地下燃气管嵌接三通管及镶接抢修技术

1、地下燃气管嵌接三通管及镶接抢修技术2006-10-31在已通气运行的现冇管道与新排管道镶接时，一般在现冇管道上嵌三通管，并 与新排管镶接。这是排管工程中的主要工序。由于是帯气操作，有吋间上的耍求， 乂涉及到用户的供气，故技术要求较高。一、地下铸铁管嵌接三通管及镶接操作1.施工准备工作（1）摸清现冇竹道气源状况，提出施工方案嵌接三通管的操作需切断运行中的竹 道，势必影响管道e常输气，所以必须对原管道的情况作认真的调查研究，根据不 同情况采取相应技术措施。1）低压管单气源施工部门根据图纸提供的资料，至现场了解切断管道后所影响的供气范围，向 主管技术部门捉出停气或降压申请书。主管技术部门会同冇关部门

2、人员实地召集丿施 工及输配管理部门一起参加“停气降压”配合会议。根据施工部门提出的施工方案 和用户的实际用气状况（一般考虑避开早中晚高峰供气时间），确定施工的具体时间 和施工方案。大型停气工程必须组成现场“停气降压”施工的指挥组，并责成冇关 部门人员根据确定的施工组织设计完成施工现场准备工作和停气联系业务的各项准 备工作。2）低压双气源一般情况不必办理停气手续，但是在管道情况较复杂，可能存在管内积水、阻 塞等情况时，为防止割断管了后发生燃气降压，中断供气等情况，必需对主要用户（冇 压力要求的炉窑、重要宾馆等）事先了解用气情况，使施工吋间避开用气吋间，防止 意外。同时，需在施工前通过测压方法摸清

3、管道畅通情况，以便及早作好准备。3）中压管道无论单气源或双气源，均需由施工部门办理停气降压申请。由于影 响燃气厂产气及输配供气，故应有相当于公司级技术部门召集有关施工、输配、营 业等部门负责人参加的停气降压会议，讨论施工部门捉出的施工方案，考虑产供销 的平衡，确定停气的时间，建立现场指挥组织，确定沌工组织设计内容和岗位责任 制，并明确施工准备的具体内容和各项工作要求完成的口期。（2）做好施工现场准备，落实各项技术措施施工准备工作十分重要，除准备必耍 的设备、工具以外，施工现场的准备工作应按照卜-列步骤进行：1）操作坑和管材的准备由于在操作坑屮时间比较匕为确保在操作期间的安全, 视沟深、土质和周

4、围建筑物的情况需加板桩。在道路交通条件许可情况下，或市郊 施工-般选用梯形沟槽，口径©500以上或流砂地区应浇制混凝土棊础，并考虑修 筑集水坑作排水用。工作坑尺寸根据管径和气源情况开挖，见图297。图2-9-7带气操作坑示意图注：当 dv 4）300 时，h$250, b$300；当 dn 4>300 时,h$600, b$650；根据现冇管道上定出需镶嵌三通管的具体位置，初步确定所需的管件（弯悸度数） 及有关材料。2）切断气源钻阻气孔，供塞人阻气袋切断气源z用。中压管和低压管双气源吋 均钻二只孔；低压管单气源一般也钻二只孔。需要维持管内压力的钻四只孔，二只 为阻气孔，二只为旁

5、通管安装孔。钻孔的口径应小于管径1/3,相近二只孔距离应 大于0. 50米以上。各种管径阻气袋所需钻孔的最小口径见表2-9-10阻气孔离镶嵌三通管的距 离应大于500毫米以上。3）装置旁通管单气源低压管在无法停气的情况下应接装旁通管，使管内维持一 定压力。旁通管的口径应根据断气方向用气量以及原冇管道z口径而定。因旁通管 接管口径最大不能大于本管的1/3,故即使装置了旁通管亦不可能维持正常供气。 所以除无法停气的特殊用户允许使用燃气外，具他用户仍需停止用气。为防止施工 时阻气袋阻塞旁通管输气，旁通孔和阻气孔的距离为2d（d管径），见图298 所示。表2-9-1各种管径阻气袋所需阻气孔最小孔径管径

