管道施工技术实例研究管道工程毕业论文1.doc
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1、管道工程毕业论文管道施工技术实例研究目 录摘要ABSTRACT绪论第一章 管道工程概述1 1.1 管道及其类型1 1.2 管道工程的应用2第二章 输水管及其接口技术分析3 2.1 输水管简介3 2.2 螺旋钢管简析3 2.2.1 螺旋钢管3 2.2.2 螺旋钢管及其标准分类4 2.2.3 螺旋钢管生产工艺4 2.2.4 螺旋钢管工艺性能52.3.5螺旋钢管用途72.2.6 螺旋钢管的发展前景72.3 输水管的柔性接口口技术72.3.1输水管一般接口技术82.3.2 柔性接口8 2.3.2.1 柔性接口的共性与个性8 2.3.2.2 胶圈接口的分类及特点8 2.3.2.3 柔性接口的优点10 2
2、.3.2.4 柔性接口与钢管的现场对焊焊接接口对比分析11 2.3.2.5 柔性接口的现状与发展 11第三章 输水管施工工艺实例分析12 3.1 工程概况12 3.2 管沟开挖133.3 布管173.4 破口加工及管道对接17 3.5 管道焊接18 3.6 施工中出现的问题21 3.7 顶管施工223.8 现场防腐补扣补伤31 3.9 检查验收32第四章 结论与建议33 4.1 小结33 4.2 管道相关建议34致谢35参考文献36摘 要本文主要分析管道的基本概念性能特征以及管道施工的基本工艺流程,从管道的定义、分类、作用和 生产工艺性能、用途、施工工艺等几个方面分析,重点分析了螺旋钢管及其柔
3、性接口技术、顶管施工,其中施工质量影响因素及其控制方式是重点内容。结合中能取水口改造工程实例分析,从基本的工程概况、管沟开挖、布管、坡口加工及管道对接、管道焊接、施工中出现的问题、顶管施工、现场防腐补伤补扣、检查验收等九个方面较为详细的介绍了输水管道施工步骤及其方法。对于顶管施工,本文重点介绍其中的顶管机及其泥水设备安装以及顶管的过程。另外,对于对管道施工、应用中的管道保护、防腐等问题提出了一些建议。关键词:管道 螺旋钢管 柔性接口 顶管ABSTRACT,This article analyzes the performance characteristics of the basic con
4、cepts of pipeline, and pipeline construction in the basic process, from the pipeline definition, classification, function and manufacturing process performance, usage, and other aspects of the construction process, focusing on analysis of the spiral pipe and flexible interface technology, pipe jacki
5、ng , which affect construction quality control is the key factor in its content.Transformation in energy intake combined with engineering examples, from basic engineering situation, trench excavation, piping, processing and pipeline docking groove, pipe welding, construction problems, pipe jacking,
6、site anticorrosion injury compensation deduction, inspection and acceptance nine more detailed introduction to the water pipeline construction procedures and methods. For pipe jacking, this article focuses on one of the top of the machine and its equipment installation and slurry pipe jacking proces
7、s. In addition, the pipeline construction, application of the pipeline protection, corrosion and other issues put forward some suggestions. Keywords: Pipeline Spiral steel pipe Flexible interface Top management绪 论1.1对管道的相关认识随着现代科技的飞速发展,工业化进度不断增强,管道在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。城市里的给水、排水、供热、供煤气的管道干线和长距离的输油、气管道等
8、等种种相关于人们生活的各个方面都有着管道的身影。管道运输,被称为五大运输行业之一,与铁路、航空、公路、海运相平行,是巨大的能源运输工具。管道运输又被称为文明运输,因为国家发展到相当的文明程度之后,才有管道运输的出现,它又是一种不产生噪声的运输,相对于五大运输中的其他四种运输,管道运输的噪生污染最小。对一个工业国来说,工业越发达,人民生活水平越高,耗用能源越大,依靠管道运输的程度就越大,由此可见管道在一个国家经济生活运作中的重要地位。由此,了解相关管道方面的基本知识对于人们来说显得相对重要。1.2 本文主要内容本文将要研究管道的基本概念和接口技术以及管道工程的一般施工工艺流程,从管道的概念、分类
