李文濤

(中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津300308)

引言

在煤炭資源逐步枯竭的背景下，大力發(fā)展煤改燃工程是大勢(shì)所趨，推動(dòng)了我國(guó)煤改燃工程事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。煤改燃工程普遍具有工期緊、任務(wù)重的特性。但在個(gè)別區(qū)域存在重進(jìn)度，輕質(zhì)量，管道鋪設(shè)和焊接施工不規(guī)范等問(wèn)題，存在一定的安全引患。煤改燃工程是一項(xiàng)利國(guó)利民基礎(chǔ)工程，一旦發(fā)生安全事故，必然會(huì)影響社會(huì)的穩(wěn)定性，降低政府在人民群眾中的信譽(yù)度和威信?；诖耍_(kāi)展煤改燃工程的管道鋪設(shè)及焊接施工技術(shù)分析就顯得尤為必要。在煤改燃工程施工中，需要結(jié)合工程特性，切實(shí)做好管道鋪設(shè)和焊接施工工作，從根本上保證施工質(zhì)量。

一、工程概述

本項(xiàng)目是天津開(kāi)發(fā)區(qū)東區(qū)泰達(dá)熱電煤改燃工程的配套供氣項(xiàng)目。天然氣管道連接擬建東海路調(diào)壓站氣源供國(guó)華熱電廠和熱源二廠燃?xì)忮仩t房。天然氣管道設(shè)計(jì)壓力0.4Mpa，管徑為DN500mm，管線總長(zhǎng)度約5.771公里。新建管道起點(diǎn)東海路沿第八大街北側(cè)向西敷設(shè)至睦寧路，后向南沿睦寧路敷設(shè)至泰達(dá)大街，管道終點(diǎn)位于泰達(dá)大街南側(cè)綠化帶內(nèi)，接擬建泰達(dá)大街（睦寧路——洞庭路）中壓天然氣管道。

二、煤改燃工程的管道鋪設(shè)施工技術(shù)

（一）合理選擇管材

在本工程施工中選擇管材時(shí)嚴(yán)格遵循《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》（GB/T9711-2017）中的規(guī)定，選用等級(jí)為L(zhǎng)245螺旋縫雙面埋弧焊鋼管，壁厚選用D508X8.8mm。此外還要符合《油氣管道工程感應(yīng)加熱彎管母管通用技術(shù)條件》CDP-SOGP-PL-017-2011-2的規(guī)定，管徑為D508X8.8mm，曲率半徑為6倍管外徑，彎管兩端的直管段長(zhǎng)度不小于500mm，供貨的成品彎管最小屈服強(qiáng)度＞245MPa。

（二）土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖是管道鋪設(shè)的第一步，也是比較重要的一步，對(duì)管道鋪設(shè)有很大影響，因此，必須高度重視土方開(kāi)挖質(zhì)量。就本工程而言，為保證施工質(zhì)量，在管道開(kāi)挖時(shí)，采用機(jī)械聯(lián)合人工開(kāi)挖的方法，為避免發(fā)生超挖和欠挖問(wèn)題，機(jī)械設(shè)備開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20cm時(shí)，采用人工開(kāi)挖，保證管道溝槽開(kāi)挖精度。如果在土方開(kāi)挖中遇到了廢氣建筑物、硬石塊、木頭、生活垃圾等雜物，必須及時(shí)處理，并在底部鋪設(shè)一層厚度不小于0.2m的素土，通過(guò)整平壓實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（三）管道鋪設(shè)

在煤改燃工程的管道鋪設(shè)中，嚴(yán)格按照規(guī)劃部門(mén)的要求進(jìn)行鋪設(shè)，交叉路口標(biāo)高則要按照管道綜合設(shè)計(jì)。再嚴(yán)格執(zhí)行《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028-2006中的規(guī)定。鋪設(shè)時(shí)嚴(yán)禁從建筑物和大型構(gòu)筑物下層直接穿越，并且不得和其他管線交叉、碰撞鋪設(shè)。在鋪設(shè)之前，需要對(duì)溝槽、砂墊層的質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，才能進(jìn)行鋪設(shè)。在進(jìn)行管道鋪設(shè)之前，需要進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)全方位的外觀檢查，保證管道防腐效果達(dá)到要求，并且在回填之前，還要對(duì)全部管道進(jìn)行100%的電火花檢漏，檢漏電壓為15KV，如果發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，要及時(shí)修補(bǔ)，并再次檢漏，確認(rèn)達(dá)到要求后，才能回填。全部管道鋪設(shè)完成后要進(jìn)行地面檢漏，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)修補(bǔ)，保證鋪設(shè)質(zhì)量，管道鋪設(shè)完成之后，要及時(shí)開(kāi)展電保護(hù)。具體管道鋪設(shè)見(jiàn)圖1。

圖1 管道鋪設(shè)圖

（四）警示帶鋪設(shè)

煤改燃工程的警示帶需要沿著管道鋪設(shè)方向合理鋪設(shè)，盡量鋪設(shè)在管道的正上方，距離管道頂部0.3～0.5m，警示帶的顏色最好選擇正黃色，并印有明顯牢固的“下有燃?xì)夤芫W(wǎng)，危險(xiǎn)！”字樣，字體不宜小于100mm*100mm。地面上需要鋪設(shè)有燃?xì)夤艿罉?biāo)志的標(biāo)志樁，直線段按每40米設(shè)一個(gè)，轉(zhuǎn)彎處、三通、四通處、管段末端處加設(shè)，以便識(shí)別檢修和防止誤挖。

