管运输过程中，要注意保护钢管防腐绝缘层和管材端头。钢管运到施工现场后，由施工单位检查验收。2.4 布管与焊接 管道的布管与焊接在管沟施工侧进行。布管时，钢管要沿管沟摆放，钢管与管沟边缘留有安全距离，防止管沟塌陷和滚管。焊接组装前，对钢管内部进行清扫，管端部位进行除锈处理。 管道敷设改
5、变方向时，采用弹性敷设或弯头连接，弯头连接的曲率半径应能满足机械清管器通过的要求；施工时，焊接材料的选型、管道的焊接工艺及焊缝与防腐补口的质量控制执行相关的标准和规范；不合格的焊缝和防腐补口，按施工规范进行返工。2.5 管道下沟 管道下沟前，按设计要求检查管沟深度和断面尺寸，沟底应平坦无石块，石方段管沟应垫一定厚度的软土层；钢管的防腐绝缘层，一般用高压电火花捡漏仪进行检查，发现被电火花击穿的漏铁处，应进行防腐绝缘层修补。 管道下沟时，配备足够的吊管机和使用专用吊具。起吊时要统一指挥，协调作业，使管道受力尽可能的均衡，轻缓的放至沟底中间部位。同时，施工过程要注意对管道防腐绝缘层的保护和防止发生滚
6、管事故。2.6 管沟回填 管沟回填前，业主组织设计、施工与质量监理单位对管道进行质量检查。检查内容主要包括：管道埋深是否符合设计要求；管道是否有受力和悬空现象；阴极保护测量引线是否焊接牢固；管道防腐绝缘层是否完好无损。查出质量不合格部位要及时整改，整改合格后才允许管沟回填。 管沟回填时，回填土深度和回填土质量应符合工程设计和施工规范的要求；管沟回填完毕，要及时恢复地貌，尽量减轻对生态环境的破坏和影响。2.7 管道的耐压试验 管道在土方回填后进行分段耐压试验，试压段长度依据现场情况确定。试压前先制定试压方案，试压过程可分为强度试压和严密性试压。强度试压不能低于1.25倍的管道设计压力，具体数值与
7、钢管的管经、壁厚、屈服强度及焊缝系数有关，需计算确定；严密性试压，按管道设计压力进行。 试压过程中，输油管道一般用水试压，注水时注意排尽管内空气；输气管道采用空气试压并采取相应的安全措施。试压过程控制，要严格执行试压方案和有关的操作规范。2.8 站段试压和通球扫线 相邻两站管线联通后，需进行站段管道试压，输油和输气管道分别采用水和空气作为试压介质。站段只进行严密性试压，试压过程控制执行试压方案和有关的操作规范。 站段试压合格后，需进行管道通球扫线。输油和输气管道，可分别用水或空气作为扫线介质，如清管器卡阻，应逐步提高水或压缩空气的压力，但最高扫线压力宜控制在管道设计压力以内。一般清管器内携带跟
8、踪仪器，利于卡阻后的查找和故障处理。 大型河流的穿跨越管段，应单独进行试压和通球扫线，验收合格后再与干线连通。2.9 穿跨越工程施工 管线与铁路、公路、河流、峡谷等障碍物相交时，需采用穿越或跨越方式通过。 穿越主要采用：开挖方式、顶管方式和定向钻方式；跨越主要采用：索桥吊跨方式、管道弹性拱跨方式和桥墩支撑方式。一般管道与铁路、公路相交宜采用穿越方式，与峡谷相交或在岩石地质区通过障碍物宜采用跨越方式。穿越或跨越方式的选择，应综合考虑自然环境、水文地质条件、经济性和方便施工与维护管理等因素，择优选择。穿跨越工程施工应符合工程设计和相关法规、技术标准、及施工规范的要求。2.10 管道沿线标志设置 管
9、道沿线需设标志，用来反映管道走向及埋设情况。标志从管道起点至终点按顺序统一编号，标志位置设在管道正输方向的左侧。 标志类型主要有：管道沿线每公里设一个里程桩；管道水平或纵向发生变化时设转角桩；穿跨越段设置穿跨越桩；管道与地下建筑物交叉时设交叉桩；管道干线存在变径或防腐绝缘层材质变化时设结构变化桩；管道沿线设有固定墩或其他地下附属设施时，设置相应的设施桩；管线经过居民区、经济建设区等重要区段，设置警示牌。上述标志应按规范要求，标记相应的数据资料或图形。2.11 线路工程竣工验收 管道线路工程竣工，由业主组织设计、施工和质量监理单位，依据工程设计及相关的验收规范进行工程验收。不符合质量要求的工程项
