市人民医院整体迁建项目二次镀锌法兰无缝管施工方案.docx
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市人民医院整体迁建项目二次镀锌法兰无缝管施工方案
一、项目简介
1、工程概况
麻城市人民医院整体迁建项目医疗综合楼及后勤保障楼，总建筑面积约
15.3万㎡。
其中医疗综合楼14.7万含地下一层面积（局部为人防区）2.3万㎡；后勤保障楼0.6万㎡。
建筑最高点74.4米。
医疗综合楼包括两栋17层内外科住院楼、4层裙楼（局部5层）作为医院挂号、候诊、诊室、CT、手术室等功能性用房。
两栋超高层建筑公用裙房的配套用房。
医疗综合楼空调部分夏季逐时总冷负荷约为12554KW，冬季计算总热负荷约为6815KW。
地下室制冷机组4台，裙楼风冷热泵机组3台，楼层净化空调组合式空调机组暂未设计，风机盘管及空气处理机组2700台。
本工程空调水供回水管道大于等于DN100采用无缝钢管，二次镀锌安装，无缝钢管及管件、法兰总量约为500吨。
下表为本项目无缝钢管清单及其理论重量表（理论重量来源于五金手册）：
序号
物料名称
规格型号
单位
数量
理论重量（kg/m）
计量单位
数量
备注
1
无缝钢管
φ108*4.5
m
5670
11.49
吨
65.15
含管件
2
无缝钢管
φ133*4.5
m
1002
14.26
吨
14.29
含管件
3
无缝钢管
φ159*5
m
642
18.99
吨
12.19
含管件
4
无缝钢管
φ219*7
m
1914
36.6
吨
70.05
含管件
5
无缝钢管
φ273*8
m
1434
52.28
吨
74.97
含管件
6
无缝钢管
φ325*9
m
588
70.14
吨
41.24
含管件
7
无缝钢管
φ377*9
m
264
81.67
吨
21.56
含管件
8
无缝钢管
φ426*10
m
240
102.59
吨
24.62
含管件
9
无缝钢管
φ480*12
m
810
138.49
吨
112.18
含管件
10
平焊法
DN100,PN25
个
1890
6.29
吨
11.89
11
平焊法
DN125,PN25
个
334
8.5
吨
2.84
12
平焊法
DN150,PN25
个
214
10.8
吨
2.31
13
平焊法
DN200,PN26
个
638
14.2
吨
9.06
14
平焊法
DN250,PN27
个
478
20.2
吨
9.66
15
平焊法
DN300,PN27
个
196
26.5
吨
5.19
16
平焊法
DN350,PN28
个
88
37.6
吨
3.31
17
平焊法
DN400,PN28
个
80
50.7
吨
4.06
18
平焊法
DN450,PN29
个
270
57.8
吨
15.61
合计
吨
500.17
2、系统特点
本工程为混凝土框剪结构。
由于结构预留空调水管井空间较小，管井较大，同一管井内空调水立管数量较多，排布紧密；水平管段处，走廊较为狭小，且机电、消防专业管道较多，受吊顶净高限制，综合布线和管道排布错综复杂，给施工带来麻烦。
因此必须运用BIM软件管线布置功能对管线排布精准控制，指导施工。
中央空调冷冻水和冷却水系统为密闭式循环系统，水中溶解氧就会很容易对管材产生腐蚀作用，日积月累管道内就会产生锈渣，锈渣会阻塞主机内铜管及风机盘管，致使主机、风机盘管制冷效果急剧下降，影响空调的使用效果。
医院项目对室内温湿度和洁净度控制要求更高，对循环水质清洁度要求也更高，因而需要采用管道二次镀锌安装工艺来保证循环水质，有效防腐减少杂质产生，增加管道、阀门、设备等的使用寿命，减少检修次数和难度。
