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城镇燃气输配系统及庭院户内工程相关知识培训城市天然气输配系统总论城市输配系统压力级制的确定天然气供气方式总述各类供气方式流程简介输配系统场站组成简介2.1门站2.2高中压调压站2.3LNG气化站2.4加气站中、低压输配系统3.1中压管网布置原则3.2管网布置时应符合的要求3.3聚乙烯燃气管道工程技术规程(CJJ63-2008)3.4中、低压燃气管网工程施工技术及要求燃气的应用TOC\o"1-2"\h\z\u4.1室内燃气管道4.2居民生活用气4.3商业用气燃气的计量5.1燃气计量5.2商业用户计量设备的选择第1章天然气输配系统总论1.1城市输配系统压力级别的确定城市天然气输配系统的目的是安全、可靠地为城市供应清洁能源——天然气。现代化的城市天然气输配系统是复杂的能源综合设施,主要由不同压力的燃气管网、天然气门站、储配站、调压计量站、区域调压器或楼栋调压器等设施以及监控、调度、维护、管理等软硬件系统组成。依据《城镇天然气设计规范》(GB50028-2006)的规定,根据安全、技术以及设备质量等级的不同要求,我国把城市天然气系统压力分级如下:城镇天然气设计压力(表压)分级名称压力(MPa)高压天然气管道A2.5<P≤4.0B1.6<P≤2.5次高压天然气管道A0.8<P≤1.6B0.4<P≤0.8中压天然气管道A0.2<P≤0.4B0.01≤P≤0.2低压天然气管道P<0.01城镇天然气设计压力的确定应根据已建成系统情况、城市规模、气源情况等各种因素综合考虑,一般情况下,大型城市输配系统应在满足安全的基础上尽可能提高管网设计压力,以减小输配管网管径,节约投资。城镇燃气管网系统根据所采用的管网压力级制不同可分为:1.一级系统:仅由低压或中压一级压力级别的管网输配系统。2.两级系统:由低压和中压B或低压和中压A两级组成的管网输配系统。3.三级系统:由低压、中压和次高压或高压三级组成的管网输配系统。4.多级系统:由低压、中压、次高压和高压组成的管网输配系统。根据天然气工程发展实际情况,一般情况规模比较集中的城市可使用高压、中、低压三级制,规模较小的城镇或乡村使用中压-低压两级制。本手册主要针对规模较小的城镇进行压力机制的分析。门站中压出口压力:0.2~0.4MPa;中压管道压力:0.2~0.4MPa;管网末端、调压器(箱、柜)进口压力:>0.15MPa;居民用户调压器(箱、柜)出口压力:2.8KPa;居民用户灶前压力:2.0KPa;商业用户设备前压力:根据设备要求设定。1.2天然气供气方式总述传统城市输配系统是指从接收上游气源的门站开始,至用户用具为止的整个系统。一般包含门站、输配管网、庭院户内、用户等。随着远离长输管道的中小城市和乡镇开始气化,除了传统的管输方式气化以外,还有大量非管输气化方式,非管输气化方式又包含LNG气化站气化、CNG减压站气化。以下为各类气化方式所对应的主要输配系统相关特点见下表:表1-2气化方式及相关特性一览表序号气化方式门站主要功能主要输配系统组成气源适用类型压力级制1管输门站气化过滤、调压、计量、加臭门站、高压次高压管道、高中压调压站、中压输配系统、庭院户内、用户上游长输高压管线城市高、中、低压三级2LNG气化站气化储存、气化、调压、计量LNG气化站、中压输配系统、庭院户内、用户LNG工厂或接收码头城镇及乡村中、低压一级3CNG减压站气化减压、调压、计量CNG减压站、中压输配系统、庭院户内、用户母站城镇及乡村中、低压一级1.3各类供气方式流程简介1.3.1管输天然气天然气从油气田经长输管道高压输送至城市门站,经过调压、计量、加臭后输送至城市管网,最终由城市管网分配至各类用户。这种方式对于有长输管道经过或距离较近的城市是最理想的供气方式。管输供应流程框图如下:图1-1管输供应流程框图1.3.2非管输天然气1.3.2.1CNG(压缩天然气)CNG母站将天然气经净化处理后压缩成20~25MPa高压状态,由CNG托车运至减压站,通过多级换热减压、计量、加臭后进入城市管网,最终分配至各类用户。CNG供气方式的生产设备投资成本较小,运行费用较低。这种特性,能较灵活地在靠近用气城市的周围选择CNG生产地,尤其是对储量较小的零散气井的利用,经济优势更为突出。若距天然气源较远,无条件建设长输管线输送天然气或建设长输管线投资很高的城镇,或对有管道天然气的城市供应但离市区较远的居民小区,同样也是较经济的供气方式。可利用相邻城镇建好的天然气压缩站,通过CNG槽车运输储运到城镇天然气减压站,经过二级换热器预热和二级调压器减压到0.1—0.4MPa,进入流量计,最后输入管网。CNG供气方式流程框图如下:图1-2CNG供气方式流程框图1.3.2.2LNG(液化天然气)在远离长输管道和CNG母站的城市,通过低温槽车将LNG运至城镇LNG气化储配站,经气化器气化为常温天然气,经过调压、计量、加臭后进入城市管网。LNG生产、运输、储存、气化工艺成熟,技术安全可靠。由于LNG气液比约为600,储存及运输效率高,最大优点是运输费用相对便宜,兼有调峰功能,缺点是液化成本较高。这种方式供应灵活,是对长输管道输气的有益补充。LNG供气方式流程框图如下:图1-3LNG供气方式流程框图第2章输配系统场站组成简介2.1门站一般情况下,门站接收上游高压管线来气,并经过过滤、调压、计量、加臭等工艺将天然气输送至城镇输配管网中。一般门站还可与母站、储配站、标准加气站合建。图2-1门站工艺流程框图2.2高中压调压站高中压调压站在天然气输配系统中起着十分重要的作用,接收高(次高)压输气管道来气,经过滤、调压、计量,安全、稳定、可靠地向中压输配管网或专用工业用户供气。高中压调压站进站设计压力与高压管道设计压力相同,出站压力根据各企业或区域用户的需求设定,具体待建设时设定,工艺流程如下:图2-2高中压调压站工艺流程框图2.3LNG气化站LNG气化站采用LNG储罐进行储存,通过LNG槽车经公路运至LNG气化站,在卸车台通过专用卸车增压器对槽车增压,利用压差将LNG送至低温LNG储罐。储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.35~0.5MPa(以下压力如未加说明,均为表压),增压后的低温LNG进入气化加热器,转化为气态NG并升高温度,温度为0~20℃,压力为0.4~0.7MPa,气化后的天然气送入调压计量区调压计量、加臭后进入中压燃气管网。气化站(含汽车加气部分)设计方案图如下所示:图2-3LNG气化站(含汽车加气部分)工艺流程框图2.4加气站加气站一般建设在高速公路、国道、省道以及城市道路附近,为来往的天然气汽车加气。目前天然气加气站主要分为三大类:管道加气站、CNG加气站、LNG加注站。加气站主要建站方式(含合建方式)如下:图2-3加气站主要建站方式框图第3章中压输配系统3.1中压管网布置原则城镇燃气输配系统的设计,应符合城镇燃气总体规划,城市燃气总体规划要符合城镇总体规划的要求。在可行性研究的基础上,做到远、近期结合,以近期为主,并经技术经济比较后确定合理的方案。城镇燃气干管的布置,应根据用户用量及其分布,全面规划,并宜按逐步形成环状管网供气进行设计。地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设,或敷设在绿化地带内,在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时,必须考虑到下列基本情况:(1)街道其他地下管道的密集程度与布置情况。(2)街道交通量和路面结构情况,以及运输干线的分布情况。(3)与该管道相连接的用户数量及用气量情况,该管道是主要管道还是次要管道。(4)线路上所遇到的障碍物情况。(5)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。(6)该管道在施工、运行和万一发生故障时,对城市交通和人民生活的影响。3.2管网布置时应符合的要求:3.2.1安全间距要求①地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物(不包括架空的建筑物和大型构筑物)的下面穿越。②地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距,不应小于表3-1和表3-2的规定。