兰花集团煤层气管线施工方案讲义.docx

1、兰花集团煤层气管线施工方案讲义大宁煤矿井下瓦斯地面预抽放项目西河、演礼集输工程管道安装施工方案编制单位：山西省工业设备安装有限公司 编制人：_ 审核人：_ 审批人： 编制时间：_2015年9月9日 大宁煤矿井下瓦斯地面预抽放项目西河、演礼集输工程 管道安装施工方案一工程简介本项目主要建设内容为大宁煤矿井下瓦斯地面预抽放项目演礼、西河地面煤层气开发，包 括直井 123 口，水平井 12 口，沿线设置 5 座集气站。本段管线主要分为四部分，主管线规格 螺旋埋弧焊钢管 406.46.35 L245，阀组到集气站管线规格无缝钢管 2196.35 20#。根据甲 方提供的山西兰花煤层气有限公司西河、演礼

2、煤层气质量情况说明 ，该煤层气属于一类气。 水平井采气管线采用 PE 管 PE100 SDR11 dn160，直井采气管线采用 PE 管 PE100 SDR11 dn75。 主管线设计气量为 46104m3/d，其中单井采气管线进阀组前设计气量为 3000m3/d,1#、3#集气 站所辖水平井设计气量为 30000m3/d，2#、4#、5#集气站所辖水平井设计气量为 40000m3/d。 主要设计流程为井场煤层气采气管道集气阀组集气管道集气站本线路主管线分为两部分第一部分以 1#集气站为起点，向东到达 3#集气站，然后向北经 西丰村南侧到达 4#集气站，再向东绕过阳关高速到达 5#集气站，继续

3、向东到达 67#井场并在 67 井场附近设置气体总计量装置。第二部分是以 2#集气站为起点，向南敷设至 B8 号桩点与第 一部分主管线相接。 水平投影长度约 7.8km， 管道规格为 D406.4，钢级为 L245， 设计压力 1.6MPa。 集气阀组管线水平投影长度约 4.7km 规格为 D219，钢级为 20#钢，设计压力 1.6MPa，单井集气 管线长度约 93km，管线采用 PE 管。本段线路路由大部沿井场道路敷设，集气阀组管线与主管二本方案主要标准、及规范（1） 输气管道工程设计规范 GB 50251-2003 （2） 石油天然气工程设计防火规范 GB 50183-2004 （3）

4、石油天然气工业管线输送系统用钢管 GB/T 9711-2011 （4） 油气输送管道穿越工程设计规范 GB 50423-2013 （5） 油气田集输管道施工规范 GB 50819-2013 （6） 油气输送用钢制弯管 SY/T 5257-2012 （7） 聚乙烯燃气管道工程技术规程 CJJ 63-2008 PDF created with pdfFactory Pro （8） 油气长输管道工程施工及验收规范 GB 50369-2006 （9） 钢制管道焊接及验收 SY/T4103-2006 （10） 石油天然气钢质管道无损检测 SY/T4109-2013 数量（个）工种人数 数量（个）工种人数

5、管理人员5起重工1技术人员2司机5电焊工6机械手2火焊工2防腐工4管工6测量工2铆工1普工10电工1电工1仪表工1仪表工1油漆工2油漆工2起重工1三主要劳动力需用计划四、主要施工设备工具使用计划序号设备名称型 号数量来 源备 注一测量仪器1全站仪SET20101台自有2GPS动态1台自有3经纬仪J2-11台自有4水准仪AL32251台自有二管道施工专用机具1吊管机DGY401台自有3挖掘机PC200 4台自有4内对口器DN2502台自有5外对口器DN2502台自有6焊接综合作业车DZ-80 （四弧焊）1台自有7拖拉机两弧焊机SH50/XMT4562台自有8半自动活动焊机Big Blue502D