6、（1）100(h504)200（1）300|(h00| <1)500| *700"900孔径324050508080100 1004）设置放散点镶接完成后，必须排除管内混合气体，故必须设置放散点。放散 点应设登于镶接管道的末端，具周围30米范围内应无固定火种、无居民的安全地区。 放散管高度离地坪线一般为3米以上，放散管口径应尽量大一些，但不得大于管径 的1/3。如不能满足上述要求则必须加强安全捲施，防止中毒、爆炸等事故。5）降压施工准备中压管道嵌装三通管镶接时山于压力较高，无法用阻气袋阻气, 因此必须关闭邻近阀门，在停气的状况下进行。但是在关闭阀门z间的管道上如接 有特殊川户而

7、无法停气时，需要对阀门关闭的管段输入低斥燃气（980帕），通过调 压器的旁通管供给用户用气。嵌接三通管的部位参照低压管嵌接三通、镶接的要求 进行。此方法称降压施匸。输入低压燃气方法有三种（见图29-8）：图298降压施工流程图1 一气源阀；2中压旁通阀；3控制调压器；4压力控制阀；5低压旁通阀；6阻气袋；7屮压管道；8截断管段；9地区调压器笫一，通过调压器供应：在盂关闭的中压阀门两端管道上分别钻孔，接管安装小型调压器（一般选用4>5 0毫米调压器），进口为中压燃气，出口为低压燃气（980帕）。关闭阀门通过管段上 安装的测压管，用u型压力计测定关闭管段内的燃气压力。低压气源通过区域调压 器

8、的旁通管向用户供气，如单气源时可在施工点接装旁通管，以保持另一方用户供 气。第二，使用旁通阀门调节：施工现场布局与第一种方法相同，在需关闭中压阀门两端管道上分别钻孔，接 管安装小型阀门（一般4）50 口径）。降压操作时市专人调节阀门，控制u型压力计的 读数在980帕左右。此项工作如不仔细，稍冇疏忽会造成调节压力过高，使阻气袋 破裂以及用户供气压力过高而产生危险。上述二种方法中，由于用调压器调节方法安全可靠，降低的压力稳定，所以一 般有条件的均使用此方法。第三，使用现冇调压器把低压燃气倒送至施工管段。按图2-9-8所示：使用此种方法必须貝备此调压器的出口低压管与和邻调压 器低压管环通，而此时相邻

9、调压器的屮压进口不是在施工的停气管段上的条件。方 法是关闭调压器进出口主阀门，开启旁通管，此时，邻近调压器输出的低压气源， 由相连通的低压管经已关闭调压器的旁通管，输入施工段中压管，并通过相连调压 器旁通管（主阀门关闭）供用户用气。6）管材、工具、设备的检查对嵌接三通管及镶接使用的管件，必须按规定的要 求进行认真仔细的检查。检查的主耍内容：一是丈量，对镶接管件承插口的缝隙尺 寸按规定的配合要求作正确的丈虽，最小配介缝隙不得小于6毫米，并按规定检查 椭圆度。二是检查管件是否有裂缝、砂眼等。为考虑施工中的意外，対于弯管等管 件，应有足够的备件。除一般的常用工具、安全防毒面具、材料等以外，特别要检查

10、阻气袋是否备齐， 阻气袋是否漏气等事项。7）钻孔定位要求为防止因钻孔而减弱老管道的强度，避免操作时阻气袋游离而 阻塞旁通孔，阻气孔、旁通孔和嵌接三通管的邻近切割线三者的问距应保持为：s1>1. 5d （但不得小于500毫米）s2>2d （但不得小于600毫米）si表示阻气孔与嵌接三通管的邻近切割线距离（毫米）；s2表示阻气孔与旁通孔 距离（毫米）。详见图299所示。2 .施工顺序当按照上述要求完成施工现场准备后方可按照下列操作顺序进行施工。（1）阻塞气源在低压燃气管道上嵌接三通管前，首先要阻塞气源。阻气的方式是 采用阻气袋。拆除阻气孔的管塞后，将未充气的阻气袋卷成条形塞人管内后，即

