管道预制（精选5篇）
管道预制 篇1
1 管道工厂预制的优势分析
1.1 管道工厂预制的工作地点固定
在管道预制中, 所采用的是工厂流水化预制方案, 主要是通过下料再进行车加工、弯制、焊接、热处理、检验、包装等流程, 这些流程都是在密封的厂房内进行操作, 并且每一道程序都是使用的专用作业线。工作地点的固定, 可以有效的避免相关人员因为工作地点而随意流动。
1.2 管道工厂预制的工作内容固定
管道工程预制的相关工作人员, 每个人有自己的主要工作内容, 在工作中, 人员对自己的工作进行合理的分配, 并可以高效的完成, 同时, 对自己工作也会持有负责的态度。这样就可以有效的避免因为工作的调整而造成的频繁换岗问题。
1.3 管道工厂预制的工作条件优越
与传统的工作相比, 管道工厂预制作业是在密闭的厂房内进行, 厂房内通风良好、并且可以防雨晒, 工厂内的防护措施相对比较齐全, 因此, 环境还是较为优越的。
1.4 管道工厂预制的环境不受约束
管道工厂预制不会受到天气变化的影响, 所以就可以保证连续施工, 这样就给企业的生产创造了优越的条件。
2 管道工厂化预制的瓶颈分析
2.1设备投资大
从目前情况来看, 管道工程化生产设备的厂家比较多, 相关设备的价格差异比较大, 所以设备的功能也是由所差异的。企业对设备的采购, 就算是采购最便宜的设备, 整套下来的费用也是相当多的。由于企业不能对企业进行准确的估计, 如果买下整套设备, 承担的风险会加大, 所以相当一部分企业会望而却步;另外, 一些企业由于各方面的原因, 采购设备时候会购买单个的自动焊接设备, 而像管子切割设备、坡口加工设备、物料搬运设备等都是人工的, 所以设备不能完全配套, 这样就大大减小了生产效率。
2.2施工图纸对其影响大
在管道工厂化预制中, 其最大的一个优势就是在于管道的预制和土建施工一块进行, 这样就会减少后期管道安装的压力, 同时也会缩短工期。在实际的施工中, 图纸没有及时到位现象很普遍, 有时候土建施工已经结束, 相关的施工图纸却没有收到, 这样就丧失了提前制作的机会。另外, 就算相关图纸能够尽快出来, 但是在运用中, 往往会变更较多, 致使图纸的预制精度下降, 大大增加了管道工程化预制的精度。
2.3预制管理方式较为粗放
从工厂化预制出现的时间来看, 其出现的还是相对较早的, 但是其管理方式还是有局限性。目前, 信息化管理以及智能化生产方式还处于初级阶段, 人们的生产习惯以及相应的思维模式还是需要转变的。在以后的发展中, 需要将管道工厂化预制中的自动化、经济化以及生产环节等进行紧密联系, 从而提高生产管理的智能化。
2.4集中预制与配送困难多
在管道工厂化预制中, 如果企业想要提高其经济效益, 就需要有大量的任务量, 对生产线的工作进行满负荷的运转。由于安装场地较为分散, 所以采用固定式工厂化集中制作, 就会引起运输问题, 并且会增加预制成本。所以, 企业需要考虑安装以及运输的方便性, 同时还要考虑预制的尺寸不能够太长。
3 应用实例分析
某公司准1800mm醇烃/烷化合成氨项目, 总共投资额为两千多万元, 需要加工管子、弯头、阀门等多个部件, 合同要求企业需要在九十天内完成总合同同的百分之三十的产品, 二百三十天内完成全部任务。此项目要求的最大规格为Ф355.6mm×55mm的口径, 这个规格的管道相对来说加工还是有难度的, 其他规格还包括Ф273mm×40mm, Ф219mm×35mm, Ф127mm×21mm等。