表3-1地下燃气中压、低压管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)项目地下燃气管道(MPa)低压P<0.01中压B0.01≤P≤0.2A0.2≤P≤0.4建筑物基础0.71.01.5外墙面(出地面处)———给水管0.50.50.5污水、雨水排水管1.01.21.2电力电缆(含电车电缆)直埋0.50.50.5在导管内1.01.01.0通信电缆直埋0.50.50.5在导管内1.01.01.0其他燃气管道Dn≤300mm0.40.40.4Dn>300mm0.50.50.5热力管直埋1.01.01.0在管沟内(至外壁)1.01.51.5电杆(塔)的基础≤35kV1.01.01.0>35kV2.02.02.0通讯照明电杆(至电杆中心)1.01.01.0铁路路堤坡脚5.05.05.0有轨电车钢轨2.02.02.0街树(至树中心)0.750.750.75表3-2地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距(m)项目地下燃气管道(当有套管时,以套管计)给水管、排水管或其它燃气管道0.15热力管的管沟底(或顶)0.15电缆直埋0.50在导管内0.15铁路(轨底)1.20有轨电车(轨底)1.00注:①如受地形限制无法满足表3-1和表3-2时,经与有关部门协商,采取行之有效的防护措施后,表3-1和表3-2规定的净距,均可适当缩小,但次高压燃气管道距建筑物外墙面不应小于3.0m,中压管道距建筑物基础不应小于0.5m且距建筑物外墙面不应小于1m,低压管道应不影响建(构)筑物和相邻管道基础的稳固性。其中防护措施:a.增大管道壁厚,对于PE管可不增加壁厚;b.提高防腐等级;c.减少接口数量;d.加强检验(100%无损探伤)等。②以上表3-1和表3-2规定除地下燃气管道与热力管的净距不适于聚乙烯燃气管道外,其它规定也均适用于聚乙烯燃气管道。聚乙烯燃气管道与热力管道的净距应按国家现行标准《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63要求,如下表3-3、表3-4要求执行。表3-3聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道与热力管道之间的水平净距项目地下燃气管道(m)低压中压BA热力管直埋热水1.01.01.0蒸汽2.02.02.0在管沟内(至外壁)1.01.51.5当直埋蒸汽热力管道保温层外壁温度不大于60℃时,水平净距可减半。表3-4聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道与热力管道之间的垂直净距项目燃气管道(当有套管时,从套管外径计)(m)热力管燃气管在直埋管上方0.5(加套管)燃气管在直埋管下方1.0(加套管)燃气管在管沟上方0.20(加套管)或0.40燃气管在管沟下方0.3(加套管)3.2.2管道埋设深度的要求地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求:埋设在机动车道下时,不得小于0.9m;埋设在非机动车车道(含人行道)下时,不得小于0.6m;埋设在机动车不可能到达的地方时,不得小于0.3m;埋设在水田下时,不得小于0.8m。注:当不能满足上述规定时,应采取有效的安全防护措施。根据广汇燃气公司埋地中压燃气管道管材使用情况,DN300及以下的管道多采用燃气用聚乙烯(PE)管道。按照《聚乙烯管道工程技术规程》CJJ63-2008中PE管因其最大允许压力、工作温度的要求,PE管管顶覆土埋深不应小于当地冻土深度。3.2.3管材选择的要求中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管,并应符合下列要求:(1)聚乙烯燃气管道应符合现行的国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558.1和《燃气用埋地聚乙烯管件》GB15558.2的规定;(2)机械接口球墨铸铁管道应符合现行的国家标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295的规定;(3)钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时,应分别符合现行的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091、《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定;(4)钢骨架聚乙烯塑料复合管道应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125和《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T126的规定。PE管道材质为PE80、PE100两种,壁厚系列为SDR11、SDR17.6。SDR代表公称直径与公称壁厚的比值。通常壁厚系列采用SDR11。3.2.4管道埋设的要求3.2.4.1地下燃气管道的基础宜为原土层。凡可能引起管道不均匀沉降的地段,地基应进行处理或采取其他防沉降措施。(如湿陷性黄土采用超挖换填夯实等)。3.2.4.2地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越,并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时,必须采取防护措施。3.2.4.3地下燃气管道从排水管(沟)、热力管沟、隧道及其他各种用途沟槽内穿过时,应将燃气管道敷设于套管内。套管伸出构筑物外壁不应小于表3-1中燃气管道与该构筑物的水平净距。套管两端应采用柔性的防腐、防水材料密封。3.2.4.4燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道时应符合下列要求:(1)穿越铁路或高速公路的燃气管道,应加套管。注:当燃气管道采用定向钻穿越并取得铁路或高速公路部门同意时,可不加套管。(2)穿越铁路的燃气管道的套管,应符合下列要求:①套管埋设的深度:铁路轨底至套管顶不应小于1.20m,并应符合铁路管理部门的要求;②套管宜采用钢管或钢筋混凝土管;③套管内径应比燃气管道外径大100mm以上;④套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封,其一端应装设检漏管;⑤套管端部距路堤坡脚外的距离不应小于2.0m。(3)燃气管道穿越电车轨道或城镇主要干道时宜敷设在套管或管沟内;穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车轨道或城镇主要干道的燃气管道的套管或管沟,应符合下列要求:①套管内径应比燃气管道外径大100mm以上,套管或管沟两端应密封,在重要地段的套管或管沟端部宜安装检漏管;②套管或管沟端部距电车道边轨不应小于2.0m;距道路边缘不应小于1.0m。(4)燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道。3.2.4.5燃气管道通过河流时,可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。当条件许可时,可利用道路桥梁跨越河流,并应符合下列要求:(1)随桥梁跨越河流的燃气管道,其管道的输送压力不应大于0.4MPa。(2)当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时,必须采用安全防护措施。(3)燃气管道随桥梁敷设,宜采取下列安全防护措施:①敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,对焊缝进行100%无损探伤;②跨越通航河流的燃气管道管底标高,应符合通航净空的要求,管架外侧应设置护桩;③在确定管道位置时,与随桥敷设的其他管道的间距应符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222支架敷管的有关规定;④管道应设置必要的补偿和减震措施;⑤对管道应做较高等级的防腐保护;对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置;⑥跨越河流的燃气管道的支座(架)应采用不燃烧材料制作。3.2.4.6燃气管道穿越河底时,应符合下列要求:(1)燃气管道宜采用钢管;(2)燃气管道至河床的覆土厚度,应根据水流冲刷条件及规划河床确定。对不通航河流不应小于0.5m;对通航的河流不应小于1.0m,还应考虑疏浚和投锚深度;(3)稳管措施应根据计算确定;(4)在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。