教案油气储运施工技术.docx
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教案油气储运施工技术
滨州学院
教案
2017～2018学年第一学期
系（院）部化工与安全学院
姓名耿孝恒
年级2015级
课程名称油气储运工程
授课对象2015级油气储运工程
教材名称油气储运工程施工
2017年制
滨州学院化工与安全学院教案
第1次课2学时
章节
第一章、第二章
课题
绪论
目的
要求
掌握储运施工的任务和分类，国内外油气储运施工工程现状
教学过程
1、考勤；提出上课基本要求；
2、通过国内外施工案例，讲明本课程的重要性和主要内容；
3、绪论：
过去17年，我国油气管网建设加速推进，覆盖全国的油气管网初步形成，东北、西北、西南和海上四大油气通道战略布局基本完成，我国油气供应保障能力明显提升。
“西气东输、海气登陆、就近外供”的供气格局已经形成，并形成较完善的区域性天然气管网。
按照管线的布置方式分类：
埋地管线的施工、半埋地管线的施工、管堤埋设管线施工、架空管线施工
按储存介质：
原油储存设施施工、成品油储存设施施工、储气设施施工
1．施工作业的单一性和连续性2．野外作业、作业线长3．施工作业速度快，流动性大4．自然障碍多
开工前的准备工作，基本工程施工，试运、投产和交工
应用遥感技术进行管道设计，优化线路方案、提高了选定线效率和对穿越方案的精细解释分析。
利用数字高程模型（DEM）和数字线划地图（DLG）及遥感影像管道自动焊；定向钻穿越施工技术；泥水平衡盾构穿越技术；卫星通信技术应用
20世纪60、70年代，小直径的油罐；1985年从日本引进100000m3浮顶罐；自动焊技术水平和设备国产化程度基础处理；
LNG等低温储罐的钢材与焊接技术。
4、国内外油气储运施工工程现状
4.1国内外油气储运施工工程现状
4.2储运工程建设的两阶段
4.3储运工程施工的分类
4.4大型油气储存设施施工的分类
4.5长输管线施工的特点和内容
4.6管线施工的内容
5、国内外管道工程施工的技术现状
5.1长输管道施工技术现状
5.1.1线路规划
5.1.2管道自动焊
5.1.3自动超声波（AUT）探伤
5.1.4管道防腐
5.1.5定向钻穿越施工技术
5.1.6泥水平衡盾构穿越技术
5.1.7卫星通信技术应用
6、本章小结
7、总结
重点
难点
长输管线施工的特点和内容
教学
方法
课堂讲授，案例教学
作业布置
主要
参考资料
《国家石油储备中长期规划》
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第2次课2学时
章节
第二章
课题
施工组织设计
目的
要求
施工组织设计：
任务与分类；施工组织设计的编制
重点
难点
施工组织设计：
任务与分类；
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
施工组织设计；线路工程施工基本工艺；管道穿跨越工程站场施工；储罐的基础知识；立式圆筒形储罐施工。
2、施工组织设计的作用及任务
2.1施工组织设计的作用
全面规划和布置施工活动，制订技术措施和各项组织措施，确定经合理、可操作性的施工方案；
2.2施工组织设计的任务
确定工程开工前必须完成的各项准备工作；根据工程量计算确定劳动力，机具、辅助材料的需用量以及供应方案，尽可能压缩施工高峰，做到均衡施工；
3.施工组织设计编制原则
积极推广先进经验，采用新技术，实行机械化、预制化、装配化施工；
必须体现科学的施工管理，提高综合效益；
落实季节性的施工措施，确保连续施工；
以项目法施工为施工的管理方式，提高施工作业水平。
4.施工组织设计的分类
4.1施工组织总设计
是以一个建设项目为对象，依据初步设计对整个建设项目在总体布置、施工工期、技术准备、物资供应等方面进行规划和安排。
4.2施工组织设计
以一个单位工程为对象，在施工图到达后，并经设计交底，施工图会审，开工前对单位工程所做的具体施工组织和技术措施
4.3施工方案
是以一个较小的单位工程或难度较大、技术复杂的分部工程为对象
5、施工组织设计编制内容
工程概况；施工部署和主要单位工程施工方案；施工总进度计划；保证工程质量和安全生产的技术措施；施工准备工作计划；大型临时设施规划；施工总平面图
6、施工组织设计编制程序
6.1施工组织总设计的编制程序
6.2施工组织设计的编制程序
7、总结
作业布置
主要
参考资料
《油气储运施工技术》，何利民，高祁编著。
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第3次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