在图纸的设计中, 弯头在弯制以后, 可以进行镗螺纹以及密封面。如果是先镗好螺纹再进行弯制工作, 这样就会很容易使螺纹变形, 在进行安装使用时, 就会造成密封面泄漏问题, 同时也会给工程质量带来安全隐患。在管道的铺设中, 有的管道会比较长, 会达到六十米左右, 这时就需要将管道安装图纸要求进行切割, 开孔等, 在焊接后, 如果检测合格就可以将这些管段运抵现场。
在实际的工作中, 可以对图纸进行比对, 然后对管道焊缝进行提前预制, 但是要避免在较难焊接的位置进行焊接, 这些工作都可以在工厂化预制期间完成, 需要按照相关图纸安排好每道工序, 对管段的预制加工要按照企业的标准和要求进行。
在实际的工作中, 管道工厂化预制可以将其集中起来, 并同时加工, 在这个过程中, 有两个工作人员就已经足够, 然后会有航车配合吊装, 这样就可以节省很多时间, 同时费用也会减少;如果是按照施工进度来加工螺纹口, 这样就会拖延工程时间, 一些额外的费用也会相应增加。对于管线的组合焊接问题, 可以按照公路规定的比例进行, 可以预留一些焊口在现场进行施工, 并且要进行相关检测, 合格后方可运抵现场。如果是在现场进行焊接, 焊工的工作量就会加大, 并且也不能保证其质量。
如果在现场进行检测, 工程项目的开支也会很大, 这样就会使公司资金周转不开, 也不能按照合同要求完成生产。本文所讲的案例, 主要是通过工厂化预制技术, 此项目比合同要求的交付时间还提前了四十二天, 节省的资金约二百六十万元;同时, 企业通过图纸提前预制加工了相关规格的高压弯管、变径管一百三十多件、焊缝四十多道口。通过这些, 客户提前将设备投产并且使用, 为企业的生产提供了保证。
4 结束语
综上所述, 通过对管道工厂化预制技术的运用, 企业的施工管理、工期、质量等方面都有了保障, 不仅推动了管道工厂化预制的发展, 还大大提高了管道的设计水平。同时, 工厂化预制设备的出现将对管道工厂化预制产生推动作用, 相信在以后会发展的更好。
四大管道预制焊接自动化研究 篇2
1 焊接自动化方案选择
焊接自动化的的方案可以选择手工氩弧焊打底+MAG焊接或埋弧焊、窄间隙MIG焊接。
1.1 方案一
1.1.1 氩弧焊打底
氩弧焊打底使用ZX7-400STG焊机, 同传统手工氩弧焊工艺相同, 但是为了保证焊缝背部不被熔穿, 氩弧焊打底厚度应该在5mm以上。
1.1.2 MAG自动焊填充盖面
MAG自动焊设备为PPAWM-24A2管道预制焊机, 设备的主要参数如下:
型号说明:适用管径Φ60-630mm
用途:适用于各个行业直管和直管、直管和锥形管、直管与法兰、直管与弯头、直管与三通等的自动焊。
技术参数:
(1) 适用材质:碳钢、合金钢、不锈钢、低温钢。
(2) 适用坡口型式:I、V、U、双V型。
(3) 适用壁厚:3-60mm, 弯头直径D≥DN300、壁厚≥20mm时需配重。
(4) 适用长度:直管≥400mm。
(5) 焊接效率 (寸/天) :TIG:80-120、CO2/MAG:200-300、SAW:250-350。
1.1.3 焊接工艺及特点
(1) MAG焊接用混合气体Ar80%+CO220%。
(2) 焊接大口径厚壁管采用多层多道焊接, 常用规格设置焊接专家库, 自动调用焊接参数。
(3) 适合于大口径厚壁管, 口径范围为Φ60-630mm, 对于管径和壁厚的适应性好。
1.2 方案二
1.2.1 氩弧焊打底同方案一
1.2.2 埋弧焊填充和盖面
