地下燃气管道施工与附属设备的安装

地下燃气管道施工与附属设备的安装 地下燃气管道施工这样包括地下燃气管道的敷设，附属设备的安装，穿越河流、铁路等障碍物的方法和各种带气操作等内容。要求施工人员要对施工工艺规程熟悉，掌握沟槽、吊装、焊接、接口等施工以及深沟、高空和带气等安全操作技术。 第一节 地下燃气管道施工的一般要求 一、管位 1. 地下管道定位依据 地下管道敷设位置必须按照城市规划部门批准的管位进行定位。其定位方法如下: 1) 敷设在市区道路上的管道，一般以道路侧石线至管道轴心线的水平距离为定位尺寸，其它地形地物距离均为辅助尺寸(见图4-1)。 2)敷设于市郊公路或沿公路边的水沟、农田的管线，一般以路中心线至拟埋管道轴心线的水平距离为定位尺寸(见图 4-2)。 3) 敷设于工房街坊、里弄或厂区内非道路地区的管线，一般以住宅、厂房等建筑物至拟埋管线的轴心线的水平距离为定位尺寸。 4) 穿越农田的管道以规划道路中心线进行定位。因为城市地下设施多，必须各就其位，不得随意更改设计管位。施工时管位的允许偏差，一般为30厘米内。 2. 核实地下资料以确定敷设的具体位置，由于城市建设的发展 ， 如住宅、厂房等建筑物的拆迁、电杆的迁移、道路的拓宽和加层后测绘工作脱节以及无测绘资料的各种地下设施的增加，如农村的涵洞，工厂专用下水道、蒸 气管等往往导致施工时按设计管位敷设管道发生困难。所以在管线敷设前必须摸清地下资料，而实地开掘几只“样洞”是最有效的手段。 开掘样洞的位置一般选择于交叉路口，管线密集或资料不详地区，以确定拟埋管道的平面和断面位置。 如根据设计图纸的管位， 经现场开挖样洞后，发现无法施工时，必须会同设计部门与规划部门共同商议，重新修改管位。 二、定线放样 拟敷设管线沟槽的样线定位的步骤是根据设计图纸要求和开掘样洞所取得第一手资料先定出拟埋管道的中心线，然后按表 4-1 的尺寸定出沟槽开挖的宽度。 排管沟槽宽度 表 4-1 口径(毫米) 沟槽宽度(米) 口径(毫米) 沟槽宽度(米) 口径(毫米) 沟槽宽度(米) ,10000.70 1.10 1.60 ~ 以下 ,400,500,200 ,1200,2000.85 1.80 1.30 ~ ,600,700 ,3000.90 1.50 ~ ,800,900 注 : 当沟深超过1.50米时，需酌情增加沟槽宽度，以利板桩的支撑。 敷设管道遇弯曲道路、障碍或镶接需要盘弯时，可根据现场测量角度来定出待敷设管道的样线。由于铸铁管采用定型弯管，常用弯管为 90º/45º、22?º、11?º，因此盘弯角度应根据上述四种定型弯管的角度近似地选用(考虑到承插式接口允许少量调整)。 定角放样方法可用经纬仪或预先制作的样板，但都比较麻烦。一般施工现场根据三角形边长的函数关系来放样，方法简便实用，在施工中被广泛采用。 1、以角定线放样法——根据已确定角度定出待敷设管道平行位置的样线。 [例1] 45º弯管(定型)盘弯放样方法。 放样法如图 4-3所示，DA 是待敷设管道样线 ，A 点为盘弯中点。其放样步骤: 1) 在延长线上取AB为定值(一般可取一米)。 2) 过B点作AB的垂线，并截取CB =AB。 3) 连接 AC，?CAB即为45º，折线DAC便是所要的样线。 [例 2] 非定型角度盘弯放样方法。 图 4-4指出在某处施工时为避让障碍物，管道敷设位置需要偏折33º时的放样方法。由于 无33º规格的定型弯管，故选用 22?º弯管和11?º弯管组合使用。放样方法如下: 1) 延长DA，在延长线上取AB为定值 (1米) 。 2) 过B点作AB的垂线，并截取 BC =ABtan22º30'。 3) 连接AC，?CAB便为22º30'(弯管) 。 4) 在AC上取AG=L，L(L—弯管承口边长，L—弯管插口边长)。 1212 5) 在AG延长线上取GE为定值。 6) 过E点作GE的垂线，并截取EF=GE×tan11º15'。 7) 连接GF并延长，?FGE便为11º15'(管道)。得到折线 DAGF 便为所需要的33º样线， 由22º30'和11º15'两只弯管组合使用(少量度数可在承插式接口中分别调整) 。 2、以线定角放样法 [例 3] 用样线来确定在带有弧形的道路上已敷设好管道(图 4-5)弯管的度数。 1)作放样直线的延长线与道路设计管位轴线(呈弧形)相交为A点。 2)选AB直线为定值(一般取一根铸铁管长度)。 3)过B点作AB垂直线与设计管位轴线相交于C点。 4)连接AC，在?ABC中，BC为调整距离，?A 为调整角度。如调整距离(h) 和调整角度()大于规定值时，应按上述的放样方法确定的角度， 配用定型弯管， 如小于规定值时则, 可不必设置弯管，而运用承插式接口的允许调整量进行均匀调整。每根铸铁管 (6米长)允许调整量详见表4-2所示。由于接口的调整量是随着被调整的管径增大而减小， 因此对于Φ300口径以上的大口径管道放样力求准确。 单根铸铁管允许调整量 表4-2 75 100 150 200~250 300 500 700 900 管径D(毫米) 33 30 22 15 12 10 9 7 调整距离h(厘 米) 调整角度(度) 2º 2º 2º 1.5º 1.5º 1º 0.9º 0.8º 对于弧度较小而且比较均匀、测量所得要调整的角度在表4-1范围内时应尽量利用承插接口来调整而不用弯管， 因增设管弯既浪费、人工， 又增加接口数量而使管道输气后 增加泄漏机会。单独采用接口调整，放样力求弧度均匀，使管道弯曲部位的接口保持均匀调整， 避免调整量集中于少数接口。 在敷设钢管时，因钢板弯管可根据所需的角度进行现场拼制， 一般可采用“以线定角放 样法”，丈量出管道定位轴线交角边的长度，计算出角度，用同口径钢管放样制作所需要弯管。由于钢管焊接接口的拼接无调整余地，故钢板弯管角度放样必须准确。 三、各种地下管线的识别和保护 1. 各种管线及标志的识别 (1) 地面标志的识别安装各种地下管线的附属设备时，为考虑 维修的需要一般均设置窨井。窨井井盖上作出地下管线的标志 ， 为 维修人员识别管线提供方便。故施工人员可借助窨井盖的标志来识 别地下管线， 掌握其基本位置和深度。 (2) 地下管线的识别 1)电力电缆线 分直埋和外加套管两种。电压较高的电缆线用 黄泥覆盖面层，并在离电缆上方10厘米左右配有盖板保护。盖板有 机红砖、水泥预制板或木板等三种。 2)通讯电缆线有军用通讯 电缆，市内、长途电话、电视电缆等。通讯电缆一般采用白铁管或混凝土导管加以保护， 也有直埋于土壤之中。通讯电缆极细，使用专用纸进行缠扎，每根电缆中往往有几十对、几百对的通讯线路，受到拉伸时容易损坏，寻找线路断点和检修较为困难。电缆接头处常设“人孔”(窨井)供检修用。 电话电缆混凝土导管保护层宽约 30 厘米，有时会多层相叠 ( 见图 4-6) 。 3)下水管道 (a) 雨水管。多为水泥管，承插式接头，与侧石旁的雨水进水口接图 6-7 电话电缆水泥通，一般用混凝土作基础。地下水道有椭圆形、马蹄形 ， 有水泥结构也预制导管有砖砌，其基础有混凝土预制薄板或术桩等 ( 见图 4-7)。 (b) 污水管道。多数采用水泥管，有较牢固的混凝土基础，也有选用铸铁管。雨水和污水流于同一管道称合流下水管道，外型基本上与雨水管相似。 上述三种下水道一般每隔数十米即设置窨井，可供施工人员鉴别。 4)自来水管道一般采用铸 铁管 ( 石棉水泥接口 ) 和钢 管 ， 无加强管基。在每根分 支管上均装有专用给水阀，地 面上有给水阀阀盖的标志。 2. 保护措施 (1)电杆和房屋基础保护 如敷设管线离电杆和房屋的水 平距离较近而沟槽又较深时， 应加装支撑防止电杆、房屋倾 斜，支撑形式见图4-8。 2)管线的保护如敷设管线 深于旧管线，其超越的深度大 于相互间净距时， 应注意采取 保护措施。一般采用压入板桩 来固定其管基。如敷设管线与 旧管线交叉，应加装吊攀或作 基础处理加以保护(见图4-9)。 四、管沟土方工程 在地下管道施工中，土方工程量很大，其中路面破碎、土方开挖回填以及施工中沟槽支撑等约占总工程量的80%以上。土方工程施工质量直接影响管道的基础、坡度和接口的质量，所以应认真对待。 1. 路面分类和开掘 根据路面的种类与结构采用不同的开掘方法，参见表4-3。 城市道路的分类及开掘方式 表 4-3 种类 结构 开掘方式 刚性路面 钢筋混凝土路面，俗称白色路面 先用路面破碎机击碎，后用铁棒撬松 柔性路面 沥青、细砂路面，俗称黑色路面 风镐开掘，铁棒配合 半柔性路面 三渣路基、柏油罩面层 风镐开掘，铁棒配合 简易路面 黄泥碎石、煤渣、石块等 小型风铺或直接用铁棒、铁镐 2. 土壤的分类和开挖 土壤按其结构密实程度和开挖难易程度采用不同的开掘方法 ( 见表 4-4)。 土壤的分级及开挖方式 表 4-4 土壤级别 土壤名称 密度(公斤/米开挖方法 3) 1 1200~1600 砂土、亚砂土、植物性土、泥灰铁锹开挖 (非岩性土壤) 2 1100~1900 轻质黄土、亚粘土、润湿黄土、铁锹、铁棒开挖 密性植物土 3 1400~1900 轻质粘土、重质亚粘土、干黄土、铁锹、铁棒开挖 夹有碎石的亚粘土 4 2000 重质粘土、页岩粘土、粗卵石 铁锹、铁棒及风镐配合开 挖 5 2000 坚密黄土、硬质炭化物粘土软泥铁锹、铁棒开挖，风镐配 灰岩、石膏 合 6~9 2500~3000 凝灰岩、轻石、贝壳、其他松岩风镐与爆破 石(岩石性土壤) 10~16 3000 白方石、沙岩、花岗石、玄武岩爆破 (硬质岩石〉 目前管道沟槽的开挖普遍采用机械挖掘机代替人工开挖，工作效率提高数十倍以上，并明 显降低劳动强度。国内生产挖掘机规格日趋齐备，施工中可根据沟槽宽度选择各种类型挖掘机。 3. 施工中常见的几种土壤 (1)沙土 根据砂粒的粒径不同，分成粗砂、细砂、粉砂。粉砂在润湿状态下容易开挖，但在水饱和状态下，它会变成泥浆呈溶砂状态，容易导致塌方。 (2)粘土 其组成成分中35%是粘土粒，粘土粒很小，颗粒之间存在着粘着力，因此在开挖沟槽不太深 (一米之内) 、地下水位低的情况下，沟槽壁可以保持垂直不需支撑。但是如果沟槽搁置时间长，粘土被水分浸泡，其粘性减低，往往会突然间发生大面积塌方。 (3)黄土 主要由砂和粘土组成，颗粒间由碳酸钙胶结在一起，其孔隙率较大，一般为50%左右。在自然条件下，它的承受力很高，沟槽壁可以垂直，但遇到水分后土壤颗粒之间的碳酸钙溶解，粘着强度锐减，即使很小压力也会造成塌方下陷。 4. 沟槽的形式和支撑 (1) 沟槽的形式 沟槽的形式一般有下列几种(见图4-10)。城市中一般采用直沟;在接口镶接或其他超深部位可采用梯形沟或混合沟; 在郊区越野地带多数采用混合沟，也可采用梯形沟。 (2) 接口工作坑 接口工作坑是施工人员在沟槽中进行接口操作的场所， 其几何形状大于原沟槽。由于操作时间较长，往往需要设聚水坑并加以支撑(见图 4-11)。 (3) 沟槽支撑 已开掘成型的沟槽在管道尚未敷设之前，由于土壤受地下水的浸泡和沟边地面荷载的影响，往往会造成规方。这不但使工程遭受损失，而且对施工人员的安全造成威胁。所以沟槽支撑是 避免拥方，确保安全的有效措施，是地下管施工安全操作规程的主要内容之一。其规定如下: 根据实测，黄土、粘土在常温下，当地下水位较低时，沟深1.5米以上时容易明方。因此一般规定沟深1.5米以上必须支撑板桩后方可下沟施工。 遇到砂土或沟边有电杆、建筑物的粘土黄土的沟槽深度超过1米，须采取支撑措施后才可敷设管道。沟槽支撑的工具和方法见图4-12。 图4-12 沟槽支撑示意图 (a)直板桩;(b)横板桩;(c)花板桩;(d)密板桩 支撑工具由板桩(铁板、槽钢、木板)和螺杆横撑组成。支撑方法可视土质情况分别采用水平支撑、垂直支撑、长板桩支撑和密板桩支撑等方法。在沟深1.5~2.5米地下水位低的粘土、黄土地带可选用水平支撑和垂直支撑。在沟深2.5米以上则采用长板桩和密板桩。为防止重载荷对板桩造成压力，必须把板桩(立板桩)压至沟底0.50~1.00米的深度。 (4)土方量的计算 1)沟槽开挖土方量计算 直沟槽土方量计算为: b(h，h),L12V,，V12 3V式中—直沟槽总土方量(米); b—沟槽宽度(米); L—沟槽长度(除接口工作坑外的总长度)(米); h—坡向起点深度(米);1 h—坡向终点深度(米);2 3V—全线接口工作坑总土方量(米)。1 梯形沟槽土方量计算式为: (A，A),L12V,，V2123式中—梯沟槽总土方量(米);V2 2—坡向起点的沟槽断面面积(米);A12—坡向起点的沟槽断面面积(米);A2 —沟槽长度(除接口工作坑外的总长度)(米);L 3—全线接口工作坑总土方量(米)。V1 2)堆土体积计算 由于土壤具有可松性，堆放体积将比原土有所增加，计算式为: V,V,K31 3式中V—堆土体积(米);3 3V—开挖总土方量(米); K—土壤最初可松性系数(见表4,5)1 常见土壤的可松性系数 表4-5 土壤名称 亚砂土 亚粘土 重质粘土 多石土 最初可松性系数(K) 1.08,1.17 1.14,1.17 1.26,1.32 1.30,1.45 1 回填可松性系数(K) 1.01,1.03 1.02,1.05 1.06,1.09 1.10,1.20 2 3)回填土体积计算 V,(V,V),K452 3 式中V—回填土体积(米);4 3V—敷设管道体积(米);5 K—土壤最初可松性系数(见表4,5)2 )余土体积计算4 V,V,V634 3式中—余土体积(米)，与同上。VVV634 )土方质量计算5 ,m,V 式中—土方质量(吨);m 3—已知土方量体积(米);V 3,—土壤密度(吨米)。 5. 