3.2.4.7穿越或跨越重要河流的燃气管道,在河流两岸均应设置阀门。3.2.4.8在次高压、中压燃气干管上,应设置分段阀门,并应在阀门两侧设置放散管。在燃气支管的起点处,应设置阀门。3.2.4.9地下燃气管道上的检测管、凝水缸的排水管、水封阀和阀门,均应设置护罩或户井。3.2.4.10室外架空的燃气管道,可沿建筑物外墙或支柱敷设,并应符合下列要求:(1)中压和低压燃气管道,可沿建筑耐火等级不低与二级的住宅或公共建筑的外墙敷设;次高压B、中压和低压燃气管道,可沿建筑耐火等级不低于二级的丁、戊类生产厂房的外墙敷设。(2)沿建筑物外墙的燃气管道距住宅或公共建筑物中不应敷设燃气管道的房间门、窗洞口的净距:中压管道不应小于0.5m,低压管道不应小于0.3m。燃气管道距生产厂房建筑物门、窗洞口的净距不限。(3)架空燃气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的垂直净距不应小于表3-5的规定。表3-5架空燃气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的垂直净距建筑物和管线名称最小垂直净距(m)燃气管道下燃气管道上铁路轨顶6.0—城市道路路面5.5—厂区道路路面5.0—人行道路路面2.2—架空电力线,电压3kv以下—1.53~10kv—3.035~66kv—4.0其他管道,管径≤300mm同管道直径,但不小于0.10同左>300mm0.300.30注:1厂区内部的燃气管道,在保证安全的情况下,管底至道路路面的垂直净距可取4.5m;管底至铁路轨顶的垂直净距,可取5.5m。在车辆和人行道以外的地区,可在从地面到管底高度不小于0.35m的低支柱上敷设燃气管道。2电气机车铁路除外。3架空电力线与燃气管道的交叉垂直净距尚应考虑导线的最大垂度。(4)输送湿燃气的管道应采取排水措施,在寒冷地区还应采取保温措施。燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。(5)工业企业内燃气管道沿支柱敷设时,尚应符合现行的国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222的规定。3.3聚乙烯燃气管道工程技术规程由于广汇液化天然气公司下属各公司的民用燃气市场均集中在中、小城市或乡镇、团场,故输配系统选用中压-低压两级制。中压管网设计采用中压A级,压力为0.2MPa<P≤0.4MPa。鉴于聚乙烯燃气管道具有寿命长、耐腐蚀性好、高韧性和经济性等优点,我公司的埋地中压管网绝大多数均采用的是聚乙烯燃气管道,参数为PE80,SDR11。符号DN—公称直径;MRS—最小要求强度(环向应力);PE80—指MRS为8.0MPa的聚乙烯材料。PE100—指MRS为10.0MPa的聚乙烯材料。SDR—标准尺寸比,指公称外径与公称壁厚的比值。3.3.1术语3.3.1.1聚乙烯管道由燃气用聚乙烯管材、管件、阀门及附件组成的管道系统。聚乙烯管材是用聚乙烯混配料通过挤出成型工艺生产的管材;聚乙烯管件是用聚乙烯混配料通过注塑成型等工艺生产的管件。3.3.1.2钢骨架聚乙烯复合管道由钢骨架聚乙烯复合管和管件组成。钢骨架聚乙烯复合管包括:钢丝网(焊接)骨架聚乙烯复合管、钢丝网(缠绕)骨架聚乙烯复合管、孔网钢带聚乙烯复合管。钢丝网(焊接)骨架聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料,经纬线以一定螺旋角焊接成管状的钢丝网为增强骨架,经挤出复合成型工艺生产的管材。钢丝网(缠绕)骨架聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料,斜向交叉螺旋式缠绕钢丝为增强层,经挤出复合成型工艺生产的管材。孔网钢带聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料,焊接成管状的孔网钢带为增强骨架,经挤出复合成型工艺生产的管材。3.3.1.3公称直径为便于应用而规定的管道(管材或管件)的标定直径(名义直径),公称直径接近管道真实内径或外径,一般采用整数,单位为mm。在本规程中,对于聚乙烯管材,公称直径是指公称外径;对于内径系列的钢丝网(焊接)骨架取乙烯复合管,公称直径是指公称内径;对于外私怨系列的钢丝网(焊接)骨架聚乙烯复合管、钢丝网(缠绕)骨架聚乙烯复合管和孔网钢带聚乙烯复合管,公称直径是指公称外径。3.3.1.4最大允许工作压力管道系统中允许连续使用的最大压力。3.3.1.5压力折减系数管道在20℃以上工作温度下连续使用时,其工作压力在20℃时工作压力相比的系数。压力折减系数小于或等于1。3.3.1.6聚乙烯焊制管件从聚乙烯管材上切割管段,采用角焊机热熔对接焊制的管件。3.3.1.7热熔连接用专用加热工具加热连接部位,使其熔融后,施压连接成一体的连接方式。热熔连接方式有热熔承连接、热熔对接连接、热熔鞍型连接等。3.3.1.8电熔连接采用内埋电阻丝的专用电熔管件,通过专用设备,控制通过内埋于管件中电阻丝的电压、电流及通电时间,使其达到熔接目的的连接方法。电熔连接方式有电熔承连接、电熔鞍形连接。3.3.1.9钢塑转换接头由工厂预制的聚乙烯管道与钢管连接的专用管件。3.3.1.10示踪线(带)通过专用设备能探测到管道位置的金属导线。3.3.1.11警示带提示地下有城镇燃气管道的标识带。3.3.1.12拖管法敷设沿沟槽拖拉管道入位的敷设方法。3.3.1.13喂管法敷设在机械开槽同时将管道埋入沟槽的敷设方法。3.3.1.14插入法敷设在旧管道内插入PE管道,达到更新旧管目的的敷设方法。3.3.2材料3.3.2.1一般规定3.3.2.1.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道系统中管材、管件、阀门及管道附属设备应符合国家现行的有关产品标准的规定。3.3.2.1.2用户在验收管材、管件时的验收,应按有关标准检查下列项目:1检验合格证2检测报告3使用的聚乙烯原料级别和牌号4外观5颜色6长度7不圆度8外径及壁厚9生产日期10产品标志如对物理力学性能存在异议时,应委托第三方进行检验。3.3.2.1.3管材从生产到使用之间,存放时间不宜超过1年,管件不宜超过2年。超过上述期限时宜重新抽样,进行性能检验,合格后方可使用。管材检验项目:静液压强度(165h/80℃)、热稳定性和断裂伸长率;管件检验项目:静液压强度(165h/80℃)、对接熔接的拉伸强度或电熔管件的熔接强度。3.3.2.2质量要求3.3.2.2.1埋地用燃气聚乙烯管材、管件和阀门应符合下列规定:1聚乙烯管材应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》GB15558.1的规定;2聚乙烯焊制管件的壁厚应不小于对应连接管材壁厚的1.2倍,其物理力学性能应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件》GB15558.2的规定;3聚乙烯管件应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件》GB15558.2的规定;4聚乙烯球阀应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第部3分:阀门》GB15558.3的规定;5钢塑转换接头等应符合相应标准的要求。3.3.2.2.2埋地用钢骨架聚乙烯管材、管件和阀门应符合下列规定:1内径系列的钢丝网(焊接)骨架聚乙烯复合管应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定,与其连接的管件应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T126的规定;2外径系列的钢丝网(焊接)骨架聚乙烯复合管规格尺寸应符合相关标准的规定,物理力学性能应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定。3钢丝网(缠绕)骨架聚乙烯复合管材应符合国家现行标准《钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管材用管件》CJ/T189的规定;4孔网钢带聚乙烯复合管应符合国家现行标准《燃气用埋地孔网钢带聚乙烯复合管》CJ/T182的规定。3.3.2.3运输和贮存3.3.2.3.1管材、管件和阀门的运输应符合下列规定:1搬运时,不得抛、摔、滚、拖;在冬季运时应小心轻放。