埋弧焊设备选用PPAWM-44A8, 设备主要性能参数如下:
型号规格:PPAWM-44A8
技术参数:
(1) 适用管径:DN400-1100
(2) 适用壁厚:6-60mm
(3) 适用管长:小于等于10m
(4) 管头长度;小于等于2200mm
(5) 最大承重:小于等于5T
(6) 适用材质:碳钢、合金钢、不锈钢、低温钢等
(7) 适用焊缝:各种管段焊缝, 如管子-管子焊缝、管子-弯头焊缝、管子-法兰焊缝、法兰-法兰焊缝、法兰-弯头焊缝等 (必要时采用假管过渡联接)
1.2.3 焊接工艺及特点
(1) 埋弧焊焊丝与焊剂的搭配至关重要, 必须经过工艺评定验证正确性。
(2) 管道预制时, 管径越大、管壁越厚, 埋弧焊的适应性越好。
(3) 埋弧焊的熔深能力强, 为了防止熔穿, 打底焊缝的厚度应足够, 若有必要一般采用一遍氩弧焊打底。一遍电焊填充增加根部焊道厚度的办法来解决。
1.3 方案三
1.3.1 窄间隙MIG焊
窄间隙MIG自动焊的主要技术特征是:焊丝进入窄间隙焊枪之前, 通过左右摆动滚轮进行弯曲, 赋予其弯曲特性;焊丝左右摆动, 电弧也随之左右振动, 亦即电弧旋转, 可使坡口壁完全熔融, 实现无不良融合的优质焊接。窄间隙焊枪为水冷, 一次保护气体从电极两侧流过, 二次保护气体从工件表面流出, 形成良好的保护特性。
1.3.2 焊接工艺及特点
(1) 窄间隙MIG自动焊与埋弧自动焊等传统技术相比, 主要技术优势是:焊接效率高, 清渣容易, 侧壁充分熔合, 焊接热影响区窄以及焊缝氢含量低。
(2) 火力发电用锅炉的埋弧焊主配管因为焊缝氢含量高, 影响了焊接质量。窄间隙MIG焊氢元素含量仅有埋弧焊的1/3, 因而在焊缝的疲劳强度方面占有突出优势。
(3) 可以实现打底、填充、盖面的自动化, 但对坡口的对口要求高, 否则容易出现缺陷。不推荐采用。
2 经济性分析
以公司印度六部四大管道为例, 使用常规手工焊接的方法, 配管 (单台) 工作量及人力消耗情况 (因焊材消耗量相差不大, 不予考虑) , 参考设备厂家数据及相似预制车间资料可知, 采用MAG或者埋弧焊的效率是手工焊接的4-5倍。因此, 若单台机组采用自动焊可节约人工= (54+57+62+180) *3/4=264工日。按高压焊工日工资300元计算, 可节省人工费用79200。以PPAWM-24A2预制自动焊机为例, 设备购置费用为135470元, 因此购置一台设备需要两台600MW机组的四大管道配管工作量才能回本。
3 结论
(1) 焊接自动化能够大大减轻焊工的劳动强度, 对于焊工的技能水平要求不高, 在高技能焊工紧缺, 人工成本不断上涨的背景下, 焊接自动化具有广阔的应用前景。
(2) 因为管道的可能存在椭圆度、马蹄口等不规则的情况, 所以达不到采用全自动焊接的条件, 选择手工氩弧焊打底和自动焊填充和盖面是最理想的方式, 即选择方案一或者方案二。但是自动焊主要适用于大口径、厚壁管上, 否则, 因为自动焊前期准备工作时间长, 应用在小口径管道上效率甚至不如手工焊。
(3) 单从生产成本角度考虑, 自动焊的成本优势并不是特别突出, 如果考虑到高技能焊工的培训费用、工作量不饱满时候的人工费用等情况, 四大管道预制的自动焊依然具有一定的推广意义。
参考文献
[1]李伟明.高效自动焊在管道工厂化预制中的应用[J].焊接技术, 2002 (12) .
[2]刘古文孙静涛.管线预制自动焊设备及焊接工艺[J].焊接, 2000 (09) .