6、X/SP-324台自有9便携式半自动焊机XMT456/SP-322台自有10发电机组75GF/61352台自有11推土机QT120AT1台自有12移动式空压机25m3/min2台自有14高效喷沙除锈设备RMB201套自有16电动试压泵SY-3501台自有17焊条烘干保温箱20kg2台自有18平板拖车40 t1台自有三检测设备1远红外测温仪ST802台自有2干湿温度计B-82台自有3电火花检漏仪SL-68B4台自有4接地电阻测量仪ZC-8型1台自有5兆欧表ZC25-3型2台自有四其它机具1潜水泵DN1002台自购2防风挡雨棚4个自制3山地运管车1个自制4沙漠运管爬犁2个自制五运输设备2管子拖车1

7、0t1辆租赁3卡车5t2辆租赁4客货工具车1.5t4辆自有6指挥车越野型1辆自有8汽车吊25t1台租赁五.管道施工方案1.1施工方式一般线路地段采取连续的机械化沟上组装作业为主、局部特殊地段采取措施后进行沟下组装的施工方案，运用多种施工技术，灵活地安排各种地段的施工，尽量地采取连续的机械化沟上组装作业，以充分发挥现有设备的施工能力，提高施工效率。1.2施工内容和流程施工内容含：测量放线、运管、布管、组装焊接、防腐补口补伤、电火花检漏、下沟、分段清管、分段试压和严密性试验、沟下连头、三桩埋设、阀室工艺安装等，施工流程图详见下页。1.3 施工设备运输方案施工设备运输指的是施工用的吊管机、挖掘机、推

8、土机、电焊机等设备的调遣、进出场和转场。根据不同的运输地段，拟采取相应的运输方式。1.3.1设备调遣设备调遣使用公路运输方案进行：利用40t平板拖车将施工设备从公司总部或其它施工项目部分别运至本工程施工的各个施工营地。运输过程中，需进行牢固的绑扎、固定。小型施工设备、机具、材料等（如电焊机、试压设备、对口器、坡口机、磨光机等）的调遣也采用公路运输，用拖挂车从公司总部或其它施工项目部分别运至本工程施工的各个施工营地，施工营地到作业带施工点段的设备拉运视施工便道的具体情况采取拖拉或人抬的方式到达施工地点。1.3.2设备进场1.3.2.1进场路线施工设备自各个施工营地进入施工作业带的运输采用公路运输

9、方法，运输路线根据业主、监理、安装单位商定修理的施工便道情况而定。1.3.2.2运输方案对于运输道路、桥涵能满足需要，通过拉运设备能直达施工作业带的情况，利用40t平板拖车将设备直接拉运至施工作业带。施工流程图2.管道测量定桩 现场成立测量放线工作组，由测量队长或工程师主持具体施工工作，工作组下设2个施工测量放线小组，每个小组配备：施工技术员1人、测量工2人、辅助工4人。 测量人员依据线路平面、断面图、设计控制桩、水准标桩进行测量放线。根据设计桩号，用GPS、全站仪或经纬仪测量。 对地势比较开阔、可目测两桩点的地带，用GPS进行测量；信号不好的地方进行两桩点插红旗，用全站仪或经纬仪进行测量，打

10、设百米桩及穿越、变径、阴极保护等标志桩，测定出线路轴线和施工作业带边界线并定桩。 对两桩点间房屋、树木等障碍物较多处，用GPS测量，打设标志桩，测定出线路轴线与作业带边界线后进行定桩。 管道采取弹性敷设、冷弯敷设处，测量人员依据管线平面、断面图，采用坐标法确定敷设曲线，每10m打设一加密桩，桩上标明该点的地面高程、管底高程与挖深。 测量人员按打设的线路控制桩与曲线加密桩，测定出线路轴线与施工占地边界线并进行定桩。 对施工作业带范围内的房屋、树木等障碍物，测量人员确定出清除范围，并打设拆除标志桩。对于成片树林采取控制作业带宽度或移栽的方法，减少对树木的破坏。 测量人员持地下障碍探测仪对全线进行检

