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一种燃气管道搬迁施工方法.pdf

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一种 燃气 管道 搬迁 施工 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910093721

申请日:

20190130

公开号:

CN109595391A

公开日:

20190409

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: F16L1/028 主分类号: F16L1/028
申请人: 上海煤气第二管线工程有限公司
发明人: 张乐珍;龚剑华;王智笑;王可栋
地址: 200122 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区潍坊路162号
优先权:
专利代理机构: 31220 代理人: 郑立
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910093721

授权公告号:

法律状态公告日:

20190409

法律状态类?#20572;?/td>

公开

摘要

本发明公开了一种燃气管道搬迁施工方法,该方法通过敷设旁通管,使燃气从旁通管中以及利用保留原管进行输送,不停输,不影响下游用户用气,敷设新建管道,待新管道敷设完成并?#24230;?#20351;?#29028;螅?#25286;除旁通管以及旧管道,从而完成整个燃气管道的搬迁工程。在施工模拟试验和正式施工的过程中利用定位点及无人机检测、定位技术,检测由于压力释放导致的原管断管管口位移量,简化新管设计方案制订过程中的纠偏过程,减少物料浪费,检测焊接施工环境,保证焊接质量,检测气体置换过程,保障施工安全。

权利要求书

1.一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)模拟试验及准备工作,所述模拟试验包括根据施工前的记录信息模拟设计新管管道预设方案; 2)安装旁通三通和旁通管,实施不停输盘式封堵作业; 3)安装封堵三通和平衡短节,实施盘式封堵作业; 4)安装下囊三通,实施囊式辅助封堵作业; 5)封堵段管道燃气放空、氮气吹扫、氮气置换,设置安置隔离囊; 6)保留原管既定位置断管,形成断管管口,释放管线应力; 7)所述断管管口位置偏移数据采集及分析得到位置偏移数据; 8)根据步骤7)得到的所述位置偏移数据,对步骤1)中的所述模拟新管管道预设方案进行优化纠偏,确定符合现场?#23548;?#24773;况的新管管道设计方案; 9)依据步骤8)得到的所述新管管道设计方案进行切割下料,通过设计斜接弯头,对弯头、短管进行切割或增减来实现所述新管管道与所述保留原管的所述断管管口的连接并进一步焊接固定所述新管管道与所述保留原管; 10)焊接固定后处理工作及作业坑回填; 11)拆除旁通管,处理旧管,全程不停输,完成整个燃气管道搬迁施工; 12)利用所述定位原点和所述定位点测定施工后?#23548;?#31649;位的位置数据,录入管道运营单位的数据库; 其中,步骤1)中,所述准备工作包括在施工现场开挖?#27573;?#22806;的固定物上设置定位原点,在所述定位原点上设置信号接收装置;在距离所述保留原管的所述断管管口5-10cm处设置定位点,所述定位点上设置信号发射装置,通过所述定位原点及所述定位点之间的信号反馈确定所述断管管口的初始位置信息,同时使用携带有传感器和所述信号发射装置的无人机复测所述定位点的所述位置信息以及检测所述保留原管的残余磁性。 2.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,所述定位原点的数量大于等于一个。 3.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,所述位置信息为相?#36816;?#36848;定位原点的三维位置信息。 4.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,所述传感器包括:风速传感器、湿度传感器、气体传感器和磁?#28304;?#24863;器。 5.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤1)中,所述模拟试验还包括:开孔机带压开孔试验、封堵器分别进行?#36335;?#22581;头及封堵?#36153;?#21147;试验、开孔机进行带压下塞堵试验、开孔机带压开孔及下塞堵试验、开孔机,封堵器压力试验。 6.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤1)中,所述准备工作还包括:施工场地平整和夯实,设置围挡,所述原管和所述新管所需管沟开挖及支护。 7.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤5)中,使用所述无人机上的所述传感器监测氮气置换过程并及时反馈,当监测数据显示管道末端放空管口气体含氧量不大于2%?#20445;?#21363;可认为置换合格。 8.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤7)中,利用所述定位原点及所述定位点之间的信号反馈测定释放应力后所述断管管口的最终位置信息,并使用所述无人机复测所述定位点的所述最终位置信息,综合计算?#36152;?#25152;述位置偏移信息。 9.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤9)中,使用所述无人机上的所述传感器焊接处的风速、相对湿度数据,如果发现不符合焊接要求的风速、相对湿度的情况,则采取焊接防护措施。 10.如权利要求1所述的一种燃气管道搬迁施工方法,其特征在于,步骤10)中,所述焊接固定后处理工作包括:焊接口防腐处理,管道消磁,管道氮气吹扫、置换、压力平衡、撤封堵,实?#20013;?#31649;道的通气。

