穿插法修复旧管道施工规范2010 16页

'Q/PZT河南中拓石油工程技术股份有限公司企业标准Q/PZT02-2010穿插HDPE管内衬修复旧管道施工规范2010-01-01发布2010-01-20实施河南中拓石油工程技术股份有限公司发布1 目次前言.......................................................................................................................................................31总则.........................................................................................................................................................42引用标准.................................................................................................................................................43专业术语.................................................................................................................................................54HDPE管材料..........................................................................................................................................65穿插施工工艺流程.................................................................................................................................86旧管道定位、改造.................................................................................................................................97旧管道清洗、清障...............................................................................................................................108HDPE管热熔焊接................................................................................................................................119HDPE管变形........................................................................................................................................1110HDPE管穿插......................................................................................................................................1211HDPE管涨开恢复..............................................................................................................................1212管件、端口处理与连接.....................................................................................................................1313水泥支墩加固及操作坑回填.............................................................................................................1414试压验收.............................................................................................................................................1414管线修复投产后的管理.....................................................................................................................1415竣工资料整理.....................................................................................................................................15附录A.......................................................................................................................................................162 Q/PZT02-2010前言本标准由河南中拓石油工程技术股份有限公司提出并起草；本标准主要起草人：徐效华、葛延超；本标准2002-01-02首次发布，于2010-01-01第二次修改；本标准由河南中拓石油工程技术股份有限公司负责解释。3 Q/PZT02-20101总则1.0.1为了合理使用内衬高密度聚乙烯（以下简称HDPE）管材和管件，做到技术先进，质量可靠，施工方便，经济安全，根据本工艺自身特点和相关产品标准与技术规范，制定本规范。1.0.2本规范适合于Φ75～Φ1400mm的各种类型和规格的埋地旧管道的内衬修复施工，也可用于以上新建管道的内衬施工。1.0.3本规范适用施工环境温度为0℃～40℃，不在该温度范围内的施工现场，均应采取相应的保温或降温措施。1.0.4采用本工艺修复埋地旧管道，必须按施工组织设计和管线图施工，尤其是管件连接和接口部位，变更设计须经设计单位或有关决策部门同意。1.0.5本规范所涉及的PE管材和管件均应符合现行的国家标准和行业标准，并具有出厂合格证。1.0.6应用本规范修复的埋地旧管道主要有以下几种类型：各种钢质埋地旧管道、各种铸铁旧管道、各种水泥旧管道。输送介质主要有饮用水、污水、油水混合物、煤气、天然气等。1.0.7穿插HDPE管修复旧管道施工规范除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订，适用本标准的各方应探讨使用下列标准4 Q/PZT02-2010最新版本的可能性。引用标准：GB/T50268-2008给排水管道工程施工及验收规范GB/T13663-2000给水用高密度聚乙烯管材GB15558.1-95燃气用埋地聚乙烯管材GB15558.2-95燃气用埋地聚乙烯管件GB/T17219-98生活饮用水输配水设备及卫生防护材料的安全性评价标准CJJ63-95聚乙烯燃气管道工程技术规程3专业术语3.0.1电熔焊接和热熔焊接电熔焊接——管材或管件预埋电发热元件，通过控制电流和时间，熔化管材或管件的连接部位，形成坚固、严密的焊口；热熔焊接——连接两管端用加热板加热一定的时间，抽掉加热板，用一定压力迅速对接焊口，冷却后便形成一个强度高于管材本体的焊口。主要用于直径大于100mm的HDPE管连接；3.0.2HDPE管缩径采用专用设备对HDPE管进行缩径变形，并定形，使HDPE管直径小于待修复管的内径，以降低穿管阻力。主要有两种方法：“U”型缩径和径向均匀缩径。本规范仅限于“U”型缩径。3.0.3穿插衬管用专用设备把缩径定型后的HDPE管牵引拉入目标管道。3.0.4恢复缩径5 Q/PZT02-2010采用气压、水压或通专用涨管球使HDPE管恢复到缩径前的尺寸。3.0.5管道内窥仪（管道CCTV成像系统）可在管道内自动爬行的专用仪器，对管道内表面情况进行检查、检测、成像的仪器。4HDPE管材料4.1材料选择4.1.1输送介质为水或以水为主的管道HDPE管原材料一般选择PE63或其以上级别，并且要符合GB/T13663-2000规定。对于市政饮用水的分水或源水管道同时还应符合GB/T17219-98规定。4.1.2输送介质为燃气的管道HDPE管原材料一般选择PE80或其以上级别，并符合GB/T15558.1-95和GB/T15558.2-95之规定。4.2HDPE管设计4.2.1HDPE管管径设计一般原则是HDPE管外径等于或略小于待修复管道内径，但最大减小量不得大于管道实际内径的3.0％；对于水泥管，因有大小头之分，内径有所差异，HDPE内衬管外径应等于或略小于其小头直径；若有特殊情况，HDPE管外径可比待修管道内径大，但过盈量不宜超过其最小内径的5‰。4.2.2HDPE管长度设计直管长度一般为6m、9m、12m，按用户要求或特殊施工环境也可长可短。4.2.3HDPE管壁厚设计6 Q/PZT02-2010a.PE管材壁厚设计方程为：e=De/SDRSDR——标准尺寸比，即：公称外径与壁厚之比，一般取66De——管材的公称外径（mm）e——内衬管材壁厚（mm）b.HDPE裸管承压能力校核计算P=2eδ/De[δ]——管材的最低屈服强度，取20MPaP——HDPE裸管承压压力（MPa）c.对于承压能力要求较高等特殊情况，可用内衬管材壁厚经验公式进行壁厚设计：e=K*P*De/（2[δ]+P）K——经验系数一般为方便对焊，最小厚度取4mm。4.3HDPE管验收4.3.1HDPE管两端应有长30cm的塑料布封头，以防止管头污染或杂质进入管中。4.3.2HDPE管外观应符合以下要求内外表面应清洁、光滑，不允许有气泡、明显划伤、凹陷、杂质、颜色不均匀等缺陷。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。