11、往 阻气袋里充气。在断管的两端各塞入二只阻气袋，以防燃气袋破裂和移动。阻塞的 位負见图639所示。阻气操作时应将阻气部位的管内朵质清除，使阻气袋充气后与管内壁密封。如 遇阻气困难，应装临吋放散管，使渗过阻气袋的燃气沿阻气孔的放散管排除（参见图 299左侧所示）o图2-9-9嵌接三通管切割和阻气旁通孔定位图1气源；2阻气袋；3械兰通管位置；4切割线；5阻气孔；6封口湿泥；7放散管；8旁通管如遇泄漏量较大时，操作者应戴上防毒血具。塞阻气袋丽应作管内气源及压力 情况的测查工作，确认气源情况与实际相符方能完全阻塞气源（方法见安全技术）o中压管道施工吋，在阀门关闭后将中压燃气放散至低压或切断气源后方能施

12、工。 为防止空气混入切断气源的管内，在施工时需在断管两端塞上阻气袋。（2）断管、吊装和检查断管按照第六章截管方法进行，但由于带气操作，必须严 格防止金属击岀火星，引起燃烧。取去截断管段并将三通管吊装就位。根据镶接管位的位置确定所需要使用的弯 管和镶接管子的具体尺寸（详见本章第三节）。镶接管件全部合拢后，应测量坡度和检查承插式接口内的“借转”情况，直至 达到质最要求为止。最麻对承插接ii进行灌铅、敲实，进行基础垫实、接头验漏、 填土等工作。由于镶接和通气是连续进行，所以接口垫料应采用精铅。3.弯管的选用和镶接形式（1）铸铁弯管的“借转”高度和计算方法目前定型弯管川在燃气管道上面有9 0°

13、;、45。、22. 5° . 117.1° ,和乙字管等五种。“借转”弯管的尺寸丈量方法如 下：1）双弯管借转丈量方法（见图2-9-10）本法适用二端固定的管道。图2-9-10双弯管“借转”示意图作两只弯管的承口和插口的屮线，交点分别为v 0，得出弯管的实际长度为 h+12,通过计算很容易得到二只弯管“借转”的平行距离（或借转高度）。当盂要高 度大于二只弯管“借转”值时，可在斜边h和12中接一段短管。2）单弯管“借转”高度丈量方法（见图2-9-11）该方法适用于镶接管道某一 端不固定的情况。按上述方法丈量弯管的h和l两个尺寸，丈量出三通管屮心点至 承口的氏度b0 ,通过计算

14、便可得出单弯管借转”高度。图2-9-11单弯管“借转”示意图当需要“借转”的高度大于一只弯管的“借转”高度时,可在12和b0"中间接 短管14。（2）常见镶接形式和丈量方法镶接的形式常见为三种类型：平行（包括立体平面）镶接、交叉镶接和嵌接三通管镶接。1）平行镶接（见图29-12）先丈量出二管高差然后求得l。图2-9-12铸铁管道平行镶接b即为镶接管的实际长度。2）交叉镶接（见图2913） 作某一管的平行线，平行距离为h,与另一管的中心线交于c点。 収ac为一米，过a点作垂线交另一管中心线于f1点，丈量ab值并计算出za bc的值。 根据zacb值选定“借转”平面弯管，使两管轴线达到平

15、行。 按照平行镶接方法进行镶接。3）嵌接三通管镶接在i口管道上嵌入三通管，接出支管，往往是带气操作，故要 求丈量正确，尽量缩短施工时间。嵌接三通管的丈罐见图2914。图2913交叉“借转”镶接图2-9-14嵌接三通管的丈量l切割旧管长度；h嵌入三通管长度（净长）；1切割旧管增加长度；1值与i径大小成正比。各种口径1值参考表292。表292嵌接三通管切割旧管道增加长度（毫米）r管径1%管径|lt5-o7530400100100|405001101506070012020080900135300901000145铸铁管道镶接屮，利用承插口的借转余地先抬高，使之形成空隙k,然后再复 位完成镶接的任务