（五）管道回填

在管道回填時(shí)，需要對(duì)回填土進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證管道覆土層50cm之內(nèi)，且為干凈的素土，沒(méi)有碎石、樹(shù)根等雜物，避免損壞管道外壁，保證施工質(zhì)量和耐久性。且粒徑不能超過(guò)10cm，保證分布的均勻性。為保證回填效果，要采用分層回填壓實(shí)的方法，每回填20～30cm進(jìn)行一次壓實(shí)，待壓實(shí)效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行下一層回填。距離周圍0.5m范圍中的回填土，要采用人工壓實(shí)，且回填密度不能低于90%。

（六）管道防腐處理

防腐預(yù)制按照《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》GB/T23257-2009的加強(qiáng)防腐執(zhí)行。并在焊縫位置和彎頭位置，采用無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行防腐處理。具體管道接口防腐處理見(jiàn)圖2。

圖2 管道接口防腐處理圖

三、煤改燃工程的管道焊接施工技術(shù)

（一）管道對(duì)口處理

對(duì)口需采用外對(duì)口器，氬弧焊根焊道須焊完50%以上，才能撤離外對(duì)口器，且焊道長(zhǎng)度每段應(yīng)近似相等且均勻分布。相鄰兩根管的螺旋焊縫在對(duì)口處需相互錯(cuò)開(kāi)，距離不小于100mm。本工程管端組對(duì)形式及尺寸如圖3所示：

圖3 本工程管端組對(duì)形式及尺寸圖

在管道對(duì)口中，錯(cuò)邊要盡量控制在1mm以下，所選擇的管材為雙面埋弧焊螺旋管，焊接層數(shù)至少四層，其中第一層采用氬電連焊、氬弧焊打底，采用焊絲JQ.ER49-H08Mn2SiA。第二層采用手工電弧波動(dòng)填充蓋面焊條E4315，第三次和第四層同樣采用埋弧焊進(jìn)行焊接。

（二）管道焊接施工要點(diǎn)分析

凡是參與管道焊接的施工人員必須持有焊接考核合格證書(shū)，并按照工程特性，編制焊接工藝及規(guī)程。管道在焊接之前，需要合理設(shè)置坡口，并將坡口周圍5cm內(nèi)的雜物清理干凈，此后用鋼刷對(duì)表面進(jìn)行打磨，直到露出內(nèi)部金屬光澤為止。并保證焊接管口尺寸，符合管道鋪設(shè)要求，切口要盡量平整，嚴(yán)禁存在裂紋，管道切口面要和管道的軸線相互垂直，總誤差不能超過(guò)1.5mm。而在進(jìn)行管道溝外部焊接時(shí)，要保證焊接空間在50cm以上，為焊接操作預(yù)留出充裕的空間，以保證焊接質(zhì)量。在進(jìn)行管道內(nèi)部焊接時(shí)，要保證焊接工作坑的寬度不小于80cm，深度不小于50cm。在進(jìn)行槽底部焊接時(shí)，要派遣高水平技術(shù)人員在旁邊監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提醒焊接人員，避免發(fā)生嚴(yán)重的塌方傷人安全問(wèn)題。而在進(jìn)行管道焊接過(guò)程中，需要對(duì)焊條生產(chǎn)質(zhì)量合格證書(shū)進(jìn)行詳細(xì)分析，并保證焊條干燥不受潮，若發(fā)現(xiàn)受潮需及時(shí)進(jìn)行烘干處理。

焊條的烘干溫度控制在350℃之間，烘干時(shí)間在2h左右，按照實(shí)際焊接要求，合理控制烘干量，相同的焊條，烘干次數(shù)不能超過(guò)兩次，如果焊條存在質(zhì)量缺陷，要做廢棄處理，嚴(yán)禁再次使用。如果在進(jìn)行管道焊接時(shí)，受到外界因素的影響，發(fā)生了間斷，要及時(shí)封閉敞開(kāi)管口，避免施工現(xiàn)場(chǎng)異物進(jìn)入管道內(nèi)部。工程施工中，發(fā)生了兩次停電故障，通過(guò)橡膠球進(jìn)行封閉，保證了焊接總體質(zhì)量。此外，還要保證焊機(jī)工作的穩(wěn)定性，嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行焊接。天氣相對(duì)濕度超過(guò)90%嚴(yán)禁施焊。氬氣噴嘴與焊道之間的距離以不妨礙焊工的視線為準(zhǔn)，一般為5～12mm。管道焊接表面質(zhì)量要求如表1所示：

表1 管道焊接表面質(zhì)量要求表

（三）焊縫檢驗(yàn)

管道焊縫的外觀質(zhì)量不低于《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50683-2011要求的`Ⅰ級(jí)質(zhì)量要求。管道焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，應(yīng)對(duì)焊縫內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行100%超聲波檢驗(yàn)及50%射線照相探傷；射線照相檢驗(yàn)不得低于《無(wú)損檢測(cè)金屬管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線照相檢測(cè)方法》GB/T12605-2008的Ⅲ級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，超聲波檢驗(yàn)不得低于《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》GB/T11345-2013中的Ⅰ級(jí)質(zhì)量要求。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了煤改燃工程的管道鋪設(shè)及焊接施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，管道鋪設(shè)和焊接施工是煤改燃工程和施工的重中之重，對(duì)整個(gè)工程的施工質(zhì)量及安全性產(chǎn)生很大影響。因此，在具體施工中，必須結(jié)合工程特性，嚴(yán)格按照燃?xì)夤艿冷佋O(shè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)合理鋪設(shè)管道，并嚴(yán)格控制焊接施工質(zhì)量，做好焊縫檢測(cè)工作，才能保證煤改燃工程高效完工。