工艺：
准备工作；线路交桩与测量放线；管道伴行路、通道与施工作业带；
重点
难点
线路交桩与测量放线
教学
方法
课堂面授，案例教学
教学过程
1、复习上节课主要内容；
2、管道施工程序流程图
3、施工准备工作
技术准备；物资准备；施工队伍准备；施工现场准备；文件及资料管理
施工标准及验收规范；熟悉设计文件、图纸及标书内容；组织内部会审；施工现场踏线；参加设计交底；图纸、设计文件会审。
材料、设备落实和仓储准备；自购材料计划编制与审批；特殊管件的购置或加工；施工技术措施所需材料、设备的落实，计划与申报
组织各工种人员培训、岗位练兵和考试取证；施工设备的检修维护、改装及特殊要求设备的购置或研制；施工任务划分及主要人员、设备的调配
建立施工营地,申办当地施工许可证；申办水、电、路、讯使用许可证；
与当地政府主管部门签订有关协议合同；
3.5文件及资料管理
项目工程的质量、工期、成本三大目标的方针、管理程序；HSE方针、目标；数字化管道的工作内容；质量管理手册、质量控制程序文件、HSE管理程序文件
4、线路交桩与测量放线
4.1线路交桩
4.2测量放线
施工承包商应对线路定测资料、线路平面和断面图进行详细审核与现场核对。
放线的基准点为设计单位设置的线路控制桩、转角桩和沿线路设立的临时性、永久性水准基标。
5、埋地管道弹性敷设曲线管段放线
5.1纵向弹性敷设曲线放线
5.2水平弹性敷设放线
6、管道伴行路、施工通道与施工作业带
6.1管道伴行路
管道伴行公路是用于管道施工运输和日后管道运营、维护巡检的道路，其修筑级别相当于国家四级公路。
6.2修筑施工通道
连接国家正规公路与施工作业带之间的道路称为“施工通道”。
6.3施工作业带清理
6.4施工中应注意的问题
7、总结
作业布置
主要
参考资料
《油气储运施工技术》，何利民，高祁编著。
高祁编著《长输管道施工技术》陕西科学技术出版社，1999
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第4次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
工艺：
管沟开挖；防腐管运输与布管；弯管、弯头与现场弯管；
重点
难点
工艺：
管沟开挖；防腐管运输与布管
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、复习上节课主要内容；
2．储运工程施工的任务
就是要按照设计要求进行储运工程中各单体设备、工艺管线的施工和仪表安装，达到试运、投产一次成功。
3.储运工程施工的分类
3.1．大型油气储存设施施工的分类
3.2.管线施工的特点
4.长输管道施工技术现状
5.施工组织设计的作用及任务
确定工程开工前必须完成的各项准备工作；安排施工程序，编制施工进度计划；采用技术先进、经济合理的施工方案和技术组织措施；对施工现场的总平面和空间进行合理布置；制订确保工程质量、安全生产、消防以及季节性施工的技术措施；确定工程施工的各项技术经济指标。
6.线路规划
6.1施工组织总设计
是以一个单位工程为对象，在施工图到达后，并经设计交底，施工图会审，开工前对单位工程所做的具体施工组织和技术措施。
6.2施工方案
是以一个较小的单位工程或难度较大、技术复杂的分部工程为对象，内容较施工组织设计更为具体，更有针对性。
7.总结
作业布置
主要
参考资料
曾宪明，黄久松，王作民著。
土钉支护设计与施工手册。
中国建筑工业出版社，2000《油气储运施工技术》，何利民，高祁编著。
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第5次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
工艺：
管口清理与坡口加工；组装与焊接；焊缝检查与探伤；
重点
难点
工艺：
管口清理与坡口加工
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、复习上节课主要内容；
2、管沟的沟底宽度
3、沟底加宽余量b值
当管沟深度大于或等于5m时，应根据土壤类别及土壤的物理力学性度。
当管沟开挖需要加强支撑时，管沟沟底宽度应考虑支撑结构所占用的宽度。
用机械开挖管沟时，管沟沟底宽度应根据挖土机械切削尺寸确定。
管沟沟底必须平整，管道应紧贴沟底；管沟的两壁要做成一定坡度，用边坡比m来表示
3.1山区地段运输
3.2布管安全要求
布管时，吊运管道的设备应在距已挖好的管沟平行距离3m以外行进或停置。
管道摆放应距已成形的管沟不小于1.0m的距离，防止管沟塌方损坏设备和伤人。
