公租房燃气等管网及配套设施改造工程施工设计说明

公租房燃气等管网及配套设施改造工程1/13施工设计说明1工程概况1.1本工程是城口县公租房燃气等管网及配套设施改造工程。1.2新建工程主要设计内容：本工程次高压管道总长度为1634m，管道设计压力为1.6MPa，最高工作压力为1.6MPa。属城镇燃气次高压A级，压力管道分类分级为GB1。2）本工程中压管道总长度为1362m，管道设计压力为0.4MPa，最高工作压力为0.4MPa。属城镇燃气中压A级，压力管道分类分级为GB1。3）新建RX1.6/7500C调压柜一座,详见调压柜流程图。4）新建主管道走向及阀门设置新建次高压燃气管道起于桩号T01，接D219.1已建燃气管道，终于桩号T64，接RX1.6/7500C调压柜进口端，主管全长为1634m。新建主管道走向详见燃气管道平面施工图。RX1.6/7500C调压柜出口端为中压管道，新建中压燃气管道起于桩号T65，接调压柜中压A出口D219.1燃气管道，终于桩号T138，敷设至杜家坝大桥东侧，主管全长为1362m新建主管道走向详见燃气管道平面施工图。4）穿、跨越在桩号T124至T125，采用大开挖的方式穿越G211国道1处，长约为12m。在桩号T42至T47、T6至T10，管道外壁与建筑外墙间距不足13.5m，需采用无缝钢管D219.1×9.5，材质为L245N(PSL2)。在桩号T130至T138，采用随桥敷设的方式跨越河流1处，长约为250m。燃气管道随桥敷设在杜家坝大桥北侧人行道下专用管沟内，且管沟应用细沙填实，补偿器处不填沙。桥头两端的管道安装波纹补偿器，随桥敷设段管道（桩号T130至T138）在波纹补偿器的附近及桥中心共3处安装固定支架固定管道，保证管道的补偿量。2设计依据2.1本工程设计委托书；2.2客户提供的地形图、现状地下管网、等资料；2.3城口县规划和自然资源局，2022年7月25日审批取得的《建设项目用地预审与选址意见书》（用字第500229202200028号）。2.4客户提供的燃气管网现状图；2.5引用的国家、行业及企业标准及规范：1）《燃气工程项目规范》GB55009-2021；2）《城镇燃气设计规范》GB50028-2006（2020年版）；3）《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T250-2016；4）《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005；5）《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011；6）《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011；7）《承压设备无损检测》NB/T47013-2015；8）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T23257-2017；9）《城镇燃气埋地钢制管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-2013;10）重庆燃气集团相关企业标准。3管材、管件及阀门3.1管材3.1.1本工程埋地管道采用无缝钢管D219.1×6，材质为L245N(PSL2)，管道应符合《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2017的规定。3.1.2本工程管道外壁与建筑外墙间距小于13.5m，大于6.5m的埋地管道采用无缝钢管D219.1×9.5，材质为L245N(PSL2)，管道应符合《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2017的规定。3.2管件3.2.1本工程水平和竖向转角采用6D热煨弯管，壁厚6mm，应符合《油气输送用感应加热弯管》SY/T5257-2012的规定，材质为L245N。特殊情况下也可采用1.5D无缝钢管机制弯头，应符合《钢制对焊管件类型与参数》GB/T12459-2017的规定，材质20#钢。其余管件应符合《钢制对焊管件类型与参数》GB/T12459-2017的规定，材质20#钢。4工艺计算4.1管道强度计算根据GB50028-2006（2020年版），钢管直管段计算壁厚应按下式计算，计算所得到的厚度应按钢管标准规格向上选取钢管的公称壁厚。最小公称壁厚不应小于GB50028-2006（2020年版）表6.3.2的规定。1）管道壁厚计算公式式中：δ--钢管计算壁厚（mm）；P--设计压力（MPa）；D--钢管外径（mm）；σs--钢管的最低屈服强度（MPa）；Φ--焊缝系数；F--强度设计系数。计算参数及计算结果P（MPa）D（mm）σs（MPa）ΦFδ（mm）选用壁厚（mm）1.6219.124510.32.3860.4219.124510.30.5966本工程管道选用D219.1×6mm的无缝钢管，L245N(PSL2)钢管的最小屈服强度σs＝245MPa，按设计压力1.6MPa，强度设计系数按四级地区考虑，管道计算壁厚为2.38mm，设计选用壁厚为6mm。