11、测，检测施工作业带范围内地下的电缆、光缆及金属管线等障碍，在其上打设标志桩并画草图记录。2.1划线线路轴线和施工作业带边界线定桩后，测量人员在两桩点间拉设百米绳，沿绳撒白石灰进行划线，放出管线轴线、作业带边界线，为了方便布管和组装焊接，同时也放出布管中线。线路轴线和施工作业带边界线示意图： 使用地下探测仪器对地下的障碍物需进行检测和标志，以便在作业带清理和管沟开挖时不会造成损害。沿线地形坡度不大于15，适于机械化沟上施工地段约占全线的96%，作业大宽度不小于18米，局部为20米，作业带断面图如下。作 业 带 断 面 图2.2移桩放线完成之后，施工作业带清理之前，应将所有管线控制桩平行移动到管道

12、组装焊接一侧的占地边界内，距边界1m。移桩的位置应垂直于管道中线且至中线的距离相等。2.21填写施工记录和向监理报验测量放线完毕按监理要求填写测量放线记录，及时与监理联系和报验，填写“施工测量放线报验表”。2.2.2测量技术要求 管道测量测定出线路轴线和施工作业带边界线，每100m设置一个百米桩，对于所经过公路的两侧、河流及鱼塘的两岸分别设置穿越桩，地势起伏较大的地段，要适当设加密标桩；在线路轴线上根据设计图纸的要求设置纵向变坡桩、曲线加密桩、标志桩。每一个桩注明里程、地面高程、管底高程和挖深。 纵向转角大于20时，设置纵向变坡桩，并注明变坡点位置、角度、曲率半径、切线长度、外矢矩。 弹性敷设

13、或冷弯管转向角处理水平或竖向转角时，在曲线的始点、终点上设桩，并在曲线段上设置加密桩，间隔10m。曲线的始、中、终点上注明曲率半径、挖深、角度、切线长度和外矢矩。 在河流、沟渠、公路、地下管道、电缆、光缆穿越段的两端，线路阀室及管线壁厚、防腐层等级变化分界处、阴极保护处设置标志桩。地下障碍物标志桩注明名称、埋深和尺寸；壁厚、防腐层变化分界处注明变化参数、起止里程。3 施工作业带清理和施工便道修筑3.1一般要求 一般施工作业带清理应采用挖掘机配合推土机进行平整、压实，坡度要尽量平缓，确保大型设备的顺利通过和流水作业的安全施工。并及时与有关单位取得联系，确保顺利进行线路工程施工。 施工作业带要求平

14、整，并经过链归式设备的碾压，确保40吨吊管机的行走，在施工作业带范围内，对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树木、构筑物等障碍物应清理干净，沟、坎应予平整，有积水的地势低洼地段应排水填平。 施工作业带便道应平行于管沟，修在靠现有运输道路一侧，以方便施工设备的进出。施工作业带与现有道路的连接通道（运输便道），应根据现场实际情况修筑，确保线路工程施工设备和材料的进场，施工应得到业主和监理的认可。 4.防腐管运输与保管4.1通过施工作业带运管管材在作业带内的运输地貌情况比较发杂，坡度过大计划采用履带牵引车（推土机、吊管机等）牵引湿地运管爬犁（见下图）运管并直接进行布管作业。对于山区地段吊管机

15、或挖掘机能到达的地段，可采用40t吊管机或挖掘机配合炮车运管拖拉至合适位置。4.1.1管材拉运时的外防腐层保护管材拉运前，在管段中转站与业主配送人员办理管段转接检验手续，对防腐管壁厚度、圆度、坡口逐根验对；拒收不合格的管段，防腐层有损坏的地方，用标志笔作业记录便于修补。按拟定计划进管，实现管段直运现场，减少倒运环节。在管材的拉运采用专用运管炮车和运管爬犁上安装拉管专用的弧形管架，弧形管架上铺有=10mm的橡胶，用来确保管件的防腐层不受损害。管与管之间由橡胶圈垫隔，防腐层不会受到损坏。管材与车架的固定采用2套紧绳器（锦纶材料的扁平带）紧固防腐管，防止了车辆在运行中管材的移动，确保管件防腐层不受磨