10、目，由施工单位整改。验收时施工单位应提供以下技术资料：管道敷设竣工图管道设施及管材、管件的质量合格证书管道焊接机械性能试验报告管道试压过程记录管道隐蔽工程检查、验收记录管道穿跨越工程验收记录其他有关管道施工的技术资料 3 站库工程施工 站库是管道线路工程的心脏部位，管输介质在站库内一般可进行计量、存储、加压和升温等项作业。站库工程施工主要包括：站内工艺管网系统、动力系统、热力系统、电气装置、站控系统的安装与试运及储罐设施的建造等项目，其施工工艺与设备安装、调试技术要比线路工程复杂。站库工程施工期，要注意施工单位与设计部门的配合、各施工专业之间的协调、施工质量监控和各系统的试运验收。 3.1站内
11、工艺管网的施工与验收 站内工艺管网，是为实现生产工艺流程所设置的管道系统。施工中应重点注意下述各条款： 3.1.1工艺管网工程施工前的准备 站内工艺管网工程，一般具备以下条件才可开工： 施工方案已批准。 设计及其他技术资料齐全。 设计和施工双方进行了技术交底及施工图会审。 施工选用的设备、管材及其他物质进行了质量检验。 施工现场道路畅通，水、电、汽已能满足施工需要，具备了开工条件。 施工、设计、质量监理人员及施工机械和施工物质基本到位，达到连续施工条件。 3.1.2 钢管的检验 选用的钢管有出厂质量合格证，其各项指标符合设计要求和有关的技术标准。若产品质量合格证中数据不全或对数据有疑问时，需进
12、行质量复验，合格后才可使用。 钢管在使用前需进行外观检查，其表面符合以下要求： 无裂纹、气孔、折叠、重皮缺陷。 无超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷。 焊缝精度及粗糙度符合质量指标。 低合金钢有材质标记。 3.1.3 管道附件的检验阀门、法兰、弯头、三通等管道附件的规格及相关的技术指标符合设计要求，并有出厂质量合格证和使用说明书。管道附件使用前，按使用说明书或有关的技术规范进行检验。主要包括：阀门进行压力试验，试验压力为工作压力的1.5倍，阀门各部位完好、驱动时灵活好用；安全阀安装前，按设计和规范规定的压力及程序进行调压，调压时压力应稳定，调压后进行铅封；法兰、弯头、三通、异径管的规格指标、几何尺寸、
13、焊缝质量、管材外观质量符合设计和有关规范的要求。 3.1.4 管件的预制和组装管件的预制和组装遵循以下原则：焊接材料的选型、焊接工艺、焊缝和管材切割质量，符合设计和施工规范要求。管材对接错边量、坡口尺寸及组对要求，弯头端面周长允许偏差符合技术规范要求。管道补偿器规格尺寸偏差，符合技术规范；补偿器预拉伸前，按技术规范处理并符合设计要求。润滑油系统管路连接，宜采用法兰、活接头和丝扣方式；机泵润滑系统宜采用镀锌钢管。 3.1.5 管网系统试压 管线组装完毕，在防腐和保温项目施工前进行管网系统的强度和严密性试验。试验前先将不能试压的设施用盲板隔开，并进行管线清扫。试验时，一般用水做试压介质。当水源困难
