非开挖拉管施工组织设计燃气.docx

非开挖拉管施工组织设计燃气.docx

《非开挖拉管施工组织设计燃气.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非开挖拉管施工组织设计燃气.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

非开挖拉管施工组织设计燃气

xx工业园区xxxx1#、2#桥

燃气管道穿越工程

施工组织设计

二○○三年六月二十四日

一、综合说明

本章内容提要：

◆工程概况

◆编制依据

◆主要工程量

1.1工程概况

xx工业园区xxxx中压燃气管道工程。

管道过xxxx1#、2#桥北侧河道拟采用水平定向钻穿越方式铺设。

穿越长度位置根据地下管线探测资料按《城镇燃气设计规范GB50028-93》调整。

1.2编制依据

1、现场踏勘场地情况。

2、《城镇燃气设计规范》（GB500028-93）；

3、《原油和天然气输送管道穿越工程设计规范穿越工程》（SY／T0015.1-98）；

4、《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》（SY/T4079-95）；

5、《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分A级钢管》（GB／T9711.1-1997）；

6、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923-88）；

7、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

8、《油、气管道焊接工艺评定方法》（SY4052-92）；

9、《钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-87）；

10、《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》（SY／T0315-97）；

11、《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY／T4013-95）。

1.3主要工程量

该工程主要包括：

a.现场三通一平

b.管线探测

c.临时占地、临时通道

d.挖排桨池：

规格为4m×4m×2（深）m；

e.出土端施工场地平整、管道滚轮支架安装

f.入土端钻机安装及场地平整

g.燃气管道焊接、防腐、拍片、试压、通球吹扫

h.燃气管道穿越

i.组织有关部门验收

j.施工后的地貌恢复

序号

项目

单位

数量

1

平整场地

2

勘察取样、泥浆配比、管线探测

3

Ф323.9×8.4管线焊接、防腐、拍片、通球、试压、吹扫

m

1#桥

2#桥

4

钻机稳固、滚轮支架安装

5

水平定向钻穿越

m

1#桥

2#桥

6

Ф300反扩成孔

m

1#桥

2#桥

7

Ф500反扩成孔

m

1#桥

2#桥

8

回拖Ф323.9×8.4管线

m

1#桥

2#桥

9

恢复地貌

二、施工组织部署

本章内容提要：

◆施工工艺流程

◆施工组织与管理

◆施工准备

◆进度计划

2.1施工工艺流程

2.2施工组织与管理

根据本工程的实际情况，公司成立定向钻穿越施工队和管线安装施工队，负责该工程的施工作业，并对整个定向穿越工程负责，专门抽调公司有定向钻穿越施工经验的队伍承担此项工程的施工任务。

相应的分工如下：

1、钻机队负责按要求处理钻机基础、钻导向孔，并扩孔回拖管线。

2、安装队负责按照设计要求进行穿越管道的安装、焊口检测、补口补伤。

施工人员组织表

岗位

职责

人数

项目经理

负责指挥组织生产，协调对外关系，对工程技术质量、安全、进度等全面管理

1人

技术负责人

负责工程技术工作

1人

施工队长

负责全班施工，协调各工序间操作

1人

钻机操作员

操作导向钻机

2人

控向员

负责导向

2人

泥浆工

负责泥浆配制

4人

管工

负责管道组对。

4人

焊工

负责管道焊接。

2人

机械﹑电工

负责维修使机械正常运转

2人

普工

8人

后勤

负责后勤保障

2人

总计

29人

2.3施工准备

2.3.1施工平面布置

a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时工棚或就近租民房；

b.施工用电量约需75KW，根据现场实际情况，采用发电机发电或接电；

c.施工用水、生活用水根据现场实际情况就近取水；

d.临时排污：

施工污水无污染，可就地经沉淀池沉淀后排放入道路下水道。

2.4.2材料准备

本工程采用定向钻方式铺管，由于水平定向钻铺管工程为连续施工，工程开工前，管材、焊材、各种防腐材料提前到场。

2.4.3设备准备

由于本工程具有一次穿越距离长达200m，穿越地形地貌复杂等特点，我公司拟采用美国著名定向钻制造商“Vermeer”公司制造的D80×100水平导向钻机，该机质量可靠，自动化程度高，操作方便，具有履带行走功能，特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。