9、、一般用途及重点介绍螺旋钢管和柔性接口技术来一般性的总体性的介绍管道工程,并结合工程实例对管道施工的一般步骤进行分析,最后注明本文小结及对管道工程施工的一般性建议。第一章 管道工程概述1.1 管道及其类型1.1.1管道基本概念 管道,英文是pipe;conduit,其定义是用各种材料制成的管子的通称或是一种保护电(光)缆的设施,通常指已经建设可以自用、出租、出售的实体。管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常,流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后,从管道的高压处流向低压处,也可利用流体自身的压力或重力输送。1.1.2管道的分类管道一般按以下集中
10、分类方法可以分为:按用途:输气管道、输水管道、输油管道;按材质:钢质、混合金、铝制、PVC、等等;按压力:承压管道、不承压管道;按承压级别:低压管道、高压管道;按口径尺寸:应按直径分类。其中,压力管道涉及各行各业,对它的基本要求是“安全与使用”,安全为了使用,使用必须安全,使用还涉及经济问题,即投资省、使用年限长,这当然与很多因素有关。1.2 管道的工程应用管道的用途很广泛,主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。下面仅从管道输送能源的角度简要做举例说明。(1)管道是巨大的能源运输工具 管道运输,被称为五大运输行业之一,与铁路、航空、公路、
11、海运相平行,是巨大的能源运输工具。例如,阿拉斯加原油管道年运原油9 000万吨,相当双轨铁路的年运量。管道输送石油和天然气这种危险品,特别是大量天然气的输送,是别的运输工具所不能代替的。这样的能源运输功能,是其他运输工具难以完成的。 管道运输又被称为文明运输,因为国家发展到相当的文明程度之后,才有管道运输的出现,它又是一种不产生噪声的运输,故称为文明运输。对一个工业国来说,工业越发达,人民生活水平越高,耗用能源越大,依靠管道运输的程度就越大。以意大利1955年、1965年、1975年、1985年年耗用能源为例:成品油所占比例分别为33%、63%、67%、69%;天然气所占比例分别为8%、8%、
12、15%、17%。由此可以看出,成品油和天然气的耗用在逐年增加,其中绝大部分是经管道运输的。这同样说明,对一个发达的工业国,管道能源运输所起的作用是巨大的。(2)管道运输起着调剂世界能源的作用 天然气是未来世界的第二能源,在陆上大量输送天然气只能依靠管道输送。管道在这一领域里起着调剂国际之间,甚至洲际之间的天然气的作用。如原苏联修建的亚马尔(Yamel)管道穿过北极圈的永冻土地带和上千千米的沼泽地带通向欧洲,全长9 000千米,管径1 420毫米,年输天然气320亿立方米,除供原东欧8个国家外,每年还供德国100亿立方米、法国100亿立方米、意大利80亿立方米,起到了国际间的能源调剂作用。 在洲
13、际之间,如北非国家阿尔及利亚的管径为1 220毫米的天然气管道长1 200千米,年输量为125亿立方米,穿过水深600米的地中海,输到意大利北部,是著名的穿越地中海管道。最近将修建成的阿尔及利亚经摩洛哥穿过地中海的直布罗陀海峡,经西班牙到法国,能跨越洲际调剂天然气,显示了管道这种既能翻山越岭,又能穿越深海的功能是任何交通工具所达不到的。第二章 输水管及其柔性接口技术分析2.1 输水管简介 输水管(delivery pipe)指的是从水源地到水厂(原水输水)或当水厂距供水区较远时从水厂到配水管网(净水输水)的管。输水管一般可分为以下几种,如混凝土输水管、水泥输水管、钢丝网水泥输水管、石棉水泥输水
14、管、橡胶输水管、钢质输水管等等。其中,混凝土输水管有包括自应力混凝土输水管和预应力输水管,钢质输水管有薄壁不锈钢水管、螺旋钢管、夹砂玻璃钢管等等。本工程为中能取水口输水工程,输水管道采用压力螺旋钢管,以下主要对螺旋钢管作简单介绍。2.2 螺旋钢管简析 2.2.1 螺旋钢管 螺旋钢管是以带管卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管.直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快,而螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30100%,而且生产速度较低。
15、因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。图1 螺旋钢管 2.2.2 螺旋钢管及其标准分类承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管SY5036-83主要用于输送石油、天然气的管线;承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管SY5038-83,用高频搭接焊法焊接的,用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工成型;一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管SY5037-83,采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。现在螺旋钢管的常用标准一般分为:SY/T5037-2000(部标、也叫普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管)、GB
16、/T9711.1-1997(国标、也叫石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管(到目前要求严格的有GB/T9711.2 B级钢管))、API-5L(美国石油协会、也叫管线钢管;其中分为PSL1和PSL2两个级别)、SY/T5040-92(桩用螺旋缝埋弧焊钢管)。2.2.3螺旋钢管生产工艺螺旋钢管基本生产工艺: (1) 原材料即带钢卷,焊丝,焊剂。在投入前都要经过严格的理化检验。 (2) 带钢头尾对接,采用单丝或双丝埋弧焊接,在卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。 (3)成型前,带钢经过矫平、剪边、刨边,表面清理输送和予弯边处理。 (4) 采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力,确保