局部地段无法满足《城镇燃气设计规范》GB50028-2006（2020版）安全间距要求，选用壁厚为9.5mm的D219mm的无缝钢管，L245N(PSL2)。4.1.2弯管强度计算按GB50028-2006（2020年版）,计算弯管壁厚时，其屈服强度取该管材最低屈服强度（σs）的75%；弯管壁厚不应小于直管段壁厚。1）弯管壁厚计算公式式中：δ--弯管所连接的同材质直管段管壁计算厚度（mm）；δb--弯管计算壁厚（mm）；m--弯管壁厚增大系数；-弯管的曲率半径（mm）；D--弯管的外直径（mm）。2）计算参数及计算结果设计压力（MPa）D（mm）R（mm）δ（mm）mδb（mm）弯管选用壁厚（mm）1.6219.11314.62.381.0452.4876热煨弯管计算最大壁厚为2.487mm，实际选取壁厚6mm。5管道连接管道应在管沟沟底标高和管基质量检查合格后方可安装；安装时应将管沟积水抽净，每次收工时管端应临时封堵。管道应在沟底标高和管基质量检查合格后方准敷设。按照CJJ33-2005之规定执行。5.1本工程无缝钢管采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面，焊缝坡口采用V型，焊条型号应符合GB50236-2011的规定。5.2管道组装前，必须对管道进行清扫，不得有任何杂物。5.3管道组装前应避免强力对口。5.4当管道的纵段、水平位置折角大于22.5°时，必须采用弯头。6管道接头的检验6.1管道焊接完成后，强度试验和严密性试验之前，应对所有焊缝进行外观检查和对焊缝内部质量进行检验。6.2外观质量：①管道焊接完成后，强度试验及严密性试验之前，必须对所有焊缝进行外观检查和对焊缝内部质量进行检验，外观检查应在内部质量检验前进行。②焊缝外观质量不得低于《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011要求的Ⅱ级质量要求。6.3焊缝内部质量：对所有管道焊缝应进行100%射线检验，射线检验不得低于《承压设备无损检测》NB/T47013.2-2015中的Ⅱ级质量要求，并应对所有管道焊缝进行100%超声波复验，超声波检验不得低于《承压设备无损检测》NB/T47013.3-2015中的Ⅰ级质量要求。6.4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为全部合格。当抽样检验出现不合格焊缝时，对不合格焊缝返修后，应按下列规定扩大检验：1）每出现一道不合格焊缝，应再抽检两道该焊工当天所焊的焊缝，按原探伤方法进行检验。2）如第二次抽检仍出现不合格焊缝，则应对该焊工所焊全部同批的焊缝按原探伤方法进行检验。对出现的不合格焊缝必须进行返修，并应对返修的焊缝按原探伤方法进行检验。3）同一焊缝的返修次数不应超过2次，根部缺陷只允许返修1次。7管道防腐7.1钢管7.1.1本工程埋地钢制管道防腐采用三层挤压聚乙烯防腐层，防腐等级为加强级，其施工及验收均应按照《埋地钢制管道聚乙烯防腐层》GB/T23257-2017的规定执行。相应的管道防腐补口及补伤材料，补口、补伤的施工及验收按GB/T23257-2017的规定执行。7.1.2管道下沟前必须对防腐层进行100%的外观检查，回填前应进行100%电火花检漏，回填后必须对防腐层完整性进行全线检查，不合格必须返工处理直至合格.7.1.4本工程埋地钢制管道应采取牺牲阳极的阴极保护措施，具体要求详见专项设计内容。施工及验收应符合《城镇燃气埋地钢制管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-2013的规定。8管沟开挖及回填8.1土方工程的施工及验收均应按照CJJ33-2005之规定执行。8.2本工程采用沟边组装，管沟沟底单管宽度为0.5m。管沟上口宽度按不同的土质情况取值，单管管沟最大处不得超过1.0m，在无地下水的天然湿度土壤中开挖沟槽时，沟壁可不设边坡。8.3沟底遇有建筑废料、硬石、垃圾等物必须清除，且应超挖0.15m，管沟沟底应填0.15m的砂土或素土，并平整夯实。8.4管道与建筑物、构筑物及相邻管道的水平及垂直净距应符合GB50028-2006（2020年版）中6.3.3条之要求。管道埋深：在人行道下为0.6m，在车行道下为0.9m，穿越道路为1.2m。车行道按原材料恢复。8.5燃气管道管沟回填时，应先填实管底，再同时投填管道两侧，然后回填至管顶以上0.5m左右。管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物。回填土应分层夯实，每层厚度0.2-0.3m，管道两侧及管顶以上0.5m内的填土必须人工夯实，密实度不小于90%。管顶0.5m以上至地面的回填土密实度应符合相应地面对密实度的要求。当填土超出管顶0.5m时，可使用小型机械夯实。8.6坡地采用片石混凝土恢复。