石油化工管道工厂化的预制 篇3
1 管道工厂化预制的优势
传统的管道预制一般都在施工现场进行,存在着现场条件差,受作业环境影响大(风、雨、雪等),作业面分散等问题。管道预制实现工厂化后,有下列诸多优势:
1)不受现场条件的约束。即便是现场不具备管道开工条件,也可实现同时同地的管道预制施工,最大限度的缩短了施工工期。2)作业条件好,不受自然条件气候的影响。3)设备先进,效率高,大大的提高了劳动生产效率。4)质量控制比较容易实现,质量易得到保证。5)实现了资源共享,即便是不同项目的管道预制任务都可以在工厂进行预制,设备利用率高。6)便于实现统一的管理,节约了人力、物力、生产成本,为增加经济效益起到了不小的作用。
2 管道工厂化施工特点
预制厂内全部采用转动口焊接,有利于提高和保证焊接质量,且转动口焊缝无损探伤比例小,可减少探伤检验费用。在预制厂里尽量增加焊接口数量,其数量可达总焊接口数的80%~90%,相应地减少了现场安装中的固定口焊接工作量,从而能够加快现场安装施工速度,缩短安装工期。预制厂内施工不受自然环境条件的不利影响和干扰,能够保证施工的连续性,又能减少额外的临时措施及其费用。对高压厚壁管及合金钢管(如Cr Mo钢管)等施工工艺较为复杂的管线,施焊前需进行预热,焊后需进行后热、X光(或γ射线)拍片、热处理等,更能体现工厂化预制的优点。合理的流水作业,使各工序很好地衔接起来,这样机具可以集中使用,临时电缆等施工用料也可以大量减少,大幅度提高机具等的施工效率。
3 管道工厂化预制深度的确定
3.1 管道的图纸尺寸
管道的图纸尺寸是管道焊口确定的第一依据。管道的逐段长度,安装的标高及管道附件的安装位置等都是由管道的图纸尺寸决定的。所以在确定管道预制口和固定口时,必须要严格审图,逐条逐条管线的吃透每一张图纸,对每一个尺寸要严格审核,按图纸尺寸做好精确计算等工作,精确定出每一段管段的具体尺寸,严格按尺寸下料,从而精确定出每道道预制口和固定口的准确位置,避免因尺寸计算不准而返工。
3.2 管道的空间布置
管道空间布置是确定管道预制口和固定口所必须要重点考虑的因素。要从以下几方面考虑:
3.2.1 管道的空间位置
管道的空间位置较高又没有平台或不便于焊接的空间位置,尽量不留固定口。在较低或有平台便于焊接的位置留固定口,这样既便于焊接,又减少高空作业量和脚手架的搭设量,从而提高了管道安装的工作效率。
3.2.2 框架结构与设备的布置
框架结构图与管道平面布置图结合时要考虑以下几点:1)框架结构的标高与管道的标高是否吻合。作为管道支撑的框架结构的标高是否于管道的标高一致要考虑管道支架,如不一致要找出不以至的原因,保证管道标高的正确。2)框架结构的安装位置是否有与管道的空间位置相冲突的地方,核对框架结构与管道安装平面图,查找是否有框架结构安装位置是与管道的空间位置相冲突的地方。3)框架结构的布置对管道预制段吊装的影响。要考虑框架结构的布置对管道预制段的吊装的影响,如不考虑会导致管道预制段因框架结构的影响而不能穿进框架等问题,使原预制段重新解体在安装。4)框架结构的布置是否便于管道的焊接。要考虑框架结构的布置是否便于管道的焊接,如在钢格板的底部尽量不留固定口。
3.3 管道安装的要求
与动设备连接的管道安装的要求与压缩机、泵、气轮机等动设备的进出口连接的管道的安装质量的高低,直接影响压缩机、泵等设备的运行,所以与动设备连接的管道安装精度等要求较高,通常有以下几点:1)管道的固定焊口,应尽量远离设备,并在固定支架以外,以减轻焊接应力的影响。2)管道支、吊架安装完毕后,应卸下设备连接口处的法兰螺栓,在自由状态下检查法兰的平行偏差,径向位移及间距,并使所有的螺栓能顺利垂直通过螺栓孔,保证达到低应力连接的要求,并作好法兰的平行偏差,径向位移及间距的记录。3)管道系统与设备最终封闭连接时,在设备联轴节上架设百分表监视设备的位移,转速大于6000r/min时,位移值应小于0.02mm,转速小于等于6000r/min时,位移值小于0.05mm。