流砂地区的施工才法 (1) 排水处理 细砂土与水分接触后成为流动状而无静止角，即使开挖很浅也要明方，因此排水问成为关键。在一般中小型工程中， 采用在沟底部开挖集水坑排水。集水坑深度大于沟槽深度0.5米以上，设置电动泵或潜水泵排水。 当水位高、工程周期长的工程常采用井点抽水法:即在离沟边线1米左右压入井管，井管成排并由管道连接， 通过抽水设备进行排水。电动机带动真空泵通过滤管抽吸地下水。滤管内层装有铜丝网，过滤吸入管内的地下水，并把气水分离， 再由离心泵将水排出。图 4-13 为井 点抽水现场布置图。 井点抽水系统运转后，在整个施工期间不能停止，直至沟槽回填，所以要设置备用电源或发电设备。此外，可以与城市污水系统的排水泵站联系，施工时启动泵站来降低施工点邻近地区的水位，其效果很好。 (2) 及时支撑板桩 在沟槽的面层开挖之后，即将板桩(槽钢)压入沟槽的两侧，待沟槽逐步挖深后再加撑螺杆横撑，其支撑形式采用密板桩支撑 ( 方法同上〉。如遇顶管工作坑、管道镶接坑等搁置时间较长，除做好密板桩支撑外，还必须在沟槽底部构筑混凝土基础。 (3) 连续施工 在未采用井点抽水设备进行施工的流砂地区，时间的拖延往往使施工难度增加，特别遇到潮汛和雨季，如不采取突击方式连续施工，将会导致难以收拾的局面。无数工程的经验和教训证明:在处于流砂地区的工程应该配备足够的施工机具和施工人员，进行不停顿的、突击性的连续施工，直至该地区工程结束。 6. 管基处理 埋设于土层的地下管道受土压力和地面荷载的作用是随着管基和回填土的状况 ， 管道的埋设深度和口径等的不同而异 ， 其中管基处理的好坏是主要因素。 如无坚固的土基，或管道不是平稳均匀地置于土基上，那么已敷设的管道很容易产生不均匀沉陷，导致接口松动或管道断裂。因此管基处理在地下管施工中显得十分重要，施工中应注意做到以下几点 : (1) 严格控制沟槽深度、防止超深挖掘，地下土层的原始状态一般较为紧密，能承受一定的载荷，所以一般情况下燃气管道敷设均以原状土为管基，效果较理想而不必另作处理。 因此开掘沟槽中要防止超深，以确保管基土壤的原始状态。 根据管道埋设深度和坡度要求，其开掘深度应小于待埋管道的管底深度(一般控制在小于 15~20 厘米)。敷设管道前按照深度和坡度方向，用人工逐步铲除多余土层，并用专用平尺板、水平尺或水准仪测量，直至合格后方可吊管下沟。 开挖管道接口、镶接管段或穿越障碍等的工作坑时，往往出现超深，使管基失去原始土层，此时必须作基础处理。对于?Φ400毫米的阀门、?Φ200 毫米的竖向弯管以及荷重较大的配件，由于压强的增大，原始土层将无法承受其压力时也需要作特殊基础处理。各类基础处理要求按照表4-6和图4-14进行。预制块的尺寸见表4-7 。 各类管基处理要求 表4-6 序号 位置 基础形式 1 管道与管道镶接(指4米以上)垫入混凝土预制板，并用木楔敲紧为止 工作坑 2 阀门及零件连接工作坑 垫混凝土预制板，并用木楔垫实为止 (管径?300毫米) , 3 阀门及零件连接工作坑 预先砌筑混凝土基础，凝固后用木板和木楔垫 (管径,300毫米) 实为止 , 4 沟槽开挖超深 每节管道垫预制混凝土板加木板三处于管道 的两端和管中。钢管每2米设一处垫块，超深 距离较长可采用黄砂或黄砂袋为垫料。 预制垫块尺寸(厘米) 表4-7 公称直径(毫米) 长度 宽度 厚度 LlHD 70 40 15 ~ ,200,300 100 60 15 ~ ,500,700 ,1000140 100 20 (2) 特殊情况的管基处理 1)敷设管道与其他管道交叉时，为防止各方管道沉陷、相互碰损折裂，对交叉管道之间须保持10厘米净距之外，还应在处于上侧管道的交叉两侧砌筑混凝土基础，小于300 毫米的管,道可用垫块为支点( 见图 4-15) 。 2)敷设两根以上管道于同一沟槽或新敷设管道与老管道平行距离较小的情况下，埋设较浅的管道的基础容易被破坏，因此在施工时，新敷设的两根(或两根以上)管道的管底标高尽量考虑在一个水平面上。当两根管道的埋深出现高差时 ， 其高差 H 量应控制小于两管的净距L，见图 4-16(a) 所示。 因一般土壤(除砂土)的自然堆放角为45º，在图示 H,L 的情况之下，管道之间土层发生明方对管基也无大的影响。但是施工时应先敷设较深的管道，并回填黄砂或干土，然后再敷设较浅管道，使其管基得到稳固。 当两管管底高差大于两管的净距，见图4-16(b) 所示，即 H,L 时，或虽然 H,L 但处于流砂地区时，首先在开挖沟槽前应打入槽钢支撑，在较深管道入沟后即回填黄砂或干土于管道两侧，再开挖较浅管道的沟槽，如原始土被破坏，应作管基加固处理(要求与工作坑处理相同)。两管道间的槽钢必须在完成敷设管道并全部回填土穷实之后方可拔除。若发现管基或沟槽因泥土不稳固或流砂土层，槽钢的拔除将会引起管基走动时应保留若干根槽钢于土层中。 (3) 换土处理 酸性土壤以及含有炉灰、煤渣、垃圾和受化工厂污水浸泡的土壤对敷设管道均有腐蚀作用。清除管道周围 ( 至少 20 厘米 ) 的腐蚀性土壤随即调换成无腐蚀性土壤十分必要。 如果没有换土条件的，则要对腐蚀性土壤进行处理:一般可采用石灰石中和酸性土壤，断绝化工厂的污染源。同时应加强对管道的防腐或采用混凝土保护层等其他防腐措施。换土处的管基必须穷实或垫混凝土预制板。 7. 管基坡度 (1) 地下管道坡度的基本要求 地下燃气管道运行中将产生大量冷凝水，因此，敷设的管道必须保持一定的坡度，使管内出现的冷凝水能汇集于聚水井内排放。地下燃气管道坡度规定为:中压管不少于3‰， 低压管不少于 4‰ 。 按照上述规定和待敷设管线长度进行计算 ， 便可选定聚水井安装的位置和数量(见图4-17)。但在市区地下管线密集地带施工时如果 取统一的坡度值 ， 将会出现因遇交叉管道的障 碍而增设水井。故在市区施工前应根据所掌握的 地下资料 ， 定出待敷设管道与其他管线交叉的 深度(标高)，然后对各段管道的实际敷设坡度 作综合布置(一般不少于规定坡度要求)， 保持 坡度的均匀变化。 (2) 排管坡度的测量 为使敷设管道符合规定的坡度要求，必须预先对管道基础(原始土层)进行测量。目前采用木制平尺板和水平尺或水平仪测量两种方法。由于用木制平尺板和水平尺的测量方法简便、工具简单，适用于现场操作，得到 广泛采用。 坡度的测量方法如下 ( 采用 平尺板和水平尺): 1)根据敷设的每根管子长度选 择相等于管长的平尺板 ， 然后按 照平尺板的长度计算出规定坡度下 h的坡高值(见图 4-18) 。计算如 下 : h,LK 式中h—相对于平尺板长度的坡高(厘米); L—平尺板的长度(厘米); K—规定坡度。 具体方法是将平尺板放置在水平地面上，在平尺板的一端用厚度为h的垫块垫入，然后把水平尺放在平尺板上，此时水平尺中央的气泡偏离水平基准线，记下气泡偏离的位置线 ， 该线便是在规定坡度下的水平尺测坡基准线。有些水平尺上已刻有精度的标线 ， 可以用此方法校验标线的误差。 h2)以已敷设的管道承 ( 插 ) 口为基准 ， 按照坡高值，顺着坡向铲除沟内余土， 使 沟底土基的坡度初步符合规定的坡度要求。然后 根据图4-19的要求将平尺板紧贴管基 ， 并将 水平尺置于平尺板上方 ， 观察水平尺上的气泡 位移读数是否与测坡基准线相合。如不符则铲去 余土(超深时应回填细土穷实或铺放垫块)，然 后再搁放平尺板并用水平尺复测直至合格为止。 3)吊装管道入沟就位，并用水平尺在管子 正上向复测坡度，按上述方法校正，直至合格为 止。由于管道存在允许弯曲度，对 4 米长管子 应测前后二处 ， 对 6 米长管子应测前、中、 后三点。如发现管子有明显弯曲，应将弯曲部位 旋转至水平位置，严重弯曲则不能使用。 8. 沟糟回填土的要求 回填土的质量直接关系到已敷设管道的稳固性和荷载能力，同时又涉及到竣工后道路修复的质量。回填土操作要求如下: 1)在回填土前应先将沟槽里积水排除，检查管基(特别是设垫块的部位)是否牢固，然后选用无腐蚀性、无石块硬物、较干燥的小块土壤覆盖于管道的两侧与上方。回填时如有大块泥土坠落及石块、硬物等会冲击管道 ， 影响接口质量和损坏钢管的防腐层。沟槽内积水不排除 ， 形成夹水覆土会产生“弹性土”，影响路面的修复。覆盖管道表面的土层至少应有 30 厘米厚度。 2)回填土时应将管道两侧回填土捣实，稳固管道，防止地下水流动使管基周围土层流失。捣实操作要注意防止损伤铸铁管、管件和损坏钢管防腐层。 )为减少修路机械震动的影响 ， 保持已敷设管道稳定 ， 回填土应分层穷实。一般在回3 填土覆盖高于管顶 50 厘米开始夯实，之后每30厘米夯实一次。回填土应高于原路面 5~l0厘米 ， 成弧形，以防土层沉陷使沟槽部分低凹，地面通行车辆等产生的动荷载引起的冲击力损伤管道。当发现沟槽出现凹槽必须及时加垫土壤，直至路面稳定为止。 4)对于300 以上的大口径管道敷设完成封口，作气密性试验时 ， 如不及时回填土往往, 因沟内积水造成 " 浮管 " 事故迫使返工。 五、管道敷设 1.管位 地下管道辐射的水平和垂直位置，一般不允许随意变动，管位的偏移将影响其他管线的埋设或给其他管线的检修造成困难。地下燃气管线与其他管线相遇时应遵守下列规定: 1)当与其他地下管线平行时的水平位置问距无法达到设计要求时 ， 应双方协商:当管径?300 时净距不得小于40厘米 ; 当管径,300 时净距不得小于20厘米。 ,, 2)当与其他地下管线相互交叉时 ， 其垂直净距一般应为 10 厘米以上 ， 在特殊情况下经质监部门同意不得小于5厘米。交叉管道的间距中不得垫硬块 ， 位于上方的管道两端应砌筑支座 ( 小于300 管径可设预制垫块 ) 以防沉陷 ， 互相损坏。 , 3)在邻近建筑物敷设地下燃气管道时应按照设计图纸要求的管位敷设，不得随意更改，防止管道泄漏直接渗入房屋内。在无管线和建筑物条件下(越野施工)施工时，管位容易偏移，应预先按设计图纸要求在拟埋管道的轴线上设桩点定位，使敷设的管位保持在允许偏差内。 2 深度 埋管的深度是指路面至管顶的垂直距离。埋管深度决定于管道顶面承受的压力及冰冻线深度而确定，敷设于农田的管道深度还应考虑不影响耕种时翻土深度的需要。 作用在管道上的压力主要有两部分 : 填土质量产生的土压力和路面上荷重 ( 载重汽车 )产生的垂直压力。 1)土壤质量产生的垂直土压力 3，，,(5),hpg,,5h,,325，， 式中ph—深度为处的垂直土压力(千帕);h 33—回填土的密度(吨米)，一般取吨米;/2/, 2g—重力加速度(米秒);/ h—管道埋设深度(米)。 2)车辆产生的垂直压力 VW(1，)pg,vahbh(，2)(，2) 式中p—在深度为h处产生车轮产生的垂直压力(千帕);v a、b—后车轮的荷重宽度(米)，a取，b取;0.20.6 W—车轮荷重(选6.5吨:即总重为20吨的汽车一个后轮的荷重); V—冲击系数，一般取0.3; h—管道埋设深度(米)。 (3) 排管深度的规定 根据上述计算 ， 地下燃气管道的最小埋设深度如下(上海地区);车行道 80 厘米;人行道 60 厘米;街坊或工房区内泥土路面 40 厘米。在特殊情况下，无法达到上述规定时可酌情减少5~10 厘米。车行道上深度不能达到上述要求时需加砌钢筋混凝土盖板或改为局部钢管，但深度最浅为 40 厘米。盖板砌筑要求见图4-20。 3. 铸铁管调整角度 承插式铸铁管在敷设中常利用承插口的缝隙，使管道调整一定的角度以适应敷设的要求，但如调整过量，将使承插式接头缝道不均匀，接口操作困难，造成漏气。沿曲线敷设的铸铁管道每个承插接口的最大允许转角为:公称直径运 500 毫米时为2º，公称直径 >500 毫米时为 1º;大于以上度数应敷设弯管。 为施工现场计算方便，以要调整管道的末端与原管轴线的水平方向垂直距离为计算量 (见图4-21)。 4. 接口连接的规定 1) 铸铁管承插式接口和钢管焊接接 口 ， 不准与不同口径的管件直接相连。必须 使用异径管件过渡。 2) 为有利于管道检修和接口施工，当敷设管道与水平线交角大于10º时 ， 承口的方向应朝上设置 ( 见图 4-22) 。 3) 铸铁异径管不得与其他零件直接相连，中间应用铸铁直管过渡 ( 长度应大于 80 厘米)，供管网更新扩大管径时能在直管上钻孔塞阻气袋。否则，当管道更新扩大口径要拆除渐缩管时， 阻气袋要塞在管件后面，使停气范围扩大及增加施工的困难 ( 见图 4-23) 。 第二节 钢管施工与管件制作 一、钢板管件设计和放样 由于钢板管便于切割、焊接 , 故在施工中可按设计要求和工程的需要制作成各种几何形状的管件。通常有弯管、三通管和渐缩管等。其中三通管、渐缩管可按设计要求预制 , 而弯管 则要根据现场施工要求进行测量、放样和制作。一般钢板管件展开图的作图法比较复杂 , 定线放样时容易造成差错。根据实践经验 , 对常用管件如三通管、弯管等总结出 “简易展开几何作图法”, 可减少投影线条 , 提高放样效率和准确性。 1. 钢板三通管 (1) 同径三通管展开图简化作法 ( 见图 4-24)。 同口径三通管展开图分为支管和主管两部分展开 , 作图步骤如下 : 1) 支管展开图 AB,,DD?作直线 , 并作12等分 , 为支管直径。 AO,hCO,AO?过等分点分别作垂线 , 截取 , 过 O 点作垂线 。 1D,OCOAOR?以为圆心 , 为半径 , 作圆弧交和 为I、IV点 , 弧IIV =。 4?将圆弧 IIV 作三等分 , 过等分点分别作平行线与等分垂线相交得 IV'III'II'I'？I'II'III'IV'各点。 ?圆滑地连接各交点 , 得到支管展开图。 2) 主管展开图 A'B'AB?作//, 并与支管展开图上各平分垂线相交。 