013--管道工程的施工程序和要求

2023年二建机电复习013--管道工程的施工程序和要求，其中管道组成件——用以连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件等。

管道工程施工程序和要求

• 管道分类
  • 按材质分类： 金属管道、非金属管道
    • （金属管道）
    • （非金属管道）
  • 按设计压力分类： 真空（P<0MPa）、低压（0£P£1.6MPa）、中压（1.6<P£10MPa）、高压（10<P£100MPa）、超高压（P>100MPa）
  • 按输送介质的温度分类： 低温（t£-40℃）、常温（-40℃<t£120℃）、中温(120℃<t£450℃)、高温（t>450℃）
  • 按照输入介质： 给水排水管道、压缩空气管道、氢气管道、氧气管道、乙炔管道、热力管道、燃气管道、燃油管道、剧毒流体管道、有毒流体管道、酸碱管道、锅炉管道、制冷管道、净化纯气管道、纯水管道等。
  • 按政府监管： 1.压力管道（GA1、GA2、GB1、GB2、GC1、GC2、GCD等）； 2.非压力管道，未列入《特种设备目录》和其他特殊要求的管道。（如：消防水管道、生产循环水管道、雨水管道、排污管道等）
    • 根据介质的状态、火灾危险性、毒性、腐蚀性、设计温度、设计压力【温压毒火腐（文雅毒伙夫）】等因素可将压力管道的级别（市场监管总局关于特种设备行政许可有关事项的公告【最新版为2021年版】）压力分类如下：
    • 压力管道安全管理与监察规定(劳部发[1996]140号)第三十九条： 本规定用语： （一） 工业管道系指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。 （二） 公用管道系指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。 （三） 长输管道系指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。
      • 
• 管道组成
  • 按照GB 50316—2000（2008年版）《工业金属管道设计规范》，管道、管道组成件的解释如下： 管道——由管道组成件、管道支吊架等组成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。 管道组成件——用以连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件等。其中管道特殊件指非普通标准组成件，系按工程设计条件特殊制造的管道组成件，包括：膨胀节、补偿器、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。 GB 50316—2000（2008年版）《工业金属管道设计规范》中没有给出“管件”的概念，笔者通过参考其他相关规范，对“管件”的概念进行了总结： 管件——管道系统中起连接、变向、分流、密封等作用的零部件的统称，包括弯头、弯管、三通、异径管、管封头等。 例如：论文中“在阀门井内设有阀门、补偿器等管件”是错误的，因为根据以上的分析，阀门、补偿器不属于管件，因此要改为“在阀门井内设有阀门、补偿器等管道组成件”。
  • 管道组成件是用于连接或装配管道的元件。（装配件、组成件）【组成管道本体】
    • 包括管子、管件、法兰、密封件、紧固件、阀门、安全附件以及膨胀节、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器、管路中的节流装置、仪表和分离器等。
  • 管道支承件【支撑固定管道的附件】
    • 将管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载荷、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上去的管道元件。 包括：吊杆、弹簧支吊架、恒力支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座、滑动支架、管吊、吊耳、卡环、管夹、U形夹和夹板等。
• 施工顺序
  • 按照管道施工先地下后地上，先低后高，先大口径后小口径等进行策划施工顺序。
• 施工程序和技术要求（备土支道附段安，检试热情档徒手）
  • 施工准备