16、损和安全行驶。管材装卸车采用专用的吊具与吊带，尾沟宽度应大于60mm，弧度应与管口弧度吻合，吻合处加垫铝板或橡胶等软物，确保管道口不受损坏。尾沟吊具绳长为7.5m，如使用尼龙吊带，则宽度为大于150mm。严格执行管段出厂不得落地的原则，在任何环节都应有防腐层保护措施。施工流程图42布管4.2.1布管前，技术人员依据本标段管道的设计平面图、测量放线的控制桩，对布管人员进行交底，交底包括：布管长度、管道防腐类型、级别变化处、管道变壁厚处的位置，在管道弹性敷设及弯管处严格按工序施工指导书进行布管。4.2.2施工人员依据设计要求、测量放线记录、现场控制桩、标志桩，按下图进行布管。每根防腐管摆放于两个砂

17、袋上。4.2.3布管吊装采用3t尼龙吊带，钢管摆放在打设好的管墩上，管段底面距地面0.5m，管墩塌陷较严重处，人工取土垫高或加垫砂袋。钢管应首尾连接，呈锯齿形摆放，相临管口错开一个管径。布管1015根后，布管人员返回检查，若钢管相隔较远或搭头较长，用吊管机重新调整。4.2.4布管时，吊管机单根吊管，布管人员在钢管末端栓麻绳调节平衡，防止钢管摆动过大碰撞他物。5.布管要求 布管时钢管的吊装使用专用吊具，钢丝绳和吊带的强度满足吊装使用的安全要求；尾钩和管口接触面与管口曲率相同，宽度不小于100mm，尾钩表面垫衬软质金属，防止损坏管口；起吊后钢丝绳与钢管的夹角不小于300。 用爬犁拉运钢管布管时，防

18、腐管放置于弧形胎具上。爬犁与管材的接触部位绑扎胶皮垫层，牵引钢丝绳必须系牢，并用紧绳器将钢管与爬犁捆牢，钢管不能与地面摩擦拖拉，爬犁上严禁坐人；卸管时严禁采用滚、撬等有损防腐层的方法卸管。 吊管机布管时避开高压线，空车行走时将吊臂收起，以免发生碰撞事故； 布管过程中，采用土墩或砂袋垫高管段时，管墩必须两边高，中间低，支垫稳固，防止管段滚下发生事故。6组对1坡口型式：30V型坡口适用于手工及半自动焊机组施工，35V型坡口适用于连头处，钝边1.01.6 mm。坡口面与管子中心线垂直偏差应小于1.6 mm。 业主供应的管材坡口为30，手工及半自动焊作业可直接使用；连头处可采用火焰切割、磨光机打磨进行

19、坡口加工，清除切割表面的淬火层厚度不小于12 mm。6.1 管段坡口如有机械加工形成的卷边，用锉刀或电动砂轮清除整平，不得有裂纹。一般地段组对措施6.1.1一般地段指山间平原、河谷等和山区地段纵坡10，横坡8的地段。综合考虑，在此类地段每天可焊接15-20道焊口6.1.2在机械设备可抵达的地势平缓地段采用气动式内对口器组对，本标段内的5z463至5z407-7段70%可采用此方法，除此之外地采用内、外对口器结合的方式组对。6.1.3 管线人工或机械布管到位后，在陡坡地段应立即采取固定措施，防止管子下滑。对口采用1台吊管机；吊具采用尼龙带且宽度不小于100mm，吊点置于已划好的管长中间位置，以起

20、到管口组对过程中的平稳吊装，及保护防腐层。6.1.4用直尺或自制卡规检查管口椭圆度；采用胀管器、千斤顶等专用找正工具进行管口矫正。如需要锤击则必须使用紫铜锤。6.1.5管口组对前用自制清管器或压风机吹扫清除防腐管内杂物。管口清理完毕后，立即转入组装焊接工序。6.1.6制作山坡地形对口用的四腿活动倒链架，便于在不平地段找平。爬坡施工时，应在内对口器上系两根细钢丝绳，引出并系在空压机拖车上，以免对口气滑入管道内。下坡施工时，应缓慢，避免内对口器滑出管道之外7.焊接与检验7.1 焊接 焊工需持有与其焊接项目相符的有效资格证方可进行施焊。正式施焊前，需根据实际编制组焊作业指导书，并对电焊工进行适当的强