1IIV,,D?以交点O为圆心 , R为半径作圆弧, 并作三等分。过等分点分别作平行线4 I'II'III'IV'III'II'I'与支管展开图的各平分垂线相交于。 ?圆滑地连接各点 , 成为半圆展开曲线。用同样作图方法得到另半圆展开曲线 , 组合但 为主管部分展开图 ( 椭圆内为割除部分 ) 。 (2) 异径三通管简化展开图作法 ( 见图4-25) 异径三通管展开图也分为支管 ( 小管 ) 和主管 ( 大管 ) 两个部分的展开。 作图步骤如下 : 1) 支管 ( 小管 ) 展开图 AB,,dd,?作直线, 并作 12 等分 (支管直径 ) 。 AO,hOCO,AO?过等分点作垂线 , 取。过点作垂线使 。 11D,D,d4',14,OR?以为圆心 , 分别以r和为圆心作圆弧 , 使弧, 弧。 44 D4'为1'2'3'4'?将圆弧14作三等分，过等分点作垂线 , 交圆弧各点。过各交点作平行 4''3''2''1''？1''2''3''4''线与支管展开的等分垂线相交于各点。 ?圆滑地连接各交点, 得到支管的展开图。 2) 主管展开图 a',a，b',b,c',c。?在垂线AO的延长线上取O?点为中点 , 向上和向下各截取 1'''2'''3'''4'''?过各截取交点作平行线与过圆弧D4?等分点的垂线相交于各点。 ?圆滑地连接各点得到 1/4 圆展开曲线。 O'?以过水平线为基准 , 对称作图得到另 1/4 圆展开曲线 , 组合即成为主管部分展开 图。椭圆内为将割除的部分。 2. 正圆锥管 ( 渐缩管 ) (1) 锥度较大的圆锥管展开图 ( 见图4-26) 将完整的圆锥面展开成扇形 , 半径等于正圆 L,DSSL锥面母线, 弧长等于 ( 也可以用计算方法 ), 圆心为。以为圆心、取小圆锥线为1 A半径作弧，便得到圆锥管的展开图。 (2) 锥度较小的圆锥管展开图(见图4-27)具体作图步骤是将锥管表面分成若干等分 , 把每个等分都近似地看作等腰梯形 , 拼接起来即成为圆锥管表面。其作图方法如下 : 1) 作圆锥管的主视图 , 按上下端面直径各作半个辅助圆。 2) 将上下两个辅助半圆各作六等分 , 并连接各等分点。 OAB,cd3) 在小圆端面的水平线上取, 并过中点作垂线 ( 即圆锥管的 母线OO,a'1'112 实际长度 ) 。 AB4) 过点作并且与平行。 CD,34O2 ACABDCBD5) 连接 和, 梯形 即为锥管12 等分近似展开图。 在实际施工中通常只需要先确定若干等分 , 做出一块梯形平面的展开图 , 并以此为样板 , 按等分拼成扇形平面 , 即为该圆锥管的展开图。 3. 钢板弯管 (1) 按设计口径的要求确定弯曲半径(R)弯曲半径是弯管(R)制作的依据 , 其数值关系到管内流体的摩阻力大小、外形美观和焊缝的强度。根据国家有关规定 , 各种口径弯管的R值见表 4-8。 (毫米) 表 4-8 各种管径弯管的R值 管径 R 管径 R 管径 R 管径 R 50 90 200 260 500 450 1200 840 ,,,, 70 110 250 260 600 490 1400 950 ,,,, 80 300 700 1600 ,,,,130 260 540 1020 100 160 ,350 300 800 640 1800 1110 ,,, 1254 185 400 350 900 680 2000 1200 ,,,, 150 450 1000 ,,,210 400 730 (2)根据弯管的角度，确定拼接形式(见图4-28)，弯管的拼接根据CBJ235,82的规定，见表4-9。 见表4-9各种弯管拼缝数 弯管角度 拼接形式 弯管角度 拼接形式 30º以二拼一缝 60º,90º 四拼三缝 下 30º,60º 三拼二缝 (3) 计算角度的组合 由上可知 , 任何角度的弯管 均由二个或二个以上的不同角度拼接而成的 , 组成角愈 小 , 组合数愈多。 组成角数量的计算: m,v，S，(n，2) 式中m—相等角总数; v,首片数; S,尾片数; n,中间片数。 因首片和尾片分别为一片 , 所以上述可简化为下式: m,2，2n 相等角度数计算: ,,,m ,式中,相等角度数(度); ,,弯管总度数(度)。 二、钢板管件的现场测绘和拼装 钢管在敷设过程中盘弯情况较多 , 例如穿越障碍物 , 管道方向的改变等均需制作各种规格的非定型弯管。考虑到管道必须有一定的坡度 , 焊口应符合质量要求 , 所以必须进行正确的丈量和设计。 1. 盘弯类型 施工现场千变万化，但可归纳为平行和交叉两种类型 , 其中两端管线已敷设定位 , 中间需要用钢管连接的情况最为复杂。 (1) 平行位置 平行位置是指已敷设的两端管线(或一端已敷设另一端待敷)的轴线互相平行 , 并保持一定距离。由于两端管轴线的位置不同 , 可能出现水平平行、垂直平行和斜面平行等三种情况。 连接平行管道的两端的弯管为S型双弯曲形式图4-29连接平行管道盘弯形式。 (2) 交叉位置 指已敷设的两端管线 , 其轴心延长线成为一定的角度。此类情况在工程中也经常出现 , 连接两端的钢管为单一盘弯形式。 2. 弯管角度选择 因弯管的角度和管内输气压力损失成正比 , 因此弯管设计度数应尽量减小 , 一般情况下应避免使用90º角。另外 , 角度减小还能减少环向焊缝而降低成本 , 提高质量。弯管的角 HD度与盘弯的高度(H)有关 , 当 小于时 , 如采用较大角度会形成相邻二条焊缝重叠 , 故弯管角度选择应适当 ( 参见表4-10)。 弯管角度选用 表4-10 弯管情况 选择弯管的角度 图示 (,) 30º,45º H,D 20º,30º H,D 特殊情况 >45º (1) 现场丈量和制图 水平平行和垂直平行情况的丈量方法相同 , 其步骤以图 4-30为例说明 : BAC?分析障碍 , 决定管道走向。图4-30所示的管道应从障碍管线和的上面和的下面 a、b经过 , 采用梯形盘弯形式与两侧管道连接。 ?丈量出盘弯管道相邻障碍管线的定位尺寸:h1l，hl，hl以及从上面通过的离地坪线12233 HC最浅管的垂直距离。 L ?丈量出a、b两管的净距，高差H,α管盘弯高度H和b管盘弯高度H。现场丈量123尺寸是钢管组装设计的依据 , 力求准确。 (2) 绘制草图 ?按照已丈量所得到的尺寸 , 将a、b管和障碍物A、B、C、D全部绘制到图纸上。 ?根据表4-10的要求选定盘弯角度?θ和?α。 ?进行现场复测和校核。 (3) 绘制组装总图 组装总图是下料、拼接和现场安装的依据。组装图包括直管和管件连接的全部内容的组合 , 由组装图和各管件的展开图组成。 根据现场测量断面图按比例绘制成钢管组装图 , 并标明焊缝位置和盘弯角度。图4-31 的钢管组装图就是以图 4-30的测量图绘制成的组装图。 组装图的绘制要求是:必须画出组装钢管的全图 , 标明各部位的长度 ( 均以管轴心线为准线 ) 和相互平行高差 , 并标明焊缝技术要求以及应在沟内拼接的焊缝 , 并做好两端与原固定钢管的焊接标记。 4. 现场组装 钢管的组装是工程的实施阶段 , 除特殊管件需要车间内进行外 , 一般情况均在施工现场搭建的临时平台上进行拼接组装。步骤如下: ?按照“组装图”和“展开图”以及技术要求进行下料。先制作管件部分，然后按“组装图”在地面平台上将弯管和直管拼接为总装件。如果地下资料复杂或吊机超载，可以分为若干部件，各部件连接需要作好拼装位置记号。 ?按照 “ 测绘图”(安装示意图)的设计管位选择下管部位，将总装件 ( 或分部件〉吊装至沟内与原固定管拼接。 三、钢管的拼装焊接要求 1. 焊接的技术要求 1)焊条 焊条应与钢管的化学成分及机械性能相近，工艺性能良好。 焊条的存放应做到防潮、防雨、防霜、防油类侵蚀。焊条在使用前应按出厂说明书或下列要求烘干: ? 低氢型焊条烘干温度为350,400?，恒温时间为1h; ? 超低氢型焊条烘干温度为400,450?，恒温时间为1h; ? 纤维素型下向焊条烘干温度以70,80?为宜，不得超过100?，恒温时间为0.5,1h; ? 经过烘干的低氢焊条，应放入温度为100,150?的恒温箱内，随用随取; ? 现场用的焊条，应放在保温箱内; ? 经烘干的低氢焊条(不包括在恒温箱内存放的焊条)，次日使用时应重新烘干，重新烘干次数不得超过两次。 若发现焊条有药皮裂纹和脱皮现象，不得用于管道焊接。纤维素型下向焊焊条施焊时，一旦发现焊条药皮严重发红，该段焊条应报废。 焊条直径由钢管壁厚决定，管壁越厚，焊条直经越大，不同壁厚的焊条选择见下表: 常用焊条选用 表4-11 焊条壁厚 2 3 4,5 6,12 >12 焊条直径 2 3.2 3.2,4 4,5 5,6 对壁厚大于6毫米的钢管需要采用多层焊接时，第一层焊接应选用直径为3.2毫米的焊条。 2)焊接电流 增大焊接电流能提高生产率，但电流过大易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷，而电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷。较薄得焊件焊接，用小电流和细焊条;焊厚焊件时，则用大电流和粗焊条。 焊接电流是根据焊接位置和焊条直径来具体确定，见下表: 各种直径电焊条需用的焊接电流 表4-12 焊条直径 1.6 2.0 2.5 3.2 4.5 5.0 5.8 (毫米) 焊接电流25,40 40,65 50,80 100,130 160,210 200,270 260,300 (安) 上表使用于平焊位置。在立焊、横焊和仰焊位置时选用电流应比平焊小10,。 相同直径的焊条在不同壁厚的钢管上施焊时，热量散失有快慢，管壁越厚焊接热量散失的越快，应选用上表中电流值的上限。 3)焊接层数 钢管壁厚?3毫米时可焊单层，当壁厚?4毫米时必须采用多层焊，每层厚度不得大于4毫米。 2.坡口和拼接要求 1)坡口形式 凡是壁厚?4毫米的钢管焊接口均需坡口。坡口形式应符合表4-13与表4-14的要求: V型坡口(毫米) 表4-13 各部位尺寸 焊接形式 cδ α度 h 3,6 70??5? 1?1 1，0.5 双面焊 7,10 60??5? 2?1 2?1 12,18 60??5? 2?1 2?1 单面焊 20,26 60??5? 2?1 2?1 X型坡口(毫米) 表4-14 各部位尺寸 焊接形式 c度 ,,h 双面焊 12,60 60??5? 2?1 2?1 3)拼焊的要求 管子对口以及管子和管件得对口，应做到内壁齐平。内壁边量应符合下列规定: ? 等厚对接焊接缝不应超过壁厚得10,，且不得大于1mm。 ? 不等厚对接焊缝不应超过薄壁管管厚度得20,。且不得大于2mm。应按图4-32所示形式对管件进行加工。 坡口加工宜采用机械方法。如采用气割等热加工法，必须除去坡口表面的氧化皮，并进行打磨。管子、管件组对接时，应检查坡口的质量，坡口表明上不得有裂纹、夹层等缺陷，尺寸合格。 第三节 管道的吊装 燃气管道一般都很长，应采取分段流水作业，即根据施工力量，合理安排分段施工，管沟开挖后，立即安装管道，同时开挖下一段管沟。 完成一段，立即回填管沟，避免长距离管沟长 地面水 ( 或雨水 ) 进入管沟造成沟壁期暴露而造成影响交通安全、管口锈蚀、防腐层损坏， 塌方、沟底沉陷、管道下沉或上浮、管内进水、管内壁锈蚀等各种事故。 管子运输和布管应尽量在管沟挖成后进行。将管子布置在管沟堆土的另一侧，管沟边缘与钢管外壁间的安全距离不得小于50Omm。禁止先在沟侧布管再挖管沟，将土、砖头、石块等压在管上，损坏防腐层与管子，使管内进土。布管时 ， 应注意首尾衔接。在街道布管时，尽量靠一侧布管，不要影响交通，避免车辆等损伤管道，并尽量缩短管道在道路上的放置时间。 一、地下钢管安装 地下燃气管道管材为钢管时，为了防止钢管被腐蚀，常用环氧煤沥青防腐绝缘层、煤焦油磁漆外覆盖层与石油沥青防腐绝缘层防腐。防腐绝缘层一般是集中预制，检验合格后，再运至现场安装。在管道运输、堆放、 安装、回填土的过程中，必须妥善保护防腐绝缘层，以延长燃气管道使用年限和安全运行。 1.运输与布管 在预制厂运管子时，应检查防腐绝缘层的质量证明书以及外观质量。必要时，可进行厚度、粘附力与绝缘性检查，合格后再运。 1). 煤焦油磁漆外覆盖层防腐的钢管煤焦油磁漆低温时易脆裂，当预料到气温等于或低于可搬运最低环境温度时，不能运输或搬运。由于煤焦油磁漆覆盖层较厚，易碰伤，因此应使用较宽的尼龙带吊具。卡车运输时，管子放在支承表面为弧形的、宽的木支架上，紧固管子的钢 丝绳等应衬垫好; 运输过程中，管子不能互相碰撞。铁路运输时，所有管子应小心地装在垫好的管托或垫木上，所有的支承表面及装运栏栅应垫好，管节间要隔开，使它们相互不碰撞。煤焦油磁漆防腐的钢管焊接，不允许滚动焊接，要求固定焊，以保护覆盖层。因此，在管沟挖成后，即将焊接工作坑挖好，将管子从车上直接吊至沟内，使其就位。当管子沿管沟旁堆放时，应当支撑起来，离开地面，以防止覆盖层损伤。当沟底为岩石等，会损伤覆盖层时，应在沟底垫一层过筛的土或砂子。 2). 环氧煤沥青防腐层、石油沥青涂层与聚乙烯胶粘带防腐层防腐的 钢管吊具应用较宽的尼龙带，不得用钢丝绳或铁链。移动钢管用的撬棍，应套橡胶管。卡车运输时，钢管间应垫草袋，避免碰撞。当沿沟边布管时，应将管子垫起，以防损伤防腐层。 2.沟边组对焊接 沟边组对焊接就是将几根管子在沟旁的地面上组对焊接，采用滚动焊接，易保证质量，操作方便，生产效率高，焊成管段再下入地沟。管段长度由管径大小及下管方法而定，不可过长而造成移动困难，也不可下管时管段弯曲过大而损坏管道与防腐层。每一管段以30,40m长为宜。