9警示带、示踪线及路面标志设置9.1燃气管道正上方应连续敷设警示带，警示带距管顶0.3m，敷设应满足CJJ33-2005的要求。9.2管沟回填后，应在管道的正上方设置路面标志，正确、明显地指示管道的走向和地下设施。设置位置应为管道的转角、三通、末端、绝缘接头等，埋地管道直线管段的地面标志间距不应大于150m。标志桩\块的设置应符合重庆燃气《燃气管道及附属设施专用标志标准》Q/YRQ-JS0-07-2017的规定。10吹扫及试压管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。室外管道合格标准严格按CJJ33-2005的要求执行。10.1吹扫10.1.1公称直径大于或等于100mm的钢质管道宜采用清管球清扫,其次数不得少于２次；清管球清扫时管道直径必须是同一规格，不同管径的管道应断开分别进行清扫，并设置临时收发球装置和放散口；对影响清管球通过的管件、设施，在清管前应采取必要措施，且管道上阀门不得参与清扫;清管球应选择适用于管道弯头的曲率半径。10.2强度试验、严密性试验10.2.1设计压力为1.6MPa的管道强度试验介质为清洁水，试验压力为2.4MPa。进行强度试验时，压力应逐步缓升，首先升至试验压力的50％，应进行初检，如无泄漏、异常，继续升压至试验压力，然后稳压1小时后，观察压力计不应少于30分钟，无压力降为合格。10.2.2设计压力为0.4MPa的管道强度试验介质为压缩空气，试验压力为0.6MPa，进行强度试验时，压力应逐步缓升，首先升至试验压力的50％，应进行初检，如无泄漏、异常，继续升压至试验压力，然后稳压1小时后，观察压力计不应少于30分钟，无压力降为合格。10.2.3严密性介质为压缩空气，设计压力为1.6MPa的管道试验压力为1.84MPa。进行气密性试验时的升压速度不宜过快。管内压力升至严密性试验压力后，待温度、压力稳定后开始记录。严密性试验稳压的持续时间为24小时，每小时记录不应少于1次，当修正压力降小于133Pa为合格，修正压力降应按CJJ33-2005中式12.4.5确定。进行气密性试验时的升压速度不宜过快，压力缓慢上升至30%和60％试验压力时，应分别停止升压，稳压30分钟，并检查系统有无异常情况，如无异常情况继续升压。管内压力升至严密性试验压力后，待温度、压力稳定后开始记录。10.2.4严密性介质为压缩空气，设计压力为0.4MPa的管道试验压力为0.46MPa。进行气密性试验时的升压速度不宜过快。管内压力升至严密性试验压力后，待温度、压力稳定后开始记录。严密性试验稳压的持续时间为24小时，每小时记录不应少于1次，当修正压力降小于133Pa为合格，修正压力降应按CJJ33-2005中式12.4.5确定。10.2.5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，处理合格后应重新进行试验。10.2.6管道的干燥应在试压、清管扫水结束后进行，宜采用站间干燥，可采用吸水性泡沫清管塞多次吸附后，再用干燥气体(压缩空气或氮气等）吹扫、真空蒸发、注入甲醇类吸湿剂清洗等方法或以上方法的组合进行管内干燥，管道末端应用水露点检测仪进行检测。（根据实际情况选用）11安全设计及安全设施设计“三同时”要求11.1安全设计依据1）《中华人民共和国安全生产法》（主席令第88号）；2）《城镇燃气管理条例》；3）《建设工程质量管理条例》（国务院令第279号）；4）《重庆市天然气管理条例》；5）《燃气工程项目规范》GB55009-2021；6）《城镇燃气设计规范》GB50028-2006（2020版）；7）《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)；8）《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005.9）《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》CJJ51-2016；11.2潜在危险、有害因素等分析11.2.1本工程所涉及的主要危险物料是天然气，天然气的主要成分为甲烷，是一种易燃、易爆、无毒、无色气体。其爆炸极限为5%~15%。如发生泄漏，一旦达到爆炸极限，易发生爆炸事故。施工过程中使用到的危险化学品有氮气、乙炔、氧气。11.2.2管道因管材质量、制造工艺、安装、腐蚀等因素的影响，生产运行期间可能发生天然气泄漏。如果泄漏的天然气遇点火源发生火灾等事故。11.2.3管道与沿线建（构）筑物安全间距不足会相互影响；管道埋深不足、埋地管道附近未设置标志或标志不明显，易意外损坏管道，存在第三方破坏包括意外重大的机械损伤、操作失误及人为破坏等可能。11.2.4本工程管道受所经地区的自然条件、地质条件影响，可能会造成车辆、人员伤害，对管道造成损坏，引发爆炸、火灾等危险。11.3安全设计工艺技术要求11.3.1管道选线严格按照国家相关规范执行，线路符合规划文件。11.3.2充分考虑管道的设计压力、温度、使用地区、环向应力、腐蚀裕量要求、线路埋设的复杂性、第三方破坏等