D80×100水平导向钻机具有213KW的强劲动力，而钻机长、宽、高为8.4×2.36×2.44米，重量仅为16.9吨，最大回拖力36.3吨，最大推力22.68吨，最大扭矩13,560Nm，最大穿越距离600米，最大扩孔直径1.02米。

通过近３年的施工，已完成穿越３０公里，实践证明，该钻机质量可靠，工作效率较高。

为了适应不同的工作情况，该钻机配备了两套控向仪分别为：

美国“shllwall”公司生产的有线控向仪，和美国“DCI”公司生产的无线控向仪，两种控向设备分别适用不同的工作情况，有线控向仪适用于距离超过350米,深度超过15米的穿越施工。

无线控向仪适用于短距离、深度小于１５米的穿越施工。

两种控向仪均具有使用方便，控向准确的特点。

本次穿越拟采用无线控向仪。

与该钻机配套的泥浆系统为，两套750加仑泥浆搅拌系统，该系统具有搅拌迅速，大排量的特点，可以为大管道穿越施工提供足够的泥浆，确保施工顺利进行。

钻机及主要配套机具见下表：

序号

名称

规格型号

数量

单位

备注

1

水平定向钻机

D80×100

1

台

美国威猛

2

有线控向系统

sw

1

套

美国Shallwell公司

3

无线控向系统

Eclipse

1

套

美国DCI公司

4

泥浆系统

ST750

2

套

美国威猛

5

吊车

20T

1

台

6

平板车

40T

1

台

7

平板车

5T

1

台

8

中巴车

1

台

9

电焊机

2

台

10

发电机

75KW

1

台

11

本田清水泵

SP30G

2

台

12

工具房

1

台

13

电工工具

2

套

14

钳工工具

2

套

15

气焊工具

2

套

16

对讲机

4

部

17

水准仪

2

套

18

经纬仪

1

套

19

管线仪

RD4000

1

套

英国

2.4进度计划

每道管施工进度计划如下表所示。

本工程共计两条管道，采用交叉并行施工，施工总工期约为20天。

施工进度计划表

2

4

6

8

10

12

管线探测

测量、定位、放线、布管

管道安装组焊

拍片、试压通球、补口补伤

钻机就位调试

导向回扩

管道回拖

撤场、地貌恢复

计划实施的保证措施：

a.根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械，人力，以保证工期按计划完成。

b.进场后调试好机械，备足备件，对施工设备全面维护和保养，降低现场设备故障率。

c.项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度，协调好关系。

d.合理、科学的组织各段的施工顺序，求高效率。

e.组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道工序施工质量。

f.应用IS09002质量管理体系、压力管道安装保证体系控制施工质量，最大限度提高一次合格率。

g.设备和材料的运输，均提前查明路线，保证配合工程进度的需要。

h.及时收听天气预报，提前做好异常天气的施工措施，随时调整施工部署，尽量减少天气对施工进度带来的影响。

i.管线施工时，在施工区域两侧用警示牌等设施将施工区隔离，保证施工不受干扰，顺利实施。

三、主要分部分项工程施工方案

本章内容提要：

◆管线探测、测量定位放线

◆管道组对焊接施工和检验方案

◆钢管绝缘防腐施工和检验方案

◆压力试验和清通实施方案

◆定向钻施工方案

3.1管线探测、测量定位放线

3.1.1管线探测

施工地点地处园区交通要道，要求施工过程中不能出现任何差错。

因此首先对施工区域进行地下障碍物及管线探测，以确保下步顺利施工。

主要采用现场管线调查及利用RD4000型管线仪对地下管道探测，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。