由于煤焦油磁漆覆盖层防腐的钢管不允许滚动焊接，所以，只能将每根钢管放在沟内采用固定焊。 逐根管子清除内壁泥土、杂物后 ， 放在方木或对口支撑上组对。主要的工作是对口、找中、点焊、焊接。应特别注意，有缝钢管的螺旋焊缝或直焊缝错开间距，不得小于100mm弧长。点焊与焊接时，不准敲击管子。分层施焊，焊接到一定程度， 转动管子，在最佳位置施焊。第一层焊完再焊第二层，禁止将焊口的一半全部焊完，再转动管子焊另一半焊口。 管段下沟前，应用电火花检漏仪对管段防腐层进行全面检查，发现有漏点处立即按有关规程认真补伤，补伤后再用电火花检漏仪检查，合格后方可下沟。 非施工期间，用临时堵板将管段两端封堵，防止杂物进入管内。 3.管道下沟与安装 管道下沟的方法，可根据管子直径及种类、沟槽情况、施工场地周围环境与施工机具等情况而定。一般来说，应采用汽车式或履带式起重机下管 当沟旁道路狭窄，周围树木、电线杆较多，管径较小时，只得用人工下管。 1) 下管方式 ?集中下管 管子集中在沟边某处下到沟内，再在沟内将管子运到需要的位置。适用于管沟土质较差及有支撑的情况，或地下障碍物多，不便于分散下管时。 ?分散下管 管子沿沟边顺序排列，依次下到沟内。安装铸铁管主要采用此法。 ?组合吊装 将几根管子焊成管段，然后下人沟内。 2) 管道下沟前，管沟应符合以下要求 ?下沟前，应将管沟内塌方土、石块、雨水、油污和积雪等清除干净。 ?应检查管沟或涵洞深度、标高和断面尺寸，并应符合设计要求。 ?石方段管沟，松软垫层厚度不得低于300mm，沟底应平坦、无石块。 3)下管方法 ?起重机下管法 使用轮胎式或履带式起重机。如图 4-33 所示。 下管时，起重机沿沟槽移动，必须用专用的尼龙吊具。起吊高度以1m为宜。将管子起吊后，转动起重臂，使管子移至管沟上方， 然后轻放至沟底。起重机的位置应与沟边保持一定距离，以免沟边土壤受压过大而塌方。管两端拴绳子，由人拉住，随时调整方向并防止管子摆动。严禁损伤防腐层。吊管间距应符合表4-15的要求。 不同管径钢管吊管间距 表 4-15 管外径D/mm 1220 1020 920 820 720 630 529 478 426 377 允许间距/m 32 29 27 25 23 21 19 18 17 16 管外径D/mm 351 325 299 273 245 219 168 159 114 108 允许间距/m 15 15 14 13 12 11 9 8 6 6 管子外径大于或等于529mm 的管道，下沟时，应使用3台吊管机同 时吊装。直径小于529mm的管道下沟时，吊管机不应少于2 台。 如果仅是二、三根管子焊接在一起的管段，可用 1 台吊管机下管。 管道施工中，应尽可能减少管道受力。吊装时，尽量减少管道弯曲，以防管道与防腐层裂纹。管子应妥贴地安放在管沟中，以防管子承受附加应力。 管道应放置在管沟中心，其允许偏差不得大于l00mm。移动管道使用的撬棍或滚杠应外套胶管，以保护防腐层不受损伤。 人工下管法 ? a) 压绳下管法 在管子两端各套 1根大绳(绳子粗细的选择由管子重量而 定)，借助工具控制，徐徐放松绳子，使 管子沿沟壁或靠沟壁位置的滚杠慢慢滚 人沟内。铸铁管下管多用此法。有防腐 层钢管用此法时，应在管下铺表面光滑 的木板或外套橡胶管的滚杠，再用外套 橡胶管的撬棍将钢管移至沟边(途中如 有堆土应先将堆土摊平)，在沟壁斜靠滚 杠，用两根大绳在两侧管端1/4处从管底 穿过，在管边土壤中打人撬杠或立管将大绳缠在撬杠或立管上二、三圈，人工拉住大绳，撬动钢管，逐步放松绳子，使钢管徐徐沿沟壁的滚杠落人沟中。沟底不得有砖头、石块等硬物，不得将钢管跌入沟中。见图4-34。 b) 塔架下管法 利用图7-2竖管法压绳装在塔架上的复式滑车、导链等设备进行下管，先将管子在滚杠上滚至架下横跨沟槽的跳板上，然后将管子吊起，撤掉跳板后，将管子下到槽内。塔架数量由管径和管段长度而定。参见表4-15。间距不应过大，以防损坏管子及防腐层。 4)稳管、焊接与防腐 稳管是将管子按设计的标高与水平面位置稳定在地基或基础上。管道应放在管沟中心 ， 其允许偏差不得大于 l00mm。管道应稳贴地安放在管沟中 ， 管下不得有悬空现象，以防管道承受附加应力。 事先挖出的焊接工作坑如有位置误差时，应按实际需要重新开挖。挖土时，不可损伤管道的防腐层。管子对口前应将管内的泥土、杂物清除干净。沟内组对焊接时，对口间隙与错边量应符合要求，并保持管道成一直线。焊接前应将焊缝两侧的泥土、铁锈等清除干净。管道焊接完毕，在回填土前，必须用电火花检漏仪进行全面检查，对电火花击穿处应进行修补。长输燃气管道防腐绝缘层检查应符合表4-16的规定，城镇燃气管应符合有关的规定。不符合要求的补修后再检查， 直至合格。 防腐绝缘层高压电火花检漏标准 表 4-16 防腐种类 防腐绝缘等级 检测电压/KV 检测标准 普通 16,18 以未击穿为合格 沥青 加强 22 以未击穿为合格 特加强 26 以未击穿为合格 普通 ,2 以未击穿为合格 环氧煤沥青 加强 ,3 以未击穿为合格 粘胶带 , 24 以未击穿为合格 环氧粉末 0.4mm厚 2 以未击穿为合格 管道组对焊接后，需要进行焊缝无损探伤、对管道进行强度与严密性试验，合格后再将焊口包口防腐，用电火花检查合格后方可全部回填土。通常在管子焊接后，留出焊接工作坑，先将管身部分填土，将管身覆盖，以免石块等硬物坠落在管上， 损坏防腐层，同时可以减少由于气温变化而产生的管道的热胀冷缩使防腐层与土壤摩擦而损伤。 二、铸铁管安装 铸铁管的运输、布管、管子下沟方法等与钢管基本相同，但铸铁管与管件质脆易裂，在运输、吊装与下管时应防止碰撞，不得从高空坠落于地面。 1.管道下沟 管道下沟前 ， 应将管内泥土、杂物清除干净。铸铁管 下沟的方法与钢管基本相同，应尽量采用起重机下管。 人工下管时，多采用压绳下管法。铸铁管以单根管子放 到沟内，不可碰撞或突然坠入沟内，以免将铸铁管碰裂。 根据铸铁管承口深度L，在管子下沟前，在其插口1 上标出环向定位线L。见图4-35。吊装下沟后，检查插2 口上环向定位线是否与连接的承口端面向重叠，以确定 ,l承插口配合是否达到规定要求。误差不得大于10mm。 接口工作坑应根据铸铁管与管件尺寸，在沟内丈量， 确定其位置，在下管前挖好。下管后如有偏差，可适当 修正。 2.管基坡度 天然气经过脱水为干式输送。天然气中不含水分。天然气管道的坡度随地形而定，要求不很严格。人工湿煤气管道运行中， 会产生大量冷凝水，因此敷设的管道必须保持一定的坡度，以使管内的水能汇集于排水器排放。地下人工煤气管道坡度规定为:中压管不小于3‰;低压管道不小于4‰。按照此规定和待敷设的管长进行计算，可选定排水器的安装位置与数量见图4-36。但再市区地下管线密集地带施工时，如果取统一的坡度值，将会因地下障碍物而增设排水器， 故在市区施工时，应根据设计与地下障碍物的实际情况，然后对各管道的实际敷设坡度综合布置，保持坡度均匀变化不小于坡度要求。 (1)管道坡度测量 为使管道符合坡度规定，必须事先对管道基础(沟底土层)进行测量，常用水平仪测量、木制平尺板和水平尺测量两种方法。采用平尺板和水平尺测量方法如下: 根据每根管子长度，选择与管长相等的平尺板，再按照平尺板的长度计算出规定坡度下的 h坡高值。见图4-37。计算方法如下: hLK, h式中,相当于每根管长的坡度(mm); L,平尺板的长度(mm); K,规定坡度。 hh,22K,L (2)操作方法 h将平尺板放置在水平地面上，在平尺板的一端用厚度为的垫块垫入，再把水平尺放在平尺板上，此时水平尺中央的气泡偏离水平基准线，记下气泡偏离的位置线，该线就是在规定坡 h插)口为基准，按照坡高度下的水平尺测坡基准线。以已敷设的管道承(值，顺着坡向铲除沟内余土，使沟底土基的坡度符合规定坡度要求。然后根据图4-37所示，将平尺板紧贴管基，将水平尺置于水尺板之上，观察水平尺上的气泡位移读数是否与测坡基准线相吻合。如不符，可铲除余土(超深时应回填细土穷实)，然后再检查，直至合格。管道下沟就位，再用水平尺在管子正上方复测坡度，按上述方法校正，直至合格。由于管子有允许弯曲度，对4m长管子应测前后两处，对6m长管子应测前、中、后3点。如发现管子有明显弯曲，应将弯曲部位旋转至水平位置。当弯曲超过允许偏差时，不能使用。 管道敷设坡度方向是由支管坡向干管，再由干管的最低点用排水器 将水排出。所有管道严禁倒坡。 3.管道敷设 (1)管位 地下铸铁燃气管道的坐标与标高应按设计要求施工，当遇到障碍时，与地下钢管燃气管道同法处理。 (2) 铸铁管调整角度 承插式铸铁管常利用承插口的间隙，使管道调整一定的角度，以适应敷设的需要。但如果调整过量， 将使承插口的间隙不均匀，接口操作困难，造成漏气。沿曲线敷设的铸铁管道，每个承插口的最大允许转角为:公称直径?50Omm时为2?，公称直径,50Omm 时为1?;大于以上度数，应敷设弯 管。为施工方便，以要调整管道的末 端与原管轴线的水平方向垂直距离为调整量。见图4-38。各种口径管道允许水平方向调整距离，不应大于表 7-3 的规定，垂直方向调整距离应为水平方向调整距离的一半。 单根铸铁管允许调整量 表4-17 管径D/mm 75 100 150 200,250 300 500 700 900 调整距离h/mm 33 30 22 15 12 10 9 7 调整角度α 2 2 2 1.5 1.5 1 0.9 0.8 注:管长以6m计。 (3)管道敷设的要求 1)铸铁承插式接口管道,在某些位置要求采用柔性接口。施工中必须按设计要求使用柔性接口。一般铸铁管道每隔10个水泥接口, 应有1个青铅接口。 2)铸铁管穿过铁路、公路、城市道路或与电缆交叉处应设套管。置于套管内的燃气铸铁管应采用柔性接口 , 以增强抗震能力。 3)铸铁异径管不宜直接与管件连接,其间必须先装一段铸铁直管 ,其长度不得小于lm 。 4)机械接口应符合下列要求 ?管道连接时 , 两管中心线应保持成一直线; ?应使用扭力扳手拧紧螺栓,压轮上的螺栓应以圆心为准对称地逐渐拧紧,直至其规定的扭矩,并要求螺栓受力均匀; ?宜采用锻铸铁螺栓,当采用钢螺栓时,应采取防腐措施。 5)两个方向相反的承口相互连接时,需装一段直管,其长度不得小于 0.5m。 6)不同管径的管道相互连接时,应使用异径管。不得将小管插口直接接在大管径管道的承口内。 7) 两个承插口接头之间必须保持 0.4m 的净距。 8) 地下燃气铸铁管穿越铁路、公路时,应尽量减少接口,非不得已不应采用短管。 9)敷设在严寒地区的地下燃气铸铁管道,埋设深度必须在当地的冰冻线以下。当管道位于非冰冻地区时,一般埋设深度不小于0.8m。 10) 管道连接支管后需改小管径时, 应采用异径三通, 如有困难时可用异径管。 11) 在铸铁管上钻孔时,孔径应小于该管内径的三分之一;如孔径 等于或大于管内径的三分之一时;应加装马鞍法兰或双承丁字管等配件，不得利用小径孔延接较大口径的支管。钻孔的允许最大孔径见表4-18。铸铁管上钻孔后如需堵塞,应采用铸铁实芯管堵,不得使用马铁或白铁管堵,以防锈蚀后漏气。 钻孔的允许最大孔径 表 4-18 公称直径 100 150 200 250 300 350 400 450 500 连接方法 直接连接 25 32 40 50 63 75 75 75 75 32 管卡连接 50 , , , , , , 40 第四节 燃气管道接口的施工 燃气管道的接口形式较多， 根据管材、施工要求不同而选定。金属管道连接接口常见的为承插式、法兰、螺纹、焊接、滑入式和机械接口等六种形式。 一、承插式接口 承插式接口主要用于铸铁管的连接， 由铸铁管、件的承口和插口配合组成， 并保持一定的配合间隙。根据设计要求在环形间隙中填入所需填料。由于承口内壁有环型凹槽 ( 水线 )， 使填料起到良好的密封作用。各种管径环形间隙及允许偏差见表 4-19 所示。 承插式接口配合间除 (毫米) 表4-19 公称直径 ) 允许偏差(cE环形间隙() ，3 75,200 10 ,2 ，4 250,450 11 ,2 ，4 500,900 12 ,2 ，4 1000,1200 13 ,2 1. 密封填料的性能 橡胶圈又称“O”型密封胶圈，作为接口的头道密封填料，利用橡胶的压缩密封作用，使接口保持良好气密性。 承插式接口密封填料 (毫米) 表 4-20 填料尺寸 接口名称 主要填料 用 途 llll1234 1.中压管道 橡胶圈,水橡胶圈水泥油绳水泥2.敷设于车行道上低压管道 泥 30 50 20 15 3.临近建筑物的低压管道 水泥接口 水泥油绳水泥油绳,水泥 低压管道(埋设到非道路上) 油绳20 60 20 15 1.中压管道零件接口 橡胶圈,精橡胶圈精铅2.镶接管段的接口(中压管) 铅 30 70 3.某些场合的特殊要求 精铅接口 1.低压管道零件接口 2.低压管镶接管段接口 精铅油绳,精铅 油绳40 3.某些地方无法使用橡胶圈的中、低压60 接口 注:当D,,500时，l需加10毫米，D,,700时，l需加20毫米。22 (1) 橡胶圈的材料。城市燃气中含有多种芳香烃、苯、酚等杂质，对天然橡胶和一般的合成橡胶都有腐蚀作用。作为接口的头道填料因直接与燃气接触，故必须具有良好的耐腐蚀性。经过对各种合成胶的选择，到目前为止，以丁腈-40合成胶有较好的耐燃气腐蚀性能。 为确保橡胶圈的质量，在运输和堆放时应平整排列，以防挤压变形。橡胶圈的贮存温度以0~40?为宜，应避免受阳光曝晒和高温辐射，防止与其它有机溶剂接触。储存胶圈每6个月翻动一次，储放保用年限为二年，时间过长，应检查测试其弹 性，以防老化变质。 