3、规范性引用条文
GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范
GB50243-2002通风与空调工程施工质量验收规范
GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范
GB50185-93工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准
GBT13912-2002钢铁制件热浸镀锌层技术条件及实验方法
1、方案出发点
按照本工程暖通空调专业图纸施工说明三、1、a，空调水供回水管径≥100mm时，采用无缝钢管，焊接或法兰连接，热镀锌二次安装。
项目前期考虑过以下几种方案：
1）采用无缝钢管对焊方式，一次安装试压完毕后，管道拆卸困难，管道过长需要二次切割装车，不适合二次镀锌安装，因而选用法兰连接方式有利于拆装；
2）直接采用镀锌无缝钢管安装，但法兰和通头管件处仍需要焊接，破坏镀锌层，因而仍然需要二次镀锌；
3）采用无缝钢管一次安装，焊上法兰，试压完成后拆卸法兰螺栓，管道和通头管件处运至热镀锌，返回现场二次安装已镀锌的全部管道和配件，这样镀完锌后的管道就可以杜绝再焊接。
采用方案（3）即无缝钢管法兰连接二次镀锌安装的优势如下：
（1）法兰在现场管道加工区焊接，保证焊接质量，采用PN25压力等级的法兰（设计要求试压压力达到1.89Mpa），避免法兰螺孔不齐、法兰平面与钢管横截面不垂直导致拼缝不实漏水的问题；
（2）仅通头短管处需要在高处焊接，减少高处作业现场焊接工作量，减少了安全隐患，提高施工安全保证；
（3）镀锌完成后仅通过安装法兰螺栓，无需进行焊接，避免了镀锌层的二次破坏；
（4）保温施工时，管道表面镀锌层相比油漆层更有利于保温胶水的粘合，保温效果更有保证，延长保温棉使用时间。
（5）由于管道内外均采用热镀锌，无需进行除锈刷漆工作，防腐效果较好，法兰连接拆卸方便有利于医院运行阶段系统检修和保养。
2、难点分析
（1）综合管线：
图纸深化难度较大，机电专业管道本身排布密集，建筑楼层高度较低，吊顶高度较高，综合管线排布复杂。
（2）工期要求：
镀锌无缝钢管增加了二次拆装工序，费工、费时，对工期有影响；
（3）空间要求：
采用法兰连接方式，由于法兰截面较宽也需要保温，因而增加了管道本身的占用空间，增加了综合管线排布的难度；
（4）协调要求：
热镀锌厂家要求每批40吨起镀，需要宽大的工作面，由于现场施工进度要求和土建砌体施工，一次安装时能够保证进度，二次安装时可能出现部分工作面封死（如立管管井）的情况，需要与镀锌厂充分协调，同时需要土建提供广大的工作面，在二次砌体施工前就要做好二次安装和保温工作
3、应对措施
（1）综合管线：
在二维深化图纸基础上，管线复杂部位采用Revit深化软件进行深化设计，模拟管线空间位置排布顺序。
（2）工期要求：
在具备一次安装工作面前1个月就应开始管道进场焊接法兰工作，完成一次安装和试压拆卸工作，跟进管道运输和二次镀锌工作，缩短供货和热镀锌周期，增加现场人力物力，合理安排各道工序和工作内容，保证生产进度。
（3）空间要求：
多根水管并排在法兰连接处错位安装，在通头处调整短管长度，增加直管段长度，尽量减少法兰个数；跟进土建砌体进度，立管处需要在二次砌体施工前就要安装和保温完毕；
（4）协调要求：
无缝管主要分布在地下室、管井和1层走道处，可与土建沟通此处砌体后施工，保证我方充足工作面，准确掌握土建砌体施工时间，在其1个月前着手法兰焊接、支架安装等工作，在砌体施工前完成二次安装和试压工作。
三、空调水系统管道二次镀锌安装工艺
1、工艺简介