16、，称z “硬镶”（无套筒镶接），见图2915。唤镶的要求如下：图2-9-15承插口式接口硬镶示意图 二端原固定管道必须基木上在同一轴心线ab上。 二端镶接管道的长度必须保持基木相同，使抬高弧度基木相同。 k值必须大于承口净长度才能完成镶接。而k值为口径成反比，镶接管长 度成正比，口径愈大，镶接管愈要放长。各种口径的管道在不同镶接管长的情况下的k值见表2-9-30表293不同口径和管长时的k值（毫米）镶接管长（米）口径（毫米）300500700221892543328158204|4361841105566230134k值是镶接二管同时抬高到最大极限时的平面净距（毫米）o各种口径的管道承口长度（

17、l）： 4>300 口径为105毫米;4>500 口径为110毫米; *700 口径为125毫米。对照表293如果k<l无法完成镶接，只有k>l的情况下才能进行。根据 表2-9-3町以得到常见硬镶管道的最短间距要求：e 700毫米不得小于10米（镶接管长5米）；<1）500毫米不得小于6米（镶接管长3米）:4）300毫米以下不得小于4米（镶接管长2米）o 因硕镶无“借转”余地，尺寸丈量要求准确，并应考虑管端毛口等因素，故 实际镶接时镶接管长要比镶接间距略短。一般情况f管径在300毫米以下短20毫米, 管径在300亳米以上短30毫米。此值称为镶接余最，参见图2916

18、。图2-9-16铸铁管硬镶余量示意图4.通气、放散和取样当嵌接三通管镶接工程完成之后，即拔除阻气袋，将原管道的燃气通人新管道 中，与此同时用燃气直接置换管内的空气。新管道通气示，进入管道的煤气与原管内空气形成混合气体，如遇火种将会导 致爆炸的危险。故换气工作应谨慎进行，特别是人口径管道的换气。被燃气置换的 空气（空气和燃气的混合气体）通过放散管放散至大气中。放散时严禁火种接近并防止屮毒。取样是检杏置换是否合格的技术手段。当管径小、长度较短时，取样方法是当 放散点的监视人员嗅到燃气臭味吋，即用小型阻气袋在放散口取样，至安全区试烧， 观察到火焰燃烧情况与纯燃气燃烧火焰相同（火焰比较软呈桔黄色）即为

19、取样合格。在収样合格后方能通知新、老用八使用燃气。二、地下钢管嵌接三通管及镶接操作新埋钢管在分段施工后的连接或新老管道对接，是地下钢管施工中必不可少的 操作工序。由于连接管段的尺寸丈量、拼装操作的要求高，特别是在带气钢管上接 出新支管的操作涉及到切割、焊接，技术难度更高。1. 新埋钢管镶接地下钢管不仅承受管内气压，还受土层载荷的外力影响，拼装焊口一般应尽量 采用“对接焊”工艺，使之达到较高的强度。由于“对接焊口”的间隙一般只有2 毫米左右，而镶接的两端钢管由于埋设于七层屮无调整余地，很难达到同心位置， 所以给镶接带来困难。因此钢管镶接的关键是镶接管段t度的丈量和放样的准确性。操作顺序如下(见图

20、2917):(1) 引出a, b两固定钢管的轴心线，测量交义角a o(2) 将钢管b盘弯至与a管基本保持同心的位置，并使肓接镶接段保持2米左右 (过长或过短会给丈虽、巾装带来困难)o也可以将a管盘弯至与b管基木同心位置。(3) 根据镶接钢管的外壁周长等分成若干段，计算平均弧长lo7tdn式中d钢管外直径(毫米)；n等分数。当 dw © 300 时 n 取 4；彷 400<0< " 600 时 n 取 6； 4)700<d< 4)900 时 n 取& d>(1)1000 吋 n 取 10 以上。(4) 川直线样板紧围b管顶端，在管外壁放岀

21、圆周线，按照求得弧长z在圆周线 上逐个取点 a, b, c, d, f, d' , c，b'。(5) a, b, c, d, f, d',c，6各点向a管作放射线。(6) 过以b管端面为基准面(一般选与轴心线垂直的管端面，如两端斜面均较大, 可先将某一端修正到基本垂直于轴心线，并以此端为基准而)，在各条射线上取相等 长度的直线l,即：aai=bbi=cci=ddi=ffi=d' di=c/ c lb' b i=ll的长度应大于最短间距(1/)10毫米以上，最后用直线样板连接成圆周线。也 可以用特制定位尺沿基准面一端(b)绕管壁旋转一 圈定出另一端钢管(a