硬度对橡胶圈的密封性也有着一定影响，如果过硬，橡 胶圈弹性差，气密性得不到保证，操作也困难。橡胶圈过软， 虽然操作时方便，但由于抗压强度差，在接口两侧不均匀沉 陷时将造成接口间隙不均匀( 见图4-39)。 (2)精铅 精铅是承插式接口的主要填料，加热熔解 后浇注到接口间隙中， 并使用特制凿子进行锤击，使精铅 密实而达到密封作用。因此选用的精铅必须具有相当的柔性，精铅的纯度愈高质地就愈柔软。目前选用的精铅是纯度不小于99.97% 的精铅， 其熔点为 327.4?。 (3)水泥 承插式刚性接口的水泥填料，以选用自应力铝酸盐水泥，密封效果较好。由5于水泥遇水后体积膨胀，故也称为膨胀水泥。其膨胀倍数为1.0,3.0，自应力为20×10帕，初凝时间为30分钟，终凝时间为8小时以内。 水泥的保管很重要，不得使用受潮或失效的水泥。使用时必须仔细检查无结块和杂物。一般用0.5毫米的筛子将水泥筛清。 (4) 油绳 用于接口填料的油绳是由浸透桐油的麻丝搓成小股(每小股油绳直径为l毫米左右)，再把它拧成大股油绳辫。操作时可根据接口缝隙大小抽若干小股油绳绞紧后使用。 3. 精铅接口的施工 (1) 施工前准备 ?熔铅 精铅熔点虽为 327?， 但由于在露天操作，熔铅处与浇灌接口有一定距离，考虑到熔化精铅在运输和浇灌过程中温度下降，熔铅的温度必须达到400?以上才能使用。检验铅温简单方法是用干燥的铁棒插入铅液中，若取出时铅液不粘连铁棒上，青铅熔液表面呈金黄色，则熔铅温度已达到400?以上。 ?检查承口和插口配合部位是否有杂质、油污，并清洗干净。如果使用橡胶圈，应把按缝隙大小选择好的橡胶圈套于插口。 (2) 填入头道油绳或橡胶圈 ?填入油绳 用枕凿插入接口下侧缝隙，并锤击枕凿使插口部分托起，将油绳绞紧填入缝隙。先将底部油绳一次填足打实，然后自下而上，逐步锤击填实，再绕第二圈用同样方法填实。四周力求平整，深度为离承口端面50,60毫米左右。油绳头尾两端搭口长为5,7厘米，搭接处两头的油绳要适当减细，其位置应放在接口上侧。油绳粗细一般应大于缝隙的三分之一，缝隙与油绳的配合尺寸见表4-21。 承插式接口油绳的选择( 毫米 ) 表4-21 缝隙(E) 8,9 15,11 12,13 油绳(股) 6,9 9,10 10,11 ?填入橡胶圈 用两把枕凿先插入接口下侧缝隙，使插口管底部枕起，注意两把枕凿的间距应小于接口圆周长的二分之一。先将接口底部橡胶圈锤击入缝隙内，然后两侧交替敲击，并逐步向上移动枕凿的位置，接口上侧最后打入。接口缝隙二侧同时受枕凿挤压将导致承插口破裂，操作时(特别是大口径管道接口)应交替锤击枕凿和移位，打入橡胶圈力求平整，深度均匀为70毫米左右。 (3) 浇铅 ? 向接口缝隙内浇灌熔化的精铅是依靠外围石棉绳来阻止精铅外溢。操作前先将石棉绳浸水湿透，涂上粘土，沿缝隙绕接口一周，相交于接口最高点。搭口处的石棉绳内外用粘土涂抹并修筑出一个燕窝形的浇铅口，其余部分均用粘土涂封。石棉绳的直径和长度按下式选择: dE,23.5, 式中 d——石棉直径(毫米); E——接口缝隙(毫米)。 LDl,，, 式中 L——石棉绳长度(毫米); D——插口管外径(毫米); l——搭口余量，一般取300,500毫米。 各种管径使用石棉绳的直径 ， 长度和浇铅口宽度见表4-22。 不同管径选用的石棉绳规格和浇铅口的宽度(毫米) 表4-22 管径 75 100 150 200 250,300 500 700 800 1000 石棉绳的直径 19 19 25 25 32 32 40 40 45 石棉绳的长度 700 780 940 1090 1410 2164 2800 3130 3740 浇铅口的宽度 50 50 80 100 120 150 170 180 190 ?浇灌精铅操作人员要戴好防护面罩、长帆布手套等防护用具。浇灌时必须清除表面铅灰，浇灌的速度随铅温而定，热铅慢浇， 冷铅快浇。浇灌精铅应连续进行(预先选择好浇铅容器)，中途不得停止。浇灌高度宜取20厘米左右( 见图4-40)。 小口径管道接口浇灌时可从浇铅口正中流入，从两侧灌满，不得补铅。大口径管道接口浇灌应从一侧浇入，使接口缝隙内空气从另一侧 逸出 ， 否则将因缝隙内空气受热膨 胀而发 生爆铅。 ?接口缝隙里如有渗水现象， 应阻塞水 源、清除水渍后再浇灌。如受潮可先加入少量 机油，然后再从一个侧面浇灌青铅，速度不宜 过快，否则会发生爆铅。 ?浇灌的熔铅应充满整个接口缝隙，浇铅 口上的最后精铅凝固面应高于缝隙。缝隙内精 铅凝固面应大于承口端面3,5毫米。 ?在浇灌精铅时应注意是否有漏铅现象。 发现外部漏铅(因石棉绳粘土密封差或脱落) 应暂停浇灌，迅速用粘土加封漏点后再浇灌。 内部漏铅是接口内填料(油绳或橡胶圈)未填 实使熔铅渗入管内而引起的。如在浇灌中熔铅 的用量超过正常需用量，而外部无漏铅出现， 可确认发生内部漏铅，应立即停止浇灌，拆除 接口内精铅，取出管内漏铅，重新填入油绳或 橡胶圈，再浇灌精铅。 ?每次浇灌精铅必须根据接口铅用量盛 足，一次完成，不得分两次浇灌，或拆除外围 石棉绳后发现某处青铅未浇足而再补浇。这些 都会严重影响接口质量。 (4) 精铅接口的击实操作 ?先用小扁凿紧贴插口锤击一周(稍轻)。小扁凿与管轴成30?角，禁止先将浇铅口处的积铅凿下。因在浇灌精铅过程中，由于熔铅的重力作用，接口底部精铅分子排列较紧密，而上部较疏松，特别是浇铅口处的积铅位置最高，凝固后精铅最为疏松。因此在接口未打实之前，禁止先将积铅凿除。 ?依次用2,6号敲铅凿由下而上锤击精铅面，每敲击2,3次即移动位置，依次进行，不得跳越敲击。敲击时敲铅凿与插管应保持 20?左右角度。 ?敲击精铅用力要均匀，2,6号敲铅凿的锤击力依次逐步加大。精铅外圈与承口相平，内圈凸出，与管轴线成20?左右的斜面。 ?精铅接口的内圈(与管壁接触处)敲击后容易产生薄形铅箔。如出现铅箔，应选用小扁凿铲除，最后修正铅表面，力求平整为止。精铅接口操作见图4-41。 4. 水泥接口操作 (1)施工前准备 检查所使用的水泥，必须无变质结块杂物，膨胀水泥应用0.5毫米的筛 清除杂质。 子将水泥过筛才能使用。清洗接口缝隙， (2)头道填料 操作与“精铅接口”相同，缝隙深度均为70毫米(如采用油绳填料为一圈)。 (3)填塞水泥 按照规定的水灰比将水泥均匀拌和，并将湿水泥捏扁，用上绳凿捣入接口缝隙内。为使水泥密实，将2,3股油绳捻成辫子状，绕接口缝隙一周，用上绳凿通过油绳再次挤压水泥，然后拆除此油绳，并用水泥塞满缝隙。 (4)外封填料 均采用单道油绳，直径比头道油绳略细一些(少1,2小股)。操作时先用上绳凿将接口底部的油绳捣击入接口缝隙内，然后逐步从两侧向上捣击，直至接口上部留出150 毫米左右宽为止。将捣实挤压后多余的水泥清除，把搭口的油绳两端抽捻成圆锥形，打成结后用凿子敲击入缝隙。再用2号敲铅凿敲击油绳使之全部均匀压入缝隙中，直至挤压水泥后水泥中的水分从油绳表面渗出为止。 (5)封口 先用清水将外封油绳浸湿，然后用水泥涂抹封口，并用零散油绳拆松后缠绕于。 二、法兰接口 法兰接口主要运用于架空管道，地下管施工中用于管件及附属设备的连接， 如阀门、调 压器、波形补偿器及大流量燃气表等安装连接。根据管材不同分为钢制法兰和铸铁法兰两种类型。 1. 钢制法兰 有螺纹连接法兰和焊接法兰两种。高、中压管道和低压管中口径在Φ150以上时，均选用焊接法兰，接合面多为凸面。低压管中Φ150以下时，小口径管道一般选用螺纹法兰，接合面为平面。钢制法兰见图4-42。对于受压为1兆帕的钢管，t=4,6毫米，t=1,1.5毫米，沟数1 为2,4。 图中尺寸以毫米计，质量以公斤计。密封面加工按法兰沟槽表。法兰材料为A3，采用结422焊条与管壁焊接。法兰接管孔径按钢管外径尺寸加工，当Dg<150时按GB159-59中8级精度制造。Dg=150,400时，允许间隙每边不超过0.5毫米，Dg>400毫米不超过1毫米。如采用 HK的钢壁厚超过规定的最小壁厚，须相应改变和的值。令K=δ,H=δ+1。 5城市中低压燃气管道用的钢制法兰一般按Dg=10×10帕选用， 具体尺寸见表4-23。 钢制法兰规格表 表4-23 螺栓 D d 质量 f D,Dbd DKH g012数量 直径 50 57 3.5 160 125 100 3 18 18 4 M16 4 5 2.09 70 73 4 180 145 120 3 20 18 4 M16 5 6 2.84 80 89 4 195 160 135 3 20 18 4 M16 5 6 3.24 100 108 4 215 180 155 3 22 18 8 M16 5 6 4.01 125 133 4 245 210 185 3 24 18 8 M16 5 6 5.40 150 159 4.5 280 240 210 3 24 23 8 M20 5 6 6.12 200 219 6 335 295 265 3 24 23 8 M20 7 8 8.24 250 273 8 390 350 320 3 26 23 12 M20 9 10 10.7 300 325 8 440 400 368 4 28 23 12 M20 9 10 12.9 350 377 9 500 460 428 4 28 23 16 M20 10 11 15.9 400 426 9 565 515 482 4 30 25 16 M22 10 11 21.8 450 480 9 615 565 532 4 30 25 20 M22 10 11 24.4 500 530 9 670 620 585 4 32 25 20 M22 10 11 27.7 600 630 9 780 725 685 5 36 30 20 M27 10 11 39.4 700 720 9 895 840 800 5 36 30 24 M27 10 11 53 800 820 9 1010 950 905 5 38 34 24 M30 10 11 67 900 920 9 1110 1050 1005 5 42 34 28 M30 10 11 85 1000 1020 9 1220 1160 1115 5 44 34 28 M30 10 11 106 1200 1220 10 1450 1380 1325 5 48 41 32 M36 11 12 155 1400 1420 11 1675 1590 1525 5 54 48 36 M42 12 13 221 1600 1620 12 1915 1820 1750 5 62 54 40 M48 13 14 335 1800 1820 14 2115 2020 1950 5 66 54 44 M48 15 16 399 2000 2020 14 2325 2230 2160 5 72 54 48 M48 15 16 505 注:Dg,公称直径(毫米)。 2.铸铁法兰 法兰片是铸铁，预先和铸铁管、件铸造为一体。法兰 接合面一般为凸面，几何尺寸和技术要求与钢制法兰相 同，相互直径可配合连接，为钢管与铸铁管连接的过渡接 口(见图4-43和表4-24) 铸铁法兰规格表 表 4-24 凸承部 螺栓 外径 中心圆 厚度 公称口径 D数量 DD厚M 高G 孔径d 1K21N 75 211 19 168 3 25 18 4 100 238 19 195 3 26 18 4 125 263 19 220 3 26 18 6 150 292 20 247 3 27 18 6 200 342 21 299 3 28 18 8 250 410 22 360 3 29 21 8 300 464 23 414 4 31 21 10 350 530 24 472 4 32 24 10 400 582 25 524 4 32 24 10 450 652 26 585 4 34 28 12 500 706 27 639 4 36 28 12 600 810 28 743 4 38 28 16 700 928 29 854 4 40 31 16 800 1034 31 960 5 43 31 20 900 1156 33 1073 5 45 34 20 1000 1262 34 1179 5 48 34 24 1100 1366 36 1283 5 50 34 24 1250 1470 38 1387 5 52 34 28 1350 1642 40 1552 6 56 38 28 1500 1800 42 1710 6 60 38 32 注:1. 本表按砂型普压双盘直管的数据，YB428-64。 2. 如套入铸管的法兰应减铸管外径换算。 3.法兰接口的安装 l)法兰安装时应将法兰密封面(接合面)铲刷光洁。连接时法兰密封面应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5‰， 一般不应大于2毫米。 2)按不同要求在连接面间加入垫圈。凸面接合采用硬质石棉橡胶板，预先凿孔，双面均匀涂上黄油后填入。平面接合采用石棉板垫入，将螺栓穿入后浇水湿透再将螺母拧紧。垫圈的允许偏差见表4-25。 垫圈允许偏差 ( 毫米 ) 表4-25 平面 凸面 法兰结合面形式 公称直径 内径 外径 内径 外径 ,125 +2.5 ,2.0 +2.0 ,1.5 ?125 +3.5 ,3.5 +3.0 -3.0 3)法兰的连接螺栓直径应小于孔径1,2毫米，安装方向保持一致。紧固螺母时应对角交替进行，受力均匀，不得用强力拧紧某只螺母来纠正法兰连接面的歪斜。紧固后螺栓外露长度不大于2倍螺距，外涂黄油防锈。 4)法兰片的焊接一般在工地上进行，较复杂的管件必须在平台上拼接，力求角度准确。