17、了带钢的平稳输送。 (5)采用外控或内控辊式成型。 (6) 采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求,管径,错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。 (7) 内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接,从而获得稳定的焊接规范。 (8) 焊完的焊缝均经过在线连续超声波自动伤仪检查,保证了100的螺旋焊缝的无损检测覆盖率。若有缺陷,自动报警并喷涂标记,生产工人依此随时调整工艺参数,及时消除缺陷。 (9) 采用空气等离子切割机将钢管切成单根。 (10) 切成单根钢管后,每批钢管都要进行严格的首检制度,检查焊缝的力学性能,化学成份,溶合状况,钢管表面质量以及经过无损探伤检验,确保制管工艺合格
18、后,才能正式投入生产。 (11) 焊缝上有连续声波探伤标记的部位,经过手动超声波和X射线复查,如确有缺陷,经过修补后,再次经过无损检验,直到确认缺陷已经消除。 (12) 带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管,全部经过X射线电视或拍片检查。 (13) 每根钢管经过静水压试验,压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。试验参数自动打印记录。 (14)管端机械加工,使端面垂直度,坡口角和钝边得到准确控制。 2.2.4 螺旋钢管的工艺性能 (1)弯曲性能按下表规定的弯心直径弯曲180度后,钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。 (2)反向弯曲性能根据需方要求,钢筋可进行反向
19、弯曲性能试验。反向弯曲试验的弯心直径比弯曲试验相应增加一个钢筋直径。先正向弯曲45度,后反向弯曲23度,后反向弯曲23度。经反向弯曲试验后,钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。 (3)表面质量钢筋表面允许不得有裂纹、结疤和折叠。钢筋表面允许有凸块,但不得超过横肋的高度,钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。 (4)尺寸、外形、重量和允许偏差 公称直径范围及推荐直径钢筋的公称直径范围为625mm,标准推荐的钢筋公称直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40、50mm。 带肋钢盘的表面形状及尺寸允许偏差a.带肋钢筋横肋应符合下列基本规定:b.横肋与钢盘轴线的夹角不应
20、小于45度,当该夹角不大于70度时,钢筋相对两面上横肋的方向应相反; c.横肋与间距l不得大于钢筋公称直径的0.7倍; d.横肋侧面与钢筋表面的夹角不得小于45度; e.钢筋相对两面上横肋末端之间的间隙(包括纵肋宽度)总和不应大于钢筋公称周长的20%; f.当钢筋公称直径不大于12mm时,相对肋面积不应小于0.055;公称直径为14mm和16mm,相对肋面积不应小于0.060;公称直径大于16mm时,相对肋面积不应小于0.065。 长度及允许偏差a、长度:钢筋通常按定尺长度交货,具体交货长度应在合同中注明;钢筋以盘卷交货时,每盘应是一条钢筋,允许每批有5%的盘数(不足两盘时可有两盘)由两条钢筋
21、组成。其盘重及盘径由供需双方协商规定。 b、长度允许偏差:钢筋按定尺交货时的长度允许偏差不得大于50mm。 c.弯曲度和端部:直条钢筋的弯曲变应不影响正常使用,总弯曲度不大于钢筋总长度的40%;钢筋端部应剪切正直,局部变形应不影响使用。 2.2.5 螺旋钢管用途螺旋钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设,是我国开发的二十个重点产品之一。(1)作液体输送用:给水、排水。作气体输送用:煤气、蒸气、液化石油气。 (2)作结构用:作打桩管、作桥梁;码头、道路、建筑结构用管等。2.2.6 螺旋钢管的发展前景 螺旋钢管在输送燃气,运输方面发挥了很大的作用。随着国内外多项
22、重大管道工程的规划及建设,大变形管线钢、高强度级别热煨弯管和厚规格低温管件等高附加值产品,显现出良好的市场竞争能力和较大的市场需求,而国内企业在开发该系列产品方面进度比较缓慢。为了尽快开发出适用于工业应用的高附加值大变形管线钢、热煨弯管用钢、管道站场用低温管件用钢,X100直缝埋弧焊管、螺旋缝埋弧焊管和热煨弯管,螺旋钢管,国内公司企业开始了积极的合作与创新。如近日,首钢总公司与中石油渤海装备钢管制造公司经多次洽谈、协商,就联合开发高附加值石油天然气干线配套板材达成了合作意向。由此可见,螺旋钢管在日常生活中有着重要的作用和广阔的发展前景。 2.3 输水管道的柔性接口技术2.3.1输水管的一般接口
23、分类 根据接口的刚度不同,可将输水管接口大体分为柔性接口和刚性接口两种。或按照连接的方式不同分为承插式、划入式等。2.3.2柔性接口 柔性接口在输水管线中的地位经过曲折道路,得到了肯定。各种柔性接口的特点、性能水平各有不同。柔性接口作为管道的主要接口之一,以下对柔性接口做简单介绍。2.3.2.1 柔性接口的共性与个性(1)胶圈柔性接口的共性 胶圈柔性接口一般都为承插口方式,在承插口的环形间隙中压缩一个胶圈,由受压胶圈的反弹力完成接口的密封。这种连接允许承口管和插口管在连接处可以有轴向的相对移动,可以有以接口为支点的转动,所以,它可以释放因热胀冷缩 起的轴向力 ,因不均匀沉降引起的弯曲应力 ,使
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