煤气管道设计施工注意事项教学文稿

煤气管道设计施工注意事项

1、煤气管道设计要求

煤气管道的设计，应遵循以下原则。

(1)管道材质选择

管道材质可选用《石油天然气输送用螺旋缝埋弧焊钢管》、《石油天然气输送用直缝电阻钢管》、《输送流体用无缝钢管》，材质均应采用镇静钢，钢号一般可选用20优质钢，弯头宜选用无缝弯头。

(2)管道连接

应尽量采用焊接，对于热煤气管道可釆用法兰连接。

法兰密封面应釆用突面形式(RF)，法兰材质宜选用20镇静钢。热煤气法兰垫片采用耐热耐油垫。

热煤气系统紧固件采用六角螺栓或双头螺栓，材料采用合金钢(如35CrMo等)。

(3)管道布置

煤气发生炉煤气管道须架空敷设，且不得穿过不使用煤气的建筑物，尤其是存放易燃、易爆物品的堆场或库区。

厂内煤气输送管线与建筑物及相邻管线的水平和垂直净距须满足相关规范要求。

厂区煤气管道的坡度宜取0.005，车间煤气管道的坡度宜取0.003，便于清除积水等。

2、安全设施

煤气管道每20m做静电接地，接地连线可沿支架接地极，接地电阻值不得大于10Ω。

应按规定设置安全保护设施，如爆破阀(防爆铝板+挡板，业内也习惯称之为“防爆板”)、泄压水封、放散管、煤气隔断装置(大水封)等。

3、管道施工及验收

煤气管道的安装、施工、检验应按国家相关规范进行。

施工时，应按规定进行无损探伤检验，焊缝等级不得低于III级。

安装完毕后，应按规定进行强度试验和气密性试验，确保煤气管道无泄漏，以保证其安全输送煤气。

4、煤气管道支架型式

管径较小的支架应以刚性滑动为主，直径较大、高度较高的管道应以柔性铰接支架为主。合理设置补偿器和固定支架以减少土建工程的投资，尽可能使用自然补偿以减少管道工程的投资。

5、煤气管道破坏形式

管道破坏有两种形式：一种是管道在腐蚀介质的作用下壁厚不断减薄，导致管道整体强度不足而发生爆破;另一种是管道经“过腐蚀”，其有效壁厚尚能达到使用要求，即使管道不会发生整体破坏，而局部由于泄漏点直径扩大等原因发生的局部再破坏。

6、煤气管道施工安全

(1)煤气管道施工安全操作

煤气管道施工是土建、吊装、安装、焊接等多个工种的组合。

(2)煤气管道带气施工

各种压力的煤气管道进行带气作业时，均需制定周密的带气作业方案。作业方案应以“四防”为原则：

防止原有燃气管道内进入空气。

防止作业人员烧伤、中毒或窒息。

防止作业现场着火，爆炸。

在新建管道内的空气未吹扫净时，防止对新建管道的任何部位进行带火的作业，严禁用户点火用气。

此外，还应注意以下几点：

在室内带气操作，应先将窗户全部打开，以保持施工现场空气流通。

地下管道带气操作坑应选用梯形沟或斜沟槽，使泄漏的煤气能够及时扩散。

凡带气操作，必须配备二人以上施工人员。

在大量煤气外泄，或在封闭场所带气操作，施工人员必须佩戴防毒面具，现场配消防器材，并且专人专人指挥现场。

7、煤气管道安装检验

煤气站安装是由煤气设备配套厂家来完成的，订货中有特别的要求，厂家负责安装、调试、培训等。但在厂家的施工过程中，热镀锌企业也必须从设计资料审查、施工单位资格审查材料复验、现场施工检查无损检测管线的吹扫、耐压试验和气密性试验等八个环节进行严格把关。

(1)设计资料的订货审核

设计单位应具备相应资格，设计图纸必须符合《城镇燃气设计规范》(GB50028-93)，图纸上应盖有设计资格印章。

(2)施工单位的资格审核

施工单位必须具有城镇燃气管道输配工程施工许可证有相应的持

证焊工和相应的施工设备检测设备，并具有正常运转的质量保证体系且在施工开始之前到锅炉压力容器安全监察机构办理了开工报告。

(3)材料的复检

煤气管道的主要材料(管道阀门、管道附件密封材料和焊接材料)必须具有制造厂的质量证明书或合格证明书，无合格证明书或证明书中项目不全时，不准使用。

对于热镀锌企业自行安装的材料、部件等，也必须坚持这样的复验。

(4)施工现场检查

现场检查管沟放线管道的埋设深度、管沟沟槽、钢管道的防腐、管段的坡度及回填土应符台图纸设计及《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-89)的要求。

持证焊工合格项目必须与实际施焊位置相符，施焊过程中严格执行评定合格的焊接工艺，并做好施焊记录，施焊后的焊口必须逐一进行外观检验，不允许有表面裂纹、气孔和夹渣，管道错边量不应超过管壁厚的10且不大于1mm;咬边深度不超过0.5mm，长度不能大于焊缝全长的10%。

无损检测抽查。焊缝外观检验合格后，进行无损检测抽查，抽查的焊口数量按设计规定执行；无设计规定时，按CJJ33—89的要求确定，合格级别执行JB4730-94标准要求。

管线的吹扫，非常必要。燃气管道安装完毕后，钢管道在试验前还应用压缩空气进行吹扫，反复进行数次，确认吹净为止。

燃气管道的强度试验应按图纸设计、GB1235—82《工业金属管道施工及验收规范》(金属篇)、《压力容器安全技术监察规程》和《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-99)的要求进行。试验压力应为设计压力的1.5倍，但铸铁管不得低于0.005MPa;试验介质宜采用压缩空气或氮气。进行强度试验时达试验压力后，稳压1h，然后用肥皂水检查，无渗漏为合格。

