导图社区 2026年一级建造师《市政工程管理与实务》第5章 城市管道工程
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第5章 城市管道工程(12分)
5.1 城市给水排水管道工程
5.1.0 建设要求及体制
1.我国城市排水体制和建设要求
2.城市新型排水体制
5.1.1 开槽管道施工方法
1.给水排水管道分类
2.开槽施工工艺流程
(1)压力管道:测量放线→沟槽开挖→验槽→管道基础→管道安装→检查井砌筑→压力管道管节回填夯实→功能性试验→填土夯实。 (改)
(2)无压管道:测量放线→沟槽开挖→验槽→管道基础→管道安装→检查井砌筑→功能性试验→填土夯实。(改)
3.沟槽开挖施工
1)施工方案的主要内容
(1)对有地下水影响的土方施工应编制施工降水排水方案。
(2)沟槽施工平面布置图及开挖断面图。
(3)沟槽形式、开挖方法及堆土要求。
(4)无支护沟槽的边坡要求;有支护沟槽的支撑形式、结构、支拆方法及安全措施。
(5)施工设备机具的型号、数量及作业要求。
(6)在不良土质地段沟槽开挖时设置一定的坡度或者用土钉墙、锚喷混凝土做支护,防止土方坍塌,这些都是护坡措施。
(7)安全、文明施工保证措施,沿线管线及建(构)筑物保护措施等。
2)沟槽底部开挖宽度确定
(2)当设计无要求时,可按经验公式计算确定:
B=D0+2×(b₁+b₂+b₃)
3)沟槽边坡确定
4.沟槽开挖与支护施工要点
1)分层开挖及深度
(1)人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖,每层的深度不超过2m。
(2)人工开挖多层沟槽的层间留台宽度:放坡开槽时不应小于0.8m;直槽时不应小于0.5m;安装井点设备时不应小于1.5m。
(3)采用机械挖槽时,沟槽分层的深度按机械性能确定。
2)沟槽开挖要求
(1)槽底原状地基土不得扰动,机械开挖时槽底预留200〜300mm土层,由人工开挖至设计高程,整平。
(2)槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动或受水浸泡时,宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填;槽底扰动土层为湿陷性黄土时,应按设计要求进行地基处理。
(3)槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理。
(5)在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。
(6)开挖深度大于等于3m或者小于3m但槽边附近有构筑物、管道、杆线时由施工单位申报开挖支护方案经专家论证签字后实施,必要时由构筑物、管道、杆线产权单位认可后实施。
3)支撑与支护
拉森钢板桩支护有止水、挡土作用,可用于地下水丰富、土质较差、沟槽较深、沟槽附近有构筑物等的施工区。
(1)拉森钢板桩施工工艺
测量→拉森钢板桩打设→沟槽开挖和支撑安装→施作管道基础→管道安装→沟槽回填和支撑体系拆除→拉森钢板桩拔除→桩孔回填。
③沟槽开挖和支撑安装:
钢支撑端头设置活络头,钢支撑采用吊机拼装、吊装并施加预应力,采取防坠落措施。支撑体系施作完毕后才能进行沟槽土方开挖作业,沟槽开挖符合设计及施工方案要求,挖至设计标高后进行管道基础及管道施工。
⑥支撑体系拆除:
支撑体系应分层、分段拆除,沟槽回填到一定高度后,方可拆除相应支撑。
⑦钢板桩拔除
在全部地下工程完成并回填后进行拉森钢板桩拔除。拔桩时应采取以下措施:
a.根据土质情况,可在拔桩前靠桩边沿灌入清水,减少摩阻力。
b.拔出的桩摆放整齐,堆放在坚实的地面上,高度不宜超过1.0m而且距槽边保证安全距离。
⑧桩孔回填:拔桩后出现的孔隙,应立即灌砂或注浆,减少对邻近建(构)筑物、道路管道的影响。
(2)支撑与支护的一般要求
5.管道基础和地基处理
1)管道基础类型
管道基础主要有:原状土地基、混凝土基础、砂石基础。
2)地基处理
(2)槽底局部超挖或发生扰动时,当超挖深度不超过150mm,可用挖槽原土回填夯实,其压实度不应低于原地基土的密实度;槽底地基土壤含水量较大,不适于压实时,应采取换填等有效措施。
(3)排水不良造成地基土扰动时,扰动深度在100mm以内,宜填天然级配砂石或砂砾处理;扰动深度在300mm以内但下部坚硬时,宜填卵石或块石,并用砾石填充空隙并找平表面。
(5)柔性管道地基处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基。
(7)岩石地基局部超挖时,应将基底碎渣全部清理,回填低强度等级混凝土或回填粒径10~15mm的砂石并夯实。
6.管道安装
(2)采用法兰和胶圈接口时,安装应按照施工方案严格控制上、下游管道接装长度、中心位移偏差及管节接缝宽度和深度。
(3)采用焊接接口时,两端管的环向焊缝处齐平,内壁错边量不宜超过管壁厚度的20%,且不得大于2mm。管道任何位置不得有十字形焊缝。
(4)采用电熔连接、热熔连接接口时,应选择在当日温度较低或接近最低时进行;电熔连接、热熔连接时电热设备的温度控制、时间控制,挤压焊接时对焊接设备的操作等,必须严格按接头的技术指标和设备的操作程序进行;接头处应有沿管节圆周平滑对称的内、外翻边;接头检验合格后,内翻边宜铲平。
热熔连接:用专用加热工具加热连接部位,使其融化后,施压连接成一体的连接方式。热熔连接方式有热熔承插连接、热熔对接连接、热熔鞍形连接等。
电熔连接:采用内埋电阻丝的专用电熔管件,通过专用设备,控制内埋于管件中电阻丝的电压、电流及通电时间,使其达到熔接目的的连接方法。电熔连接方式有电熔承插连接、电熔鞍形连接。
7.附属构筑物施工要点
1)检查井施工要点
(5)现浇钢筋混凝土结构的井室浇筑时应同时安装踏步,踏步安装后在混凝土未达到规定抗压强度等级前不得踩踏。
2)支墩施工要点
(3)管节安装过程中的临时固定支架,应在支墩的砌筑砂浆或混凝土达到规定强度后方可拆除。
(4)管道及管件支墩施工完毕并达到强度要求后方可进行水压试验。
3)雨水口施工要点
(2)坐落于道路基层内的雨水支、连管应作强度等级C25 的混凝土全包封,且包封混凝土达到75%设计强度后方可进行上部基层、面层施工。
8.沟槽回填
1)沟槽回填一般要求