当采用机械设备吊装直管时,必须用非金属绳(带)吊装。2管材运输时,应放置在带挡板的平底车上或平坦的船舱内,堆放处不得有可能损伤管材的尖凸物,并应采用非金属绳(带)捆扎、固定,以及应有防晒措施;管件运输时,应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠,并应有防晒措施。3管件、阀门运输时,应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠,并有相应的防雨淋措施。3.3.2.3.2管材、管件和阀门的贮存过程中应符合下列规定:1管材、管件和阀门应存放在通风良好的库房或棚内,远离热源,并应有防晒、防雨淋的措施;2严禁与油类或化学品混合存放,库区应有防火措施。3管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。当直管采用三角形式堆放和两侧加支撑保护的矩形堆放时,堆放高度不宜超过1.5m;当直管采用分层货架存放时,每层货架高度不宜超过1m,堆放总高度不宜超过3m。4管件贮存应成箱存放在货架上或叠放在平整地面上;当成箱叠放时,堆放高度不宜超过1.5m。5管材、管件和阀门存放时,应按不同规格尺寸和不同类型分别存放,并应遵守“先进先出”原则。
6管材、管件在户外临时存放时,应有遮盖物遮盖。3.3.3管道设计3.3.3.1一般规定3.3.3.1.1管道设计应符合城镇燃气总体规划的要求,在可行性研究的基础上,做到远、近期结合,以近期为主。3.3.3.1.2管材、管件的材质和壁厚以及压力等级选择,应根据地质条件、周围环境、输送的燃气种类、工作压力、施工方式等,经技术经济比较后确定。3.3.3.1.3聚乙烯管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时,其设计压力应不大于管道最大允许工作压力,最大允许工作压力应符合表4.1.3的规定。表3-6聚乙烯管道的最大允许工作压力(MPa)城镇燃气种类PE80PE100SDR11SDR17.6SDR11SDR17.6天然气0.500.300.700.40液化石油气混空气0.400.200.500.30气态0.200.100.300.20人工煤气干气0.400.200.500.30其它0.200.100.300.203.3.3.1.4钢骨架聚乙烯复合管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时,其设计压力应不大于管道最大允许工作压力,最大允许工作压力应符合表4.1.4的规定。表3-7钢骨架聚乙烯复合管道的最大允许工作压力(MPa)城镇燃气种类DN≤200mmDN>200mm天然气0.70.5液化石油气混空气0.50.4气态0.20.1人工煤气干气0.50.4其它0.20.1注:薄壁系列钢骨架聚乙烯复合管道不宜输送城镇燃气。3.3.3.1.5聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工作温度在20℃以上时,最大允许工作压力应按工作温度对工作压力的折减系数进行折减,折减系数应符合表3-8的规定。表3-8工作温度对管道工作压力的折减系数工作温度-20℃≤t≤20℃20℃<t≤30℃30℃<t≤40℃折减系数1.00.90.76注:表中的工作温度是指管道工作环境最高月平均温度3.3.3.1.6在聚乙烯管道系统中采用聚乙烯管材焊制成型的焊制管件时,其系统工作压力不宜超过0.2MPa;焊制管件应在工厂预制,焊制管件选用的管材公称压力等级应不小于管道系统中管材压力等级的1.2倍,并在施工过程中对聚乙烯焊制管件采用加固等保护措施。3.3.3.1.7各种压力级制管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时,应设置防止管道超压的安全保护设备。3.3.3.1.8应随管道走向设计示踪线(带)和警示带。3.3.3.2管道水力计算3.3.3.2.1管道计算流量应按计算月的小时最大用气量计算,小时最大用气量应根据所有用户城镇燃气用气量的变化叠加后确定。3.3.3.2.2管道单位长度摩擦阻力损失应按下列公式计算:1低压燃气管道:(3.3.3.2.2-1)
(3.3.3.2.2-2)式中:ΔP—管道摩擦阻力损失(Pa);
l—管道的计算长度(m);
Q—管道的计算流量(m3/h);
d—管道内径(mm);
ρ—燃气的密度(kg/m3);
T—设计中所采用的燃气温度(K);
T0—273.15(K);
λ—管道摩擦阻力系数;
lg—常用对数;
K—管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm),一般取0.01mm;
Re—雷诺数(无量纲)。2次高压、中压燃气管道:
(3.3.3.2.2-3)式中:P1—管道起点的压力(绝对压力,kPa);P2—管道终点的压力(绝对压力,kPa);L—管道计算长度(km)。3.3.3.2.3管道的允许压力降可由该级管网的入口压力至次级管网调压装置允许的最低入口压力之差确定,流速不宜大于20m/s。3.3.3.2.4管道局部阻力损失可按管道摩擦阻力损失的5%~10%进行计算。3.3.3.2.5低压管道从调压装置到最远燃具的管道允许阻力损失可按下列:
(3.3.3.2.5)式中:ΔPd—从调压装置到最远燃具的管道允许阻力损失(Pa)。ΔPd含室内燃气管道允许阻力损失;Pn—低压燃具的额定压力(Pa)。3.3.4管道布置3.3.4.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越(不包括架空的建筑物和立交桥等大型构筑物),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;不得与非燃气管道或电缆同沟敷设。3.3.4.2聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道与热力管道之间的水平净距和垂直净距,不应小于表3-3和表3-4的规定,并应确保燃气管道周围土壤温度不大于40℃;与建筑物、构筑物或其他相邻管道之间的水平净距和垂直净距,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。当直埋蒸汽势力管道保温层外壁温度不大于60℃时,水平净距可减半。3.3.4.3聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道埋设的最小覆土厚度(地面至管顶)应符合下列规定:1埋设在车行道下,不得小于0.9m;2埋设在非车行道(含人行道)下,不得小于0.6m;3埋设在机动车不可能到达的地方时,不得小于0.5m;4埋设在水田下时,不得小于0.8m。3.3.4.4聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道的地基宜为无尖硬土石的原土层,当原土层有尖硬土石时,应铺垫细沙或细土。对可能引起管道不均匀沉降的地段,其地基应进行处理或采取其它防沉降措施。3.3.4.5当聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道在输送含有冷凝液的燃气时,应埋设在土壤冰冻线以下,并设置凝水缸。管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。3.3.4.6当聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道穿越排水管沟、联合地沟、隧道及其它各种用途沟槽(不含热力管沟)时,应将聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道敷设于硬质套管内,套管伸出构筑物外壁不应小于本规程第4.3.2条对应的水平净距,套管两端和套管与建筑物间应采用柔性的防腐、防水材料密封。3.3.4.7聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时,宜垂直穿越,并应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。