根据现场管线资料确定管道轨迹，设计定向钻穿越剖面图，提前避开地下障碍物及管线。

3.1.2测量定位放线

根据施工图要求的管道坐标采用全球定位系统（GPS）放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在路面上放出轴线及标高，设计详细的导向数据。

3.2管道组对焊接施工和检验方案

3.2.1、施工流程

本工程焊接采用氩弧焊打底加普通的手工上向焊盖面的工艺，焊条选用E4303，焊接工艺流程如下：

运输布管→清管打磨→组对→实施焊接。

a.防腐管材、运输布管

管材外防腐采用三层PE加强级防腐。

技术指标符合《埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY/T1043-95）的规定，由管材生产厂家进行，并提供质量保证书及验收资料。

按出土点、入土点长度布置每道管，防腐管运输布管中采用保护措施以免损坏防腐层。

1）、卸管及验收

管子装卸使用专用吊具，装卸时轻吊轻放，严禁摔、撞、磕、碰。

吊钩要有足够的强度且防滑，确保使用安全。

装卸过程中要注意保护管口，不得使管口产生任何豁口与伤痕。

装卸管过程中，要注意四周。

吊车要避开电力线、通讯线和其它地面及地下设施，确保施工安全。

所有施工机具和设备的任何部位与架空电力线路的安全距离要符合有关规定。

运至施工现场的防腐管在卸管时，须按规范要求逐根检查，填写检查记录。

缺陷超过标准规定的，不得使用，末超标的，按监理批准的方案修复。

所有记录要有双方代表签字，并经监理签字确认。

穿越管分车卸在与作业带就近的路旁，底层防腐管两端垫土堆或砂袋。

2）、布管

布管时使用人工配合挖掘机进行，由挖掘机进行管子的装卸，由人工采用自制运管车进行管子的拉运。

专用吊具、钢丝绳吊钩或吊带强度要满足所吊重物的安全要求，尾钩与管接触面与管子曲率相同，起吊后钢丝绳与管子的夹角不小于30°。

布管前，打好土墩，保证有不小于0.5m的焊接及补口空间。

土墩可用土筑并压实。

取土不便时，用草袋装填软体物质作为管墩。

布管前，由专人测量管口周长、椭圆度，周长偏差超标的不得使用，管口局部有压痕或椭圆度不超标的采用涨管器、千斤顶等专用工具校正。

将管子布放在设置好的管墩上，管与管应首尾相接，相邻两管错开一个管口成锯齿形布置。

b.清管打磨

在管口组对前，首先用工具将管内脏物和杂物清除干净，用棉纱、汽油、纱布清除管端内、外表面25mm内的油污、铁锈和污垢等，并用电动钢丝刷将管口两端50mm内铁锈清除、打磨出金属光泽。

对管口表面质量进行检查，不符合规范规定的一律切除重修。

检查坡口角度，坡口角度为65°±5°，坡口钝边为1.0～1.5mm。

对管口的椭圆度进行检查，对不符合规范规定的一律重修以达到焊接的要求。

c.组对与定位焊

管的组对和定位焊是保证焊接质量和管接头背面成形良好的关键。

定位焊是正式焊缝的一部分，做到单面焊双面成形，注意保证焊接质量。

1）管道组对用外对口器，不得用任何方式强行组对。

组对尺寸依据焊接工艺评定；

2）管道末端连头时，采用外对口器组对；坡口采用机械加工或气割，用气割应对坡口表面修磨，除去切割痕迹，切口面与管子中心线的垂直偏差应小于1.5mm，坡口尺寸依据工艺规定；