4.3.3接收HDPE管时必须进行验收验收产品使用说明书、产品合格证和各项性能检验报告等有关资料。4.4HDPE管存放4.4.1HDPE管应存放在远离热源、通风良好、温度不超过40℃的库房或简易棚内，露天堆放应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。4.4.2HDPE管存放时，应水平堆放在平整的地面上。7 Q/PZT02-20104.4.3HDPE管堆放高度不宜超过2.5m，长期堆放时管口应有支撑，防止变形严重，不利于焊接。4.5HDPE管搬运4.5.1HDPE管搬运时，应小心轻放，不得抛摔和沿地拖拽。4.5.2HDPE管吊装或移动时，必须用非金属绳捆绑。4.6HDPE管运输4.6.1HDPE管运输时，直管全长应设有支撑，并捆扎、固定，防止相互碰撞和摩擦。HDPE管可能碰到的棱角及尖锐面应加软物缠绕保护。4.6.2HDPE管运输途中，应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。5穿插施工工艺流程5.1穿插施工工艺流程旧管道定位操作坑开挖、管道改造旧管道清洗、清障HDPE管焊接不合格不合格CCTV检查检查合格HDPE管穿插8 Q/PZT02-2010HDPE管涨管CCTV检查管件、端口处理与连接验收交工6旧管道定位、改造6.1旧管道定位6.1.1使用管线定位仪对旧管道地面准确定位，找出弯头、三通、变径等位置。6.2操作坑开挖及旧管道改造6.2.1操作坑开挖操作坑可分为三类：a.牵引坑——作为牵引绞车钢丝绳进入管道的地方，分为单向牵引和双向牵引两种；在牵引绞车和管端口之间一般有坡道，坡道应不与钢丝绳摩擦。为使HDPE管牵引头被拉出管口，牵引坑底部管道要有一定断开长度，一般来说，断管长度为原管道外直径的3~5倍，坑底距待修管道底部30～50mm。b.穿插坑——是HDPE管进入待修管道的地方，在其与管道同一方向上一边或两边有坡道，为使HDPE管顺利进入待修管道中，坡道倾角不宜大于30°，且在穿插坑及坡道的正上方不得有临时管道等影响穿管的物体；为使HDPE管顺利被拉入管道中，穿插坑底部管道要有一定断开长度，一般来说，断管长度不小于原管道外直径的5倍，冬季施工，断管长度应适当延长至管外直径的7~8倍，坑底距待修管道底部30～50mm。9 Q/PZT02-2010c.操作坑——作为三通、阀门、弯头、变径等需断开焊接PE法兰而不作为穿插和牵引坑的地方。操作坑不需开挖坡道，坑底长度和宽度要适合操作人员作业为准。坑底距待修管道底部30～50mm。6.2.2管道改造对于有弯头、三通、变径等管道不能直接穿插，为穿管顺利进行要把旧管道改造，将其改造成若干直管段，去掉干线阀门、支线三通和弯头，若弯头角度小于15°，且为标准弯头，可不断开。改造分段长度根据待修管道直径和现场情况而定，一般来说，对于直径在500mm以下管道，本工艺一次最长可修复1km直管线，对于直径在500～800mm的管道，一次修复适宜距离为800m左右，对于直径大于800mm的管道，一次修复适宜距离为600m左右，对大于1km的直管段，应分段进行修复，若有特殊情况不能分段应采取特殊措施处理，防止距离过长捆绑带被磨断，PE管涨开而不能拉动。6.2.3断管要求为防止断口处产生裂纹，对于铸铁管断管时要用专用工具断管，不可使用榔头等硬砸。7旧管道清洗、清障7.1清洗清障目的在穿插HDPE管内衬修复旧管道施工过程中，原管道清洗作为穿插前工序，除掉原管道中已有的影响穿插施工的积垢、锈瘤、铸造飞边、铸瘤、焊瘤、法栏内盲板残边、支管、仪表等的插入部分等障碍物，为后续施工工序做准备。对于城市生活用水管道、消防水和污水管线主要清洗沉淀沉积物；煤气管道主要清洗煤焦油、萘等杂质、油田输油管道主要清洗石蜡、胶质、凝油、沥青质、泥沙和其他混和物；油田注水管道主要清洗碳（硅）酸盐水垢、细菌结瘤、硫化物、泥沙和10 Q/PZT02-2010有机混合垢。7.2清洗工艺针对各种管道的材质规格、结垢情况选择相应的清洗工艺。主要清洗工艺有物理清洗（包括PIG物理清洗技术和高压水射流清洗技术）和化学清洗。7.3清洗质量要求对原管道进行清洗、清障除瘤后，达到内壁基本无垢、无杂物、无尖锐毛刺及焊瘤；鉴于穿插HDPE管道修复旧管道技术是将HDPE管穿插后紧贴于原管道内壁上，不需要与其粘结在一起，因此对除垢要求不高，在不影响管径的情况下，允许有2mm以内的牢固平滑附着物，允许存在少量较难除去的积垢、焊瘤、铸瘤等，但必须除去棱角，且高度不大于内衬HDPE管厚度的1/3。清洗后，要及时将管道两端封堵以防杂物、灰尘、水等进入管道。7.4造成管内壁垢层不宜去除的因素及控制要求7.4.1管道有椭圆度在椭圆曲率半径小的地方垢层不易清除。但保留垢层厚度不得大于椭圆长轴半径和短轴半径之差。7.4.2管道内壁因制造、安装、腐蚀而造成的凹陷沟、槽、坑等处结垢不易被清掉，但保留结垢不得突出于周围管壁。7.4.3由于管道内壁结垢层异常坚硬，如致密氧化物、细菌结瘤、盐垢等不宜被清掉，但保留垢层厚度应控制在3mm以内，且清洗后管内径要与HDPE内衬管外径相适应。7.5清管质量检查清洗后采用管道CCTV成像监测系统进行检查，以确认清洗质量是否符合要求，对于口径较大，通风情况良好的管道可人工进入管道检查清洗效果。检查清洗质量的同时还要注意管道内壁情况，注意是否有未标明的三通开孔、弯头、变径等处，若有则需进行适当处理，对于三通开孔，若确定已废弃，须在穿管涨11 Q/PZT02-2010开后、试压前将其堵塞。8HDPE管热熔焊接HDPE管焊接按照中拓管道清洗修复工程公司企业标准Q/PZT01-2007《内衬用薄壁HDPE管热熔焊接操作规范》执行。