    • 从人材机料法环去考虑【所有的施工准备都可以类似考虑】： 【人】--证书+资格+培训+警示教育等等 1、施工人员已按有关规定考核合格。 【机】--辅助施工用+监测测量用 2、用于管道施工的机械、工器具应安全可靠； 计量器具应检定合格并在有效期内。 【法】--工艺、图纸、施工方案及焊接工艺、应急预案 3、施工图纸和相关技术文件应齐全，并已按规定程序进行设计交底和图纸会审。 4、施工组织设计或施工方案已经批准，已有适宜齐全的焊接工艺评定报告，编制批准了焊接作业指导书，并已进行技术和安全交底。 5、针对可能发生的生产安全事故，编制批准了应急处置方案。 【法】--开工手续、开工许可证、压力管道监督告知、合同 6、已办理工程开工文件（施工许可证）。 7、压力管道施工前，应向工程所在地的市场监督管理部门办理书面告知，并应接受监督单位及检验机构的监督检验。
  • 配合土建预留、预埋、测量：略
  • 管道支吊架预制：略
  • 附件、法兰加工、阀门检验
    • 当对管道元件或材料的性能数据或检验结果有异议时，在异议未解决之前，该批管道元件或材料不得使用。
    • 管道组成件的产品质量证明文件包括产品合格证 和 质量证明书。 质量证明文件应盖有制造单位质量检验章。 实行监督检验的管道元件，还应提供特种设备检验检测机构出具的监督检验证书。 【三证一章】
    • 铬钼合金钢、含镍合金钢、镍及镍合金、不锈钢、钛及钛合金材料的管道组成件，应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查，并做好标识。【二建机电只有绝缘油是色谱分析，其他都是光谱分析】 材质为不锈钢、有色金属的管道元件和材料，在运输和储存期间不得与碳素钢、低合金钢直接接触。【防止电化学反应】
      • 质谱： 分析分子、原子、或原子团的质量的，可以推测物质的组成，一般用于定性分析较多，也可定量。 色谱： 是一种兼顾分离与定量分析的手段，可分辨样品中的不同物质。 光谱： 定性分析，确定样品中主要基团，确定物质类别。从红外到X射线，都是光谱，其应用范围差别很大，是对分子或原子的光谱性质进行分析解析的。 波谱：通常指四大波谱，核磁共振（NMR）,物质粒子的质量谱-质谱（MS）,振动光谱-红外/拉曼(IR/Raman）,电子跃迁-紫外（UV）。 光谱分析： 光谱分析是一种利用光学或物理方法测定物质的光谱特征的技术，通过测量样品在吸收特定波长的光后所产生的吸收光谱的变化来确定样品的成分。 对于钢管而言，主要化学成分有C、SiO2、Mn等几种元素，这些元素的含量决定了其化学性质和机械性能。 1、C：主要作用是增加钢材的硬度强度及弹性模量； 2、SiO2：主要用于提高钢材表面耐磨性及抗腐蚀能力； 3、Mn：主要起改善钢材淬透性和韧性以及焊接性能的作用；此外还能降低生产成本和提高产品质量。 由于钢管具有上述特性，因此对它的质量要求较高（如含碳量必须控制在0.12%以下），而普通消费者无法用肉眼分辨出它所含有的杂质成分是否超标。 目前市场上销售的钢管主要有两种类型：一种是热轧直缝管（简称直缝焊管），另一种是螺旋埋弧焊管（简称螺旋焊管）。
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    • 设计文件规定进行低温冲击韧性试验的管道元件或材料，进行晶间腐蚀试验的不锈钢、镍及镍合金的管道元件和材料，供货方应提供低温冲击韧性、晶间腐蚀性试验结果的文件，且试验结果不得低于设计文件的规定。
      • 冲击韧性： 冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向，是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力，一般由冲击韧性值（ak）和冲击功（Ak）表示，其单位分别为J/cm2和J（焦耳）。影响钢材冲击韧性的因素有材料的化学成分、热处理状态、冶炼方法、内在缺陷、加工工艺及环境温度。 晶间腐蚀： 晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工业的一个重大问题。
    • 阀门检验