布管时使用的设备应避开输电线路；施工中采用土墩或垫木加高管线时，充填物必须牢固，并不得损坏防腐层。
1、管沟边坡坡度
4.1热煨弯头
考虑日后管道运营时，管线需通过智能清管器，热煨弯头的曲率半径应大于5DN管径。
4.2管口清理和管内清洁
4.3管口椭圆度检查与矫正
若管端的轻度变形在3.5％管径以内，而且有深度大于1.5mm的平滑凹陷，应采用胀管器、千斤顶等专用工具矫正，并允许对变形部位进行局部加热，以助矫正。
凹陷深度超过3.5％管外径的管口须切除。
2、土方机械
5.1现场弯管（冷弯）
5.2管口切割、坡口加工
5.3坡口的检测（无损检测）
3、施工通道、施工作业带的防腐管运输
6.1坡口机加工坡口
6.2割炬加工管道坡口
由机架、可拆柔性金属带、割炬和传动装置组成。
通过柔性金属带将机架固定在管道表面，使其处于工作状态。
6.314.6mm壁厚钢管的内焊机的坡口形式
4、总结
作业布置
主要
参考资料
严大凡主编。
输油管道设计与管理。
石油工业出版社，1986《油气储运施工技术》，何利民，高祁编著。
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第6次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
工艺：
防腐与补口、补伤；下沟与回填；管道的清扫、测径、试压、干燥；
重点
难点
管道的清扫、测径、试压、干燥；
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
2、弯管、弯头与现场弯管
2.1管线按弹性弯曲敷设
3、现场弯管
现场冷弯机有水平冷弯机和液压垂直冷弯机两种
3.1冷弯管预制厂建设
3.2防腐管的验收
出厂合格证。
验收应按照施工验收规范有关规定逐根检查。
制作冷弯管的钢管各部分尺寸。
表面：
防腐管表面应平滑、无暗泡、麻点、皱折，色泽应均匀。
用火花检漏仪按照规范规定的电压进行检查，不出现击穿现象为合格。
3.3冷弯管加工
3.4冷弯管质量检测
壁厚：
公称壁厚减薄率≤2%，外径偏差Dmax－Dmin≤5mm；外径：
用外卡尺在弯曲段等距离取5个截面，直管段取3个截面检验；轴向平面度：
冷弯管的平面度≤15mm；弯曲度数：
检查冷弯管的弯曲角度，偏差≤0.5°
4、管口清理和管内清洁
4.1坡口内卷边的检查
检查坡口质量，坡口不得有机械加工形成的内卷边，若有时则用锉刀或电动砂轮机清除，但应注意不得形成反钝边。
为便于管线组焊时，管道起吊平衡，在每根钢管长度方向上标出平分线位置。
4.2管口表面的质量检查
4.3管口椭圆度检查与矫正
若管端的轻度变形在3.5％管径以内，允许对变形部位进行局部加热，以助矫正。
凹陷深度超过3.5％管外径的管口须切除。
4.4管口切割、坡口加工
5、坡口加工
5.1坡口加工方式
当管口为“V”型坡口时，一般在制管厂内加工管道坡口。
坡口加工形式应根据所采用的焊接工艺规程确定。
5.2坡口形式
14.6mm～17.5mm壁厚钢管的坡口形式；21mm～26.2mm壁厚钢管的坡口形式
6、坡口的检测（无损检测）
7、总结
主要
参考资料
黄璟一主编。
起重工。
化学工业出版社，2001
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第7次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
工艺：
阀室安装；管线的试运投产。
重点
难点
管线的试运投产。
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
2、组装与焊接
2.1管口组对（对口器组对和人工组对）
核对钢管类型、壁厚及坡口质量，所有参数必须与现场使用要求相符合。
除连头和弯头（管）处外，管道组对宜采用内对口器。
活动管道的轴线应与已组焊管线的轴线“对正”，这样，可以方便、快捷地进行管道对口。
、
2.2管道的焊接
2.3超声波探伤（UT）
超声波探伤可分为普通超声波探伤（UT）和全自动相控阵超声波探伤（AUT）。
无损检测--超声波探伤
3.1超声设备
超声系统；探头；试块
3.2缺陷评定及检验结果的等级分类
4、磁粉探伤
磁粉探伤有干法和湿法两种。
干法是在磁化的焊缝上散上磁粉。
湿法是在磁化的焊缝上涂上磁粉混浊液。
4、返修焊缝的认定
焊缝缺陷超过允许范围时，应进行修补；管线环焊缝应符合射线探伤和超声波检查验收标准。
环缝经无损；探伤检验，若不符合标准的规定，需要进行返修。
6、管线防腐与补口补伤
6.1无损检测
6.2射线探伤
射线探伤一般分为X射线探伤和γ射线探伤。