3）等壁厚对接时，错边量应满足工艺评定规定尺寸；同径不等壁管子对接时，实施下列要求：

接口错边量不超过薄壁厚的10％，且不得大于1.5mm；壁厚差≤1mm，可直接对口焊接；壁厚差≤薄壁厚的30％，对厚壁管的管端加工；

4）对接管的管材焊缝应错开100mm以上；

5）管道弹性敷设曲率半径不小于1000D；

d.焊接工艺参数和操作

1）在应用焊接技术前，必须首先制订焊接工艺评定，通过试验和测试明确焊接工艺参数。

2）焊接遵循薄层多遍焊道原则，层间仔细清除溶渣和飞溅物等杂质，进行外观检查，确认无缺陷后进行下一层焊接；

3）每层焊道间的起弧或收弧处相互错开30mm，根焊保证熔透，根焊后焊道内过于凸起的熔敷金属打磨掉，以免夹渣，更换焊条速度要快；

4）焊接时发现有易粘条等异常现象，立即停止焊接，找出原因及时解决；

5）焊口经自检合格后，注上焊工标志，并做好相应记录。

3.2.2、焊缝检验及修补措施

a.外观检查

焊缝焊完后，及时清除焊缝表面的焊渣和飞溅，按照相应规范要求仔细检查表面质量。

表面不得有裂纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷；

b.射线探伤质量的验收标准按《钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-87），II级为合格；