3.3.4.8聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道通过河流时,可采用河底穿越,并符合下列规定:1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道至规划河底的覆土厚度,应根据水流冲刷条件确定,对不通航河流不应小于0.5m;对通航的河流不应小于1.0m,同时还应考虑疏浚和抛锚深度;2稳管措施应根据计算确定;3在埋设聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。3.3.4.9在次高压、中压聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道上,以及低压钢骨架聚乙烯复合管道上,应设置分段阀门,并宜在阀门两侧设置放散管;在低压聚乙烯管道支管的起点处,宜设置阀门。3.3.4.10聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道系统上的检测管、凝水缸的排水管、水封阀和阀门,均应设置护罩或护井。3.3.4.11聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道引入管,与建筑物外墙上安装的调压箱相连时,接管出地面,应采取保护和密封措施,并不应裸露;且不宜直接引入建筑物内。当聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道必需穿越建(构)筑物基础、外墙或敷设在墙内时,必须采取硬质套管保护,并符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。3.3.5管道连接3.3.5.1一般规定3.3.5.1.1管道连接前应对管材、管件及管道附属设备按设计要求进行核对,并应在施工现场进行外观检查,管材表面伤痕深度不应超过管材壁厚的10%,符合要求方准使用。3.3.5.1.2聚乙烯管材、管件的连接和钢骨架聚乙烯复合管材、管件的连接,必须根据不同连接形式选用专用的连接机具,不得采用螺纹连接和粘接。连接时,严禁使用明火加热。3.3.5.1.3聚乙烯管道系统连接还应符合下列规定:1聚乙烯管材、管件的连接应采用热熔对接连接或电熔连接(电熔承连接、电熔鞍型连接);聚乙烯管道与金属管道或金属附件连接,应采用法兰连接或钢塑转换接头连接,采用法兰连接宜设置检查井;2不同级别、熔体质量流动速率差值不小于0.5g/10min(190℃,5kg)的聚乙烯原料制造的管材、管件和管道附件,以及焊接端部标准尺寸比(SDR)不同的聚乙烯燃气管道连接时,必须采用电熔连接;3公称直径小于90mm的聚乙烯管道宜采用电熔连接。3.3.5.1.4钢骨架聚乙烯复合管材、管件连接,应采用电熔承插连接或法兰连接;钢骨架聚乙烯复合管与金属管或管道附件(金属)连接,应采用法兰连接,并应设置检查井;3.3.5.1.5管道热熔或电熔连接的环境温度宜在-5~45℃范围内,在温度低于-5或风力大于5级的条件下进行热熔和电熔连接操作时,应采取保温、防风措施,并应调整连接工艺;在炎热夏天进行热熔和电熔连接操作时,应采取遮阳措施。3.3.5.1.6管材、管件存放处与施工现场温差较大时,连接应将管材、管件在施工现场放置一定时间,使其温度接近施工现场温度。3.3.5.1.7管道连接时,聚乙烯管材切割,应采用专用割刀或切管工具,切割端面应平整、光滑、无毛刺,端面应垂直于管轴线;钢骨架聚乙烯复合管切割应采用专用切管工具,切割后,端面应平整、垂直于管轴线,并应采用聚乙烯材料封焊端面,严禁使用端面未封焊的管材。3.3.5.1.8管道连接时,每次收工,管口应采取临时封堵措施。3.3.5.1.9管道连接结后,应按本规程第3.3.5.2~3.3.5.5节中有关规定进行接头质量检查。不合格者必须返工,返工后重新进行接头质量检查。当对焊接质量检查有争议时,应按表3-9规定进行评定检验。表3-9热熔对接焊接工艺评定检验与试验要求序号检验与试验项目检验与试验参数检验与试验要求检验与试验方法1拉伸性能23±2℃试验到破坏为止:韧性,通过脆性,未通过《聚乙烯(PE)管材和管件热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定》GB/T198102耐压(静液压)强度试验密封接头,a型;方向,任意;调节时间,12h;试验时,165h;环应力;PE80,4.5MPaPE100,5.4MPa(6)试验温度,80℃焊接处无破坏,无渗漏《流体输送用热塑性管材耐内压试验方法》GB/T61113电熔管件剖面检验—电熔管件中的电阻丝应当排列整齐,不应当有涨出、裸露、错行,焊后不游离,管件和管材熔接面上无可见界线,无虚焊、过焊气泡等影响性能的缺陷《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》TSGD20024DN<90挤压剥离试验23±2℃剥离脆性破坏百分比≤33.3%《塑料管材和管件聚乙烯电熔组件的挤压剥离试验》GB/T198065DN≥90拉伸剥离试验23±2℃剥离脆性破坏百分比≤33.3%《塑料管材和管件公称直径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验》GB/T198086耐压(静液压)强度试验(1)封接头,a型;(2)方向,任意;(3)调节时间,12h;(4)试验时间,165h;(5)环应力;①PE80,4.5MPa②PE100,5.4MPa(6)试验温度,80℃焊接处无破坏,无渗漏《流体输送用热塑性管材耐内压试验方法》GB/T61117DN≤225挤压剥离试验23±2℃剥离脆性破坏百分比≤33.3%《塑料管材和管件聚乙烯电熔组件的挤压剥离试验》GB/T198068DN>225撕裂剥离试验23±2℃剥离脆性破坏百分比≤33.3%《燃气用取乙烯管道焊接技术规则》TSGD20023.3.5.2热熔连接3.3.5.2.1热熔对接连接设备应符合下列规定:1机架应坚固稳定,并能保证加热板和铣削工具切换方便及管材或管件方便的移动和校正对中;2夹具应能固定管材或管件,并能使管材或管件快速定位或移开;3铣刀应为双面铣削刀具,应能将待连接的管材或管件端面铣削成垂直于管材中轴线的清洁、平整、平行的匹配面;4加热板表面结构应完整,并保持洁净,温度分布应均匀,允许偏差为设定温度的±5℃;5压力系统的压力显示分度值不应大于0.1MPa;6焊接设备使用的电源的电压波动范围应不大于额定电压的±15%;7热熔对接连接设备应定期校准和检定,周期不宜超过1年。3.3.5.2.2热熔对接连接的焊接工艺应符合图5.2.2的规定,焊接参数应符合表3-10和表3-11的规定。图5.2.2热熔对焊焊接工艺
P2—焊接规定的压力(表压,MPa)P拖—拖动压力(表压,MPa)t1—卷边达到规定高度的时间;t2—焊接所需要的吸热时间,t2=管材壁厚×10;t3—切换所规定的时间(s);t4—调整压力到P1所规定的时间(s);t5—冷却时间(min)。表3-10SDR11管材热熔对接焊接参数公称直径DN(mm)管材壁厚e(mm)P2(MPa)压力=P1凸起高度h(mm)压力≈P拖吸热时间t2(s)切换时间t3(s)增压时间t4(s)压力=P1冷却时间t5(s)756.8219/S21.068≤5<6≥10908.2315/S21.582≤6<7≥1111010.0471/S21.5100≤6<7≥1412511.4608/S21.5114≤6<8≥1514012.7763/S22.0127≤8<8≥1716014.5996/S22.0145≤8<9≥1918016.41261/S22.0164≤8<10≥2120018.21557/S22.0182≤8<11≥2322520.51971/S22.5205≤10<12≥2625022.72433/S22.5227≤10<13≥2828025.53052/S22.5255≤12<14≥3131528.63862/S23.0286≤12<15≥3535532.34903/S23.0323≤12<17≥3940036.46228/S23.0364≤12<19≥4445040.97882/S23.5409≤12<21≥5050045.59731/S23.5455≤12<23≥5556050.912207/S24.0509≤12<25≥6163057.315450/S24.0573≤12<29≥67注:1以上参数基于环境温度为20℃;2热板表面温度:PE80为210±10℃,PE100为225±10℃;3S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积(mm2),由焊机生产厂家提供。