6.3超声波探伤
7、总结
主要
参考资料
周文波编著。
盾构法隧道施工技术及应用。
中国建筑工业出版社，2004
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第8次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
管道穿跨越工程：
定向钻敷管穿越
重点
难点
定向钻敷管穿越
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容
2、管线防腐与补口补伤
埋地管道的腐蚀主要是电化学腐蚀，长输管线防腐补口、补伤材料的选择要注意其与管体钢材以及与涂层的亲合力，要有可靠的粘接强度、良好的防水性。
3、防腐涂层的主要种类
沥青类；蜡和脂类；压敏胶带；带底胶的层压胶带；挤塑涂层；
3.1三层PE外防腐层与管道内涂层
三层结构特指底层为环氧粉末、中间层为合成胶粘剂、外层为聚乙烯的管道外防腐层，简称3PE。
3.2内外涂层检查与检验
涂层外观检查；涂层针孔检查；涂层厚度检测；外涂层粘结力检测：
破坏性检查；阴极剥离性能检验
3.3底片的观察
补口
4.1热收缩套（带）补口
热收缩套（带）补口的施工工艺，适合于三层PE和FBE这两种管体防腐涂层。
4.2环氧粉末补口
补伤
管口预热；管口表面处理；管口加热与温度测量；热收缩带安装；热收缩套（带）的加热；检查验收
补口设备及检测机具应符合要求
环氧粉末补口材料的检验：
管口清理、预热；管口表面处理、加热测温；环氧粉末喷涂；检查验收。
5.1三层结构聚乙烯防腐层补伤
5.2环氧粉末防腐管补伤
管道下沟与管沟回填
6.1管道下沟
6.2管沟回填
6.3特殊地段回填
农田段回填时应先填生土，后填耕作熟土，以保证地貌。
6.4地貌恢复
6.5施工安全措施
总结
主要
参考资料
王仲生主编。
无损检测诊断现场实用技术。
机械工业出版社，2002
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第9次课2学时
章节
第三章
课题
管道线路基本施工工艺
目的
要求
管道穿跨越工程：
顶管施工法；盾构施工；
重点
难点
顶管施工法；盾构施工；
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
2、管道的清扫、测径、试压、干燥
2.1测径仪的选用
2.2测径方法
首先将清管完毕的发球筒割开。
焊好发球筒，并安装好收球筒。
发送智能测径仪。
确认收到智能测径仪后，泄压，并取出智能型测径仪。
将测径仪的数据输出，进行评判。
2.3管道试压的一般规定
临时试压设施的安装；试压程序；升压及检查；稳压及检查；管线严密性试验；通球扫水
2.4管段气压试验
气压试验的顺序是先进行强度试验，合格后进行严密性试验。
气压试验分段长度不宜超过管道干线阀间距。
2.5通球扫线与扫水效果检验
2.6检验及密封保护
3、阀室场地清理、开挖
首先进行测量放线，找出管道中心线，确定主阀的安装位置。
4、阀门及管件组装
干线阀门及支线阀门安装前均需进行必要的检查；阀门如有出厂水压试验记录；各阀室均是两次组装，第一次在试压前组装；检查整体尺寸、位置、流程是否符合要求。
5、焊接与探伤
将组对好的管段焊接，焊接方法与管道主体焊接工艺要求一致，按“焊接工艺作业指导书”执行。
6、管线试压与排水
7、阀室土建工程
阀室土建工程应在管段最终组装后开始，施工前应排干场地存水，测量放线。
8、绝缘接头安装
9、自动控制设备安装
土建施工中应建设备安装基础及电缆进出管道。
10、通球指示器的安装
一般安装在清管站、中间站、减压站、末站侧墙外距收球筒1000m处的管线上，
11、总结
主要
参考资料
余彬泉，陈传灿编著。
顶管施工技术。
人民交通出版社，1998
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第10次课2学时
章节
第三．四章
课题
管道穿跨越工程
目的
要求
管道穿跨越工程：
大开挖施工；跨越工程
重点
难点
大开挖施工；跨越工程
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
2、管线的试运投产
管道在由竣工转入正式输油输气之前，必须经过试运投产阶段。
3、成品油管道的试运投产
成品油管道的投产方式有“空管投油方式”和“油顶水投油方式”两种。
3.1管道投产应具备的条件
3.2输水联合试运
包括：
管道上水；管道试压；各输油主泵运行，完成一次各站间的清管；正常停输试运；干线紧急截断阀故障关闭等几种水击工况的试运，检验保护系统的可靠性