法兰平面与管轴线中心垂直偏差:公称直径?300毫米时为1毫米，公称直径,300 毫米时为2毫米。 法兰接口连接配件尺寸表 ( 毫米 ) 表4-26 螺 孔 螺栓 法兰规格 直径 石棉板 孔径 只数 直径 长度 只数 75,80 195 18 8 400×200 16 75 4 100 215 18 4 440×220 16 75 4 150 280 23 8 560×280 20 90 8 200 335 23 8 680×340 20 90 8 250 390 23 12 800×400 20 90 12 300 440 23 12 900×450 20 90 12 400 565 25 16 1040×570 22 100 16 500 670 25 16 1360×680 22 100 16 三、焊接接口 地下燃气管中的钢管基本上用于燃气厂的出厂管道和主要输气干管。其焊接接口不仅承受管内燃气压力，同时又受到地下土层和行驶车辆的载荷，因此接口的焊接应按受压容器要求操作，并采用各种检测手段鉴定焊接接口的可靠性。工程中以手工焊为主。 1. 焊接操作要点 1) 施焊角度 焊接操作时，焊条与焊缝方向一般成 60?,80?角度。正确的角度能使熔化的钢液与熔渣很好分离，控制一定的熔深，在立焊、横焊和仰焊 时还有阻止钢液坠落的作用。 2)运条操作 焊接时运送焊条有直线、横向摆动、焊条送进和 稳弧等四个基本动作(见图4-44)。 直线运条(V)的作用是控制每道焊缝的横截面积，动作的快1 慢标志着单位时间内焊接速度。横向摆动(V)的作用是保证焊缝1 两侧坡口根部与每个焊波之间相互均匀熔合。焊接送进动作(V)1 直接影响焊条熔化的快慢，操作时通过电弧长度的变化来调节 焊条熔化的速度而达到所需要的熔深及熔宽。稳弧动作是横向 摆动时电弧在某处稍加停留以增加熔合面积保证坡口很好的熔 合。 以上四个基本动作在施焊过程中根据焊接位置、焊口几何形状进行灵活调节，才能取得良好的焊接效果。 2. 焊接的层次 地下钢管的壁厚一般在10毫米以上，焊接接口均需开坡口、进行多层焊接。由于管径的局限，焊接层次分布为: 当管径运?Φ700(壁厚 =10 毫米)时，采用外三工艺(管外壁焊三层)。 当管径,Φ700(壁厚?10 毫米)时，采用外二内一工艺(管外壁焊二层，管内壁焊单层)。 3. 焊接接口各部位焊接操作 ( 固定位置 ) 1) 平焊(见图4-45) 用于接口上部焊接。焊接时熔滴依靠重力自然过渡，操作较简单，但熔渣与钢液容易混合在一起或熔渣超前形成夹渣。操作时应选用较大直径的焊条、较大的电 流和较快的直线运条速度，使熔池的形状呈半圆或椭圆形，通过焊条角度合理调节来控制熔池前后形状保持一致。 图 4-45 平焊运条操作示意图 图 4-46 立焊运条操作示意图 2) 立焊(见图4-46) 用于焊接接口两侧的环向焊缝。 焊接时钢液与熔渣容易分离，但熔池的过高温度会使下流钢液形成焊瘤，并容易产生咬边。操作时电流应为平焊时 85%~ 90%，采用短电弧，焊条与焊缝成60?,80?角，由下向上匀速运条，同时作较小的横向摆动。 3) 横焊(见图4-47) 用于焊接接口两侧横向焊缝。 焊接时钢液因自重坠落，坡口的下部形成夹渣。宜选用小直径焊条，用短弧焊作微小的横拉动作，匀速运条。运条时焊条与焊缝成 60?,70?角，在横向摆动焊条指向上坡口和下坡口时焊条的角度为10?。对坡口间隙较小时应注意增大倾角，间隙大时可减小倾角或采用上下二道焊法。 图 4-47 横焊运条操作示意图 4) 仰焊 ( 见图4-48) 用于接口的下部焊接。是最困难的操作位置，钢液容易下坠滴落，又因沟下操作位置受到限制，对于熔池的形状较难控制，容易出现塌腰和假焊。所以应选用小 焊条与焊缝方向成70?,80?角， 与坡口两侧成 90?角，并用最短直径焊条和较小电流， 的电弧进行前后拉退送条动作，同时作横向摆动和稳弧动作。过大的焊口间隙、过厚的熔池使钢液质量增大，是引起焊口正面出现焊瘤、背面出现塌腰的主要原因。在接口拼装时仰焊部位焊口间隙应比其他位置略小一些，间隙的尺寸一般选用焊条钢芯直径的一半为宜，施焊时熔池采用薄层与母材良好熔合。另外，熔池在高温情况下会减小表面张力，导致钢液下坠而引起塌腰，施焊时应对温度加以控制。当温度过高时可以提弧使温度降低。 图4-48 仰焊运条操作示意图 5钢管的双面焊接 焊接顺序为:点焊固定,内壁焊接,外壁焊接。 四、机械接口 铸铁管机械接口以橡胶圈为填料，采用螺栓、压盖、压轮等零件，挤压橡胶圈使它紧密充填于承插口缝隙，达到气密目的。 机械接口操作简便，气密性好，适用于高、低压管道，是一种较为理想的柔性接口。它具有补偿管道因温差而产生应力，及适应接口折挠、振动而不发生漏气的特性。 机械接口形式很多，常见的有压盖式接口、改良型柔性接口、 n型柔性抗震接口、一字型柔性接口、人字型柔性接口等。 五、滑入式接口 滑入式接口的结构形式和承插接口相似，但承口内有特制凹槽，插管头部有锥度。承插口之间采用密封胶圈作填料，承口插入后利用胶圈的反弹力使接口密封。 滑入式接口操作简便、气密性好，能减轻施工劳动强度和加快工程进度，是一种较为理想的柔性接口。 滑入式接口对承插口精度要求较高，一般只适用于Φ300毫米以下管道。又因滑入式接口密封胶圈直接与燃气接触，故目前只用于低压燃气管。 滑入式接口的胶圈形式较多，有鸭唇式、“O”型、梯形、三角形等。其形式是根据槽口与胶圈截面形状而定的。 六、其他接口 1. 填料接口 ( 图4-49) 填料接口一般用于套筒式补偿器，使插管在套筒内自由伸缩。填料接口采用方形油浸石棉盘根缠绕于管接口。方形石棉盘根的粗细根据接口缝隙确定，一般略大于缝隙即可，太粗不易压入管内。 操作顺序:先将管插口及套筒承口涂上黄油，然 后顺序缠绕油浸石棉盘根。石棉盘根的道数根据 接口长短而定，一般不少于 10道。然后将缠紧的 石棉盘根涂抹黄油，用压板逐道将石棉盘根压入 接口内，再在封口处涂上黄油。 2. 防漏夹接口 防漏夹接口一般用于加固中压管接口，或 作套筒的柔性接口。防漏夹接口形式，类似机 械接口。但它的安装常在接口制作完成后进 行。它的一端夹在承口大头上，另一端由两片拼装成压紧片，由螺栓紧固。若用于套筒接口时，可用长螺栓直接将压紧片紧固。防漏夹压紧 片前应采用“O”型密封圈作填料，通过紧固将密封圈压入承口达到密封。 3. 一字桑性接口 一字柔性接口(图4-50)主要用于钢管或 铸铁管，适用于各种压力级别的管道。压力环采用铁合金制成，套筒用铸铁或钢制成，密封圈为丁腈胶。操作时依靠螺母收紧，使钩头螺栓压紧压力环，压力环将橡胶圈压缩达到密封。 第五节 燃气管道的附属设备 一、阀门 阀门是燃气管道中重要的控制设备，用以切断和接通管线，调节燃气的压力和流量。燃气管道的阀门常用于管道的维修，减少放空时间，限制管道事故危害的后果。由于阀门经常处于备而不用的状态，有不便于检修。因此对它的质量和可靠性有以下严格要求: 严密性好 阀门关闭后不泄漏，阀壳无砂眼、气孔，必须严密。阀门关闭后若有漏气，不仅造成大量燃气泄漏，造成火灾、爆炸等危险，而且还可能引起自控系统的失灵和误动作。因此，阀门必须有出厂合格证，并在安装前逐个进行强度试验和严密性试验。阀门属于易损零部件，应有较长的寿命，因为燃气管道投产后，只有待管道停输和排空时才能对阀门进行检修，而且时间有限。如在管道运行期间，密封处或易损件发生问题，燃气管道的生产安全受到威胁，往往会导致停气。 强度可靠 阀门除承受与管道相同的试验与工作压力外，还要承受安装条件下的温度、机械振动和自然灾害等各种复杂的应力。阀门断裂事故会造成巨大的损失。 耐腐蚀 阀门中的金属材料和非金属材料应能长期经受燃气的腐蚀而不变质。 1. 根据地下管道的材料选择相应的连接配件。地下钢管(一般口径Φ200以上)安装阀门应配备好同口径的钢制法兰片，预制的橡胶石棉板垫块和螺栓等配件。 地下铸铁管安装阀门应配备同口径铸铁盘承短管和盘插短管、预制橡胶石棉板垫块和螺栓等配件。 2. 安装时，一般在地面上将阀门两端的法兰或法兰承(插)管用螺栓连接后再吊装至地下与管道连接(承插式接口或焊接)。如需要在地下进行法兰接口连接时，应注意不要将接口的偏差转借到与阀门连接的法兰接口上，以防止阀门两端铸铁法兰拉裂，导致阀门损坏。 3. 阀门的安装位置应避开地下管网密集复杂或交通繁忙的地区，选择在日常检修方便的地点。 阀门位置确定后，应在吊装前完成阀门的基础砌筑。一般方法为:当阀门口径D?Φ300毫 700，200，90米垫混凝土预制板，尺寸为毫米。 当D,Φ300毫米，应预先挖除阀门正下方的土方，浇筑正方形混凝土基础(可不配钢筋)边长为管径的1.5,2倍，厚度为30厘米以上，在达到规定保养期后再吊装阀门。 4. 阀门的安装必须保持平整,不得歪斜。当?Φ400毫米时，阀门一般选用立式，阀杆顶端离地面应为0.20,1.0米，如大于1米应加装延伸轴。阀门安装完成后随即装上加油管，引至离地坪0.20,0.30米处。 对于?Φ300毫米的阀门，由于阀体较高，故多数采用卧式阀门，通过斜齿轮进行启闭(见图4-51)。 电动阀门一般用于Φ500毫米以上管道上，安装方法与立式阀门相同。但由于阀杆部分必须露出地面， 阀门两端的管道埋设深度，应酌情考虑。电动阀门一般用于输配站内(见图4-52)。 5. 为确保安装于地下的阀门投产后能定期检修和启闭操作，必须在阀门上方砌筑阀门井(人孔)并安装阀门盖，其要求见表4-27(当管径小于Φ400时，可不设人孔 ) 。 阀门井中的砌筑要求 表4-27 管径 阀门井形式 阀门盖形式 (毫米) 井盖为正方形320×320毫米。井深度视阀门上盖至井盖距离为准。,,300 方 型 砖砌墙厚12.5厘米 井盖Φ780毫米,内设人孔(Φ1000毫米以上另行设计)。深度视阀,,400 圆 型 门深度而定。砖砌墙厚25厘米 二、聚水井的安装 安装于地下燃气管道上的聚水井是由井体、井盖和井杆组成。大口径钢板聚水井安装图见图4-53。 地下自铁管聚水井为铸铁结构，安装型式见图4-54所示。 1. 井体安装 聚水井主体应与管道水平连接，横向和纵向不得歪斜，聚水井安装就位后即用水平尺校正水平位置。聚水井必须设置于管道的最低处，使冷凝水沿着管道的坡向汇集于水井之中排放。 铸铁聚水井容量及外形尺寸 表4-28 口径口径容量容量L K B H L K B H (D)(D)(升〉 (升〉 75 13.64 553 283 166 225.5 450 144.11 796 800 618 547 100 16.82 579 308 192 238 500 157.29 851 855 674 574 150 32.28 682 385 264 289 600 226.59 954 982 790 650 200 45.46 705 463 314 341 700 282.00 1044 1086 920 702 250 46.10 737 541 382 392 800 343.00 1150 1188 996 755 300 83.65 767 620 436 444 900 410.00 1250 1312 1050 825 350 95.47 767 670 493 469 1000 477.00 1352 1415 1102 876 400 120.92 796 750 556 522 由于管道在运行过程中，聚水井常处于积水状 态，加上聚水井原有质量，使聚水井成为管道上具有 较大的集中载荷场所，因此安装时应将井底平稳放置 于铲平的原始土上，如遇土方开挖超深，应在水井底 垫放水泥预制块和木板。水泥预制块或术板必须置于 原土上。大口径水井安装时必须预先浇筑混凝土基 础，其面积大于井底面积，厚度一般30厘米以上。 2. 排水采统的安装 如图 4-54 所示聚水井排水系统是上海煤气公司 新开发的技术，其结构取消原丝口连接改为柔性接 口，并将原水井梗和水井胆“合二为一”。其优点是安 装简便，使用寿命长，从而避免以往因抽水梗根部断 裂、开挖路面，给检修带来困难。 新型聚水井排水系统是由井梗座、O型橡胶圈、尼龙 抗拔圈、压轮和抽梗6部分组成。其安装顺序为: ?先将水井座旋至水井井体上,并压紧O型橡胶圈 密封。 ?大量水井内部和外部的总长度,截取所需抽水 梗，下部呈 45?斜口。 ?将抽水梗插入井梗座内，并套入密封胶圈和尼龙抗拔圈，并将压轮旋紧，即完成全部操作。 该结构不仅有良好气密性，而且有较强的抗拔能力，在上海地区已普遍推广采用。 低压燃气管，由于管内燃气压力小于水井杆水柱高度，必须采用抽水工具抽放水井内的积水。中压燃气管管内燃气压力一般大于水井杆水柱高度，打开水井杆阀门，井内积水即可自动排放，如果管内压力较低则需采用抽水工具抽放。 井体排水孔径和井杆直径(井杆与井胆同)根据管径而定，见表4-29。 井体排水孔径和井杆口径 表4-29 管径 Φ400以下 Φ400~700 Φ1001以上 排水孔径 32,40 40,50 80,100 井梗(井胆)直径 25,32 32,40 50,75 3. 抽水工作坑 抽水工作坑是管道技入运行后日常抽水工作点，工作坑必须砌筑砖墙，上加水井盖(铁制)作为地面标志(低压管设圆形井盖，中压管设长方形井盖)。水井盖安装方向应与地下线方向一致，并与地面相平。在车辆较多的城市道路上，水井盖的开启口方向不能面对车辆行驶方向。 4. 大口径钢管聚水井的安装 按图4-57 要求，根据敷设钢管的坡度，预先将井体两端分别切割成略带有斜面与钢管连接，以保持井体两端钢管均保持往水井的坡向，然后再按照上述步骤安装排水系统。 