煤改燃工程的管道鋪設及焊接施工技術分析

李文濤

(中鐵十八局集團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，大力發展煤改燃工程是大勢所趨，推動了我國煤改燃工程事業的持續發展。煤改燃工程普遍具有工期緊、任務重的特性。但在個別區域存在重進度，輕質量，管道鋪設和焊接施工不規范等問題，存在一定的安全引患。煤改燃工程是一項利國利民基礎工程，一旦發生安全事故，必然會影響社會的穩定性，降低政府在人民群眾中的信譽度和威信?；诖?，開展煤改燃工程的管道鋪設及焊接施工技術分析就顯得尤為必要。在煤改燃工程施工中，需要結合工程特性，切實做好管道鋪設和焊接施工工作，從根本上保證施工質量。

一、工程概述

本項目是天津開發區東區泰達熱電煤改燃工程的配套供氣項目。天然氣管道連接擬建東海路調壓站氣源供國華熱電廠和熱源二廠燃氣鍋爐房。天然氣管道設計壓力0.4Mpa，管徑為DN500mm，管線總長度約5.771公里。新建管道起點東海路沿第八大街北側向西敷設至睦寧路，后向南沿睦寧路敷設至泰達大街，管道終點位于泰達大街南側綠化帶內，接擬建泰達大街（睦寧路——洞庭路）中壓天然氣管道。

二、煤改燃工程的管道鋪設施工技術

（一）合理選擇管材

在本工程施工中選擇管材時嚴格遵循《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》（GB/T9711-2017）中的規定，選用等級為L245螺旋縫雙面埋弧焊鋼管，壁厚選用D508X8.8mm。此外還要符合《油氣管道工程感應加熱彎管母管通用技術條件》CDP-SOGP-PL-017-2011-2的規定，管徑為D508X8.8mm，曲率半徑為6倍管外徑，彎管兩端的直管段長度不小于500mm，供貨的成品彎管最小屈服強度＞245MPa。

（二）土方開挖

土方開挖是管道鋪設的第一步，也是比較重要的一步，對管道鋪設有很大影響，因此，必須高度重視土方開挖質量。就本工程而言，為保證施工質量，在管道開挖時，采用機械聯合人工開挖的方法，為避免發生超挖和欠挖問題，機械設備開挖到設計標準20cm時，采用人工開挖，保證管道溝槽開挖精度。如果在土方開挖中遇到了廢氣建筑物、硬石塊、木頭、生活垃圾等雜物，必須及時處理，并在底部鋪設一層厚度不小于0.2m的素土，通過整平壓實，達到設計標高。

（三）管道鋪設

在煤改燃工程的管道鋪設中，嚴格按照規劃部門的要求進行鋪設，交叉路口標高則要按照管道綜合設計。再嚴格執行《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006中的規定。鋪設時嚴禁從建筑物和大型構筑物下層直接穿越，并且不得和其他管線交叉、碰撞鋪設。在鋪設之前，需要對溝槽、砂墊層的質量進行全面檢查，確認達到設計要求和相關標準之后，才能進行鋪設。在進行管道鋪設之前，需要進現場全方位的外觀檢查，保證管道防腐效果達到要求，并且在回填之前，還要對全部管道進行100%的電火花檢漏，檢漏電壓為15KV，如果發現漏點，要及時修補，并再次檢漏，確認達到要求后，才能回填。全部管道鋪設完成后要進行地面檢漏，發現漏點及時修補，保證鋪設質量，管道鋪設完成之后，要及時開展電保護。具體管道鋪設見圖1。

圖1 管道鋪設圖

（四）警示帶鋪設

煤改燃工程的警示帶需要沿著管道鋪設方向合理鋪設，盡量鋪設在管道的正上方，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“下有燃氣管網，危險！”字樣，字體不宜小于100mm*100mm。地面上需要鋪設有燃氣管道標志的標志樁，直線段按每40米設一個，轉彎處、三通、四通處、管段末端處加設，以便識別檢修和防止誤挖。