9HDPE管变形9.1HDPE管变形前应仔细检查外表面是否有划伤，对于划伤深度超过管材壁厚20%的部分应作修补。9.2采用专用变形机将管子轧成U型进行缩径，变形缩径量宜控制在30%左右，变形过程中应派专人负责观察焊口处是否有开裂发白的情况发生，若有出现应做好标记，另行处理；安排人员统一指挥变形，及时调整PE管方向，防止PE管变形时走偏而打旋。9.3在穿插前为防止缩径回弹，必须用外缠绕带进行固形，缠绕带可选用普通胶带、玻纤增强胶带和软质细钢丝绳。胶带缠绕的层数和间距以及钢丝绳的缠绕密度应根据PE管的直径、壁厚、材料等级、环境温度而定。10HDPE管穿插10.1穿插时，用钢丝绳通过牵引头牵引HDPE管，穿插进入目标管道；尽量减小坡道倾角，使PE管进管时正对原管道；应采取必要措施防止PE管进入管道时与坡道、操作坑壁、管道端口发上摩擦；安排专人观察管道入口处PE管情况，防止PE管在入口处起死褶。10.2穿插牵引力要小于HDPE管拉伸屈服强度的50%。12 Q/PZT02-201010.3HDPE管长度要求大于目标管道，完成穿插后两端要有伸出量，防止HDPE管回缩，待尺寸稳定后留出300～500mm的余量，为后续恢复和端口处理使用。11HDPE管涨开恢复11.1水压、气压涨管法将HDPE管两端用膨胀器密封，然后向HDPE管内注入清水或鼓入压缩空气，帮助HDPE管涨开恢复。11.2通球涨管法将专用涨管球装入HDPE管内，将一端口密封，向管内鼓入压缩空气推动涨管球向前运行从而将HDPE管涨开恢复到圆形。11.3涨开情况检查恢复缩径后，用通软体球、管道CCTV内窥成像系统或人工检查的方法检查HDPE管恢复质量。11.4检查标准内衬层要完全涨开并恢复到圆形。在管道有弯曲的地方可能有局部内衬管不能完全涨开，待管道恢复运行后，在长期内压下，会逐渐恢复圆形，但未涨圆部分U形高度不得大于管直径的1/5。12管件、端口处理与连接12.1管件处理12.1.1弯头、三通及变径等关键管件要在车间进行预制，材料要与主管道相同，内、外表面无法进行同材质内衬修复的要进行防腐处理。12.2端口处理采用PE管翻边成形法兰技术处理HDPE内衬管端口，翻边形成的法兰外边应超过13 Q/PZT02-2010钢法兰的最外圈水纹线。12.3连接相邻两段主管道用管件以法兰形式连接，PE法兰和钢法兰间应加装密封垫片，对于运行压力较低的管道使用普通橡胶垫片即可，对于运行压力较高的管道应采用石棉、石墨缠绕等耐压垫片；中间短节应在坑下组对，坑上焊接好后再连接，垫片数量不应超过两个；连接过程中应防止短节将PE法兰端面碰伤；法兰螺丝应上满，对角预紧，然后逐个上紧，最后应用气动扳手、加力杠等工具紧固，但不可用力过大防止PE法兰或垫片被挤伤，或拉断螺丝、法兰焊缝；连接好后，用树脂玻璃丝布或其它方法对连接部位（包括螺栓）全部进行外防腐，防腐等级按照管线具体要求进行。13水泥支墩加固及操作坑回填断开连接处应进行水泥支墩加固，防止地基沉降、介质流冲击等使连接处错位，按照合同要求或相关标准执行。14试压验收根据具体情况各修复后管段连通后进行分段试压验收或全线整体试压验收。对于试验压力较低的管道可选择水或空气作为试压介质，对于试验压力较高的管道宜选用水作为试压介质。不同的管道执行相应的标准：城市给排水管线执行GB/T50268-2008，城市燃气管线执行CJJ63-95，石化行业燃气集输管线执行SY0466-97，油田集输管线执行SY/T4022-97。14管线修复投产后的管理（1）修复后的管道长期使用温度不允许大于60℃。（2）修复后的管道中间不能随意断开，如果由于其他破坏产生的断裂，则断裂端口必须重新翻边形成法兰或焊接PE法兰，再连接起来；对于较小裂口、孔洞，可采用内部焊接14 Q/PZT02-2010补丁的方法处理。管道穿插修复竣工后，不能随意在管道上开孔，如果需要开孔必须经我方研究制定可行性方案，并且由施工方操作。（3）管道外不能加热以免破坏内衬层，内衬段中间需要断开时必须用断管机，不能使用气割。（4）与PE法兰连接的部位也应避开热源，以免加热PE法兰使PE法兰变形。15竣工资料整理15.1本工程在完成承包合同规定项目后，施工项目组应及时进行自检自查，7天内提出竣工申请报告。15.2技术负责人负责组织竣工资料的收集、整理、签字、审核、归档等工作。15.3竣工资料应包括但不限于以下内容a.投标书b.中标通知书c.工程竣工验收证书；d.开工报告；e.竣工报告；f.隐蔽工程检查记录；g.工程验收证书副表；h.工程签证；i.HDPE管焊接记录；j.PE法兰翻边记录；k.管道试压记录；l.工程竣工图；m.主要物资材料质量合格证明。15 Q/PZT02-2010附录AA.0.1为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下：（1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用：“必须”；反面词采用：“严禁”。（2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用：“应”、“一般”；反面词采用：“不应”或“不得”。（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的；正面词采用：“宜”、“允许”或“可”；反面词采用：“不宜”。A.0.2条文中指明必须按其它有关标准执行时的写法为“应按……执行”或“应符合……要求（或规定）”。16'