22、)外壁圆周线, 其长度更为准确。(7) 沿定出圆周线气割除去a管斜面，使ab管端间的圆周各点距离相等为止。(8) 确定镶接段钢管长度1/ o1/ =1- a l式中u镶接段钢管长度(毫米)；l镶接段净距(毫米)；al镶接余量(毫米)。l取2c。c为每道对接焊缝的间隙(毫米)，一般c取1. 52亳米。(9) 按照长度l在待用钢管上定点放样，截取所需要管段o(10) 将u长的钢管吊装嵌入镶接部位，拼装焊接。注意对口的吻合。2. 己输气钢管镶接由于输气钢管镶接是在停气、降圧的情况下进行，管内存在燃气与空气混合气 休，焊接或气割出现火种引至管內即产生爆炸，故不允许轻易动火(焊割)。镶接方 法冃前常釆甩

23、以下二种：(1)套筒镶接法(参见图2-9-18)选用特制钢板套筒作承插接口，接口密封阻 气并驱除管内混合气体，确认燃气为单一介质后进行焊接。丿施工前丈最输气钢管外 径，特制钢板三通和套筒二只，接口配合缝隙5毫米(±1毫米)。图2-9-18墙套简联接带气钢管嵌三通管1水泥；2汕绳；3i口钢管；4镶嵌圆钢；5铜板套筒；6钢板三通管；7焊缝；8棱圈 办理停气降压申请手续，制定施工方案。 按照新埋钢管镶接的丈量方法定出输气钢管切割闘周线。关闭气源，放散管 内剩余燃气。 用机械割刀切削，割除多余管段(此时不得动火)。 截取所盂管段吊装就位，焊缝间隙c可取2040毫米。套筒与钢管承插接口 采用油

24、绳、水泥填料并做到不泄漏。 开启阀门，运用燃气工作压力将管内混合气排放，并取样检验，确认管内为 单一燃气介质后将管内压力控制在400500帕左右。 在承插式接口上焊接，直至达到气密要求。 恢复供气，并检杏焊口是否泄漏。(2)法兰镶接法运用橡胶圈挤压密封阻气后进行焊接的方式(见图2-9 一 19) 0 与套筒镶接法主要区别： 通过特制法兰合拢，迫使安放在镶接间隙的橡胶圈压缩达到密封作用。 密封橡胶圈可采用铸铁承插式接口橡胶圈，橡胶圈直径d耍求与承插接口要 求相同。镶接间隙：00. 50. 6d(毫米)其余操作均与套筒镶接法相同。图2-9-19钢管法兰带气镶接示意图1t口管道；2镶接管道；3i口管

25、道；4炸缝；5法兰；6橡胶圈带气钢管嵌接三通和镶接关键是阻塞外泄燃气，并将管内混合气体置换成纯燃 气再焊接。(3) 输气钢管不停气，不带气动火施工法在运行中的输气钢管上接管，均需断管 -镶接-宜换管内混合气-控制管内燃气正压(60mmh20)-带气动火丿施焊-恢复通气等工 艺流程，不仅需要停气降压施工，而且施工时间长，带冇一定不安全因素。为此上海煤气公司作多年的研究和开发，取得实用性强的“带气钢管不停气和 不动火”接管技术，已得到普遍应用，现介绍如下：1) “封闭式钻孔机”取孔接管法(见图29-20) o图2-9-20输气钢管“封闭式”“不停气取孔”工艺示意图1fge4钻孔机；2交换法；3阀门；4焊接三通；5被钻孔管道 在拟接岀支管的输气钢管上焊接所需接出管道口径的法兰钢短管，并安装阀 门。 将“封闭式钻孔机”安装于阀门上，并完成钻孔操作。 在封闭状态下退出“封闭式钻孑l机”杯型钻头，完成钢管钻孔。 关闭阀门，拆除钻孔机，即完成带气钢管接管。此方法操作不需停气和动火，可接岀与原钢管管径相同的支管。2) “群孔合一”接管法在输气钢管上接出