(1)压力管道水压试验前,除接口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m。水压试验合格后,应及时回填沟槽的其余部分;无压管道在闭水或闭气试验合格后应及时回填。
(3)井室、雨水口及其他附属构筑物周围回填应与管道沟槽回填同时进行,不便同时进行时,应在沟槽回填压实土层距井室不小于400mm处预留台阶形接槎;井室周围回填夯实时应沿井室中心对称、分层进行,且不得漏夯;回填材料夯实后应与井壁紧贴。
(7) 回填作业每层土的压实遍数,应按压实度要求、夯压机具、虚铺厚度和含水率,经现场试验确定。
2)刚性管道沟槽回填的压实作业应符合下列要求
(1)管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实,应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm。
(2)分段回填压实时,相邻段的接槎应呈台阶形。
3)柔性管道回填
(2)管内径大于800mm的柔性管道,回填施工时应在管内采取预变形措施,并不得损坏管道。
(3)管基有效支承角范围应采用中粗砂填充并捣固密实,与管壁紧密接触部位,不得用土或其他材料填充。
(4)沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内,必须采用人工回填;管顶500mm以上部位,可用机械从管道轴线两侧同时夯实;每层回填高度应不大于200mm。
(5)柔性管道回填至设计高程时,应在12〜24h内测量并记录管道变形率,管道变形率应符合设计要求;当设计无要求时,钢管或球墨铸铁管道变形率应不超过2%,化学建材管道变形率应不超过3%。
5.1.2 不开槽管道施工方法
不开槽管道施工方法是相对于开槽管道施工方法而言,市政公用工程常用的不开槽管道施工方法有盾构法、浅埋暗挖法、顶管法、水平定向钻法、夯管法等。
1.方法选择与设备选型一般要求
1)工程设计文件和项目合同
2)工程详勘资料
3)可供借鉴的施工经验和可靠的技术数据
2.施工方法与适用条件
1)施工方法见图
2)不开槽施工方法与适用条件
3.施工方法与设备选择的有关要求
(1)顶管顶进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件,经技术经济比较后确定,并应符合下列要求:
①目前城市改(扩)建给水排水管道工程多数采用顶管法施工,机械顶管技术获得了飞跃性发展。
③小口径的金属管道,当无地层变形控制要求且顶力满足施工要求时,可采用一次顶进的挤密土层顶管法。
(2)盾构法施工用于给水排水主干管道工程,直径一般在3000mm以上。
(3)在城区地下障碍物较复杂地段,采用浅埋暗挖法施工管(隧)道是较好的选择。
(4)夯管法在特定场所有其优越性,适用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工。
(5)水平定向钻适用于燃气、给水等管道。
4.顶管施工法
1)顶管施工工艺流程以泥水平衡顶管为例,其施工工艺流程
2)工作井、接收井施工
沉井的组成部分包括井筒、刃脚、隔墙、梁、底板,沉井法结构示意如图所示。
(1)基坑准备
③地下水位应控制在沉井基坑以下0.5m,基坑内的水应及时排除;采用沉井筑岛法制作时,岛面标高应比施工期最高水位高出0.5m以上。
(2)地基与垫层施工
(3)沉井预制
(4)下沉施工
分为:排水下沉和不排水下沉。
(5)沉井封底
分为:干封底和水下封底。
3)顶管施工技术
(1)顶进设备安装:
根据已知的控制点准确无误地测放进出洞口的标高和顶管轴线,并依此测放设备和安装位置。导轨、千斤顶支架、后背墙等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。在保证所有设备机械运行无故障后,才可开门进洞。
(2)顶管进、出工作井时根据工程地质和水文地质条件、埋设深度、周围环境和顶进方法,选择技术经济合理的技术措施,并符合下列要求:
①应保证顶管进、出工作井和顶进过程中洞圈周围的土体稳定。
②应考虑顶管机的切削能力。
③洞口周围土体含地下水时,若条件允许可采取降水措施,或采取注浆等措施加固土体以封堵地下水;在拆除封门时,顶管机外壁与工作井洞圈之间应设置洞口止水装置,防止顶进施工时泥水渗入工作井。
④工作井洞口封门拆除应符合下列要求:
a.钢板桩工作井,可拔起或切割钢板桩露出洞口,并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落。
b.工作井的围护结构采用沉井法施工时,应先拆除洞圈内侧的临时封门,再拆除井壁外侧的封板或其他封填物。
(3)管道顶进:
③管道顶进过程中,应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则,控制顶管机前进方向和姿态,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。
④开始顶进阶段,应严格控制顶进的速度和方向。
⑤在软土层中顶进混凝土管时,为防止管节飘移,宜将前3〜5节管体与顶管机连成一体;
⑧在管道顶进时,为了减小管道外壁的摩阻力,必须在管道外围压注触变泥浆。顶管机尾部同步注浆宜选择黏度较高、失水量小、稳定性好的材料;补浆的材料宜粘滞小、流动性好。
应遵循“同步注浆与补浆相结合”及“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则,制定合理的注浆工艺。
⑨顶管施工中,由顶管允许推顶力,顶管总阻力以及顶进安全系数来确定中继间的位置。钢管顶管的中继间闭合焊接完成后,应对焊接部位进行100%的无损检测。
(4)中继间的安装、运行、拆除:
①中继间壳体应有足够的刚度;其千斤顶的数量应根据该段施工长度的顶力计算确定,并沿周长均匀分布安装;其伸缩行程应满足施工和中继间结构受力的要求。
②中继间外壳在伸缩时,滑动部分应具有止水性能和耐磨性,且滑动时无阻滞。
④中继间的启动和拆除应由前向后依次进行。
⑤拆除中继间时,应具有对接接头的措施;中继间的外壳若不拆除,应在安装前进行防腐处理。
(5)施工测量符合下列要求:
③管道水平轴线和高程测量应符合下列要求:
a.出顶进工作井进入土层时,每顶进300mm测量不应少于一次;正常顶进时,每顶进1000mm,测量不应少于一次。
b.进入接收工作井前30m范围应增加测量频次,每顶进300mm测量不应少于一次。