14、时，也可用空气代替，但需制定和采取相应的安全保护措施。强度试验压力为管道设计压力的1.25倍，严密性试验压力为管道设计压力，真空管线试验压力为0.2Mpa。试验过程控制和故障处理，执行试验方案和有关的操作规范。 3.1.6 工艺管网的防腐与保温站内工艺管网需进行防腐和保温施工。施工前对防腐和保温材料进行质量检验，确认质量合格并符合设计及施工规范后才能使用。 防腐部位涂底漆前，金属表面除锈达到质量要求；管线涂漆种类、层数、涂漆作业环境及涂漆质量符合设计和施工规范要求。管网保温作业在防腐施工合格后进行。带伴热管的管线，伴热管敷设在主管线下部45度部位，为保证传热效果两管应贴紧。保温层施工和施工质量
15、，符合设计和施工规范要求。 3.1.7工艺管网的竣工验收工艺管网竣工后由业主组织施工、设计、及质量监理单位，依据设计和施工规范进行验收。质量不合格的项目，施工单位按设计和规范要求进行整改。工程验收时，施工单位提供以下技术资料：工艺管网施工竣工图设计变更通知单隐蔽工程检查验收记录管网试压记录焊缝探伤检查记录设备检查、试压记录附件及材料质量合格证或质量确认资料3.2 动力系统的安装与验收输油泵是输油管道动力系统的关键设备，一般用电动机驱动，无电源地区可采用柴油机驱动。随着输油技术的发展及设备质量和可靠性的提高，为降低工程投资，泵机组的安装正由室内向露天化发展。输气管道，一般利用天然气气田压力直接输
16、送，当气田压力不足时可采用燃气轮机驱动压缩机输送。目前，我国输气管道基本靠气田压力直接输送。随着国民经济的发展和能源结构的调整，我国将加快输气管道的发展。 3.2.1输油泵机组安装前的准备泵机组安装前准备工作主要包括：设备采购方、施工单位与设备生产厂家共同对设备开箱检验。设备质量、型号规格及配备的附件、技术资料应符合购货合同并满足设计要求。按设备生产厂家规定和有关的技术规范，确认输油泵和动力设备（电动机或柴油机）是否需要解体或抽心检查。如需要，则按厂家规定和操作规程进行。依据工程设计和技术规范对泵机组的基础进行检查和验收。 3.2.2 输油泵机组的安装 泵机组安装主要遵循以下原则： 室内安装宜
17、选用防爆型电机作为驱动设备，若采用非防爆型设备，泵与驱动设备之间应设防爆墙；地脚螺栓、垫铁的选型及灌浆操作或采用无垫铁方式安装，均应按设计和规范要求进行；泵体本身和与基础的安装偏差，应考虑能修正设备受力或温度变化后所导至的偏差，同时满足安装规范；泵安装找正后，以泵为基准再将电动机或柴油机找正；泵机组也可采用联合底座方式安装，将泵和驱动设备共同安装在一个钢结构底座上；泵机组的安装应方便生产管理和设备的维护保养。 3.2.3 泵机组的试运转 首先制定泵机组试运转方案，试运人员应了解试运方案的各个环节，并掌握本岗位的操作细则。试运过程要分工明确，设备的单机试运由安装单位和设备生产厂家负责，生产管理单
18、位参加；联合试运由生产管理单位负责，安装单位参加。 试运过程遵循先附属设施后主机、先电动机（柴油机）后泵机组，、先单项后系统的原则。试运检验项目和参数控制及故障处理应严格执行试运方案和操作规范。试运合格后，生产管理单位与施工安装单位办理交接手续。 3.2.4 竣工验收 泵机组安装完毕，由业主组织施工、设计及质量监理单位，依据工程设计和验收规范进行验收，并提交以下技术资料：设备质量合格证及使用说明书。隐蔽工程施工与验收记录。泵机组检验及安装记录。泵机组试运记录。设计变更通知单。质量事故处理记录。设备受损及修复记录。 3.3热力系统的施工与验收 我国输油管道多数采用加热输送工艺，即凝点较高的管输介