空调水系统管道材质的选择最常用的管道有螺旋缝焊接钢管、无缝钢管和镀锌钢管。
无缝钢管凭借其特有的性能在工程实际中经常受到设计人员的青睐。
为了加强对空调水系统中水质的管理，防止腐蚀。
工程中管道逐步采用二次镀锌的方式来降低水质污染的几率。
但由于空调主管一般布置在空间较狭窄的管井和机房内，受安装场地的影响因素较大，如采取全现场操作的“一装、一拆、镀锌后在重新安装”的“二次镀锌”方式是行不通的。
特别是工期的要求也是很难实现的，必须采用法兰管道预制的二次镀锌工艺来解决这一难题。
2、工艺原理
采用法兰管道预制方案进行解决二次镀锌的难题，预制必须要做到准确、一次到位。
因此，预制图的准确性是该项工作成功开展的首要条件，必须对需预制管道部位的机电管线进行重新排布，绘制准确的综合管线图。
根据综合管线图确定需法兰预制的管段和预留需进行二次镀锌（必须现场进行两装一拆）的管段。
该预留管道一般选择在立管与水平管通过弯头连接的部位，利用弯头朝向的可调整性，进行准确的预留。
该弯头所发挥的作用亦成为关键，由弯头和弯头间部分直管组成的管段称为“万向弯”。
3、施工工艺流程及操作要点
1）施工工艺流程
管道进场法兰管道预制焊接预制主管道一次安装法兰通头预制安装现场施工准备测量放线支架制安管道、阀门试压
工艺流程现场实际照片
1）加工区无缝钢管法兰焊接和管道预制
2）无缝钢管支架制作安装
3）无缝钢管法兰连接一次安装
4）无缝钢管热镀锌
4）镀锌无缝钢管吊装卸货
5）镀锌无缝钢管现场转运
6）镀锌无缝钢管二次安装、碰头
7）镀锌无缝钢管整体完成
（2）操作要点
1、施工准备采取非施工现场进行准确预制施工方案，为达到预制的准确性，预制的各项工作显得尤为重要，具体要求有以下几点：
a、对材料的各项要求，确定管材的选用，连接方式的选用，明确采取预制的管道。
掌握实际采购各类管道附件,阀件和设备等实际尺寸，为准确地绘制综合布线图提供原始数据。
b、图绘制。
一般设计往往是管线的走向达到准确，必须对各种管线进行重新排布，这就是所谓综合管线图。
c、要将所有风，水，电的施工图合成一张完整的图，然后根据施工规范，施工原则，净空要求对所有管线进行空间合理分配，重新布置，重新出施工图。
重新出施工图的原则必须不改变设计的功能及管线大小，而只改变管线的安装空间位置。
绘制综合布线图必须满足设计，规范的相关要求外，现场布置必须遵循以下原则：
a.小管让大管，有压管让无压管原则
b.合理分层布置原则
合理分层布置管线主要目的是合理地控制楼层的净高、各种管线必须合理的分层布置，根据施工规范的各种要求，基本原则是上层进行设置消防喷淋和电线桥架，电缆桥架在一般情况下尽可能安到最高。
在分配了上层管线后，下来的是风管以及其它水管道。
在主机房内由于水管多而大，因此原则上先考虑水管的布置；而在楼层上，由于水管相对于风管比较小，因此先考虑风管的布置。
c.管线布置要考虑实际间距及在管线上安装附属设备及配件所需的净高要求原则
管线之间的安装要求要遵循施工规范要求，同时满足安装的最小间距。
在布置时应考虑各种管线上的设备及配件所需的净空要求。
如插接母线上的插接箱，水管上的阀门，风管上的风阀及消音设备等。
d.设备与管线连接所需的最小净空的原则由于与设备相连的管线上有很对阀件，管线安装是否有足够的空间是管线布置的关键。
e.成排不同规格的管线，安装时转90°角或“之”字时应采用45°弯转角的原则
由于不同的管线，其弯头大小和曲率不相同，要实现等距离的转角，只能利用过渡段，这个过渡段就是采用两个45°转角段。
f.预留维修及使用操作空间的原则
（3）现场勘查，运输路线确定。
勘查施工现场，定出运输路线，同时确定最终完成面的标高，测量净空，确定选用的管道可运输的长短。