表3-11SDR17.6管材热熔对接焊接参数公称直径DN(mm)管材壁厚e(mm)P2(MPa)压力=P1凸起高度h(mm)压力≈P拖吸热时间t2(s)切换时间t3(s)增压时间t4(s)压力=P1冷却时间t5(s)1106.3305/S21.063≤5<691257.1394/S21.571≤6<6101408.0495/S21.580≤6<6111609.1646/S21.591≤6<71318010.2818/S21.5102≤6<71420011.41010/S21.5114≤6<81522512.81278/S22.0128≤8<81725014.21578/S22.0142≤8<91928015.91979/S22.0159≤8<102031517.92505/S22.0179≤8<112335520.23181/S22.5202≤10<122540022.74039/S22.5227≤10<132845025.65111/S22.5256≤10<143250028.46310/S23.0284≤12<153556031.87916/S23.0318≤12<173963035.810018/S23.0358≤12<1844注:1以上参数基于环境温度为20℃;2热板表面温度:PE80为210±10℃,PE100为225±10℃;3S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积(mm2),由焊机生产厂家提供。3.3.5.2.3热熔对接连接操作应符合下列规定:1根据管材或管件的规格,选用相应的夹具,将连接件的连接端应伸出夹具,自由长度不应小于公称直径的10%,移动夹具使待连接件端面接触,并校直对应的待连接件,使其在同一轴线上。错边不应大于壁厚的10%;2应将聚乙烯管材或管件的连接部位擦拭干净,并铣削待连接件端面,使其与轴线垂直。切屑平均厚度不宜超过0.2mm,切削后的熔接面应防止污染;3连接件的端面应使用热熔对接连接设备加热;4吸热时间达到工艺要求后,应迅速撤出加热板,检查待连接件的加热面熔化的均匀性,不得有损伤。在规定的时间内用均匀外力使连接面完全接触,并翻边形成均匀一致的双凸缘;5在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。3.3.5.2.4热熔对接连接接头质量检验应符合下列规定:1连接完成后,应对接头进行100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%翻边切除检验;2翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边,翻边最低处的深度(A)不应低于管材表面(图5.2.4-1);3接头对正性检验。焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量(V)不应超过管材壁厚的10%(图5.2.4-2);图5.2.4-1翻边对称性示意图5.2.4-2接头对正性示意4翻边切除检验。使用专用工具,在不损伤管材和接头的情况下,切除外部的焊接翻边(图5.2.4-3)。翻边切除检验应符合下列要求:1)翻边应是实心圆滑的,根部较宽(图5.2.4-4);2)翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏;3)每隔50mm进行180°的背弯试验(图5.2.4-5),不应有开裂、裂缝,接缝处不得露出熔合线。图5.2.4-3翻边切除示意图图5.2.4-4合格实心翻边图图5.2.4-5翻边背弯试验示意5当抽样检验的焊缝全部合格时,则此次抽样所代表的该批焊缝应认为全部合格;若出现与上述条款要求不符合的情况,则判定本焊口不合格,并应按下列规定加(1)每出现一道不合格焊缝,则应加倍抽检该焊工所焊的同一批焊缝,按本规程进行检验;(2)如第二次抽检仍出现不合格焊缝,则对该焊工所焊的同批全部焊缝进行检验。3.3.5.3电熔连接3.3.5.3.1电熔连接机具应符合下列规定:1电熔连接机具的类型应符合电熔管件的要求;2电熔连接机具应在国家电网供电或发电机供电情况下,均可正常工作;3外壳防护等级应不低于IP54,所有印刷线路板应进行防水、防尘、防震处理,开关、按钮应具有防水性;4输入和输出电缆,在超过-10℃~40℃工作范围,应能保持韧性;5温度传感器精度应不低于±1℃,并应有防机械损伤保护;6输出电压的允许偏差应控制在设定电压的±1.5%以内;输出电流的允许偏差应控制在额定电流的±1.5%以内;熔接时间的允许偏差应控制在理论时间的±1%以内。7电熔连接设备应定期校准和检定,周期不宜超过1年。3.3.5.3.2电熔连接机具与电熔管件应正确连通,连接时,通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产企业的规定。3.3.5.3.3电熔连接冷却期间,不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。3.3.5.3.4电熔承连接操作应符合下列规定:1管材、管件连接部位擦拭干净;2测量管件承口长度,并在管材入端或口管件入端标出入长度和刮除入长度加10mm的入段表皮,刮削氧化皮厚度宜为0.1-0.2mm;3钢骨架聚乙烯复合管道和公称外径小于90mm的聚乙烯管道,以及管材不圆度影响安装时,应采用整圆工具对入端进行整圆;4将管材或管件入端入电熔承管件承口内,至入长度标记位置,并检查配合尺寸;5通电前,应校直两对应的待连接件,使其在同一轴线上,并用专用夹具固定管材、管件。3.3.5.3.5电熔鞍型连接操作应符合下列规定:1应采用机械装置固定干管连接部位的管段,使其保持直线度和圆度;2应将管材连接部位擦拭干净,并宜采用刮刀刮除干管连接部位表皮;3通电前,应将电熔鞍型连接管件用机械装置固定在管材连接部位。3.3.5.3.6电熔连接接头质量检验应符合下列规定:1电熔承连接(1)电熔管件端口处的管材或插口管件周边均应有明显刮皮痕迹和明显的入长度标记;(2)聚乙烯管道系统,接缝处不应有熔融料溢出;钢骨架聚乙烯复合管系统,采用钢骨架电熔管件连接时,接缝处可允许局部有少量溢料,溢边量(轴向尺寸)不得超过表5.3.6的规定;表3-12钢骨架电熔管件连接允许溢边量(轴向尺寸)mm管道公称直径DN50≤DN≤300300<DN≤500溢出电熔管件边缘量1015(3)电熔管件内电阻丝不应挤出(特殊结构设计的电熔管件除外);(4)电熔管件上观察孔中应能看到有少量熔融料溢出,但溢料不得呈流淌状。(5)凡出现与上述要求条款不符合的情况,应判为不合格。2电熔鞍型连接(1)电熔鞍型管件周边的管材上均应有明显刮皮痕迹;(2)鞍型分支或鞍型三通的出口应垂直于管材的中心线;(3)管材壁不应塌陷;(4)熔融材料不应从鞍型管件周边溢出;(5)鞍型管件上观察孔中应能看到有少量熔融料溢出,但溢料不得呈流淌状。(6)凡出现与上述要求条款不符合的情况,判为不合格。3.3.5.4法兰连接3.3.5.4.1金属管端法兰盘与金属管道连接应符合金属管道法兰连接的规定和设计要求。3.3.5.4.2聚乙烯管端或钢骨架聚乙烯复合管端的法兰盘连接应符合下列规定:1应将法兰盘套入待连接的聚乙烯法兰连接件的端部;2应按本规程规定的热熔连接或电熔连接的要求,将法兰连接件平口端与聚乙烯复合管道进行连接。3.3.5.4.3两法兰盘上螺孔应对中,法兰面相互平行,螺栓孔与螺栓直径应配套,螺栓规格应一致,螺母应在同一侧;紧固法兰盘上的螺栓应按对称顺序分次均匀紧固,不应强力组装;螺栓拧紧后宜伸出螺母1~3丝扣。3.3.5.4.4法兰密封面、密封件不得有影响密封性能的划痕、凹坑等缺陷,材质应符合输送城镇燃气的要求。3.3.5.4.5法兰盘、紧固件应经过防腐处理,并符合设计压力要求。3.3.5.5钢塑转换接头连接3.3.5.5.1钢塑转换接头的聚乙烯管端与聚乙烯管道或钢骨架聚乙烯复合管道的连接应符合本规程相应的热熔连接或电熔连接的规定。3.3.5.5.2钢塑转换接头钢管端与金属管道连接应符合相应的钢管焊接或法兰连接的规定。3.3.5.5.3钢塑转换接头钢管端与钢管焊接时,在钢塑过渡段应采取降温措施。3.3.5.5.4钢塑转换接头连接后应对接头进行防腐处理,防腐等级应符合设计要求,并检验合格。3.3.6管道敷设3.3.6.l一般规定3.3.6.1.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道土方工程施工应符合国家现行标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的相关规定。3.3.6.1.2管道沟槽的沟底宽度和工作坑尺寸,应根据现场实际情况和管道敷设方法确定,也可按下列公式确定:1单管敷设(沟边连接)