19、质，用加热设施进行加热后输送。加热设施主要有管式加热炉和热媒间接式加热炉两类。管式加热炉由辐射室和对流室两部分组成，燃料油经火嘴喷入辐射室燃烧，高凝点介质在环绕辐射室和对流室的炉管内流动时被加热。由于炉管在高温状态下输送易燃易爆物质，具有一定的危险性。热媒间接式加热炉，采用热媒先被加热，然后高温热媒在换热器中与管输介质进行热交换的工艺流程，具有安全、高效的特点。但施工的技术性和设备投资要高于管式加热炉。 3.3.1管式加热炉的施工与验收 管式加热炉施工与验收遵循以下原则： 采用的设备和材料有质量合格证，并符合工程设计和施工规范的要求。 炉体钢结构及炉管制造、焊接程序与工艺、炉衬的安装、施工质量
20、监控执行工程设计和施工规范。 炉管经无损检测和热处理后，需进行分片和整体水压试验。 砖结构和浇铸结构炉体，投用前进行烘炉处理。 炉体及附件的安装、随炉配置的附件和技术资料符合有关技术标准。 加热炉的试运与验收执行有关的标准和规范。3.3.2 热媒间接式加热炉的施工与验收 热媒间接式加热炉施工与验收遵循以下原则： 采用的设备和材料有质量合格证和使用说明书，并符合工程设计和施工规范的要求。 设备及电器仪表安装前，按使用说明书或施工规范进行检测或试压。待添加的隐藏文字内容3 炉体和附件的焊接、安装、调试及质量监控符合工程设计和施工规范要求。 竣工验收及试车时，执行验收规范和试车方案。负荷试车平稳后进
21、行热效率的标定。 实行第三方工程质量监理制，进行全过程的施工质量监控。 3.4电气装置施工及验收 电气装置是管道动力系统的基础设施，施工主要包括：高压电器、变压器、母线装置、电缆线路、架空电力线路、配电盘（柜）、电气接地装置等项的安装工程。上述各项施工遵循以下原则： 选用的设备及器材，符合设计和有关技术标准的要求；设备和器材运到现场，要及时按照设备清单和验收规范进行验收；设备的安装及线路架设（敷设）应按照工程设计和有关施工规范进行施工和质量监控；与电气装置施工有关的建筑工程及基础设施的施工，同样执行国家相关的规范和标准。工程竣工后由业主组织设计、施工及质量监理单位，依据工程设计和施工验收规范进
22、行工程验收。 3.5站控系统的施工与验收 站控系统主要由各类检测分析仪表、调节控制装置、控制计算机及其网络系统组成。安装项目主要包括：管输介质温度、压力、流量及组分分析等检测仪表的安装调试；电磁阀、调节阀及执行机构的安装调试；仪表或控制设备的供电、供气、供液系统的安装调试；控制计算机及其过程控制通道的安装调试；联锁及保护装置的安装调试。上述项目施工遵循以下原则： 施工选用的设备和器材，符合设计要求和国家有关的技术标准；设备的运输和存储执行相关的规范或生产厂家的规定；设备与器材运到现场后及时按照验收规范和设备清单进行验收；设备的检测、安装调试和验收执行工程设计和施工规范。 3.6储油罐的建造与验
23、收 管道运输系统，一般需在管线的首站和末站建造钢制储油罐，用于油品的周转和存储。储油罐主要有浮顶和拱顶两类，由于浮顶式储油罐可以降低油品的蒸发损耗，所以应用广泛。随着建造材料和建造技术的发展，储油罐建造规模也逐渐趋向大型化。目前，我国最大可建造10万立方米浮顶式储油罐。 3.6.1储油罐的建造 大型储油罐必须由专业化工程队施工，并遵循下述施工原则： 选用的钢板、焊接材料及附属设备符合设计要求和相关的质量标准。 储油罐的罐壁板、罐底版、罐浮顶或罐拱顶、罐构件的预制，符合设计要求和施工规范。 储油罐组装前，业主组织设计、施工和质量监理单位对储油罐罐基础进行验收。储油罐的组装程序、焊接工艺和罐壁、罐