三、调压器的安装 调压器类型较多，上海地区应用最为广泛的是雷诺式中低压调压器，虽然它占地面积大，结构复杂，但压力稳定、性能好，调压器见图4-57。 当调压器室建筑基本完成，地坪部分尚未浇筑混凝土前，即可安装调压器以及进出口管道。调压器是否平稳，位置是否合理，取决于进出口管道安装的正确和牢固性。而进出口管道的安装又必须以调压器设计位置为基准，有步骤地进行。 图 4-57 LN- , 150 雷诺式调压器总图(大P440) 1-中压辅助调压器;2-闸阀;3-调压器主体;4-杠杆;5-定位螺钉;6-闸阔;7-调节重块; 8-连通管;9-低压辅助调压器;10-针状阀;11-连接管道;12-辅助筒;13-旁通阀门;14-旁通管 1. 按照图4-58将主调压器及其配件(旁通管、阀门等)总装成套，运输到施工现场。 2. 为使调压器安装于调压器室中心位置，必须根据调压器的规格，定出进、出口立管的位置。两根立管与侧墙的距离应相等。 同时，为不使调压器平面歪斜，进出口“立管”与后墙的距离应保持相等。雷诺式调压器进出口“立管”轴心定位点的位置见表4-30(允许偏差15厘米)。 雷诺式调压器安装位置 表4-30 调压器口径 进出口"立管"轴线与侧墙距离 进出口"立管"轴线与后墙的距离 Φ150 500 1000 Φ300 1150 1450 3(以进出口立管轴心定位点为基准 , 按照迸出口管道的口径和方向开掘沟槽 , 并将室内开挖出的土方全部外运。 4. 根据调压器质量选用的手动葫芦，悬挂于调压器室内顶部的“吊环”上。用绳索将葫芦与调压器连接，用葫芦将调压器起吊至安装高度，并将调压器调整到图6-71所示位置。调压器的水平轴心线与地坪的垂直距离为800?10毫米。 5. 调压器就位后在进出口阀门和旁通阀门的底部用垫块支撑，并用水平尺测量调压器平面，校正到水平为止。 图 4-58 雷诺式调压器进出口管道安装总图 1-出口低压管道;2-弯管90?;3 -承口短管;4 -异径管; 5 -法兰弯管90?;6 -砖砌支廓;7 -闸阔;8 -调压器主体;9 -双法兰短管; 10 -进口中压管道;11 -调压室砖墙;12 -吊装滑轮;13 -中压阀门 6. 安装调压器出口管道。因出口管道口径大于进口管道，管件又较多，故一般先行安装出口管道。安装的顺序由上而下进行:异径管?弯管?地下管?室外与引入管镶接。 7. 完成调压器出口管道的安装后即可进行进口管道的安装。安装顺序与出口管相同，但在地下引入管上必须设置中压阀门，其位置一般应尽量靠近调压器室。 8. 调压器进出口管道的承插式接口均采用青铅填料。接口操作必须在完成全部管道的连接，用水平尺测量调压器达到水平要求后进行。 9. 拆除临时支撑，更换或砖砌支墩，进行调 压室内的水泥地坪施工。 10. 安装连杆、辅助筒、中压辅助调压器、低压辅助调压器，并进行检漏调试，直到合格为止。 四、温度补偿器的安装 1. 温度补偿器的性能及其应用 地下燃气管在穿越河流或其他障碍时 , 需要安装架空的管道。由于直接受到阳光的照射，管面温度变化大，使管道轴向长度发生变化，并产生拉(压)应力。当温差变化的应力大于管道本身抗拉强度时，会导致管道变形或破坏。为此，在管道局部架空地段应设置温度补偿器，使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节，得到补偿。应力和补偿长度计算公式如下。 1)由温度变化引起钢管的伸缩量计算 ,L,,,tL l 式中,L,伸缩量(毫米); ,4,1,线膨胀系数(钢:，?);,0.1210l L,管道长度(毫米); ,t,温差(?)。 ,t,t,t21 式中t,变化前温度(?); 1 t,变化后温度(?)。2 由上式可以得出:受温度变化的钢管，每1?温差时，伸缩量为0.012毫米，由温度变化引起钢管的伸缩量与该管道的直径无关，仅与管道的长度和温差有关。 2)由于温度变化引起钢管的伸缩应力计算 ,,,E,tl ,式中,应力(帕); 11,弹性模数(钢管:帕);E，2.0610 ,温差(?)，管道架设处管道表面的温度变化值;,t ,1,,线膨胀系数(?)。l 由上式可以得出:受温度变化的钢管，每1?温差，应力值为2.47兆帕，应力值与管道的口径和长度无关，仅与温差有关。 2. 温度补偿器类型和安装 1)自然补偿(见图4-59) 利用管道安装时的自然弯曲来补偿管道由于温差产生的伸缩量称自然补偿。自然补偿是将 ,,架空管道制作安装成形状或在小口径管道中连接预制形状配件。此方法既省资金，又可以 ,避免检修工作量。型补偿器安装于水平位置时应注意保持接口强度、安装稳定和管道坡度。安装于垂直位置时，应装置放水管。 R图4-60指出管道自然弯曲补偿，在管道伸缩变形时，弯管内外变化状态为: 膨胀时——1与4收缩，2与3膨胀。 收缩时——1与4膨胀，2与3收缩。 2)填料式温度补偿器 填料式温度补偿器是由法兰插管、法兰承管(外壳挡圈)和压板组成。填料采用涂有石墨粉的石棉绳。安装时必须与管道保持同袖，不得歪斜，在靠近补偿器的内侧，至少各有一个异 ,向支座，保证运行时自由伸缩，而不偏离中心。安装时应留有剩余的收缩量，剩余收缩量可按下式计算: tt,10,,,0tt,20 ,式中,插管与外壳挡圈间的安装剩余收缩量(毫米); ,补偿器安装时的最大行程(毫米);,0 t,补偿器安装时的气温(?);1 t,室温最低计算温度(?);0 t,介质的最高计算温度(?)或管表面最高计算温度。2 允许偏差为?15 毫米。安装时插管应设置于介质流入端。 3)波形补偿器 波形补偿器因安装方便，质量轻，补偿量可以根据设计选择，不必经常维修，管道稍有下沉仍能起到补偿作用等优点，目前得到广泛应用。波形补偿器不仅用于架空管道的温度补偿，还用于压送机的出口管道上起避震作用。 ? 波形补偿器的选择和“预拉伸”。 根据我国波形补偿器制造标准分为中型(A 型)Φ80~Φ1000，大型(B型)Φ1100~Φ4000二类。施工时可根据管道输气压力和口径选用。 因野外施工是在不同季节中进行，故在安装前应在施工现场将波形补偿器预先压缩或拉伸到“零点” 温度(施工地区年平均温度)时的长度后再进行安装，此方法称“预拉伸”。预拉 ,L伸的长度可通过下式求得。 ,LtL,,,l 式中,拉伸或压缩的长度(毫米);,L ,温度差(?);,t L,补偿管道的长度(毫米); ,1,,管壁线膨胀系数(?)。l ,t,t,t21 式中t,零点温度(?)(即施工地区的年平均温度);1 t,安装时现场温度(?)。2 ,t,t 当tt时，为负数，将波形补1212 偿器进行拉伸。 ? 波型补偿器的安装。 根据补偿量的计算，波型补偿器可单独或多组并联使用。波型补偿器与管道或阀门的连接均采用法兰(标准式)连接，垫料选用橡胶石棉垫块，涂黄油密封， 螺栓两端应加垫平垫圈。为避震可在螺栓两端加垫弹簧垫圈。 波形补偿器一般设置于水平位置上，其轴线与管道轴线重合。法兰接口的合拢应按照“法兰接口安装要求”进行，不得将安装时的偏差通过收紧法兰片的螺栓转接到补偿器上，从而造成应力集中，导致波形补偿器焊缝损坏。 与波型补偿器连接的两侧管道应各设滑动支架(座)。滑动支架(座)既起支点作用，又使两侧管道伸缩时能控制滑动方向，不致将管道卡死而使波型补偿器失去应有的补偿能力。吊装时不得将绳索系在波节上，以防损坏。 为使波形补偿器保持良好的机械性能，不准在补偿器上堆放泥土或异物。波形补偿器用于架空管道时应安装于预先制作好的钢制托架上，用于地下时，应安装于 预先砌筑的窖井内。窖井内设排水装置和活动井盖 , 以供检修需要 ( 见图4-61、4-62) 。 第六节聚乙烯管施工 聚乙烯焊接接口是目前应用较多的一种接口。采用焊接接口的施工场所需有电源与压 缩空气。在实际施工操作中 , 由于管道位置固定 , 往往有些部位难以焊接。焊接操作工艺较复杂 , 接口强度较低。若在现场施工中全部采用焊接 , 显然是有很大困难。 聚乙烯 (PE) 是资源丰富的新材料 , 它价廉、质轻、耐腐、具有优良的抗冲击性能 , 一般认为它的使用寿命为 60 年以上。 由于聚乙烯性能稳定 , 耐酸、耐碱 , 不会产生由于腐蚀引起的阻塞与泄漏 , 因此可以减少维修保养费用 , 被认为是理想的管道材料。 用于燃气管道的聚乙烯管应具有良好的耐燃气性能和优良的机械性能 , 经对目前生产的各种聚乙烯进行测试 , 高密度低压聚乙烯用作燃气管材性能最佳。 一、 聚乙烯管接口形式 1. 焊接接口焊接接口是利用热风把连接部的表面与聚乙烯焊条表面同时加热，使连接部与焊条的表面升温至熔融状态，然后手持焊条对连接表面加压使它们熔接在一起，冷却后具有一定的强度。 2. 螺纹接口聚乙烯管螺口的连接与白铁管螺纹连接方法相同 , 需进行饺螺纹等 工艺。由 ,于聚乙烯管刚度小、螺纹饺制困难 , 而且聚乙烯管螺纹连接强度较低，25 毫米 管子螺纹连接处破断力为2750牛左右 , 所以，螺纹连接工艺的应用有待改进。 3. 旋压轮式接口旋压轮式接口, 利用压盖及密封胶圈连接。但压轮的承口连接在直管管段中仍需采用焊接 , 因此操作工艺和法兰 接口相似。目前已有小口径规格的旋压轮管件 , 主要 应 用于给排水。旋压轮式管件配件多、成本高 ,一般只用于经常拆卸的管段或管道镶接时用。 4. 插入式接口插入式接口的结构与铸铁管滑入式接口相似。承口内有一凹槽 , 槽内嵌填锥形密封胶圈 , 承口插入后利用胶圈反弹力使接口密封。密封胶圈的压缩比为 0.25,0.3。这种接口施工方便 , 一般用于低压燃气管道。在管道嵌接三通管及镶接等施 工中 , 插入式接口又可作类似铸管中套筒的 连接作用 , 使施工更为方便可靠。但插入式接口管件目前尚无生产 , 一般需自制。 5. 热熔接口热熔接口可分为热熔对接接口与承插热熔接口二种。热熔接口利用预制的电热模具 , 将连接接触面加热至熔融状态 , 然后压紧熔合。插入式接口热熔对接采用电热平模板，对接接触面熔合时往往会造成接口部位收缩， 影响流量。对接操作时由于接触面小往往不能在同一轴线上，易发生熔接不完全，所以热熔对接一 般只用于大口径管。承插式热熔接口采用电热凹凸模具 , 将承插接触面熔融，利用承插口径的负公差压入熔接。承插热熔接口接触面大，接口强度较高。经测试若承口长度为管径 2/3 时 , 则接口强度 大于母材强度。承插热熔接口需预制热熔模具 , 对连接管需制作承口，但现场施工很方便，气密性好，在小口径聚乙烯管施工中，常采用承插热熔接口。采用承插热熔接口，需备有承插管件及热熔模具。目前聚乙烯承插管件尚未成批生产可采用聚氯乙烯承插管件模具制作，也可采用焊接法自制承口管件。 二、聚乙烯管道的布置 (1 〉聚乙烯燃气管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越;不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越;不得与其他 管道或电缆同沟敷设。 (2) 聚乙烯燃气管道与供热管之间水平净距不应小于表4-31的规定。与其他建筑物、构筑物的基础或相邻管道之间的水平净距应符合表4-32的规定。 聚乙烯燃气管道与供热管之间水平净距 表4-31 供热管种类 净距/m 注 T<150?直埋供热管道 3.O 供热管 2.O 回水管 燃气管埋深小于2m t<150?热水供热管沟 1.5 蒸汽供热管沟 聚乙烯管工作压力不超过 t<200?蒸汽供热管沟 3.O 0.1MPa燃气管埋深小于2m 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4-32 地下燃气管道 中压 高压 项 目 低压 B A B A 建筑物的基础 0.7 1.5 2.O 4.O 6.O 给水管 0.5 0.5 0.5 1.O 1.5 排水管 1.O 1.2 1.2 1.5 2.O 电力电缆 0.5 0.5 0.5 1.O 1.5 0.5 0.5 0.5 1.O 1.5 通讯电缆 直埋在导管内 1.O 1.O 1.O 1.O 1.5 DN<30Omm 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 其他燃气管道 DN>30Omm 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.O 1.O 1.O 1.5 2.O 热力管 直埋在管沟内 1.O 1.5 1.5 2.O 4.O ?35kV 1.O 1.O 1.O 1.O 1.O 电抨(塔〉的基础 >35kV 5.O 5.O 5.O 5.O 5.O 通讯照明电杆(至电杆中心) 1.O 1.O 1.O 1.O 1.O 铁路钢轨 5.O 5.O 5.O 5.O 5.O 有轨电车钢轨 2.O 2.O 2.O 2.O 2.O 街树(至树中心) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 (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4-33的规定。 聚乙烯燃气管道与备类地下管道或设施的垂直净距 表4-33 净距/m 名 称 聚乙烯管道在 聚乙烯管道在 该设施上方 该设施下方 给水管 - 0.15 0.15 燃气管 排水管 - 0.15 0.20加套管 直埋 0.50 0.50 电缆 在导管内 0.20 0.20 t<150? 0.50加套管 1.30加套管 直埋供热管 T<150? 0.20加套管或 热水供热管道 0.30加套管 0.40 供热管道 蒸汽供热管道 T<280? 