气密性试验。气密性试验应在强度试验合格后进行，应符合图纸设计GB1235-82《工业金属管道施工及验收规范》(金属篇)、《压力容器安全技术监察规程》和《城镇燃气输配工程施工及验收规范》的要求，试验压力应为设计压力的1.15倍，但不小于100Kpa，且试验宜在回填土至管顶以上0.5m后进行，稳压6?12h后观察24h，经温度、大气压变化修正，压力降不超过CJJ33—89中计算结果为合格。

8、煤气管道防雷虹要求

(1)屋面煤气管道

屋面煤气管道主要包括煤气放散管和直接敷设在屋面上的水平管，从以前资料中发现，有雷击煤气放散管起火8次均未发生事故的记录，说明煤气放散管始终处于正压，所以煤气放散管只要和防雷装置相连就可以了，不必再独立设接闪器。

下面主要讨论屋面水平管。这部分煤气管道的防雷重点是防直击雷和防雷电感应，鉴于目前建筑物的防雷设计并非是阻止和减少雷击的发生。其主要目的是为了引雷，因此煤气管道的防雷也应达到这一目的。

建筑物遭受雷击时，雷电流流经的路径为：屋面、屋架(或托架或屋面梁)、柱子、基础。最后引入大地。

根据《建筑物防雷设计规范GB50057—94 (以下简称GB50057) 4.1.5条的规定“对二、三类防雷建筑物来讲屋面上永久性金属物宜作为接闪器，但其各部件之间均应连成电气通路，钢管、钢罐一旦被雷击穿，其介质对周围环境造成危险时其壁厚不得小于4mm”。所以雷电流到达屋面后，敷设在二、三类防雷建筑物上的煤气管道要同时达到接闪和引雷两个目的，而对于一类建筑物则仅为了引雷。

针对这一目的，屋面水平煤气管建议釆取以下做法：

管道的敷设应避开屋角、屋檐、檐角、屋脊、女儿墙等宜受雷击的部位，当管道进入屋面时，应尽量沿女儿墙底部，躲开屋角、屋脊部位进入。

选择壁厚至4mm的水煤气钢管。

为了保持良好的电气通路，管道应采用焊接，阀门也宜釆用焊接阀门，当采用丝接阀门时，阀门两端应跨接。

为了减少管道腐蚀的发生，煤气管道不宜直接敷设在屋面上，应采用支墩，支镦与管之间还应加管垫予以保护。

(2)电气连接

等电位联结是防雷设计的主要手段，因此屋面煤气管道与避雷装置的电气连接来不得丝毫马虎。首先屋面的煤气主管首尾两端和进入建筑物的各分支管的末端应与屋面防雷装置相连。依据GB50057中规定，第一、二、三类防雷建筑物引下线之间的间距分别不应大于12m、18m、25m的距离执行，这样做的目的是为了防止因管线过长而引起雷电流分布不均匀增大电压降。从而导致雷反击的形成。其次。为了防止雷电感应的发生，与其它平行敷设的金属管道，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，并且跨接点的间距不应大于30m。金属管道之间的交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。

建筑物侧墙煤气管道建筑物侧墙煤气管道主要包括三种。第一种是单根煤气管。主要是一些上屋面煤气主管和下垂煤气分支立管;第二种是目前福州市正在尝试使用的中高层建筑物集中排管式安装中的煤气

排管;第三种是由引入管露出地面的煤气矮立管和煤气高立管。

第一、二种煤气管道的防雷主要目的是为了防止侧雷击的发生。虽然侧雷击的发生概率和雷电流都比较小，但它一旦发生，造成的破坏还是相当大的。因此这部分的设计也不容忽视。依据GB50057的规定，一、二、三类建筑物防侧击的起始高度分别为30m、45m、60m，因此煤气管

道防侧击的高度也相应地分别定为30m、45m、60m，对于一类防雷建筑物，从高度30m起，每隔不大于6m，煤气管道须与建筑物的水平避雷带或引下线相连;对于二、三类防雷建筑物，只需顶端和底端与防雷装置相连即可。第三种煤气管道的防雷主要目的是为了防止雷电波的侵入。

依据GB50057要求，埋地或地沟内的金属管道在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连。因此每一根引出地面的煤气矮立管和煤气高立管，不管是处于几类防雷建筑物，都应就近与接地装置或引下线相连。煤气引入管的安装定位应尽量靠近引下线或接地装置，以便于与接地体的连接板或接地装置相连，若受结构的限制，离引下线或接地装置较远时，也应釆用和建筑物水平接地体相同的材料做水平接地以达到与引下线或接地装置相连。

同样，为了保持管道有良好的电气通路，侧墙煤气管道宜采用焊接;若釆用丝接，当过渡电阻≥0.03W时，前后两端应跨接。

(3)架空煤气管道

架空敷设的煤气管道一般是沿建筑物的外墙体水平敷设，用托架与墙体相连。所以只需头尾及中间每隔25m与建筑物的引下线或接地装置相连就可。

(4)等电位联结

煤气管道的电气连接方法及材料的选用按照《等电位联结安装》中38、39 页联结线与各种管道的连接(抱箍法)、联结线与各种管道的连接(焊接法)执行。对于集中排管式安装的煤气管道，应先将煤气排管在同一高度用连接件揮接成一个电气通路。然后再与水平避雷带或引下线相连。连接件及跨接线均应做防腐处理。

管径不同流速不同。

管径(mm) 200~400 500~800 900~1200 1300~1500

流速(m/S) 4~6 6~10 9~12 11~14 1600~2000 >2000

12~16 >14