c.全段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程;有错口时,应测出相对高差。
(6)触变泥浆注浆工艺应符合下列要求:
④触变泥浆应搅拌均匀,并具有下列性能:
a.在输送和注浆过程中应呈胶状液体,具有相应的流动性。
b.注浆后经一定的静置时间应呈胶凝状,具有一定的固结强度。
c.管道顶进时,触变泥浆被扰动后胶凝结构破坏,但应呈胶状液体。
d.触变泥浆材料对环境无危害。
⑦施工中应对触变泥浆的黏度、重力密度、pH值,注浆压力,注浆量进行检测。
(7)顶管纠偏符合下列要求
(8)顶管施工应根据工程具体情况采用下列技术措施:
①一次顶进距离大于100m时,应采用中继间技术。
②在砂砾层或卵石层顶管时,应采取管节外表面熔蜡、触变泥浆技术等减少顶进阻力和稳定周围土体的措施。
③长距离顶管应采用激光定向等测量控制技术。
⑤施工最大顶力有可能超过允许顶力时,应采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施。
(9)顶进应连续作业,顶进过程中遇下列情况之一时,应暂停顶进,及时处理,并应采取防止顶管机前方塌方的措施:
(10)顶管管道贯通后应做好下列工作:
②顶管结束后进行触变泥浆置换时,应采取下列措施:
a.采用水泥砂浆、粉煤灰水泥砂浆等易于固结或稳定性较好的浆液置换泥浆填充管外侧超挖、塌落等原因造成的空隙。
5.浅埋暗挖法
5.1.3 给水排水管道功能性试验
给水排水管道功能性试验包括压力管道的水压试验、无压管道的严密性试验。
给水管道应进行水压试验,并网运行前进行冲洗与消毒,经检验水质达到标准后,方可允许并网通水投入运行。排水管道进行严密性试验,分为闭水和闭气试验两种。湿陷性黄土及膨胀土、流砂地区的雨水管道需要进行严密性试验,污水必须经严密性试验合格后方可投入运行。
1.水压试验
1)基本要求
(1)压力管道分为预试验和主试验阶段;试验合格的判定依据分为允许压力降值和允许渗水量值,按设计要求确定。设计无要求时,应根据工程实际情况,选用其中一项值或同时采用两项值作为试验合格的最终判定依据。
(2)压力管道水压试验进行实际渗水量测定时,宜采用注水法进行。
(3)管道采用两种(或两种以上)管材时,宜按不同管材分别进行试验;不具备分别试验的条件必须组合试验且设计无具体要求时,应采用不同管材的管段中试验控制最严的标准进行试验。
(5)管道的试验长度:
①除设计有要求外,水压试验的管段长度不宜大于1.0km。
(6)给水管道必须水压试验合格,并网运行前进行冲洗与消毒,经检验水质达标后,方可允许并网通水投入运行。
2)管道试验方案与准备工作
(1)试验方案
主要内容包括:后背及堵板的设计;进水管路、排气孔及排水孔的设计;加压设备、压力计的选择及安装的设计;排水疏导措施;升压分级的划分及观测制度的规定;试验管段的稳定措施和安全措施。
(2)准备工作
①试验管段所有敞口应封闭,不得有渗漏水现象。开槽施工管道顶部回填高度不应小于0.5m,宜留出接口位置以便检查渗漏处。
②试验管段不得用闸阀做堵板,不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件。
③水压试验前应清除管道内的杂物。
④应做好水源引接、排水等疏导方案。
(3)管道内注水与浸泡
①应从下游缓慢注入,注入时在试验管段上游的管顶及管段中的高点设置排气阀,将管道内的气体排除。
②试验管段注满水后,宜在不大于工作压力的条件下充分浸泡后再进行水压试验,浸泡时间要求
3)试验要求与合格判定
(1)预试验阶段
将管道内水压缓缓地升至规定的试验压力并稳压30min,期间如有压力下降可注水补压,补压不得高于试验压力;检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象;有漏水、损坏现象时应及时停止试压,查明原因并采取相应措施后重新试压。
(2)主试验阶段
停止注水补压,稳定15min;15min后压力下降不超过所允许压力下降数值时,将试验压力降至工作压力并保持恒压30min,进行外观检查若无漏水现象,则水压试验合格。
2.严密性试验
1)基本要求
(1)湿陷土、膨胀土、流砂地区的雨水管道、污水管道必须经严密性试验合格后方可投入运行。
(5)管道的试验长度:
①试验管段应按井距分隔,带井试验;若条件允许可一次试验不超过5个连续井段。
②当管道内径大于700mm时,可按管道井段数量抽样选取1/3进行试验;试验不合格时,抽样井段数量应在原抽样基础上加倍进行试验。
2)管道试验方案与准备工作
(1)试验方案同水压试验。
(2)闭水试验准备工作:
①管道及检查井外观质量已验收合格。
②开槽施工管道未回填土且沟槽内无积水。
③全部预留孔应封堵,不得渗水。
④管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力;除预留进出水管外,应封堵坚固,不得渗水。
⑤顶管施工的注浆孔封堵与管口按设计要求处理完毕,地下水位于管底以下。
⑥应做好水源引接、排水疏导等方案。
(3)闭气试验:
①适用于混凝土类的无压管道在回填土前进行的严密性试验。
②闭气试验时,地下水位应低于管外底150mm,环境温度为-15〜50℃。
③下雨时不得进行闭气试验。
④管道内注水与浸泡试验管段灌满水后浸泡时间不应少于24h。
3)试验过程与合格判定
(1)闭水试验
①试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计;计算出的试验水头小于10m,但已超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井井口高度为准。
②从试验水头达规定水头开始计时,观测管道的渗水量,直至观测结束,应不断地向试验管段内补水,保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于30min,渗水量不超过允许值则试验合格。
(2)闭气试验
②管道内气体压力达到2000Pa时开始计时,满足该管径的标准闭气时间规定时,计时结束,记录此时管内实测气体压力P,如P≥1500Pa则管道闭气试验合格,反之为不合格。管道闭气试验不合格时,应进行漏气检查,修补后复检。
被检测管道内径大于或等于1600mm时,应记录测试时管内气体温度的起始值及终止值,计算出管内气压降的修正值△P,△P<500Pa,闭气试验合格。