1.00加套管,套管 不允许 蒸汽供热管道 有降温措施可缩小 铁路轨底 - 1.20加套管 (4) 聚乙烯燃气管道埋设的最小管顶覆土厚度应符合下列规定 : 1) 埋设在车行道下时 , 不宜小于 0.8m; 2) 埋设在非车行道下时 , 不宜小于 0.6m; 管材的标准长度为 12m, 外径小于 63mm 的管也可以盘卷 , 长度可为 50m 、 100m 、 150m 。聚乙烯管道尺寸与重量见表4-34。 聚乙烯管道尺寸与重量 表4-34 壁厚/mm 大约重量/〈kg/loom) 公称外径/mm SDR116 SDR11 SDR17.6 SDR11 20 2.3 3.O 14 17 25 2.3 3.O 18 23 32 2.3 3.O 24 28 40 2.3 3.7 32 46 50 2.9 4.6 49 71 63 3.6 5.8 77 111 90 5.2 8.2 154 223 110 6.3 10.O 229 331 125 7.1 11.4 291 427 160 9.1 14.6 476 699 180 10.3 16.4 602 883 200 11.4 18.2 742 1088 250 14.2 22.7 1151 1693 315 17.9 28.6 1671 2567 400 22.8 36.4 2701 4146 450 25.6 41.O 3561 5229 三、 聚乙烯管施工工艺 聚乙烯管刚度小 , 进行地下埋设施工时坡度要求比金属管大 , 一般坡度为 10%, 最小处不小于 3% 。聚乙烯管的管基要求比金属管高 , 管基应保持素土 , 如素土受破坏应回填黄砂 或作砂石管基。如达不到上述要求时应用细土回填穷实 , 不能用木板等硬物局部垫衬作管 基 , 以防聚乙烯管在不均衡荷载下产生倒坡而积水。覆土时不能将石块等锋利物直接覆在管 面上 , 以防损坏管材。故覆土时应先覆细土 ，分层穷实。 聚乙烯管一般不用作地上管 , 因为聚乙烯耐紫外线性能较差 , 并且聚乙烯管有自燃性。如用作燃气地上管时 , 则宜用于户内管 , 并在聚乙烯中增加阻燃剂 , 以确保安全。 聚乙烯管质轻 , 采用承插热熔接口比金属管接口制作方便 , 且不受金属管安装顺序限制，可以从任何部位任何角度装接。施工时也可预先制作好接口再下沟 , 也可将沟内接口抬高一定高度连接。 聚乙烯管施工中其他方面的工艺质量要求 , 可参照金属管施工的有关规定。 3. 聚乙烯管道敷设 (1) 聚乙烯燃气管道应在沟底标高和管基质量检查合格后 , 方可敷设。 (2) 运输和布管。沟槽基本完成时 , 再运输管材、管件布置在沟旁 , 尽缩短塑料管在沟旁的堆放时间 , 以避免外界损伤塑料管并减少阳光 照射。 (3)下管方法 1) 拖管法施工 , 是用机动车带动犁沟刀 , 车上装有据进机、犁出沟槽 , 盘卷的聚乙烯管道或已焊接好的聚乙烯管道 , 在掘进机后被拖带进 入管沟中。采用拖管施工时 , 拉力不得大于管材屈服拉伸强度的 50% 。拉力过大会拉坏聚乙烯管道。拖管法一般用于支管或较短管段的聚乙烯燃 气管道敷设。 2) 喂管法施工 , 是将固定在掘进机上的盘卷的聚乙烯管道 , 通过装 在掘进机上的犁刀后部的滑槽喂入管沟。犁沟刀可同时与另外的滑稽连 接 , 喂人聚乙烯燃气管道警示带。 聚乙烯燃气管道喂入沟槽时 , 不可避免要弯曲 , 但其弯曲半径要符合表4-35的规定。 管道允许弯曲半径 (mm) 表4-35 管道公称外径 允许弯曲半径 DR ?50 30D 50500毫米铜管插口与铸铁管承口连接时，7.>500毫米钢管与铸铁承口连接时插口应根据缝隙大小加5~7毫米厚、200毫所加钢板尺寸不合要求。 米长铜板棱圈。 二、地下燃气管道气密性检验 燃气管的泄漏将导致中毒、火警和爆炸、危害人民生命财产，尤其是地下管道的泄漏，外溢燃气沿地下土层的空隙渗透，难以使人察觉而发生中毒、火警和爆炸等严重后果，其危害性较大。因此对新敷设的地下管道完工后进行的气密性试验是一项必不可少的质量检验方 法。 气密性试验根据管道运行压力、管道长度、口径和材料规定各项指标，经试验合格后方 可通气运行。气密性试验介质一般采用压缩空气。 1. 气密性试验的操作要求(参见图4-63) 图 4-63 地下管道气密性试验现场布置 1-螺杆支撑;2-管盖;3-测温计;4-控制阔门;5-进气阀门;6-压力表阔门;7-压力表; 8-移动式空气压缩机;9-管壁;10-测温计;11-内外组合螺纹连接件;12- “O”型橡胶圈;13-外加保护管;14-管盖 被检验的管道必须在全部覆盖泥土的情况下进行检验。因为燃气管道与大气直接接触 时由于温差使管内试验的气体膨胀或收缩，使压力表显示的读数失去检验管道泄漏量的真 实性。 1) 检验工具和配件的安装气密性检验前应预先在待检验的管道上钻孔二只，安装检验管和测温计。检验管连接压力表和进气管，其孔径见表4-38。 气密性试验检验管的直径 ( 毫米 ) 表 4-38 试验管直Φ15 Φ100~Φ150 Φ200~Φ300 Φ500~Φ700 Φ800~Φ1000 Φ1200~Φ2000 径(D) 检验管直20 25 32 40 50 80 径(d) 3,2) 连接空气压缩机 管径150 以下管道可选用0.6米空气压缩机或手动泵。管径3 3,,150,600 管道可选用 6 米空气压缩机。管径?700 长距离管道应采用 9 米以上空气压缩机。 在上述操作完成后应检查被检验管道顶端和三通管盖支撑是否牢固。支撑力的牢固性 要根据管内压力对管盖的推力进行校核。 3) 操作顺序 ?向管内输气前,先将检验管上三只阀门全部开启,开动空气压缩机,设专人观察压力表上读数。 ?当压力表读数上升到检验压力时 (一般应略高于规定试验压力:中压管高于5千帕，低压管高于2千帕 ) 即关闭进气阀门，使输入管内的压缩空气进行停留稳压，以消除压缩空 气的热量对管内气体的影响。 ?当达到上述规定时间后管内压缩空气趋于平稳状态，观察压力表读数是否符合检验压力要求。压力过高或过低时应采取措施使之达到检验压力。然后关闭控制阀门，拆除检验管加装小型旋塞阀，连接 U 型压力计，U 型管内放入水或水银液体 ( 见图 6-130) 。开启旋塞阀和阀门观看U型管内液体位置稳定后的读数，同时观察连接于检验管道上温度计显示的读数，并记录当时大气压的读数。以上三个数据为气密性检验的初泵数据。 图4-64 气密性试验压力测定示意图 1-U型压力计;2-旋塞开关;3-阀闸;4-测温计 三、地下钢管焊接质量的检验 焊接质量的检验包括焊接前、焊接过程和成品的检验。 1. 焊前检验 (l) 技术文件是否齐全(包括操作规程、施工

方案

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等)，焊工是否符合上岗要求 ( 应具有合格证) 。 (2) 焊条直径和型号是否符合设计要求，焊接设备是否完善和适应工程需要，并核对运 入施工现场的管材是否符合设计要求。 (3) 铜管端面检验是确保焊接质量的重点 , 施工现场从以下三个方面进行 ( 见图4-65) 。 图4-65 钢管端面检验示意图 1-测量中心;2-刻度;3-活动卡脚;4-固定卡脚;5-调节螺钉;6-角尺; 7-测角器摆杆;8-铜管管壁;9-角尺;10-直尺 1) 用卡尺检查管端直径 , 圆周偏差和椭圆度应符合表4-39要求。 钢管周长偏差和椭圆度 ( 毫米 ) 表 4-39 公称直径 <800 800,1200 1300,1600 1700,2400 周长偏差 士5 土7 士9 士11 椭 圆 度 <4 4 6 8 2) 用直角尺检查钢管壁厚和钝边，用量角器检查坡口。 3) 用直角尺和直尺检查钢管端面垂直度，端面与中心线的垂直偏差不应大于管外径的1%(但不大于 3 毫米)。 2. 焊接过程中的检验 (1) 接口两侧钢管的纵向焊缝应错开，间距(弧长)应大于100毫米。纵向焊缝应避免安装于铅垂方向(上下顶点)。 (2) 接口的坡口形式根据不同的钢管壁厚选定。 (3) 拼接对口应用专用夹具固定(大口径钢管应同时配用内撑)，并用焊矩切割修正对口，使间隙保持均匀位置。操作中不应用大锤猛击，固定方法按要求逐步进行，直至符合要求为止。 (4) 焊接前应清除焊口内外表面 20 毫米范围内的泥土、杂质、铁锈、氧化皮等杂质 , 并用规定数量的定位焊固定后，再逐步地拆除夹具。 (5) 焊接的顺序(分滚动焊接和固定焊接)必须按要求进行，每条焊缝应连续焊完，不得跨越施焊。各种焊接部位操作时焊条的角度、施焊的动作应根据本章第五节的要求进行。 (6) 不允许在焊缝中嵌入其他金属物体(如:元钢、钢板)而降低焊接的强度。 3. 成品检验 (1) 焊缝外观检验标准应符合表面质量要求。 (2) 焊缝内部检验 1) 煤油渗透试验 在焊缝的一面涂抹上白垩粉水溶液，待干燥后再在焊缝的另一面涂煤油。由于煤油表面张力小具有较强的渗透能力，当焊缝存在穿透性缺陷时，涂于管壁表面的煤油将透过微小孔隙在涂有自主粉的一面呈现出明显的油斑或条带。为判断焊缝缺陷的位置，应及时观察渗透的位置变化，时间过长将使渗透煤油蔓延而无法判断。检验时间一般为20分钟左右。由于该方法成本低，操作方便，在施工现场得到广泛应用。但是对虽有缺陷但尚未穿透的部位，煤油无法渗透，因此煤油渗透试验被列为初级测试方法。 2) 焊缝的射线检验 焊缝的射线检验可以非破坏性地显示出存在于焊缝内部缺陷的形状、位置和大小。 射线检验有 X 射线和Y射线两种，它们都能透过不透明的物体。当射线通过被检查焊缝时，由于焊缝内缺陷对射线的衰减和吸收能力不同，通过焊接接头的射线强度也不同，因此胶片上的感光程度有明显的差异，由此可以判断焊缝内部缺陷的程度。 四、地下钢管绝缘层质量的检验 绝缘层质量检验包括钢管内外壁除锈、油漆、包扎和成品检验。 (1) 钢管除锈必须达到管壁呈现出金属光泽，并清除表面灰尘，保持管壁干燥状态下立即涂上冷底油和油漆。 (2) 钢管外壁绝缘层的包扎应符合规定的技术要求的层次和厚度，吊装时不得将钢丝绳直接绕缠于绝缘层上，下沟时损坏部位应按规定要求修补。 (3) 绝缘层的外观要求光滑、无气泡、无损坏和针孔、裂纹、皱折，玻璃丝布要缠紧于管外壁而不下垂，压边搭头均匀、无空白。底漆 和冷底油必须分层涂刷均匀，无空白、凝块和流痕。 (4) 绝缘层在符合外观要求的条件下应对其内部使用 “管道电火花检漏仪”进行耐电压测试，耐电压要求为12千伏。 (5) 在全部钢管或分段敷设完成后，应用“防腐检漏仪”检查，如发现击穿点，表明绝缘层损坏，应进行修补。对于绝缘法兰必须用1000伏摇表进行绝缘测试，电阻值应大于0.5,0.8兆欧，方可回填土。 五、地下燃气管道附属设备安装质量的检验 (1) 聚水井安装质量检验聚水井主体及配件的安装必须符合规定的标准。管道进行气密性试验时必须将所安装的聚水井梗全部开启，确保畅通。井盖的开启度应大于90º，并与管 轴线处平行位置。井梗端的管盖拆装或阀门的开启处于方便的位置。 铸铁水井两端不得与管件直接相连，必须有短管过渡，否则将使日后管道维修及接装造 成困难。 聚水井的两端较短距离内(一般 20 米)不得竖向安装90º弯管，以防聚水井积水的水位上升时，形成管内水封状态而中断供气。 (2) 阀门安装质量检验阀门安装前必须进行保养使其开启灵活，闸门能开足关紧。沟下安装的，要求必须达到规定的标准。 立式阀门杆应处于垂直位置，卧式阀门丝杆应处于水平位置。阀门歪斜应返工纠正。在条件许可情况下应对阀门作关闭气密性试验。阀门窖井应不透水，寄井盖应平整。并且要根 据阀门记录卡，核对阀门开启的方向(顺转或逆转)和启闭的转数。阀门的加油孔必须符合安装的要求，不得歪斜，操作应方便。 六、调压器室和调压器安装质量的检验 ,(1) 调压器室必需按照设计图纸的要求砌筑。建筑面积一般规定为:150毫米调压器 ,室不小于12 平方米;300毫米调压器室不小于24平方米;净高不少于3.0米;采光面积不小于调压室面积的五分之一。室内地坪一般采用素混凝土砌筑，其高度一般应大于室外地坪 0.3,0.5米。 调压器室内防火、防爆应符合Q-?级防火标准，房屋结构采用砖墙、钢窗、钢筋混凝屋顶，并预设吊钩。照明设备应采取防爆措施。 (2) 调压器安装要平整，不得有歪斜(用水平尺校核)，安装定位必须符合表4-40的尺 寸要求。 调压器定位尺寸表 表4-40 安装高度(以调压器主体平面安装位置 口 径 水平中心线到室内地坪 进出口立管与两侧内墙距离 进出口立管与后墙距离 的垂直距离) ,150 0.80土0.05 ?0.50 ?1.00 ,300 1.00士0.05 ?1.15 ?1.45 (3) 调压器下必须砌筑支座(主体下二道，旁通管下一道)，支座需稳固，与地平线垂直。地坪平整，门窗开启灵活并加上插销及锁。 (4) 调压室内应接装中、低压自动压力记录仪各一套，各种配件齐全，各接口处不泄漏。 七、铸铁管材料检验 目前，国内铸铁管材质检验方法均为水密性试验，对铸铁管壁内部存在的微小缺陷(砂眼、冷隔等)却无法暴露。 因此，当管道工程完成敷设后，因渗入个别不合格 ( 泄漏 ) 管子，而影响管道系统气密性试验，以致化去大量的人力、物力，重新开挖沟槽的回填土，寻找泄漏点，不仅造成浪费，还延误工程。据上海地区有关工程的统计:新敷设的燃气地下管道工程，在系统气密性试验时，因 管材泄漏而无法达到要求的工程约占20%之多，寻找泄漏点及修复化去的费用高昂。由此造成拖延工期、影响交通的矛盾十分突出。只有单根铸铁管气密性试验的合格，才能确保管道系统工程气密性合格。 采用人工的方法，将铸铁管两端封口、充气测试，工效低，劳动强度高。而运用机械方法则可达到良好效果。