3.3管道投产试运应注意的问题
4、输气管道的试运投产
投产程序：
天然气管道投产采用氮气置换投产方式进行；氮气置换投产程序为：
站间清管、站间及站内管道干燥→投产前准备工作→注氮气→管道、场
站和阀室的氮气与天然气的置换→全线升压和检漏→向下游用户试供气。
4.1投产收发球过程中的常见故障及处理措施
5、原油管道投产
试运投产的程序一般分为：
泵站（加热站）单体工程试运与整体试运、清扫干线、预热干线（热输管道），以及投油
5.1天然气管道投产置换
5.2注氮及封存
5.3氮气置换与天然气置换升压
6、定向钻管道穿越施工程序
主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路、山体、建（构）筑物等障碍物。
7、总结
主要
参考资料
曲慎扬著。
原油管道工程。
石油工业出版社，1991
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第11次课2学时
章节
第四章
课题
管道穿跨越工程
目的
要求
站场施工：
平面施工；设备的安装；工艺管道安装；施压、清管、干燥。
重点
难点
工艺管道安装；施压、清管、干燥
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容
2、顶管施工概论
按工作面的开挖方式分：
普通顶管、机械顶管、水射顶管、挤压顶管等。
（有套管、无套管）；工作面平衡方式：
气压平衡、泥水平衡和土压平衡。
2.1顶管施工法的适用条件
管径一般在200～3500mm；管材一般为混凝士管、钢管、陶土管、玻璃钢管；管线长度一般为50～300m，最长可达1500m；各种地层，包括含水层。
2.2顶管施工的基本原理
顶管施工就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。
与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。
2.3土压平衡顶管施工方法
2.4工作井制作
竖井施工可采用人工开挖，土钉支护等技术形式；掘进面注浆和出发井设置洞口止水圈。
3、强制校正法
衬垫法；支顶法；主压千斤顶校正法；校正千斤顶校正法。
4、顶管施工中的有关计算
5、盾构施工
其基本原理为一个盾构体的钢组件沿隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘
5.1盾构的种类
5.2衬砌与特殊盾构施工方法
压注混凝土衬砌；环片衬砌；扩径盾构施工法；球体盾构施工法；特殊断面盾构施工法。
6、泥水加压平衡盾构机工作原理及其构造
6.1泥水加压平衡盾构的特点
6.2泥水加压平衡盾构机组成单元
盾构机主体；盾构机主体；盾尾刷；刀盘装置。
7、泥水加压平衡盾构施工
8、环流系统操作
掘进时切削下来的土砂和泥浆由排泥泵输送到地面，经过离心震动分离装置将土砂和泥水分离，泥水经过处理后返回调整槽循环使用。
9、总结
主要
参考资料
周德培，张俊云著。
植被护坡工程技术。
人民交通出版社，1999
何利民，高祁编著，《油气储运工程施工》
教后札记
滨州学院化工与安全学院教案
第12次课2学时
章节
第四章
课题
管道穿跨越工程
目的
要求
储罐的基础知识：
油罐分类及构造；储罐的基础设计与施工
重点
难点
储罐的基础设计与施工
教学
方法
课堂面授
教学过程
1、回顾上节课的内容；
2、大开挖穿越公路
2.1主管段预制及试压
组对焊接；试压；防腐补口；套管与穿越管道预制。
2.2管沟开挖
开挖公路前，在施工点两侧各200m范围内设置警示标志；路面开挖要尽量将对路面的破坏降到最小限度。
管沟开挖时，应采用人工仔细开挖。
2.3主管穿越
3、大开挖穿越河流
导流截流开挖；水下开挖法（如拉铲法、挖泥船法、爆破成沟法、气举法等。
3.1截流法管沟开挖
截流法是在流量较小的河流上、下游拦截一道截水坝，在其中间开挖管沟，经过计算，截流后不建导流渠
3.2无土围堰截流管沟开挖
围堰导流法是在水流平缓的较大流量河流、河滩上开挖导流沟，在河道中用砂石料围筑一个封闭或半封闭的堰堤，在堰内开挖管沟，进行穿越施工。
3.3挖泥船水下成沟法
开挖管沟常用的挖泥船有绞吸式、轮斗式、抓斗式等形式；成沟后将预制管段用底拖法或漂浮法牵引就位。
3.4长臂单斗水下管沟开挖
长臂挖掘机开挖管沟时，管沟深度比设计管沟深度大0.3～0.5m，开挖后用清沟爬犁对管沟沟底进行清理，保证管沟沟底的平整度。
4、道跨越的结构型式
4．1“∏”形钢架管道跨越
4.2
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