      • 1、阀门应进行壳体压力试验和密封试验，壳体压力试验和密封试验应以洁净水为介质，不锈钢阀门试验时，水中的的氯离子含量不得超过25ppm。 2、阀门的壳体试验压力为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.5倍； 密封试验压力应为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.1倍； 试验持续时间不得少于5min。 无特殊规定时，试验介质温度应为5-40℃，当低于5℃时，应采取升温措施。 3、安全阀的校验，按规定进行整定压力调整和密封试验。 【压力、密封两个试验】
  • 管段预制
    • 卷管制作技术要求【一个原则：焊缝处强度弱于其他处，尽量远离焊缝】
      • (1)卷管同一筒节两纵焊缝间距不应小于200mm。
        • 如果，左图该筒节有两条纵向焊缝，两条纵向焊缝的间距不应小于200mm。【可以等于200mm】
      • (2)卷管组对时，相邻筒节两纵焊缝间距应大于100mm。
        • 卷管组对时，相邻筒节两纵焊缝间距应【大于？按教材吧】100mm。 只有这里是大于，其他几个都可以等于。
      • (3)有加固环、板的卷管： A：加固环、板的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于100mm； （加固环、板的纵焊缝离卷管纵向焊缝远一点【相互平行】） B：加固环、板距离卷管的环焊缝间距不应小于50mm。 （离卷管边缘距离筒节间环焊缝远一点【相互垂直】）
      • (4)卷管校圆样板的弧长应为管子周长的1/6-1/4。
    • 弯管制作技术要求
      • 弯管弯曲半径无设计文件规定时， 高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的5倍， 其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍。
    • 斜接弯头制作技术要求
      • 1、斜接弯头的组成形式应符合图的规定。公称尺寸大于400mm的斜接弯头可增加中节数量，其内侧的最小宽度不得小于50mm。 2、斜接弯头的焊接接头应采用全焊透焊缝。当公称尺寸大于或等于600mm时，宜在管内进行封底焊。 3、斜接弯头的周长允许偏差应符合下列规定： 1)当公称尺寸大于1000mm时，允许偏差为±6mm；（管子粗可以放宽些） 2)当公称尺寸等于或小于1000mm时，允许偏差为±4mm。（管子细精度要提高）
  • 管道安装（三管吊地）
    • 管道安装前应具备的条件：（土建已完工，待接设备已就位，材料已合格并清理，管道已脱脂防腐）
      • (1)与管道有关的土建工程已检验合格，满足安装要求，并已办理交接手续。 (2)与管道连接的设备已找正合格，固定完毕。 (3)管道组成件和支承件等已检验合格。 (4)管子、管件、阀门等内部已清理干净，有特殊要求的管道内部质量已符合设计文件的规定。 (5)管道安装前应进行脱脂、内部防腐或衬里等有关工序已进行完毕。
    • 管道穿越：管道穿越道路、墙体、楼板或构筑物时，应加设套管或砌筑涵洞进行保护，并符合下列规定： (1)管道焊缝不应设置在套管内 （纵向焊缝、环焊缝都不行，有点太苛刻，纵缝难免，这里正确理解应该是环焊缝）； (2)穿过墙体的套管长度不得小于墙体厚度； (3)穿过楼板的套管应高出楼面50mm； (4)穿过屋面的管道应设置防水肩和防雨帽； (5)管道与套管之间应填塞对管道无害的 不燃材料 封堵。
    • 钢制管道安装
      • 法兰安装
        • (1)法兰连接应与钢制管道同心，螺栓应能自由穿入。法兰螺栓孔应跨中布置。 法兰平面之间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的0.15%，且不得大于2mm。法兰接头的歪斜不得用强紧螺栓的方法消除。 (2)法兰连接应使用同一规格螺栓，安装方向应一致。螺栓应对称紧固。螺栓紧固后应与法兰紧贴，不得有楔缝。当需要添加螺栓垫圈时，每个螺栓不应超过一个。所有螺母应全部拧入螺栓，且紧固后的螺栓与螺母宜齐平。
      • 密封垫片安装
        • 当大直径密封垫片需要拼接时，应采用斜口搭接或迷宫式拼接，不得采用平口对接（容易渗漏）。
      • 管道与设备连接（应在设备安装定位并紧固地脚螺栓后进行）
        • 管道与动设备（如空压机、制氧机、汽轮机等）： 连接前，应在自由状态下检验法兰的平行度和同心度，允许偏差应符合规定； 连接时，不得采用强力对口，使动设备承受附加外力； 最终连接时，应在联轴器上架设百分表，监视动设备的位移。 管道试压、吹扫与清洗合格后，应对该管道与动设备的接口进行复位检查。