5.2 城市燃气管道工程
5.2.1 燃气管道的分类
1.根据用途分类
1)长距离输气管道
2)城市燃气管道
分配管道
用户引入管
室内燃气管道
3)工业企业燃气管道
2.根据敷设方式分类
埋地燃气管道
架空燃气管道
3.根据输气压力分类
(2)次高压燃气管道,应采用钢管;中压燃气管道,宜采用钢管或铸铁管;低压地下燃气管道采用聚乙烯管材时,应符合有关标准的规定。
(4)一般由城市高压B燃气管道构成大城市输配管网系统的外环网。高压B燃气管道也是给大城市供气的主动脉。
(5)高压A输气管通常是贯穿省、地区或连接城市的长输管线,它有时构成了大型城市输配管网系统的外环网。
5.2.2 燃气管道、附件及设施施工技术
1.燃气管道穿(跨)越施工技术
1)水平定向钻
水平定向钻是指使用水平定向钻机、控向仪器等设备,按预先设计的轨迹进行导向孔钻进、扩孔和拉管,完成地下管道铺设的施工方法。
(1)一般要求:
③测量放线应符合下列规定:
b.用测量仪器确定穿越中心线及穿越入土点、出土点。入土点、出土点至少放桩1个。
c.根据穿越入土点、出土点及穿越中心线,确定钻机安装场地、管道侧施工场地、泥浆池以及穿越管段预制场地的边界线,并做好标记。
④根据穿越施工场地的实际情况,合理布设钻机、工作井、材料堆放和管道地面安装等工作区的位置。施工场地地面根据土层的稳定性和密实性采取防止塌陷的措施。
⑤穿越施工过程中,泥浆宜循环使用。在出土点设置接纳泥浆涌出的泥浆池或泥浆罐。施工完成后,使用槽车将废浆清运至环保部门指定的地点排放。
⑥水平定向钻机的选用根据计算的最大回拖力确定,钻机最大回拖力不宜小于计算值的两倍。
⑧钢管焊接后应进行外观检验和射线检测,并进行防腐处理。PE管热熔焊接翻边宽度值不应超过平均值的±2mm,并应经外观检验合格。
⑩施工工作坑位于道路内时,应按管理部门的要求进行申报,路面恢复处理应符合道路管理部门的要求。施工涉及既有交通基础设施、河湖、绿地时应按相关管理部门的要求进行申报。
(2)导向孔钻进轨迹的施工设计
在理想状态下的轨迹为“斜直线段→曲线段→水平直线段→曲线段→斜直线段”组合。
①轨迹设计包含以下内容:轨迹分段形式、出土与入土点、直线段最大深度、曲线段的曲率半径、出土角与入土角、直线段与曲线段长度等。
(3)钻进施工要点
①导向孔钻进施工要点:
导向孔决定管道铺设的最终位置,导向孔施工的关键是钻孔轨迹的监测和控制。
钻孔时应匀速钻进,并严格控制钻进给进力和钻进方向。钻进应保持钻头正确姿态,发生偏差应及时纠正,且采用小角度逐步纠偏;钻孔的轨迹偏差不得大于终孔直径,超出误差允许范围宜退回进行纠偏。
第一根钻杆入土钻进时,应采取轻压慢转的方式,稳定钻进导入位置和保证入土角,且入土段和出土段应为直线钻进,其直线长度宜控制在20m左右。
②扩孔、清孔施工要点:
b.扩孔方式;分次扩孔时每次回扩的级差宜控制在100〜150mm,终孔孔径宜控制在回拖管节外径的1.2〜1.5倍。
c.扩孔应严格控制回拉力、转速、泥浆流量等技术参数,确保成孔稳定和线形要求,无塌孔、缩孔等现象。
③管线铺设施工要点:
回拖应从出土点向入土点连续进行,应采用匀速慢拉的方法,严禁硬拉硬拖,严格控制钻机回拖力、扭矩、泥浆流量、回拖速率等技术参数。回拖过程中应有发送装置,避免管段与地面直接接触和减小摩擦力;发送装置可采用水力发送沟、滚筒管架发送道等形式,并确保进入地层前的管段曲率半径在允许范围内。
④定向钻施工的泥浆(液)配制要点:
⑤出现下列情况时必须停止作业,待问题解决后方可继续作业:
2)夯管施工
夯进的管道应为钢管,在燃气管道铺设中,夯进管道一般作为钢套管使用。夯管长度一般不超过80m。
(1)一般要求
②穿越城市道路时夯管覆土不小于2倍管径,且不得小于1.0m。
(2)夯进施工前准备要点:
(3)夯进施工要点
①开始夯进时应先进行试夯,试夯长度宜为3〜5m,试夯时应控制供气量慢速夯进,正常夯进时可增加供气量。
首节管宜设置管靴,管靴外径宜大于被夯管外径15-25mm,管靴内径宜小于被夯管内径15-25mm。管靴后宜设置减阻泥浆注浆孔。夯进中宜采取在管外壁注润滑液或涂抹润滑脂等减阻措施。
2.管道敷设技术
1)埋地钢质燃气管道安装
(1)管道安装基本要求
①地下燃气管道不得影响周边建筑物的结构安全,不得从建筑物和大型构筑物(不含架空的建筑物和大型构筑物)的下面穿越。
②地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求
埋设在机动车道下时,最小直埋深度不得小于0.9m;人行道及田地下的最小直埋深度不应小于0.6m。
③地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越,且不宜与其他管道或电缆同沟敷设。
⑤燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道时应符合下列要求:
a.穿越铁路或高速公路的燃气管道,其外应加套管,并提高绝缘防腐等级。
b.穿越铁路的燃气管道的套管,应符合下列要求:
套管埋设的深度应符合铁路管理部门的要求;宜采用钢管或钢筋混凝土管;内径应比燃气管道外径大100mm以上;两端与燃气管的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封,其一端应装设检漏管;端部距路堤坡脚外的距离不应小于2.0m。
c.燃气管道穿越电车轨道或城镇主要干道时,宜敷设在套管或管沟内;穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车轨道或城镇主要干道的燃气管道的套管或管沟,应符合下列要求:
套管内径应比燃气管道外径大100mm以上,套管或管沟两端应密封,在重要地段的套管或管沟端部宜安装检漏管;套管或管沟端部距电车道边轨不应小于2.0m,距道路边缘不应小于1.0m。
⑥燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道。
⑦燃气管道通过河流时,可采用穿越河底或管桥跨越的形式。当条件许可时,也可利用道路桥梁跨越河流,但应符合下列要求:
随桥梁跨越河流的燃气管道,其输气压力不应大于0.4MPa;
当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时,必须采取安全防护措施,燃气管道随桥梁敷设可采取的安全防护措施如下:
a.敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,对焊缝进行100%无损检测。
b.跨越通航河流的燃气管道管底高程,应符合通航净空的要求,管架外侧应设置护桩。
c.在确定管道位置时,应与随桥敷设的其他可燃气体管道保持一定间距。
d.管道应设置必要的补偿和减震措施。
e.过河架空的燃气管道向下弯曲时,向下弯曲部分与水平管夹角宜采用45°形式。
f.对管道应做较高等级的防腐保护。
g.采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置。
⑧燃气管道穿越河底时,应符合下列要求
a.燃气管宜采用钢管。
b.燃气管道至河床的覆土厚度应根据水流冲刷条件及规划河床标高确定,对于通航河流,还应满足疏浚和投锚深度要求。
d.在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。
e.燃气管道对接安装引起的误差不得大于3°,否则应设置弯管;次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
(2)对口焊接的基本要求
④对口时将两管道纵向焊缝(螺旋焊缝)相互错开,间距应不小于100mm弧长。
⑤对口完成后应立即进行定位焊,定位焊的焊条应与管口焊接焊条材质相同,定位焊的厚度与坡口第一层焊接厚度相近,但不应超过管壁厚度的70%,焊缝根部必须焊透,定位焊应均匀、对称,总长度不应小于焊道总长度的50%。钢管的纵向焊缝(螺旋焊缝)端部不得进行定位焊。
⑥定位焊完毕拆除对口器,进行焊口编号,对好的口必须当天焊完。
(3)钢管防腐的做法
现场施工时,钢管防腐主要为对焊口处防腐处理。对焊口的处理要求如下:
①现场无损检测完成及分段强度试验后进行补口防腐。其等级不低于Sa2.5级。
③焊口防腐后应用电火花检漏仪检查,出现击穿针孔时,应加强防腐并做好记录。
⑤弯头及焊缝防腐可采用冷涂方式,其厚度、防腐层数与直管段相同,防腐层表层固化2h后进行电火花仪检测。
(4)新建燃气管道阴极保护系统的施工
2)聚乙烯燃气管道安装
(1)聚乙烯管道优缺点,
与传统金属管材相比,聚乙烯管道具有重量轻、耐腐蚀、阻力小、柔韧性好、节约能源、安装方便、造价低等优点。另外一个优点是可缠绕,可做深沟熔接,可使管材顺着深沟蜿蜒敷设,减少接头数量,抗内、外部及微生物的侵蚀,内壁光滑且流动阻力小,导电性弱,无须外层保护及防腐,有较好的气密性,气体渗透率低,维修费用低,经济优势明显。
但与钢管相比,聚乙烯管也有使用范围小、易老化、承压能力低、抗破坏能力差等缺点,所以聚乙烯管材一般用于中、低压燃气管道中,但不得用于室外明设的输配管道。
(2)聚乙烯燃气管材、管件和阀门应符合的要求
①聚乙烯管材、管件和阀门进场检验:
聚乙烯管材、管件和阀门应符合国家现行标准的规定。接收管材、管件和阀门时,应按有关标准进行检查。
当存在异议时,应委托具有资质的第三方进行复验。
②聚乙烯管材、管件和阀门贮存:
a.管材、管件和阀门应按不同类型、规格和尺寸分别存放,并应遵照“先进先出”的原则。
c.管材、管件和阀门应远离热源,严禁与油类或化学品混合存放。
d.管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上,管口应封堵。当直管采用梯形堆放或两侧加支撑保护的矩形堆放时,堆放高度不宜超过1.5m;当直管采用分层货架存放时,每层货架高度不宜超过1m。
e.管件和阀门应成箱存放在货架上或叠放在平整地面上;当成箱叠放时,高度不宜超过1.5m。在使用前,不得拆除密封包装。
f.从生产到使用期间,管材存放时间不超过4年、密封包装的管件存放时间不超过6年。
(3)聚乙烯管材、管件和阀门连接方式的选择
③不同级别(PE80与PE100)、熔体质量流动速率差值大于等于0.5g/10min(190℃,5kg)、焊接端部标准尺寸比(SDR)不同、公称外径小于90mm或壁厚小于6mm的聚乙烯管材、管件和阀门,应采用电熔连接。
(4)聚乙烯管材、管件和阀门连接要点
(5)聚乙烯燃气管道埋地敷设应符合下列要求
3.管道回填及警示带敷设
1)沟槽回填
(1)不得采用有机物、冻土、垃圾、木材等材料回填。管道两侧及管顶以上0.5m内应采用砂土或素土,回填土,不得含有碎石、砖块等杂物,且不得采用灰土回填。距管顶0.5m以上的回填土中的石块不得大于10%、直径不得大于0.1m,且均匀分布。
(2)沟槽的支撑应在管道两侧及管顶以上0.5m回填完毕并压实后,在保证安全的前提下拆除,并应采用细砂填实缝隙。
(3)沟槽回填时,应先回填管底局部悬空部位,再回填管顶两侧。
(4)回填土应分层压实,每层虚铺厚度宜为0.2〜0.3m,管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土必须采用人工压实,管顶0.5m以上的回填土可采用小型机械压实,每层虚铺厚度宜为0.25〜0.4m。
(5)回填土压实后,应分层检查密实度,并做好回填记录。
2)钢管警示带敷设
(1)埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带。警示带敷设前应将敷设面压平,并平整地敷设在管道的正上方且距管顶的距离宜为0.3〜0.5m,但不得敷设于路基和路面里。
3)聚乙烯管道警示装置敷设
聚乙烯管道敷设随管走向敷设示踪线、警示带、保护板,设置地面标志。
4.燃气管道附属设备安装
为了保证管网的安全运行,并考虑到检修、接线的需要,在管道的适当地点设置必要的附属设备。这些设备包括阀门、补偿器、凝水缸、放散管等。
1)阀门
(1)阀门特性
③阀体上通常有标志,箭头所指方向即介质的流向,必须特别注意,不得装反。
④要求介质单向流通的阀门有:安全阀、减压阀、止回阀等。
(潘老师口诀:安全减脂)
⑤要求介质由下而上通过阀座的阀门有截止阀等,其作用是为了便于开启和检修。
(2)阀门安装要求
③阀门手轮不得向下;落地阀门手轮朝上,不得歪斜;在工艺允许的前提下,阀门手轮宜位于齐胸高,以便于启阀;明杆阐阀不要安装在地下,以防腐蚀。
④安装位置有特殊要求的阀门,如减压阀要求直立地安装在水平管道上,不得倾斜;安全阀也应垂直安装。
⑤安装时,与阀门连接的法兰应保持平行,其偏差不应大于法兰外径的1.5‰,且不得大于2mm。