21、化适应性训练，使电焊工在焊接工艺规程范围内有针对性对选择最佳焊接参数。 本标段线路施工主要采用手工下向焊、手工下向焊根焊加半自动焊填充盖面的方法，站场焊接施工采用一般的手工氩弧焊打底手工上向焊接的方法。一般地段流水作业施工时焊接作业平面布置图见下图。焊接前进方向01 02030405060708091011校 修 对 根 打 填 打 盖 打 标 检圆 口 口 焊 磨 充 磨 面 磨 记 查焊接过程中，对母材的保护： 焊接前对焊接工艺参数的试焊应在引弧板上进行； 施焊时禁止在坡口以外的管壁上引弧； 焊机地线应采用专用夹具/卡具与管材连接，接触点应位于坡口内，防止电弧烧伤管材； 为防止焊接飞溅损坏

22、管子防腐层，采用宽度不小于800mm的防火布遮盖管口两侧。根焊： 根焊之前，先将预热后的表面污垢清除干净。 撤离内对口器前应完成全部根焊道。 撤离外对口器前，根焊道必须完成50%以上，且焊完的焊道应沿管周长均匀分布，对口支撑或吊具应在完成全部根焊道后方可撤除。 在管子焊接时，用自制防风套封管口，以有效防止管内产生穿堂风。 在两名焊工收弧交接处，先到达交接处的焊工多焊部分焊道，便于后焊焊工的收弧。 根焊道必须熔透，背面成型良好。根焊完成后，用角向磨光机修磨清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高。修磨不得伤及管外表面的坡口形状。填充： 根焊与填充时间间隔不宜大于5分钟，且使焊道层间温度大于等于

23、100。 焊道的起弧或收弧处，相互错开30mm以上。焊接前每个引弧点和接头用角向磨光机打磨。在前一焊层全部完成后，开始下一焊层的焊接。焊后清理：焊接完毕将接头表面的飞溅物、熔渣等清除干净。焊接废弃物集中保管，统一处理。雨季焊接施工：下列任何一种情况若无有效防护措施时严禁施焊：风速8m/s；环境湿度90%RH；环境温度低于-5；雨、雪环境。为防雨雪及风沙天气，各焊接机组均配备焊接防风棚。针对多风潮湿的气候，在防风棚内作业措施： 当环境湿度大于90%RH时，可在防风棚底部铺垫一层塑料布，并在焊接作业区内铺垫2m2的5mm厚毛毡（以防焊接飞溅烧伤塑料层），从而阻止来自地面的潮气； 在防风棚的进气口加

24、松软干燥的木锯末（及时更换），以降低入气的湿度；同时，在防风棚内，配置除湿机，以提高防风棚内的整体干燥程度。当采用以上措施，防风棚内湿度还不能降至90%RH时，各机组停焊。 雨季施工严格控制烘干温度，焊条放在保温桶中存放，做到用一根取一根，并将焊条保温桶盖盖好。 严禁一手焊接，另一手拿一把焊条，或把焊条放在地上或放到被焊工件上。 雨后进行焊接作业，被焊接工件的表面应干燥后方可进行焊接。 焊条及药芯焊丝存放于干燥的环境中，药芯焊丝受潮后，严禁烘干再次使用。管口封堵： 每天收工前，将管子两端用特制的管口密封套密封（用2mm厚铁皮制作），以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。 试压段管口采用椭圆封头焊接

25、封堵，且在椭圆封头处焊接0.5m的管段，从而有效减少椭圆封头使用量。7.2焊接检验和记录外观检验由专业质检人员，采用目测及使用焊接检验尺对焊道外观进行检查。 焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上没有焊渣、飞溅、裂纹、未熔合、气孔、夹渣、引弧痕迹、有害的焊瘤、凹坑、夹具焊点等缺陷； 焊缝余高为0.51.6mm，管底部处于时钟57时位置局部不大于3mm且长度不大于50mm； 焊后错边量不大于2.0mm；焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加0.52.0mm； 咬边深度不超过0.5mm，在任何300mm的连续焊缝中两侧咬边累计长度不得大于50mm。焊接记录： 每天施工完毕，编制“管线焊口分布图”，