基于以上要求,与压缩机、泵、气轮机等动设备的进出口连接的管道在预制时要充分考虑以上要求,准确确定预制口和固定口的位置及数量,来保证安装精度。
3.4 吊装的影响
现场的吊装条件也是必须考虑的因素,如果不考虑现场的吊装条件,把管道预制的过长或过于复杂等,就会给吊装带来许多麻烦,甚至就不能吊装,又要重新切割开来进行安装。在考虑吊装时要注意以下几点:1)吊车的起吊能力。现场吊车的起吊的吨位,如果不能满足预制成型段的起吊,这样会给吊装带来困难,使预制成型段重新分解。2)现场的吊装条件。如现场能否进人吊车、吊车的站位的位置等,也要考虑。3)框架结构、设备等吊装的影响如双层管架的下层管道,一定要考虑穿进的位置及管道长度的限制。4)运输条件。预制的管道从预制厂运到安装现场的路途情况以及参加运输的车辆的条件也要综合考虑。沿途情况要实地勘察,如路途的回转半径、是否经过闹市等。运输车辆对运输管道长度的限制等。
4 结语
管道预制 篇4
1 管道预制的特点
1) 有利于工程施工质量和安全控制。管道预制均在地面作业, 管道焊接可采用水平转动位置操作, 且便于无损检测、焊口返修以及防腐等操作。
2) 避免了站内动火作业安全隐患, 管道切割、焊接可在站外完成, 站内进行法兰组装。
3) 可以应用管道自动焊、自动切割机等先进设备, 以有效地控制施工质量。
4) 不受征地、设备基础的限制, 可以实现与土建同步或超前施工, 有效缩短了工期。
2 行为质量监督与控制
2.1 质量控制因素
2.1.1 人员因素
各工种施工人员能满足管道预制的需要, 有资质要求的各类专业人员必须持证上岗, 如焊工、无损探伤、质检员、资料员、热处理等人员应经过相应培训、考试取得相应的从业资格证书。
2.1.2 设备与计量器具
设备机具与计量器具对工程质量具有重要的作用。工程所使用的机具设备质量优劣, 直接影响工程建设质量和使用功能, 所需的施工机具设备和计量器具必须完好, 其性能应满足管道预制工程的要求, 且计量器具应经专业计量单位检定合格[1]。
2.1.3 工程材料
严格进行原材料入库检验、进场验收和分类堆放的管理, 加大对阀门、管材、管件等进场材料的抽检力度, 提高监督抽查的有效性, 重点监督检查进场法兰、合金钢螺栓与管道组成件、高压钢管及仪表管嘴等原材料标识与质量证明文件或合格证的一致性, 并严格按照标准规范进行第三方检测, 杜绝不合格材料流入工程, 从源头上保证施工质量。同时做好设备材料验收流程的建立和程序执行, 建立健全设备材料的登记使用制度。
2.1.4 工艺方法
工程开工前, 针对施工难点和关键工序制订有效可行的施工方案、质量检验计划, 并经建设、监理审批, 确定施工过程中的质量控制点和控制措施。如施工方案应包括预制范围、预制深度、预制工艺卡、预制单线图、焊接工艺、质量保证体系、设备与计量器具等。
2.1.5 环境条件
环境条件是对工程质量特性起重要作用的因素, 有足够的预制作业面, 所需的水、电、运输道路、堆放场地或库房能满足原材料和预制成品的存放与防护要求[1]。
2.2 对建设各方的行为质量监督与控制
2.2.1 建设单位质量行为的监管