2)补偿器
(1)补偿器特性
①补偿器作用是消除管段的胀缩应力。
②通常安装在架空管道上。
(2)安装要求
①补偿器常安装在阀门的下侧(按气流方向),利用其伸缩性能,方便阀门的拆卸和检修。
3)绝缘接头与绝缘法兰
(1)安装环境要求
①埋地的绝缘接头应位于管道的水平或竖直管段上,不应安装在常年积水或管道走向的低洼处。
②绝缘接头、绝缘法兰的安装位置应便于检查和维护,宜设置在进、出场站紧急关断阀(ESD阀)组外。
③绝缘接头、绝缘法兰与管件之间宜有不少于6倍公称直径且不小于3m的距离。
④绝缘接头、绝缘法兰安装两端12m范围内不宜有待焊接死口。
⑤绝缘接头、绝缘法兰不应作为应力变形的补偿器、补偿件。
(2)安装焊接要求
4)凝水缸与放散管
(1)凝水缸
②管道敷设时应有一定坡度,以便在低处设凝水缸,将汇集的水或油排出。
(2)放散管
③放散管应装在最高点和每个阀门之前(按燃气流动方向)。放散管上安装球阀,燃气管道正常运行中必须关闭。
5)阀门井
为保证管网的安全与操作方便,燃气管道的地下阀门宜设置阀门井。
5.2.3 燃气管道功能性试验
燃气管道安装完成后,应依次进行清扫、强度试验、严密性试验。采用水平定向钻施工的管道,在回拖前对预制完成的管道进行强度试验,回拖完成后按照设计要求进行严密性试验。
1.管道吹扫
管道及其附件组装完成并在试压前,应按设计要求进行气体吹扫或清管球清扫。管道吹扫按先主管后支管的顺序进行吹扫。
气体吹扫每次吹扫钢质管道长度不宜大于500m,聚乙烯管道每次吹扫长度不宜大于1000m。
吹扫压力不应大于0.3MPa;当采用PE80、SDR17系列的聚乙烯管材时,吹扫压力不应大于0.2MPa。
气体流速宜大于20m/s,且不应大于30m/s,当目测吹扫排气无烟尘时,应在排气口设置白布或涂白漆的木靶板检验,5min内靶上无铁锈、尘土、水或其他杂物可判定为合格。
2.强度试验
1)试验前应具备条件
①强度试验压力和介质应符合表的要求。
②管道应分段进行压力试验,试验管道分段最大长度应符合表的要求。
(4)对验收合格后超过半年才投入运行且未进行保压的管道,钢质管道重新进行吹扫和严密性试验;聚乙烯管道应重新进行严密性试验。
(5)埋地管道回填土宜回填至管上方0.5m以上,并留出焊口。
2)气压试验
强度试验应缓慢升压。采用气体介质时,升压速度小于0.1MPa/min,当压力升到试验压力的10%时,应至少稳压5min,当无泄漏或异常,继续缓慢升压至试验压力的50%,进行稳压检查,随后按每次10%的试验压力逐次检查,无泄漏、无异常,直至升压至试验压力后稳压1h,无持续压力降为合格。
3)水压试验
(1)当输配钢质管道设计压力大于0.8MPa时,试验介质应为清洁水,试验压力不得低于1.5倍设计压力。
(2)试验压力应缓慢升压,当压力升至试验压力的30%和60%时,分别进行检查,如无泄漏、无异常,继续升压至试验压力,然后稳压lh后,观察压力计,无变形,无压力降为合格。
(3)水压试验合格后,应及时将管道中的水放(抽)净,并按要求进行管道吹扫。
3.严密性试验
输配管道和厂站工艺管道均应在强度试验合格后进行严密性试验。
1)试验压力应满足下列要求
(1)低压管道严密性试验压力为设计压力,且不小于5kPa。
(2)中压及以上管道严密性试验压力为设计压力,且不应小于0.1MPa。
2)试验
(2)设计压力大于0.8MPa的管道试压,压力缓慢上升至30%和60%试验压力时,应分别稳压30min,并检查系统有无异常情况,如无异常情况继续升压。
(3)稳压的持续时间应为24h,每小时记录不应少于1次,修正压力降小于133Pa为合格。修正压力降应按公式(5.2-3)确定:
5.4 城市管道工程安全质量控制
5.4.1 城市管道工程安全技术控制要点
1.一般要求
2.土方及沟槽施工安全控制
3.管道安装施工安全控制
4.不开槽管道施工安全控制
(6)采用起重设备或垂直运输系统:
①起重设备必须经过起重荷载计算。
③起重作业前应试吊,吊离地面100mm左右时,应检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全后方可起吊;起吊时工作井内严禁站人,当吊运重物下井距作业面底部小于500mm时,操作人员方可近前工作。
④严禁超负荷使用。
⑤工作井上、下作业时必须有联络信号。
5.监测
5.4.2 城市管道工程质量控制要点
1.城市给水、排水管道施工质量控制
1)城市管道工程质量控制指标
(1)土石方与基础主要控制项目(略)
(2)开槽施工管道主要控制项目(略)
(3)不开槽施工管道主要控制项目(略)
(4)燃气管道、热力管道的主控项目(略)
2.管道施工质量控制要点
(1)沟槽开挖与地基处理应符合下列要求
(2)管道施工
④聚乙烯燃气管道连接注意事项:
e.燃气管道聚乙烯管热熔连接的焊接接头连接完成后,应对接头进行100%卷边对称性和接头对正性检验,并应对开挖敷设不少于15%的接头进行卷边切除检验。水平定向钻非开挖施工应进行100%接头卷边切除检验。
⑥热力管道支、吊架安装:
a.支、吊架安装位置应正确,标高和坡度应符合设计要求,安装应平整,埋设应牢固;支架结构接触面应洁净、平整;导向支架、滑动支架、滚动支架和吊架不得有歪斜及卡涩现象。
b.活动支架的偏移方向、偏移量及导向性能应符合设计要求。
c.管道支、吊架安装的高程应符合设计要求,其允许偏差为-10〜0mm。
(3)沟槽回填质量控制
①一般要求:
②柔性管道回填施工质量控制是柔性管道工程施工质量控制的关键。除一般要以外柔性管道回填还应符合以下要求:
a.柔性管道回填前应选取长度为一个井段或不少于50m的试验段,按设计要求选择回填材料,特别是管道周围回填需用中粗砂;明确压实遍数、压实工具、虚铺厚度和含水量。
b.管道两侧和管顶以上500mm范围内的回填材料,应由沟槽两侧对称运入槽内,不得直接扔在管道上;回填其他部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入。
c.管基有效支承角范围内应采用中粗砂填充密实,与管壁紧密接触,不得用土或其他材料填充。
d.压实时,管道两侧应对称进行,且不得使管道产生位移或损伤。
e.同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面位于同一高程时,管道之间的回填压实应与管道与槽壁之间的回填压实对称进行;基础底面的高程不同时,应先回填基础较低的沟槽;当回填至较高基础底面高程后,再进行回填。