          • 联轴器又称联轴节。用来将不同机构中的主动轴和从动轴牢固地联接起来一同旋转，并传递运动和扭矩的机械部件。有时也用以联接轴与其他零件（如齿轮、带轮等）。常由两半合成，分别用键或紧配合等联接，紧固在两轴端，再通过某种方式将两半联接起来。联轴器可兼有补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移（包括轴向偏移、径向偏移、角偏移或综合偏移）；以及缓和冲击、吸振。 常用的联轴器大多已标准化或规格化，一般情况下只需要正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。必要时可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核计算；转速高时还需验算其外缘的离心力和弹性元件的变形，进行平衡校验等。
        • 大型储罐的管道与泵或其他有独立基础的设备连接，或储罐底部管道沿地面敷设在支架上时，应在储罐液压（充水）试验合格后安装，或在储罐液压（充水）试验及基础初阶段沉降后，再进行储罐接口处法兰的连接。【防止连接管道受剪切力，或罐底管道收压力】
      • 阀门安装
        • 1、阀门安装前，按介质流向确定安装方向（比如止回阀不能安反）； 2、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；以焊接方式连接时，阀门应在开启状态下安装（热开冷闭）。 对接焊缝底层宜采用氩弧焊【二建所有打底焊都是氩弧焊】，且应对阀门采取防变形措施； 3、安全阀应垂直安装、出口管道应接向安全地点【防止安全阀泄压时伤人】、在进出管道上设置截止阀时，安全阀应加铅封，且锁定在全开启状态【这里表述与一建不一致，正确的应是截止阀铅封，其锁定在开启状态，但是也没毛病，因为安全阀同样正常生产过程中安全阀的底阀也应处于常开状态，因为一般底阀就是安全阀的根部阀，因此必须全开保证畅通】。
    • 伴热管安装
      • 1、应与主管平行安装，并应能自行排液。当一根主管需多根伴热管伴热时，伴热管之间的相对位置应固定。 2、伴热管不得直接点焊在主管上。 弯头部位的伴热管绑扎带不得少于3道，直管段伴热管绑扎点间距应符合规定。 对不允许与主管直接接触的伴热管，伴热管与主管之间应设置 隔离垫 【注意不是隔热垫】。 伴热管经过主管法兰、阀门时，应设置 可拆卸的连接件。
    • 夹套管安装
      • (1)夹套管外管经剖切后安装时，纵向焊缝应设置于易检修的部位。 (2)夹套管的定位板安装宜均匀布置，且不影响环隙介质的流动和管道的热位移。
    • 支吊架安装
      • 1、无热位移的管道，其吊杆应垂直安装。有热位移的管道，其吊杆应偏置安装。吊点应设在位移的相反方向按位移值的1/2偏位安装。 2、固定支架应按设计文件的规定安装，并应在补偿装置预拉伸或预压缩之前固定。 没有补偿装置的冷、热管道直管段上，不得同时安置2个及2个以上的固定支架（卡住不能接受热胀冷缩容易坏）。 3、导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。有热位移的管道，支架安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2，绝热层不得妨碍其位移。 4、弹簧支、吊架的弹簧高度，应按设计文件规定安装，弹簧应调整至冷态值，并做记录。弹簧的临时固定件，如定位销(块)，应待系统安装、试压、绝热完毕后方可拆除。
    • 静电接地安装
      • 1、有静电接地要求的管道，当每对法兰或其他接头间电阻值 超过 0.03Ω 时，应设导线跨接。 2、管道系统的接地电阻值、接地位置及连接方式按设计文件的规定，静电接地引线宜采用焊接形式。 3、有静电接地要求的不锈钢和有色金属管道，导线跨接或接地引线不得与管道直接连接，应采用同材质连接板过渡。 4、静电接地安装完毕后，必须进行测试，电阻值超过规定时，应进行检查与调整。
  • 管道系统检验：
    • 略
  • 管道系统试验：管道吹洗与试验的目的是清除遗留在管道内部的杂物，检查已安装的管道系统的强度和严密性是否达到设计要求，并且对管架及基础进行检验，以保证正常运行使用。
    • 压力试验：压力试验是以液体或气体为介质，对管道逐步加压，达到规定的压力，以检验管道强度和严密性的试验。