（五）管道回填

在管道回填時，需要對回填土進行嚴格檢查，保證管道覆土層50cm之內，且為干凈的素土，沒有碎石、樹根等雜物，避免損壞管道外壁，保證施工質量和耐久性。且粒徑不能超過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的方法，每回填20～30cm進行一次壓實，待壓實效果達到設計要求后，再進行下一層回填。距離周圍0.5m范圍中的回填土，要采用人工壓實，且回填密度不能低于90%。

（六）管道防腐處理

防腐預制按照《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》GB/T23257-2009的加強防腐執行。并在焊縫位置和彎頭位置，采用無溶劑環氧樹脂進行防腐處理。具體管道接口防腐處理見圖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

（一）管道對口處理

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

圖3 本工程管端組對形式及尺寸圖

在管道對口中，錯邊要盡量控制在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填充蓋面焊條E4315，第三次和第四層同樣采用埋弧焊進行焊接。

（二）管道焊接施工要點分析

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，并按照工程特性，編制焊接工藝及規程。管道在焊接之前，需要合理設置坡口，并將坡口周圍5cm內的雜物清理干凈，此后用鋼刷對表面進行打磨，直到露出內部金屬光澤為止。并保證焊接管口尺寸，符合管道鋪設要求，切口要盡量平整，嚴禁存在裂紋，管道切口面要和管道的軸線相互垂直，總誤差不能超過1.5mm。而在進行管道溝外部焊接時，要保證焊接空間在50cm以上，為焊接操作預留出充裕的空間，以保證焊接質量。在進行管道內部焊接時，要保證焊接工作坑的寬度不小于80cm，深度不小于50cm。在進行槽底部焊接時，要派遣高水平技術人員在旁邊監護，發現問題及時提醒焊接人員，避免發生嚴重的塌方傷人安全問題。而在進行管道焊接過程中，需要對焊條生產質量合格證書進行詳細分析，并保證焊條干燥不受潮，若發現受潮需及時進行烘干處理。

焊條的烘干溫度控制在350℃之間，烘干時間在2h左右，按照實際焊接要求，合理控制烘干量，相同的焊條，烘干次數不能超過兩次，如果焊條存在質量缺陷，要做廢棄處理，嚴禁再次使用。如果在進行管道焊接時，受到外界因素的影響，發生了間斷，要及時封閉敞開管口，避免施工現場異物進入管道內部。工程施工中，發生了兩次停電故障，通過橡膠球進行封閉，保證了焊接總體質量。此外，還要保證焊機工作的穩定性，嚴格按照焊接工藝進行焊接。天氣相對濕度超過90%嚴禁施焊。氬氣噴嘴與焊道之間的距離以不妨礙焊工的視線為準，一般為5～12mm。管道焊接表面質量要求如表1所示：

表1 管道焊接表面質量要求表

（三）焊縫檢驗

管道焊縫的外觀質量不低于《現場設備、工業管道焊接工程施工質量驗收規范》GB50683-2011要求的`Ⅰ級質量要求。管道焊縫外觀質量檢驗合格后，應對焊縫內部質量進行100%超聲波檢驗及50%射線照相探傷；射線照相檢驗不得低于《無損檢測金屬管道熔化焊環向對接接頭射線照相檢測方法》GB/T12605-2008的Ⅲ級質量標準，超聲波檢驗不得低于《焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定》GB/T11345-2013中的Ⅰ級質量要求。

四、結束語

綜上所述，本文結合工程實例，分析了煤改燃工程的管道鋪設及焊接施工技術，分析結果表明，管道鋪設和焊接施工是煤改燃工程和施工的重中之重，對整個工程的施工質量及安全性產生很大影響。因此，在具體施工中，必須結合工程特性，嚴格按照燃氣管道鋪設規范及標準合理鋪設管道，并嚴格控制焊接施工質量，做好焊縫檢測工作，才能保證煤改燃工程高效完工。