f.分段回填压实时,相邻段的接槎应呈台阶形,且不得漏夯。
g.采用轻型压实设备时,应夯夯相连。
5.4.3 城市管道工程季节性施工措施
1.冬期施工措施
2.雨期施工措施
雨期施工应符合下列要求:
(1)工程材料应有防雨、防潮措施,施工场地及生活区应有排水措施,施工机械设备应有防雷、防触电措施;雨期施工应分期、分段、分片施工,工作面不宜过大,宜采取流水施工。
(2)基坑周边应设置挡水墙,基坑外应设置截水沟,防止地面水流入。基坑内应设置集水井,并应配备足够的抽水设备;基坑坑底挖至设计标高后,应及时进行结构施工,防止泡槽(换填)。
(3)雨期施工宜采取加强边坡支护,或适当放大边坡坡度。
(4)沟槽开挖前,施工现场应设置排水疏导线路;宜先下游后上游安排施工,应缩短开槽长度,快速施工。
3.高温期施工措施
5.3 城市供热管道工程
5.3.1 供热管道的分类
1.按热媒种类分类
蒸汽管网
(1)工作压力小于或等于1.6MPa,介质设计温度小于或等于350°C的蒸汽管网。
热水管网
(2)工作压力小于或等于2.5MPa,介质设计温度小于或等于200°C的热水管网。
2.按所处位置分类
一级管网
二级管网
3.按敷设方式分类
架空敷设
管沟敷设
直埋敷设
4.按供回方向分类
供水管
回水管
5.3.2 供热管道、附件及设施施工技术
1.供热管道施工与安装要求
常用的供热管道施工方法也有开槽法和不开槽法,开槽法施工可参考本书5.1.1中相关内容,热力管道常用不开槽法的有浅埋暗挖法和盾构法、顶管法、定向钻法。
1)技术准备
2)物资设备准备
(2)阀门应有制造厂的产品合格证。一级管网主干线所用阀门及与一级管网主干线直接相连通的阀门,支干线首端和供热站入口处起关闭、保护作用的阀门及其他重要阀门,应进行强度和严密性试验,合格后方可使用。
3)工程测量
4)施工准备
(3)开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据当地工程地质资料,采取降水或地下水控制措施。降水之前,应按当地水务或建设主管部门的规定,将降水方案报批或组织进行专家论证。在降水施工的同时,应做好降水监测、环境影响监测和防治,以及水土资源的保护工作。
5)管道材料与连接要求
为保证管道安装工程质量,焊接施工单位应符合下列要求:
(1)应有负责焊接工艺的焊接技术人员、检査人员和检验人员。
(2)应有符合焊接工艺要求的焊接设备且性能应稳定可靠。
(3)应有保证焊接工程质量达到标准的措施。
6)管道安装前的准备工作
7)预制直埋管道安装施工要点
(1)预制直埋管道堆放时不得大于3层,且高度不得大于2m。
(7)预制直埋管道的监测系统与管道安装同时进行,安装接头处的信号线前先清理直埋管两端潮湿的保温材料,连接完毕并检测合格后方可进行接头保温。
(9)接头的外护层安装完成后,必须全部进行气密性检验。气密性合格标准:气密性检验的压力应为0.02MPa;保压时间不应小于2min;压力稳定后应采用涂上肥皂水的方法检查,无气泡为合格。
8)管沟及地上管道安装施工要点
(4)管口对接时,应在距接口两端各200mm处测量管道平直度,允许偏差0〜1mm,对接管道的全长范围内,最大偏差值应不超过10mm。对口焊接前,应重点检验坡口质量、对口间隙、错边量、纵焊缝位置等。
(潘老师口诀:对错纵坡)
(5)管道穿过基础、墙体、楼板处,应安装套管,管道的焊口及保温接口不得置于墙壁中和套管中,套管与管道之间的空隙应用柔性材料填塞。当穿墙时,套管的两侧与墙面的距离应大于20mm;当穿楼板时,套管高出楼板面的距离应大于50mm。
(8)采用偏心异径管(大小头)时,蒸汽管道的变径应管底相平(俗称底平)安装在水平管路上,以便于排出管内冷凝水;热水管道变径应管顶相平(俗称顶平)安装在水平管路上,以利于排出管内空气。
2.供热管网附件安装
1)支架吊架安装
(1)固定支架
固定支架主要用于固定管道,均匀分配补偿器之间管道的伸缩量,保证补偿器正常工作,多设置在补偿器和附件旁。固定支架承受作用力较为复杂,不仅承受管道、附件、管内介质及保温结构的重量,同时还承受管道因温度、压力的影响而产生的轴向伸缩推力和变形应力,并将作用力传递到支承结构。
固定支架必须严格安装在设计位置,位置应正确,埋设平整,与土建结构结合牢固。支架处管道不得有环向焊缝,固定支架不得与管道直接焊接固定。固定支架处的固定卡板,只允许与管道焊接,严禁与固定支架结构焊接。
(2)活动支架
(3)支架、吊架制作和安装基本要求
④支架、吊架安装的位置应正确,标高和坡度应符合设计要求,管道支架支撑面的标高可采用加设金属垫板的方式进行调整,但金属垫板不得大于两层,并与预埋钢板或钢结构进行焊接。
⑤弹簧吊架安装高度应按设计要求进行调整,弹簧的临时固定件,应在管道安装、试压、保温完成后拆除。
⑧有轴向补偿器的管段,补偿器安装前,管道和固定支架不得进行固定。
2)补偿器安装
(1)补偿器
①补偿器的作用:
设置于管道上的补偿器的作用是:补偿因供热管道升温导致的管道热伸长,从而释放温度变形,消除温度应力,避免因热伸长或温度应力的作用而引起管道变形或破坏,以确保管网运行安全。
上述补偿器中,自然补偿器、方形补偿器和波纹管补偿器利用补偿材料的变形吸收热伸长,而套筒式补偿器和球形补偿器则利用管道的位移来吸收热伸长
(潘老师口诀:自播放+球套)
④补偿器安装要点:
a.有补偿器装置的管段,补偿器安装前,管道和固定支架之间不得进行固定。补偿器的临时固定装置在管道安装、试压、保温完毕后,应将紧固件松开,保证在使用中可自由伸缩。
b. 在靠近补偿器的两端,应设置导向支架,保证运行时管道沿轴线方向自由伸缩。
c.当安装时的环境温度低于补偿零点(设计的最高温度与最低温度差值的1/2)时,应对补偿器进行预拉伸,拉伸的具体数值应符合设计文件的要求。经过预拉伸的补偿器,在安装及保温过程中应采取措施保证预拉伸不被释放。
g.采用直埋补偿器时,在回填后其固定端应可靠锚固,活动端应能自由变形。
3)法兰安装
②两个法兰连接端面应保持平行,偏差不大于法兰外径的1.5%,且不得大于2mm;不得采用加偏垫、多层垫或加强力拧紧法兰一侧螺栓的方法来消除法兰接口端面的偏差。
⑤不得采用先加垫片并拧紧法兰螺栓,再焊接法兰焊口的方式进行法兰安装焊接。
⑧法兰连接应使用同一规格的螺栓,紧固后丝扣外露长度应为2〜3倍螺距,需要用垫圈调整时,每个螺栓只能采用一个垫圈。