24、顶及罐附件的预制组装符合设计和施工规范。 3.6.2 储油罐的试运与验收 储油罐焊接组装完毕，对罐体几何形状和尺寸进行检测。主要检测罐壁、罐底、及罐顶的尺寸及凸凹偏差和罐壁铅垂度偏差等项内容。 罐体几何形状检测完毕，按规范进行充水试运和各项指标的检测。主要检验罐底强度及严密性，浮顶的升降试运及严密性或拱顶的强度及严密性，中央排水管的严密性及罐基础的沉降情况。 储油罐竣工后由业主组织设计、施工及质量监理单位按工程设计和验收规范进行验收，施工单位按规范要求提供竣工资料。 4 特殊自然环境下的管道线路工程 特殊自然环境下的管道工程，主要有山区、沼泽区、沙漠区、永冻土区和海洋区的管道施工。此区段的管道
25、工程，施工难度和投资额会大幅度增加。 4.1 山区管线的施工 在山区施工，应考虑管道沿线区域的自然地貌、水文地质条件及气候情况等多种因素。重点研究和制定管材的运输方案、管沟的开挖方式和管线的下沟手段。一般在坡度为15-20度的山坡上，可以采用车辆运管和挖掘机械施工，在陡坡及地貌或地质条件复杂的地段，往往以人力施工为主。 山区施工要注意以下几方面：注意施工安全和管线防腐绝缘层及管端的保护；局部陡坡段，可考虑修建小平台来减小施工难度；管线下沟时，管子四周应有一定厚度的软土层；各个施工项目要紧密衔接，并严格按工程设计和施工规范施工；实施工程质量监理制，进行全过程的质量监控。 4.2 沼泽区管线施工
26、在沼泽区施工，要重点研究和制定适合沼泽区施工的手段，解决管线在沼泽区内的不稳定沉降问题。 在我国北方，一般采用冬季施工方案，冬季在冻土层上，施工机械可以正常施工。考虑沼泽区管线的生产维护与事故枪修难度大的特点，该区段的管材应提高质量等级，防腐绝缘层要适应沼泽区的特点。在南方地区，应首先解决能在沼泽区施工的机械设备或可行的施工手段。 管线在沼泽区内不稳定沉降问题，应根据现场实际情况确定，当沼泽厚度不大而取土又比较方便时，一般采取部分换土加强沼泽层承载力的措施。否则宜采取架空或绕行敷设。 4.3 沙漠区管线施工 沙漠管线施工，具有气候环境恶劣、交通运输及社会依托条件差的特点。在施工中主要遵循以下原
27、则：采用机械化施工，施工机械应适合沙漠区作业。尽量避开酷暑或严寒多风季节，并针对施工区的环境及气候条件，制定施工方案和防范措施。施工过程的各道工序要紧密衔接，严格执行工程设计和有关的施工规范。风季焊接采取搭防风棚的措施，管线下沟后应尽快覆盖细土层。 考虑沙漠管线的维护保养及事故抢险有一定的难度，管材与防腐绝缘层应提高质量等级。做好施工物质和生活用品的供应工作，确保施工队伍连续作业。 4.4永冻土区管线施工在永冻土区，当土壤温度低于零度时具有较高的强度和承载力。因某种因素，当土壤温度上升到零度以上，土壤强度会急剧下降，甚至在土壤自身重量作用下，也会发生土层沉降。 依据上述特点，永冻土区管线的敷设
28、方案应以管道输送工艺而定。若采用冷输工艺，并在输送过程中管道外层温度能控制在零度以下，宜采用埋设方式，将管道敷设在冻土层中；当管道采用热输工艺或虽然采用冷输工艺，但管体温度在管输介质及摩擦热的作用下，无法控制在零度以下，则宜采用地上架空方式敷设。 4.5、海底管线施工长距离海底管道的敷设，一般采用铺管船施工。铺管船似是浮动的施工场地，其排水量可达万吨级。铺管船上，可以存放大量经防腐和加载配重后的管材。施工时，按照管材管端处理、对口焊接、焊缝质量检测、防腐层与外保护层补口、管道下海等程序完成管道敷设。一般管子组装一段距离后，采取船体向前移动的方法，将该段管道放入海底。工程采用24小时连续施工的方式，管材和其他物资由运输船补给。 海底管道要加强管材的防腐，一般采用防腐绝缘层和牺牲阳极相结合的方法。考虑海水的浮力，海底管道应进行配重，一般采用混凝土配重保护层的方式。