建设单位应认真贯彻执行法律法规和技术质量标准规范, 建立有效的质量工作机制。针对项目建设特点, 建立健全相应质量管理体系, 落实项目质量责任、质量目标与方针。在站内工艺管道预制质量管理中, 通过对施工单位设备与专业施工人员的投入、施工方案与措施、施工图纸、关键工序检查等方面控制, 从而来控制工艺管道预制构件的质量[2]。
2.2.2 监理单位质量行为的监管
监理单位应结合初步设计、标准规范以及施工图等文件编制并细化监理规划大纲, 出台工艺管道预制监理细则进行工程建设过程质量检查与控制, 并制定相应纠正措施和方法, 确保工程质量受控。在施工过程质量监督中, 强化建设单位与监理单位沟通机制, 形成监管合力, 共同促使工程质量提高。监理单位应在人员配备、组织管理、检测方法与手段等各个环节上加强预制厂的管理, 重点通过平行检验、巡查、旁站等方法和手段, 利用检验检测设备开展监理工作, 对发现的质量问题以点带面, 督促施工承包商加强自查自改, 以此强化施工承包商自我控制力度[2]。
2.2.3 设计单位质量行为的监管
设计单位应严把设计审查关, 逐级审核、层层把关, 同时做好现场设计交底, 明确设计意图和质量要求, 保证设计无漏洞。在图纸会审结束后, 及时反馈图纸存在的问题, 以便施工单位展开单线图绘制与报验, 为管道预制奠定基础。
2.2.4 检测单位质量行为的监管
检测单位应严格执行国家有关质量检测法律法规与标准规范, 建立健全质量保证体系, 不断完善检测管理制度, 并从人员资格、仪器状态、检测方法等方面进行管道预制的质量控制, 重点控制单线图的绘制、无损检测工艺卡、检测指令、焊口检测比例等细节。
2.2.5 施工单位质量行为的监管
施工单位应加强管道预制现场项目管理建设, 严格执行工程技术标准、施工图设计文件、焊接工艺纪律及无损检测指令, 开展好施工全过程的质量控制和工程质量“三检制”的落实与工序交接, 并做好工程使用的原材料、管件、法兰等安装部位记录。工程开工前, 应建立和完善项目质量管理体系, 编制并报批预制施工方案和质量检验计划, 严格按标准规范和施工图纸施工, 尤其对涉及安全和重要使用功能的关键部位进行检查验收, 同步完善技术资料录入, 保证竣工文件具有可追溯性。
3 实体质量过程控制与监督
3.1 原材料入库环节控制
加强对合金阀门、法兰、管件等影响结构安全和重要使用功能部位的原材料与构配件的监督抽查, 严把材料质量关, 强化产品质量检验监督, 重点监督复查物资检测检验、进场报验、存放与保护、阀门安装前检验等关键环节, 保证抽检频率和数量, 发现不合格材料, 坚决清理出场, 确保不留任何质量隐患[3]。
3.2 单线图的绘制与质量控制
单线图包括管道设计参数、规格尺寸、标高、管道标志、管道编号、焊口编号、防腐类型、图例、安装检验主要性能指标以及执行的标准规范等信息。
工程开工前, 建设单位应组织施工、监理、设计等各方进行图纸会审, 图纸会审答疑之后, 施工单位技术负责人再组织相关技术人员进行单线图的绘制工作。单线图应绘制为正等轴测管道图, 也称管段图, 具有简单明了、易于识别、较好的三维真实立体感等特点, 便于施工人员在管道预制过程中核对材料到位、下料与组装以及质量检查员对预制过程的质量控制。
3.3 管道预制
1) 管道预制按管道系统单线图施工, 依据单线图核对管道组成件的数量、规格型号以及检验标识, 并在单线图上可以标注好下料尺寸, 留出加工余量或管段。
2) 管道系统号表示该管线在工艺管道中的位置, 预制管段下料加工时, 应严格按单线图上标识进行, 管道在下料前, 移植原有管道规格型号、防腐等级、炉批号、管号、长度等标识, 以便施工记录真实有效, 确保每个工序质量的可追溯性。