⑨法兰距支架或墙面的净距不应小于200mm。
4)阀门安装
①阀门的作用:
②阀门的类型和特点:
③阀门安装要点:
a. 阀门吊装搬运时,钢丝绳应拴在法兰处,不得拴在手轮或阀杆上。
b.阀门的开关手轮应放在便于操作的位置,水平安装的闸阀、截止阀的阀杆应处于上半周范围内。安全阀应垂直安装。
c.当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时,阀门应在关闭状态下安装,以防止异物进入阀门密封座。当阀门与管道以焊接方式连接时,宜采用氩弧焊打底,这是因为氩弧焊所引起的变形小,飞溅少,背面透度均匀,表面光洁、整齐,很少产生缺陷;另外,焊接时阀门不得关闭,以防止受热变形和因焊接而造成密封面损伤,焊机地线应搭在同侧焊口的钢管上,严禁搭在阀体上。
3.换热站设施安装
(1)换热站作用
(2)换热站设备的安装要点
③管道及设备安装前,土建施工单位、工艺安装单位和监理单位应对预埋吊点的数量与位置以及设备基础位置、表面质量、几何尺寸、标高及混凝土质量,预留孔洞的位置、尺寸、标高等共同复核检查,并办理书面交验手续。
⑤设备基础地脚螺栓底部锚固环钩的外缘与预留孔壁和孔底的距离不得小于15mm,拧紧螺母后,螺栓外露长度应为2〜5倍螺距;灌注地脚螺栓使用的细石混凝土(或水泥砂浆)强度等级应比基础混凝土的强度等级提升一级;拧紧地脚螺栓时,灌注混凝土的强度应不小于设计强度的75%。
⑨泵的吸入管道和输出管道应有各自独立、牢固的支架,泵不得直接承受系统管道、阀门等的重量和附加力矩。
⑩蒸汽管道和设备上的安全阀应有通向室外的排汽管,热水管道和设备上的安全阀应有接到安全地点的排水管,在排汽管和排水管上不得装设阀门。
⑫当换热站及有水处理设备的泵站启动时应先运行水处理设备。泵在额定工况下连续试运转时间不应少于2h。
5.3.3 供热管道功能性试验
1.供热管道功能性试验的内容
一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验。换热站(含中继泵站)内系统应进行严密性试验。
强度试验应在试验段内的管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行;严密性试验应在试验范围内的管道工程全部安装完成后进行,其试验长度宜为一个完整的设计施工段。
供热管网工程水压试验应以清洁水作为试验介质。对地面高差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。热水管道的试验压力应为最高点的压力,但最低点的压力不得超过管道及设备所能承受的额定压力。
2.强度试验和严密性试验
1)试验前的准备工作
(2)强度试验前焊接外观质量和无损检测已合格,管道安装使用的材料设备资料齐全;严密性试验前,一个完整的设计施工段已经完成管道和设备安装,且经强度试验合格。
2)强度试验的实施要点
(1)强度试验应在试验段内的管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行。
(2)压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
(3)强度试验压力为1.5倍设计压力,且不得小于0.6MPa。充水时应排净系统内的气体,在试验压力下稳压10min,检查无渗漏、无压力降后降至设计压力,在设计压力下稳压30min,检查无渗漏、无压力降为合格。
3)严密性试验的实施要点
(1)严密性试验应在试验范围内的管道、支架、设备全部安装完毕,且固定支架的混凝土已达到设计强度,管道自由端临时加固完成后进行。
(2)对于换热站内管道和设备的严密性试验,试验前还需确保安全阀、爆破片及仪表组件等已拆除或加盲板隔离,加盲板处有明显的标记并做记录,安全阀全开,填料密实。
(3)压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
(4)严密性试验压力为设计压力的1.25倍,且不小于0.6MPa。一级管网和换热站内管道及设备,在试验压力下稳压1h,前后压降不大于0.05MPa,检查管道、焊缝、管路附件及设备无渗漏,固定支架无明显变形,则为合格;二级管网在试验压力下稳压30min,前后压降不大于0.05MPa,且管道、焊缝、管路附件及设备无渗漏,固定支架无明显变形的为合格。
3.清洗
(1)供热管网的清洗应在试运行前进行。
(2)清洗方法应根据设计及供热管网的运行要求、介质类别而定。可分为人工清洗、水力冲洗和气体吹洗。当采用人工清洗时,管道的公称直径应大于或等于DN800mm;蒸汽管道应采用蒸汽吹洗。
(4)清洗前,应将系统内的减压器、疏水器、流量计和流量孔板(或喷嘴)、滤网、温度计的插入管、调节阀芯和止回阀芯等拆下并妥善存放,待清洗结束后方可复装。
(7)供热的供水和回水管道及给水和凝结水管道,必须用清水冲洗。
(8)供热管道用水冲洗应符合下列要求:
①冲洗应按主干线、支干线、支线分别进行,二级管网应单独进行冲洗。冲洗前应先满水浸泡管道。冲洗水流方向应与设计的介质流向一致。
②冲洗进水管的截面积不得小于被冲洗管截面积的50%,排水管截面积不得小于进水管截面积。
③冲洗应连续进行,管内的平均流速不应低于1m/s。排水时,管内不得形成负压。
(9)供热管道用蒸汽吹洗应符合下列要求:
①蒸汽吹洗排汽管的管径应按设计计算确定,吹洗口及吹洗箱应按设计要求加固。
②蒸汽吹洗的排汽管应引出室外(或检查室外),管口不得朝下并应设临时固定支架,以承受吹洗时的反作用力。
③吹洗出口管在有条件的情况下,以斜上方45°为宜。距出口100m范围内,不得有人工作或怕烫的建筑物。必须划定安全区、设置标志,在整个吹洗作业过程中,应有专人值守。
④为了管道安全运行,蒸汽吹洗前应先缓慢升温进行暖管,暖管速度不宜过快,并应及时疏水。暖管时阀门的开启要缓慢进行,避免汽锤现象,并应检查管道的热伸长,检查补偿器、管路附件及设备等工作情况,恒温1h达到设计要求后进行吹洗。
⑤吹洗压力不应大于管道工作压力的75%。
⑥吹洗次数应为2〜3次,每次的间隔时间宜为20〜30min。
4.试运行
试运行在单位工程验收合格,完成管道清洗并且热源已具备供热条件后进行。试运行前需要编制试运行方案,并要在建设单位、设计单位认可的条件下连续运行72h。试运行中应对管道及设备进行全面检查,特别要重点检查支架的工作状况。