(6.1.2-1)2双管同沟敷设(沟边连接)
(6.1.2-2)
式中:a—沟底宽度(m);
DN—管道公称外径(m);
DN1—第一条管道公称外径(m);
DN2—第二条管道公称外径(m);
S—两管之间设计净距(m)。3当管道必须在沟底连接时,沟底宽度应加大,以满足连接机具工作需要。3.3.6.1.3聚乙烯管道敷设时,管道允许弯曲半径不应小于25倍公称直径;当弯曲管段上有承口管件时,管道允许弯曲半径不应小于125倍公称直径。3.3.6.1.4钢骨架聚乙烯复合管敷设时,钢丝网骨架聚乙烯复合管允许弯曲半径应符合表3-13的规定,孔网钢带聚乙烯复合管允许弯曲半径应符合表6.1.4-2的规定。表3-13钢丝网骨架聚乙烯复合管允许弯曲半径mm管道公称直径DN允许弯曲半径50≤DN≤15080DN150<DN≤300100DN300<DN≤500110DN表3-14孔网钢带聚乙烯复合管允许弯曲半径mm管道公称直径DN允许弯曲半径50≤DN≤110150DN140<DN≤250250DNDN≥315350DN3.3.6.1.5管道在地下水位较高的地区或雨季施工时,应采取降低水位或排水措施,及时清除沟内积水。管道在漂浮状态下严禁回填。3.3.6.2管道埋地敷设3.3.6.2.1对开挖沟槽敷设管道(不包括喂管法埋地敷设),管道应在沟底标高和管基质量检查合格后,方可敷设。3.3.6.2.2管道下管时,不得采用金属材料直接捆扎和吊运管道,并应防止管道划伤、扭曲或承受过大的拉伸和弯曲。3.3.6.2.3聚乙烯管道宜蜿蜒状敷设,并可随地形弯曲敷设;钢骨架聚乙烯复合管道宜自然直线敷设。管道弯曲半径应符合本规程第6.1.3、6.1.4条的规定,不得使用机械或加热方法弯曲管道。3.3.6.2.4管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距,应符合本规程第4.3.2条的规定。3.3.6.2.5管道埋设的最小覆土厚度应符合本规程第4.3.3条的规定。3.3.6.2.6管道敷设时,应随管走向埋设金属示踪线(带)、警示带或其它标识。示踪线(带)应贴管敷设,并应有良好的导电性、有效的电气连接和设置信号源井。警示带敷设应符合下列规定:1警示带宜敷设在管顶上方300~500mm处,但不得敷设于路基或路面里;2对直径不大于400mm的管道,可在管道正上方敷设一条警示带;对直径大于400mm的管道,应在管道正上方平行敷设二条水平净距100~200mm的警示带;3警示带宜采用聚乙烯或不易分解的材料制造,颜色应为黄色,且在警示带上印有醒目、永久性警示语。3.3.6.2.7聚乙烯盘管或因施工条件限制的聚乙烯直管或钢骨架聚乙烯复合管道采用拖管法埋地敷设时,在管道拖拉过程中,沟底不应有可能损伤管道表面的石块和尖凸物,拖拉长度不宜超过300m。1聚乙烯管道的最大拖拉力应按下式计算:
(6.2.7)式中:F—最大拖拉力(N);DN—管道公称外径(mm);SDR—标准尺寸比。2钢骨架聚乙烯复合管道的最大拖拉力不应大于其屈服拉伸应力的50%。3.3.6.2.8聚乙烯盘管采用喂管法埋地敷设时,警示带敷设应符合本规程第3.3.6.2.6条的规定,并随管道同时喂入管沟,管道弯曲半径应符合本规程第3.3.6.1.3、3.3.6.1.4条的规定。3.3.6.3插入管敷设3.3.6.3.1本节适用于入管外径不大于旧管内径90%的入管敷设方法。3.3.6.3.2插入起止段应开挖一段工作坑,其长度应满足施工要求,并应保证管道允许弯曲半径符合本规程第3.3.6.1.3条的规定,工作坑间距不宜超过300m。3.3.6.3.3管道插入前,应使用清管设备清除旧管内壁沉积物、尖锐毛刺、焊瘤和其他杂物,并用压缩空气吹净管内杂物。必要时,采用管道内窥镜检查旧管内壁清障程度,或将聚乙烯管段拉过旧管,通过检查聚乙烯管段表面划痕,判断旧管内壁清障程度。3.3.6.3.4插入敷设的管道应按本规程第5章要求进行热熔或电熔连接,必要时,切除热熔对接连接的外翻边或电熔连接的接线柱。3.3.6.3.5管道插入前,应对已连接好的管道的全部焊口逐个进行检查,并在安全防护措施得到有效保证后,进行检漏,合格后方可施工。插入后,应随管道系统对插入管进行强度试验和密性试验。3.3.6.3.6插入敷设时,必须在旧管插入端口加装一个硬度较小的漏斗形导滑口。3.3.6.3.7插入管采用拖拉法敷设时,拖拉力应符合本规程第6.2.7条的规定。3.3.6.3.8插入管伸出旧管端口的长度应能满足管道缩径恢复和管道收缩以及管道连接的要求。3.3.6.3.9在两插入段之间,必须留出冷缩余量和管道不均匀沉降余量,并在每段适当长度加以铆固或固定。在各管段端口,插入管与旧管之间的环形空间应采用柔性材料封堵。管段之间的旧管开口处应设套管保护。3.3.6.3.10当在插入管上接分支管时,应在干管恢复缩径并经过24h松弛后,方可进行。3.3.6.4管道穿越3.3.6.4.1管道穿越铁路、道路和河流以及其它管道和地沟的敷设期限、程序以及施工组织方案,应征得有关管理部门的同意,并符合本规程第4章的有关规定。3.3.6.4.2管道穿越施工时,必须保证穿越段周围建筑物、构筑物不发生沉陷、位移和破坏。3.3.6.4.3管道穿越时,管道承受的拖拉力应符合本规程第3.3.6.2.7条的规定。3.3.7试验与验收3.3.7.1一般规定3.3.7.1.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和密性试验。管道的试验与验收除应符合本规程的规定外,还应符合国家现行标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的相关规定。3.3.7.1.2开槽敷设的管道系统应在回填土回填至管顶0.5m以上,依次进行吹扫、强度试验和密性试验。
采用拖管法、喂管法和插入法敷设的管道,应在管道敷设预先对管段进行检漏;敷设后,应对管道系统依次进行吹扫、强度试验和密性试验。3.3.7.1.3吹扫、强度试验和密性试验的介质应用压缩空气,其温度不宜超过40℃;压缩机出口端应安装油水分离器和过滤器。3.3.7.1.4在吹扫、强度试验和密性试验时,管道应与无关系统和已运行的系统隔离,并设置明显标志,不得用阀门隔离。3.3.7.1.5强度试验和密性试验应具备下列条件:
1在强度试验和密性试验前,应编制强度试验和密性试验的试验方案;
2管道系统安装检查合格后,应及时回填;
3管件的支墩、锚固设施已达设计强度;未设支墩及锚固设施的弯头和三通,应采取加固措施;
4试验管段所有敞口应封堵,但不得采用阀门做堵板;
5管线的试验段所有阀门必须全部开启;6管道吹扫完毕。3.3.7.1.6进行强度试验和密性试验时,漏气检查可使用洗涤剂或肥皂液等发泡剂,检查完毕,应及时用水冲去管道上的洗涤剂或肥皂液等发泡剂。3.3.7.1.7聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道强度试验和密性试验时,所发现的缺陷,必须待试验压力降至大气压后进行处理,处理合格后应重新试验。3.3.7.2管道吹扫3.3.7.2.1管道安装完毕,由施工单位负责组织吹扫工作,并在吹扫前编制吹扫方案。3.3.7.2.2吹扫口应设在开阔地段,并采取加固措施;排气口应进行接地处理。吹扫时应设安全区域,吹扫出口处严禁站人。3.3.7.2.3吹扫气体压力不应大于0.3MPa。3.3.7.2.4吹扫气体流速宜不小于20m/s,且不宜大于40m/s。3.3.7.2.5每次吹扫管道的长度,应根据吹扫介质、压力、气量来确定,不宜超过500m。3.3.7.2.6调压器、凝水缸、阀门等设备不应参与吹扫,待吹扫合格后再安装。3.3.7.2.7当目测排气无烟尘时,应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验,5min内靶上无尘土、塑料碎屑等其它杂物为合格。3.3.7.2.8吹扫应反复进行数次,确认吹净为止,同时做好记录。3.3.7.2.9吹扫合格、设备复位后,不得再进行影响管内清洁的其它作业。3.3.7.3强度试验3.3.7.3.1管道系统应分段进行强度试验,试验管段长度不宜超过1km。3.3.7.3.2强度试验用压力计应在校验有效期内,其量程应为试验压力的1.5~2倍,其精度不得低于1.5级。3.3.7.3.3强度试验压力应为设计压力的1.5倍,且最低试验压力应符合下列规定:1SDR11聚乙烯管道不应小于0.40MPa;2SDR17.6聚乙烯管道不应小于0.20MPa;3钢骨架聚乙烯复合管道不应小于0.40MPa。3.3.7.3.4进行强度试验时,压力应逐步缓升,首先升至试验压力的50%,进行初检,如无泄漏和异常现象,继续缓慢升压至试验压力。