      • 压力试验规定： (1)在管道安装完，热处理和无损检测合格后，进行压力试验。 (2)压力试验应以液体为试验介质，当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，可采用气体为试验介质，但应采取有效安全措施。 (3)脆性材料严禁使用气体进行试验，压力试验温度严禁接近金属材料的脆性转变温度。【相当于炸弹】 (4)进行压力试验时，划定禁区，无关人员不得进入。 (5)试验过程发现泄漏时，不得带压处理。消除缺陷后应重新进行试验。 (6)试验结束后及时拆除育板、膨胀节临时约束装置。 (7)压力试验完毕，不得在管道上进行修补或增添物件。当在管道上进行修补增添物件时，应重新进行压力试验。经设计或建设单位同意，对采取了预防措施并能保证结构完好的小修和增添物件，可不重新进行压力试验。 (8)压力试验合格后，应填写管道系统压力试验记录。
      • 压力试验条件（必须全部记住！！！）： 1、试验范围内的管道安装工程除防腐、绝热外，已按设计图纸全部完成。 2、焊缝及其他待检部位尚未防腐和绝热。 3、管道上的膨胀节已设置临时约束装置。 4、试验用压力表已校验，并在有效期内，其精度不得低于1.6级，表的满刻度值应为被测压力的1.5-2倍，压力表不得少于2块。 5、符合压力试验要求的液体或气体已备齐。 6、管道已按试验的要求进行加固。 7、待试管道与无关系统已用盲板或其他措施隔开。 8、待试管道上的安全阀、爆破片及仪表元件等已拆下或加以隔离。 9、试验方案已批准，技术安全交底已进行。 10、试验前相关资料已经建设单位和有关部门复查。 【膨表材焊完，盲阀方固资】
      • 压力试验替代规定
        • 对非压力管道，经设计和建设单位同意，可在试车时用管道输送的流体进行压力试验。输送的流体是气体或蒸汽时，压力试验前按照气体试验的规定进行预试验。
        • 当管道的设计压力大于0.6MPa时，设计和建设单位认为液压试验不切实际时，可按规定的气压试验代替液压试验。
        • 现场条件不允许进行液压和气压试验时，经过设计和建设单位同意，可采用下列方法代替压力试验： 1、所有环向、纵向对接焊缝和螺旋缝焊缝应进行100%射线检测或100%超声检测。 除环向、纵向对接焊缝和螺旋缝焊缝以外的所有焊缝（包括管道支承件与管道组成件连接的焊缝）应进行100%渗透检测或100%磁粉检测。 2、由设计单位进行管道系统的柔性分析。 3、管道系统采用敏感气体或浸入液体的方法进行泄漏试验，试验要求应在设计文件中明确规定。
      • 管道与设备绑定时的系统试验
        • 当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验； 管道试验压力大于设备的试验压力，并无法将管道与设备隔开，以及设备的试验压力大于管道试验压力的 77% 时，经设计或建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
    • 泄露性试验
      • 略
    • 真空试验
    • 上表补正： 液压试验： 1、试验时环境温度不宜低于5℃，并且高于相应材料的脆性转变温度，当环境温度低于5℃时应采取防冻措施。 2、承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍。 承受外压的管道，其试验压力应当为设计内、外压差的1.5倍，并且不得低于0.2MPa。 埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，并不得低于0.4MPa。
  • 防腐绝热
    • 略
  • 系统清洗
    • 管道吹洗与试验的目的
      • 清除遗留在管道内部的杂物，检查已安装的管道系统的强度和严密性是否达到设计要求，并且对管架及基础进行检验，以保证正常运行使用。
    • 管道吹扫与清洗方法
      • 应根据对管道的使用要求、工作介质、系统回路、现场条件及管道内表面的脏污程度确定，并符合下列规定： (1)公称直径大于或等于600mm的液体或气体管道，宜采用人工清理。（人可以钻进去清理了） (2)公称直径小于600mm的液体管道宜采用水冲洗。 (3)公称直径小于600mm的气体管道宜采用压缩空气吹扫。 (4)蒸汽管道应采用蒸汽吹扫。 (5)非热力管道不得采用蒸汽吹扫。
  • 资料汇总、绘制竣工图
  • 竣工验收