3) 工艺管道预制的质量控制重点在于对管墩标高、管道组成件的验收与检验、下料与加工、管道焊接与检测等环节的控制, 尤其在管道焊接时, 需采取焊接反变形法或固定法, 确保预制构件的平整度和水平度。质量监督机构应对焊接工艺评定报告和焊接工艺规程审查审批, 对现场焊接工艺纪律执行情况、工程实体质量等进行抽查或巡查, 把好焊接关[4]。
3.4 过程质量控制
强化过程质量控制, 严格落实工程“三检制”制度, 加强施工图纸与标准规范的学习和开工前的技术交底, 细化质量问题分析和预控措施的制定, 强化事先控制, 并做好工程质量验收工作, 按时对检验批进行验收, 以便及时消除质量问题[5]。
4 结束语
通过对石油天然气站内工艺管道预制的质量监督与控制, 从建设各方行为质量和实体质量监督与控制进行深入探讨, 尤其对影响结构安全和重要使用功能的关键部位进行梳理, 旨在总结并形成了工艺管道预制的监督工作管理经验, 不断提高站内工艺管道预制的整体工程质量, 为后续油气田站内管道工厂化预制的质量监督提供技术指导。
摘要：阐述了在大规模的石油天然气地面建设工程如新建站、改扩建站及维修改造中建设各方的质量控制措施。通过对油气站场工艺管道预制质量的监督及建设各方对施工质量的控制来保证石油天然气地面建设工程的质量。重点探讨了施工过程质量控制因素、建设各方质量行为与原材料、单线图、预制过程等在地面建设工程质量控制中的作用。总结了工艺管道预制的监督工作管理经验, 提高了站内工艺管道预制的整体工程质量。
关键词：管道预制,质量监督,质量控制,天然气站,工艺管道
参考文献
[1]马林.全面质量管理[M].北京:中国科学技术出版社, 2006.
[2]石油天然气建设工程质量监督工作程序指导手册编写委员会.石油天然气建设工程质量监督工作程序指导手册 (全四册) [M].北京:石油工业出版社, 2008.
[3]石油工程建设专业标委会.石油天然气建设工程施工质量验收规范站内工艺管道工程:SY 4203-2016[S].北京:石油工业出版社, 2016.
[4]中国石油天然气管道局.石油天然气站内工艺管道工程施工规范:GB 50540-2009[S].北京:中国计划出版社, 2010.
管道预制 篇5
关键词：冲击回波法,预制构件管道,密实性检测
0 引言
管道压浆技术广泛应用于建筑、桥梁等土木结构中, 而预制构件内管道压浆密实性将直接影响预应力构件安全性能, 也影响结构的有效连接和耐久性[1,2,3,4]。但预制管道压浆密实性无损检测是工程界一个技术难题, 目前压浆质量的检测还没有比较成熟的技术方法及相关规范。在相关领域的文献资料[5]~[9]中, 检测技术研究多应用于桥梁施工领域, 本文主要对装配式结构预制管道密实性进行研究。相比较于桥梁的管道, 装配式建筑采用预制构件中的管道更小更短, 检测难度更大, 目前尚无精准有效的无损检测方法、检测标准。通过超声波法, 雷达法, 超声脉冲法和冲击回波法的尝试, 发现冲击回波法对装配式预制构件管道压浆密实性就有很强的测试精度。
1 冲击回波法历史发展及基本原理[10,11,12]
冲击回波法研究最早大约在20世纪80年代, 后经过Sansalone和Streett等不断研究, 于90年代末期, NIST和康奈尔大学共同发布了IE法的标准草案, 并于1998年成为ASTM标准[ASTM C 1383]。此后, IE法在混凝土结构缺陷检测、混凝土早期强度测试及厚度测试等方面发挥了重要的作用。
冲击回波法检测原理是用一个短时的机械冲击作为激振源在预制构件管道的混凝土表面冲击来产生压缩波, 应力波传播到结构内部。本次测试采用的灌浆密实度定位测试IEEV法, 如果管内灌浆密实, 则该波顺利向下传播, 遇到板底后反射回来被传感器接收;如果管道灌浆存在缺陷时, 一方面激振的弹性波在缺陷处会产生反射, 同时在底部反射回来的弹性波的传播时间也会比灌浆密实的地方长, 测试出的厚度变大。根据主频和厚度变化情况, 可确定管内灌浆不密实的区域。如果要进一步分析缺陷的大小等情况, 可根据频谱图上的波形进行分析。