管道的可运输的长短是由城市道路的运输条件和现场可运输条件来确定的，综合城市道路运输条件和现场运输条件后进行确定可预制管道的尺寸。
（4）镀锌厂家确定。
当管道的可运输长度确定后，了解镀锌厂家的位置和镀锌能力，特别是厂家镀锌池的实际尺寸，确保满足管道的镀锌必须是一次性完成，以免分段镀锌发生管道变形，镀锌池也具有足够大的长度和容量保证最长11m管段能够容纳。
最终选定镀锌厂家，并确定管道加工的最佳长度。
运输线路如下：
全长130km：
（5）管道和管件的开料图必须做好管段的编号工作，以便加工安装时对管道进行编号。
机具、工具表
序号
名称
规格型号
1
榔头
1Kg
2
扳手
200mm、250mm、300mm
3
管子钳
250mm、350mm、450mm
4
线锤
0.3Kg
5
钢锯
300mm
6
角尺
150mm、200mm
7
焊接机具
按需选用
8
管子铰板
15～50
9
工作台
配台虎钳100mm、龙门轧头3#
10
手拉葫芦
0.5～1t
11
人字扶梯
12
冲击电钻
13
砂轮切割机
14
角向砂轮机
15
液压弯管机
16
空气压缩机
按需选用
17
真空泵
按需选用
2.管道法兰连接工艺流程
1）法兰与管道的装配连接
法兰与管子的装配质量不但影响管道连接处的强度和严密度，而且还影响整
条管线的倾心度。
因而，在向管子上装配法兰，必须符合下列基本要求。
1法兰中心应与管子的中心同在一条直线上。
2法兰密封面应与管子中心垂直。
3管子上法兰盘螺孔的位置应与相配合的设备或管件上法兰螺孔位置对应一致，同一根管子两端的法兰盘的螺孔位置应对应一致。
（1）平焊法兰与管道的装配平焊法兰与管子装配时，先将法兰套入管端，管口与法兰密封面之间应留有一定距离（一般为管壁厚的1.5倍）。
这时可在管两侧的任意一侧进行点焊，再在点焊处对面用法兰弯尺或角尺进行找正，找正后再在弯尺找正处点焊。
将管子转动90°角，使点焊位置放在上下方，这时再用弯尺在管子左右任意一侧找正，即可在左右两侧点焊，PN≥1.6Mpa时可进行内外焊。
（2）法兰垫片垫片在法兰连接中起密封作用，它与被密封介质接触，直接受到介质物性、温度和压力的影响。
a.一般来说，在同一管线上用同一压力等级的法兰，则应选用同一类型的垫片，以便互换。
b.对水管线，一般采用中压石棉橡胶板，由于橡胶的使用寿命较长，对不常拆卸、使用年限较长的宜采用橡胶垫片。
c.垫片正确选择，在保证垫片不会被压损的前提下，为了降低过大的螺栓紧力，取用小宽度垫片是一个原则。
（3）法兰连接
a.安装前对法兰、螺栓和垫片进行检查和处理。
1首先应对法兰外形尺寸进行检查，包括外径、内径、坡口、螺栓孔中心距、凸缘高度等，应符合设计要求。
2法兰密封面应平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽。
3螺纹法兰的螺纹部分应完整、无损伤；凸凹面法兰应能自然嵌合，凸面高度不得低于凹槽的深度。
4橡胶石棉板、橡胶板、塑料等软管垫片应质地柔韧，无老化变质和分层现象；表面不应有缺损、皱纹等缺陷。
材质应与设计选定的相一致。
5金属垫片的加工尺寸、精度、表面粗糙度及硬度应符合要求，表面应无裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕及锈斑等缺陷。
6金属缠绕式垫片不应有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。
⑦法兰装配前，必须清除表面及密封面上的铁锈、油污等杂物，直至露出金属光泽为止，一定要把法兰密封面的密封线剔清楚。
（4）法兰装配
1装平焊法兰时，管端应插入法兰2/3。