c.探伤比例

穿越管道焊口均进行100％射线探伤；

d.焊缝修补与返修

1）经外观检查不合格的焊缝，通知焊工本人及时修补；

2）经无损探伤检查不合格的焊缝进行返修，返修后要重新检验。

返修不得超过二次，超过二次要切除重焊；

e.射线照相探伤均由取得锅炉压力容器无损检测相应资格的人员承担。

3.2.3、技术措施

a.焊接工艺评定

开工前根据设计文件要求，进行焊接工艺评定，并根据评定结果编制焊接工艺说明书，明确规定具体工艺要求。

焊接工艺评定应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

b.焊条角度的控制

为保证焊接质量，正确运用焊条角度十分重要。

选择适当的焊接电弧长度、焊条角度、运条方式和焊接速度。

每焊完一层要认真清渣，打底焊后的每一层填充层因焊道较薄，应防止电弧击穿。

3.2.4、质量保证措施：

a.严格按照焊接工艺评定和工艺说明书要求实施焊接；

b.焊工保证有上岗证书，焊材有材质合格证书；

c.所用的电焊机确保完好，引弧容易，燃烧稳定，焊接时飞溅小，

d.环境要求：

湿度小于90％RH，风速小于5米／秒，温度高于-5℃，如不能满足上述条件时，采取防护措施，或停止焊接作业。

e.焊条的存放和使用控制：

焊条使用前放在干噪通风的室内，做到防潮、防雨雪、防霜油等的侵蚀；

f.焊条使用按说明书要求，一般进口的筒装焊条开筒即可使用，不用烘干。

但是，当开筒时间超过3小时没用完、受潮或说明书没有明确规定的情况下，执行下列要求：

低氢型焊条烘干温度为350—400℃，恒温时间为l—2小时；

纤维素型焊条烘干温度为70—80℃，不超过100℃，恒温时间为0.5—l小时；

g.经烘干的焊条，放在温度为100—150℃的恒温箱内，随用随取，施工现场用的焊条，放置在保温筒内，时间不超过4小时；

h.焊条使用前应检查，发现药皮有裂纹、脱落现象，不予使用。

3.2.5、安全措施

a.焊工必须经过安全技术考试合格后，才许可操作；

b.工作前穿戴好劳防用品，检查电焊机设备等工具及用具确保完好，接地线坚固牢靠，现场配备消防器材；

c.在电焊场地10米以内严禁明火和堆放易燃易爆及危险品等，必须在易燃易爆场地工作时，应征得有关部门同意后方可进行；

d.大雨时不得露天焊接，电焊设备不得放置在潮湿地方，连续工作一小时以上时，检查电线是否发烫，当电线温度超过80℃时，立即停止工作，使其冷却；

e.非焊工严禁动用焊接设备，工作完毕后清理场地，拉下电源，电机与电线放在固定的地方，并检查现场是否安全。

3.3钢管绝缘防腐施工和检验方案

本工程燃气管道采用三层PE加强级防腐，这部分施工由管材生产厂家进行。

环向焊缝现场补口采用液态环氧，外加PE绝缘热收缩套防腐。

补伤采用液态环氧打底，PE绝缘热收缩套防腐。

执行标准为《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY／T4013-95）。

3.3.1、防腐工艺及检验要求

a.质量检验与验收

1）防腐层外观检验：

外涂层的外观质量应逐根进行检查。

外观要求平整，色泽均匀，无气泡、开裂及缩孔，允许有轻度桔皮状花纹。

2）防腐层厚度检验：

使用测厚仪，沿每根钢管长度随机取三个位置，测量每个位置圆周方向均匀分布的任意四点的防腐层厚度并记录，结果应符合标准要求。

3）防腐层漏点检验：

应用电火花检漏仪对钢管进行逐根检查，平均每平方米外表面积漏点数不超过0.7个。

当漏点超出上述数量时，或个别漏点的面积大于或等于250cm2时，经与买方协商，应进行重做。

3.3.2、补口施工及检验要求

补口质量是整条管线防腐施工质量的关键，如果补口质量达不到要求，将影响整条管线的安全运行。

本工程补口根据设计要求采用液态环氧冷涂外加热收缩带。

a.液态环氧冷涂

1）钢管表面的补口区域在喷涂之前必须先进行手工除锈，其除锈处理表面质量应达到GB/T8923-88要求的St2级（手工除锈）。

处理后的表面不应有油污；并将管端补口搭接处15mm宽度范围内的涂层打毛；用干燥的布和刷子将灰尘清除干净；

2）将双组分环氧涂料的A组分（涂料的主要成分）和B组分（固化剂）按比例搅拌均匀；

3）将搅拌均匀的涂料均匀地涂敷在补口处；

b.热收缩带

1）热收缩带在液态环氧涂料终凝前进行；

2）补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙，然后用火焰加热器对补口部位进行预热，按热收缩套（带）产品说明书的要求控制预热温度，并进行补口施工。