26、同时标上焊口编号，填写“管道焊接施工记录”，由技术质量部质检员填写报验单交监理审查。 焊口编号编写方法按监理通知要求，在下游钢管距焊口1m处，用记号笔书写焊口编号。8.无损检测：焊缝外观检查合格后由项目部质检员联系监理单位进行无损检测，探伤的比例和筹建规定按要求按业主的有关规定或设计文件和规范中的要求执行。当存在下列任一情况时割除整个焊口重焊： 需返修的焊缝总长度超过焊口周长的30%； 需去除根焊道的返修焊缝总长度超过焊口周长的20%； 当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，经监理同意后使用评定合格的返修焊接规程进行返修；否则所有带有裂纹的焊缝必须从管线上切除。9.焊缝返修接到返修单后，立即组织有经

27、验的焊工进行返修： 用动力角向磨光机将焊接缺陷找出，并彻底清除干净，且修磨出便于焊接的坡口形状。坡口及其周围25mm处露出金属光泽。应使用1.5mm厚的薄砂轮片打磨。每处返修焊缝的长度应大于50mm。 返修时，层间温度与施焊同样要求。 返修焊道的起点和终点不能与原始焊道的起点和终点重合； 焊缝返修一般不超过两次，如超过两次必须有超次返修的工艺技术措施，并报监理批准。 当环境温度低于0时，应对返修区域用保温棉进行保温覆盖，以防快速冷却。10.管道下沟10.1下沟方案对土壤承载力不太好、流沙严重、吊管机不易作业的地段下沟一般边挖沟边沉降下沟的方法实施下沟作业，对土壤承载力较好、吊管机可以作业的地段

28、下沟一般采用吊管机机组下沟，即用2台20t吊管机进行下沟作业；每台吊管机配备5t尼龙吊带，起吊点距环向焊缝距离不小于2m，起吊高度不大于1m。管段下沟时的2台吊管机以20m间距布置，同时起吊管段；1号吊管机暂时保持扒杆角度不变，2号吊管机倾放扒杆，使管段位于管沟中线位置且放开管段，移动至1号吊管机前方20m处起吊管段；每个吊管机顺序重复以上操作，通过吊管机的滚动式移动实现管段下沟。松软地段管道下沟过程中，为避免吊管机下沉失稳，采取在吊管机下加垫承重浮板的方法；承重浮板采用16mm、12m1.8m钢板制作，每台车配2块，吊管机两侧履带底下各铺设一块；钢板边缘加装吊耳，由吊管机自行完成铺设与转移工

29、作。管道沿线地区地下水位高，管沟成型后尽快下沟，避免管道搁置时间过长而造成管沟塌方或因阴雨天气等因素管沟进水。10.2一般地段回填方案管道下沟检查完毕应立即进行回填。石方段土方在管道周围要用细土或细砂回填，管沟回填土应高出原地平面300mm，其宽度为管沟上口宽度，并做成有规则的外型。雨天、六级以上大风天应停止下沟和回填作业，不能及时回填的靠近道路地段的管沟应做出醒目的警告标志，以防他人发生危险。对管沟回填后的余土，按监理要求预以处理，并进行签证。10.3下沟回填技术质量要求 管道下沟前应编制下沟作业指导书，按设计要求有监理组织对管沟沟底标高、沟底宽度进行检查，清理沟内塌方、 石块等杂物；对塌方较大的管沟段，清理后进行复测，保证管沟达到设计要求；土方管沟内积水深度不得大于100mm。 管道下沟前石方段管沟细土覆盖应符合设计及施工规范的要求，确保管道下沟后不损害管道防腐层，对于坡度大、细土无法固定，细土垫层必须全部用编织袋或草袋装天，由下而上堆码回填，在堆码时必须分层交