由于平焊法兰在受机械应力和热应力后，在断裂时是整个连接突然断裂，因此平焊法兰在有条件的情况下，应采取内外两侧的加强焊接法。
焊接后，应将熔渣消除干净，内孔应光滑，法兰面应无飞溅物。
2法兰装配时，法兰面必须垂直于管子中心线。
当DN<300mm时允许偏斜度为1mm，当DN>300mm时为2mm。
法兰连接应保持同轴，螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的5﹪，并且要保证
螺栓自由穿入。
法兰连接应采用同一规格螺栓，安装方向一致，即螺母应在同一侧。
连接阀门的螺栓、螺母一般应放在阀件一侧。
拧紧螺栓时应对称均匀，松紧适度。
拧紧后的螺栓露出螺母外的长度不得超过5mm或2~3扣。
法兰上的螺栓孔位置：
水平管道的螺栓孔，其最上面的二个应保持水平；垂直管道上的螺栓孔，其靠墙最近的两个孔应与墙面平行。
同时，两连接法兰应平行自然，平行度偏差不大于2mm。
支管上的法兰距立管外壁的净距为100mm以上，或保持能穿螺栓。
为了便于拆卸，法兰与支架边缘或建筑物的距离应在200mm以上。
法兰不应直接埋在地下。
埋地管道及不通行地沟内管道的法兰接头处应设置检查井。
如必须将法兰埋在地下，应采取防腐措施。
法兰在高温和低温下工作进，不锈钢、合金钢的螺栓、螺母应涂上石墨机油或石墨粉。
3、法兰管预制
该施工工艺，主要是将管道法兰采取现场焊接预制的方案。
运至现场的管段通过螺栓紧固“积木”式连接，因此对管道预制的准确性和质量要求较高。
预制过程中应注意以下几方面材料，施工质量控制：
（1）管道应为使用性平直，弯曲度应不大于管道全长0.2%；
（2）法兰螺栓孔的分布，尺寸应一致，法兰平行度和同轴度应符合要求；
（3）焊接法兰面应与相对应管的管轴心成90°；
（4）同一管段两端法兰螺栓孔的必须对直，在一条直线上。
需开三通的管段，螺栓孔的分布方式必须按预制图严格控制。
法兰管预制分下面4种情况：
1：
对于无三通、四通等其他连接的管道在法兰与管道对接、施焊过程中可以不对法兰进行调整，即直管段可以随意对接。
2：
对于管道有三通、四通、阀门或水平管与立管连接时，此时在法兰对接、施焊前要对法兰进行正确的调整。
如左图：
首先要使两管道的中心线L1、L2在同一平面上，保证两管道连接的垂直性。
其次法兰螺栓孔【1、2】【3、4】【5、6】【7、8】的连接中心点也要在同一平面上同时保证螺栓孔双眼齐平，这样在后续的管道连接中就不会出现管道安装不正、不美观的状况。
3：
对于立管与水平管通过弯头连接的部位，利用弯头朝向的可调节性，进行准确的预留。
由弯头和弯头间部分直管段组成即万向弯。
其原理：
是利用两个弯头和一段可调整的直管（C），通过直管段的调整，可连接任意方向、位置的两根异面管。
A
如右图：
直管段C是根据实际情况进行调整，两弯头利用其朝向的可调整型，可以任意角度进行360°的调整来满足不同空间位置管道连接的要求。
3、管道支架的制安支架的制安可在管道预制时同时进行。
在综合图绘制完成后，支架的定位和型式就完全可以确定，因此支架的制安可以提前工作和完成，以备管道进场时可立即进行安装工作。
①管道支、吊架形式、位置、间距、标高符合设计及规范要求。
无缝钢管管道最大支架间距;m
公称直径
80
100
125
150
≥200
支架最
大间距
保温管
5.0
5.0
5.5
6.5
7.5
不保温管
6.5
6.5
7.5
7.5
9.0
②支架预制包括下料、开孔、组对点焊、校核焊接、矫形、防腐处理；支吊架防腐前先机械除锈。
防腐刷漆次数为：
刷防锈漆两遍，灰色面漆二遍（保温管道），刷防腐漆过程中不得出现漏刷、少涮、流淌、脱皮、