2 试件及现场测试研究
采用的试件为某装配式预制构件厂家生产的预制剪力墙构件, 其为结构主要承重构件, 见图1, 其底部排列着两排直径约为3.5 cm的圆孔, 高度约为40 cm的注浆管道, 预制构件吊装后将注浆孔与对应预留的结构插筋相连, 然后向注浆孔中压入灌浆料, 预留插筋与预制剪力墙间全部用灌浆料进行连接。实验前, 对试件进行简单处理, 清除表面的浮浆及浆料等, 使得IE传感器与试件管道表面紧密接触。
2.1 试件管道未注浆的全空状态测试及开孔检查
将剪力墙的1个管道作为1个测线, 现场检测了3条测线, 每条测线上测试14个点, 其中0点~6点 (本系统点数计数是从“0”开始) 为管道上的测试数据, 7点~13点为密实区混凝土上的数据。
典型测线检测结果如图2所示:7点~13点为管道注浆密实时试件底部的正常反射时刻 (即图中用黑色线条辅助显示) ;0点~6点的反射明显晚于试件注浆密实的反射时间 (7点~13点的反射时间) , 即0点~6点处的波产生了绕射, 因此可判断0点~6点为注浆不密实区域 (注:图中Y轴表示测试点数, X轴表示传播时间;黑色竖线表示正常的梁底部反射, 白色方框区域则表示不密实区域) 。现场进行了开孔检查, 全空状态检测结果与实际情况完全一致。
2.2 试件管道满注浆密实状态测试及开孔检查
将剪力墙的1个管道作为1个测线, 现场检测了5条测线, 每条测线上测试16个点, 其中0点~8点为管道上的测试数据, 9点~16点为密实区混凝土上的数据。
典型测线检测结果如图3所示:9点~16点为管道注浆密实时试件底部的正常反射时刻, 0点~8点管道上数据的反射时刻与9点~16点的反射时刻相同、一致, 因此判断0点~8点处注浆较好, 未发现明显缺陷。现场进行了开孔检查, 全密实状态检测结果与实际情况完全一致。
2.3 试件管道半空状态测试及开孔检查
将剪力墙的1个管道作为1个测线, 现场检测了2条测线, 每条测线上测试17个点, 其中0点~7点为管道上的测试数据, 8点~17点为混凝土上的数据。
典型测线检测结果如图4所示:8点~17点为管道注浆密实时试件底部的正常反射时刻, 该区域为全部灌浆的密实区;0点~7点处的波产生了明显的绕射, 该区域为未注浆区域, 因此判断0点~7点为注浆不密实区域。现场进行了开孔检查, 半空状态检测结果与实际情况结果基本吻合。
3 检测实例
以安徽省合肥市在建的装配式建筑小区为例, 选取带有预制管道的预制剪力墙构件, 对已经注浆的墙体的压浆密实性进行检测, 剪力墙混凝土设计强度C40, 墙体尺寸长×高×厚为2 720 mm×1 600 mm×200 mm, 注浆孔道长度为400 mm, 注浆施工30 d, 锚固钢筋与原预留钢筋通过孔道内的灌浆料锚固。当天为阴雨天, 选择的墙体表面有轻微的水迹。
采用冲击回波IEEV法, 将剪力墙的1个管道作为1个测线, 现场检测了1条测线, 每条测线上测试16个点, 其中0点~8点为管道上的测试数据, 9点~16点为密实区混凝土上的数据。
典型测线检测结果如图5所示:9点~16点为管道注浆密实时试件底部的正常反射时刻, 0点~8点管道上数据的反射时刻与9点~16点的反射时刻相同、一致, 因此判断0点~8点处注浆较好, 未发现明显缺陷。现场进行了钻芯取样验证, 检测结果与实际情况完全吻合, 管道内的灌浆料完全密实。
4 结语