3）热收缩套（带）与聚乙烯层的搭接宽度不应小于100mm。

采用热收缩套（带）时，应用固定片固定，周向搭接宽度不应小于80mm。

为防止拉管时破坏补口，在每个补口前加补半个热收缩套。

c.补口质量检验

补口后，应对每道口的外观、厚度及漏点进行检测。

并作出记录。

1）外观质量：

目测，涂层表面应平整光滑，不得有明显流淌。

2）厚度检测：

用涂层测厚仪绕焊口两侧补口区上、下、左、右位置共8点进行厚度测量。

其最小厚度不得小于管体涂层的最小厚度。

若有小面积厚度不够，可打毛后用涂料进行修补；若厚度不够处的面积超过钢管补口区表面积1/3，则应重新涂敷。

3）漏点检测：

用电火花检漏仪，以5V/Nm的直流电压对补口区涂层进行检测，如有漏点，应进行修补处理。

3.3.3、补伤施工及检验要求

a.对于缺陷部位，采用液态环氧打底，PE补伤块防腐；

b.修补材料应按照生产厂家推荐的方法使用；

c.所修补涂层的厚度值应满足标准要求；

d.如果钢管涂层的厚度达不到要求，应进行复涂（在第一次涂层上再涂敷另一层）．复涂时，必须避免起泡、爆皮和损伤原有的涂层。

3.4压力试验和清通实施方案

3.4.1、工作内容：

本工程在拉管施工后，进行清通和试压。

合格后进行排水和通干燥空气吹扫。

a.清通：

对管线采用清管球进行清管，次数不少于二次，排污口无杂质、污水等排出为合格。

b.压力试验：

本工程设计压力为0.4MPa，根据设计要求，采用洁净水为试验介质。

分段及整体试压要求见下表：

强度试验压力（MPa）

稳压时间

（h）

允许压降（MPa）

严密性试验压力（MPa）

稳压时间

（h）

允许压降

0.6

4

1％

0.46

24

1％

3.4.2、清通与压力试验的技术要求

a.清通要求：

对管道采用清管球进行清管，管道清通合格标准：

清通次数不得少于两次，清通后应无杂质、污水等排出，同时做好记录；

b.强度试验要求：

采用洁净水为试验介质，试验压力为0.6MPa，稳压4小时，无压力降为合格；

c.严密性试验要求：

采用洁净水为试验介质，试验压力为0.46MPa，稳压24小时，压力降小于0.0046Mpa为合格；

3.4.3、准备工作

a.管段焊缝经射线拍片达到设计要求的数量和级别；

b.管道清管、试压前应编制施工方案，制定安全措施，并配备必要的交通工具、通信及医疗救护设备；

c.压力试验管道两端顶端设置牢固的支撑；

d.完成压力试验与清通设备系统的安装；

e.在试压清通前组织安排好相关人员和机械设备并应开启全部阀门。

试压装置安装示意图

3.4.4、工艺流程

a.分段清通

对管道采用清管球进行清管，清通次数不得少于两次，清通后应无杂质、污水等排出为合格，同时做好记录；

b.分段压力试验

1）往管内注入洁净水升压；应分阶段升压，当升压至强度试验压力1/3（即0.2MPa）时，稳压15分钟进行巡查；再升至试验压力的2/3（即0.4MPa）时，稳压15分钟进行巡查，再升至强度试验压力（即0.6MPa），稳压4小时，稳压期间全面检查管道，如发现渗漏，做好标志，降压后立即处理，处理后重新试验，直至合格。

2）严密险试验

强度试验结束后，进行泻压，开启管末端放散阀，逐渐排放管内水至严密性试验压力（即0.46Mpa），稳压24小时，满足试验要求为合格。

c.排水：

我们将采用清管球对管道进行排水，操作参照清通。

d.干燥吹扫：

排水结束后管道内湿度较大，故采用空压机对管道吹干燥空气，以对管道进行干燥处理。

3.4.5、安全技术措施

a.严格按照施工方案进行，以确保试压和清通的顺利进行；

b.对试压使用的设备、管件、阀门、压力表均需进行检查，确保完好方可使用；

c.强度、严密性试验时在管段两端设置压力表，压力表量程在1.5～2.0倍试验压力范围内。

压力表应提前标定，精度为1.5级；

d.试压管道末端均确保封闭完好、支撑牢固；

e.对试压清管工作区域进行围护，无关人员、车辆均不得进入工作区域；

f.在强度、严密性试验期间，组织安排人员对管线及设备进行巡检，如发现泄漏，应立即进行泄压，并对泄漏处进行修理；

g.在强度、严密性试验和清管期间，做好各类记录

3.5定向钻穿越施工方案

3.5.1钻机就位和调试

a.钻机及配套设备就位

按施工布置图及规范要求将钻机及附属配套设备锚固在预定位置。

钻机必须安装在入土点与出土点的连线上，左右误差不超过30mm，钻机入土角调整到设计要求。

b.泥浆配制

采用清洁的淡水来配制泥浆。

泥浆由膨润土加泥浆添加剂与水搅拌而成。

泥浆的粘度符合下列要求：

泥浆粘度值表

粘度值（s）

孔径φ（mm）

粘

土

亚

粘

土

粉

砂

细

砂

中

砂

粗

砂

软

岩

石

钻孔导向

30～40

35～40

40～45

40～45

45～50

50～55

45～50

273

30～40

35～40

40～45

40～45

45～50

50～55

45～50

273～426

30～40

35～40

40～45

40～45

45～50

55～60

50～55

426～529

40～45

40～45

45～50

45～50

50～55

55～60

50～55

大于529

45～50

45～50

50～55

55～65

55～65

65～70

55～65

根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度。

采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。

回流泥浆的处理：

部分回流泥浆循环利用，另一部分经沉淀后运走。

c.钻机试钻

钻机安装后，应进行试运转，检测各部位运行情况。

3.5.2钻孔导向

a.钻进时的入土角根据钻机设计轨迹要求确定。

b.导向孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算，

1500D=487.5米，每米转角约为0.1175度。

c.施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证