达到试验压力后,宜稳压1h后,观察压力计不应少于30min,无明显压力降为合格。3.3.7.3.5经分段试压合格的管段相互连接的接头,经外观检验合格后,可不再进行强度试验。3.3.7.4严密性试验3.3.7.4.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道密性试验按国家现行标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33规定的密性试验要求执行。3.3.7.5工程竣工验收3.3.7.5.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工程竣工验收按国家现行标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33规定的工程竣工验收要求执行。3.3.7.5.2工程竣工资料中还应包括以下检验合格记录:1翻边切除检查记录;2示踪线(带)导电性检查记录。3.4中、低压燃气管网工程施工技术及要求3.4.1土方工程3.4.1.1一般规定3.4.1.1.1土方施工前,建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交桩。临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩,应经过复核后方可使用,并应经常校核。3.4.1.1.2施工单位应会同建设等有关单位,核对管线路由、相关地下管线以及构筑物的资料,必要时局部开挖核实。3.4.1.1.3施工前,建设单位应对施工区域内有碍施工的已有地上、地下障碍物,与有关单位协商处理完毕。3.4.1.1.4在施工中,燃气管道穿越其他市政设施时,应对市政设施采取保护措施,必要时应征得产权单位的同意。3.4.1.1.5在地下水位较高的地区或雨季施工时,应采取降低水位或排水措施,及时清除沟内积水。3.4.1.2施工现场安全防护3.4.1.2.1在沿车行道、人行道施工时,应在管沟沿线设置安全护栏,并应设置明显的警示标志。在施工路段沿线,应设置夜间警示灯。3.4.1.2.2在繁华路段和城市主要道路施工时,宜采用封闭式施工方式。3.4.1.2.3在交通不可中断的道路上施工,应有保证车辆、行人安全通行的措施,并应设有负责安全的人员。3.4.1.3开槽3.4.1.3.1混凝土路面和沥青路面的开挖应使用切割机切割。3.4.1.3.2管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖。当采用人工开挖且无地下水时,槽底预留值宜为0.05~0.10m;当采用机械开挖或有地下水时,槽3.4.1.3.3管沟沟底宽度和工作坑尺寸,应根据现场实际情况和管道敷设方法确定,也可按下列要求确定:1.单管沟底组装按表3.4.1.3.3确定。表3.4.1.3.3沟底宽度尺寸管道公称管径(mm)50~80100~200250~350400~450500~600700~800900~10001100~12001300~1400沟底宽度(m)0.60.70.81.01.31.61.82.02.22.单管沟边组装和双管同沟敷设可按下式计算:a=D1+D2+s+c(3.4.1.3.3)底预留值应不小于0.15m;管道安装前应人工清底至设计标高。式中a──沟底宽度(m);D1──第一条管道外径(m);D2──第二条管道外径(m);s──两管道之间的设计净距(m);c──工作宽度,在沟底组装:c=0.6(m);在沟边组装:c=0.3(m)。3.4.1.3.4梯形槽(如图2.3.4)上口宽度可按下式计算:图3.4.1.3.4梯形槽横断面b=a+2nh(3.4.1.1.4)式中b──沟槽上口宽度(m);a──沟槽底宽度(m);n──沟槽边坡率(边坡的水平投影与垂直投影的比值);h──沟槽深度(m)。3.4.1.3.5在无地下水的天然湿度土壤中开挖沟槽时,如沟深不超过表3.4.1.3.5的规定,沟壁可不设边坡。表3.4.1.3.5不设边坡沟槽深度土壤名称沟槽深度(m)土壤名称沟槽深度(m)添实的砂土或砾石土≤1.00黏土≤1.50亚砂土或亚粘土≤1.25坚土≤2.003.4.1.3.6当土壤具有天然湿度、构造均匀、无地下水、水文地质条件良好、且挖深小于5m,不加支撑时,沟槽的最大边坡率可按表3.4.1.3.6确定。表3.4.1.3.6深度在5m以内的沟槽最大边坡率(不加支撑)土壤名称边坡率(1∶n)人工开挖并将土抛于沟边上机械开挖在沟底挖土在沟边上挖土砂土亚砂土亚粘土粘土含砾土卵石土泥炭岩白垩土干黄土1∶1.001∶0.671∶0.501∶0.331∶0.671∶0.331∶0.251∶0.751∶0.501∶0.331∶0.251∶0.501∶0.251∶0.101∶1.001∶0.751∶0.751∶0.671∶0.751∶0.671∶0.33注:①如人工挖土抛于沟槽上即时运走,可采用机械在沟底挖土的坡度值。②临时堆土高度不宜超过1.5m,靠墙堆土时,其高度不得超过墙高的1/3。3.4.1.3.7在无法达到本规范2.3.6条的要求时,应用支撑加固沟壁。对不坚实的土壤应及时做连续支撑,支撑物应有足够的强度。3.4.1.3.8沟槽一侧或两侧临时堆土位置和高度不得影响边坡的稳定性和管道安装。堆土前应对消防栓、雨水口等设施进行保护。3.4.1.3.9局部超挖部分应回填压实。当沟底无地下水时,超挖在0.15m以内,可用原土回填;超挖在0.15m以上,可用石灰土处理。当沟底有地下水或含水量较大时,应用级配砂石或天然砂回填至设计标高。超挖部分回填后应压实,其密实度应接近原地基天然土的密实度。3.4.1.3.10在湿陷性黄土地区,不宜在雨季施工,或在施工时切实排除沟内积水,开挖时应在槽底预留0.03~0.06m厚的土层进行压实处理。3.4.1.3.11沟底遇有废弃构筑物、硬石、木头、垃圾等杂物时必须清除,然后铺一层厚度不小于0.15m的砂土或素土,并整平压实至设计标高。3.4.1.3.12对软土基及特殊性腐蚀土壤,应按设计要求处理。3.4.1.3.13当开挖难度较大时,应编制安全施工的技术措施,并向现场施工人员进行安全技术交底。3.4.1.4回填与路面恢复3.4.1.4.1管道主体安装检验合格后,沟槽应及时回填,但需留出未检验的安装接口。回填前,必须将槽底施工遗留的杂物清除干净。对特殊地段应经监理(建设)单位认可,并采取有效的技术措施,方可在管道焊接、防腐检验合格后全部回填。3.4.1.4.2不得用冻土、垃圾、木材及软性物质回填。管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土,不得含有碎石、砖块等杂物,且不得用灰土回填。距管顶0.5m以上的回填土中的石块不得多于10%,直径不得大于0.1m,且均匀分布。3.4.1.4.3沟槽的支撑应在管道两侧及管顶以上0.5m回填完毕并压实后,在保证安全的情况下进行拆除,并以细砂填实缝隙。3.4.1.4.4沟槽回填时,应先回填管底局部悬空部位,然后回填管道两侧。3.4.1.4.5回填土应分层压实,每层虚铺厚度0.2~0.3m,管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土必须采用人工压实,管顶0.5m以上的回填土可采用小型机械压实,每层虚铺厚度宜为0.25~0.4m。3.4.1.4.6回填土压实后,应分层检查密实度,并作好回填记录。沟槽各部位的密实度应符合下列要求图3.4.1.4.6回填土断面图1.对(=1\*ROMANI)、(=2\*ROMANII)区部位,密实度不应小于90%;2.对(=3\*ROMANIII)区部位,密实度应符合相应地面对密实度的要求。3.4.1.4.7沥青路面和混凝土路面的恢复,应由具备专业施工资质的单位施工。3.4.1.4.8回填路面的基础和修复路面材料的性能不应低于原基础和路面材料。3.4.1.4.9当地市政管理部门对路面恢复有其它要求时,应按当地市政管理部门的要求执行。3.4.1.5警示带敷设3.4.1.5.1埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带。警示带敷设前应对敷设面压实,并平整地敷设在管道的正上方,距管顶的距离宜为0.3~0.5m,但不得敷设于路基和路面里。3.4.1.5.2警示带平面布置可按表3.4.1.5.2规定执行。表3.4.1.5.2警示带平面布置管道公称管径(DN)≤4
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