起泡等现象，应该均匀。
角钢支架打倒角，槽钢支架斜角焊接一次成型；
水平管道支吊架（龙门架）选型如下图所示：
公称直径
1根
2根
3-4根
5-6
根
7-8根及以上
DN80-100
L40×40
L50×50
C8
C10
C10
DN125-
150
L50×50
C8
C10
C12
C12
DN200-
250
C6
C10
C12
C12
C14
DN300-
400
C8
C12
C14
C14
I14
DN450
C10
C14
C16
C16
I14
DN≥150有效间距明显小于下列数值2/3时，支架选型可采用小一号型材
本工程由于结构柱间距8m,可选择4m一个支架，支架须打在横梁上用钢板固定。
3管道支吊架不允许气割下料、割孔、不允许电焊穿孔，焊接不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。
4对同一直线上要求支吊架采用同一规格，对同层管道支吊架安装时，除要求坡度外，支吊架底线保持同一平面。
保温管道支吊架应设置在保温层外部，并在支吊架与管道之间必须垫以经过沥青蒸煮过的硬垫木，以免产生“冷桥”，其厚度与保温层厚度相同，宽度应大于支吊架支承面的宽度，支吊架制作好后要进行除锈和刷漆处理并按要求刷面漆。
5固定支架与管道应接触紧密，固定应牢靠。
滑动支架应灵活，滑托与滑槽两侧应留有3～5mm的间隙，纵向移动量应符合设计要求。
无热伸长管道的吊架，吊杆应垂直安装。
有热伸长管道的吊架，吊杆应向热膨胀的方向移动。
4、管道及通头管件一次安装和拆卸
据已定出安装的线路及顺序，有法兰管段有序地安排进入施工现场，现场需预留管道提升或下降用电动或手动葫芦。
根据前期综合图上定出的基准点就位一次安装完成后，可进行通头段的安装工作，通头段的安装工作完成后，试压不漏水，就可以进行整体拆卸镀锌工作。
待阀门及管道附件到位后，可进行支管的连接安装工作。
施工现场一次安装管道施工工序流程图见图3。
试压时需要用法兰盲板焊接封住管道开口处。
在试验压力（1.89Mpa）条件下，10min内压力下降不大于.02MPa，再降至工作压力，
图3现场管道安装工艺图
管道拆卸必须按照机电分区进行拆卸，需要对直管段进行编号方便二次安装。
通头处编号要与连接的管段相对应。
拆卸下拉的阀门等附件、法兰螺栓和垫片按规格整理堆码清楚。
直管道和通头处需分开装车。
5、管道装卸及运输管道装卸需要项目租赁吊车。
对于加工区和镀锌厂场地内，大型机具设备应采用专人、专项管理，工人员及机械设备见附表：
施工人员配备
序号
项目名称
数量
备注
1
管理人员
2人
施工员和安全员均到场
2
机械操作人员
1人
汽车吊司机
3
安装管工
2人
绑绳扶管
4
测量人员
1人
检验、检测
投入主要施工机械详见下表
序号
机具名称
型号规格
单位
数量
机械台班数
备注
1
汽车吊
QY16
100T
台
1
48
汽车吊需租赁（按照工期
2017.11月至2018.12月）。
每车按40T计算，500吨一共12次。
每车两次装卸，每次装（卸）按1个台班计算。
汽车运输距离约130km。
2
钢绳吊索
10t
条
8
3
钢绳吊索
20t
条
4
4
枕木
ф400
根
4
5
防雨帆布
平米
40
6、管道及通头的热镀锌
选用热浸镀锌的方式，相比热镀锌更能保证镀锌质量和镀锌层不被破损，增强防腐效果。
热浸镀锌操作工艺流程图：
部件上表面浸入锌液深度为100—400mm，并应适当进行上下串动，管道厚度小于5mm的部件浸锌50—60秒；
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