说明书


一种燃气管道搬迁施工方法
技术领域


本发明涉及地下管道施工领域,主要涉及一种燃气管道搬迁施工方法,尤其涉及
一种不停输燃气管道搬迁施工方法。


背景技术


随着城市建设的大规模开展,新的城市建设布局不可避免地需要对原有地下管线
的位置进行搬迁。?#28909;?#22320;铁建设、轨道交通建设、大桥建设、地标建筑物的建设等。燃气管道
搬迁,其工程特征具有时间紧、管位条件比较局促、出现管道深埋的可能性较大的特点,为
了不影响用户用气,通常需要采取不停输施工技术实施整个搬迁过程。


目前如果使用传统施工方法进行燃气管道搬迁施工,不可避免需要停气施工,这
样对下游用户(工业用户、居民用户、商业用户等)的影响显而易见,造成经济损失以及社会
损失。


管道断口处,由于应力释放,会产生管口位移;并且断口之后,在与新管道连接之
前,由于搬迁工程一般周围有大市政施工,管道断口与环形管网相比,受周围土层扰动等影
响而产生的位移会更大。与新建管道连接,一般通过弯头、短管切口、坡口来借转角度。根据
GB50235《工业金属管道工程施工规范》:管子切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%,
且不得大于3mm。管子对口时应在距接口中心200mm处测量平直度,当管子公称尺寸小于
100mm?#20445;市?#20559;差为1mm;当管子公称尺寸大于或等于100mm?#20445;市?#20559;差为2mm,且全长允
许偏差均为10mm。又根据GB50236?#26029;?#22330;设备、工业管道焊接工程施工规范》,碳素钢及合金
钢的焊接,管子或管件对接焊缝组对?#20445;?#20869;壁错边量不应超过母材厚度的10%,且不应大于
2mm。原来的做法是施工工人根据经验,对设计的弯管、短管进行临时切割、坡口,然后焊接。
但这个做法有不可避免的缺陷:1)完全凭经验操作,如果管口位移很大,需要再增加弯管或
短管的话,时间仓促,可能?#28216;?#24037;期。2)如果通过借助外力对口的话,那么在管道接口处,又
会产生新的应力,造成管网隐患。3)如果仍按照原来的设计方案?#26377;?#31649;道的话,发生超出规
范的偏差可能性很大。同?#20445;?#22312;整个施工程序中需要进行大量的信息检测和监测工作,工作
人员不能够有任何麻?#28304;?#24847;,如果有隐患发现要及时排除,由于人工?#24067;?#25928;?#23454;?#19979;,定位性
差,特别是发生突发事故?#20445;?#19981;能够及时反馈现场信息,导致可能的施工拖延,造成?#35797;?#28010;
?#36873;?br>

因此,本领域的技术人员致力于开发一种不停输燃气管道搬迁施工方法。


发明内容


有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是如何提供一种不停输
燃气管道搬迁施工方法。


为实现上述目的,本发明的提供了一种燃气管道搬迁施工方法:包括以下步骤:


(1)模拟试验及准备工作,模拟试验包括根据施工前的记录信息模拟设计新管管
道预设方案;


(2)安装旁通三通和旁通管,实施不停输盘式封堵作业;


(3)安装封堵三通和平衡短节,实施盘式封堵作业;


(4)安装下囊三通,实施囊式辅助封堵作业;


(5)封堵段管道燃气放空、氮气吹扫、氮气置换,设置安置隔离囊;


(6)保留原管既定位置断管,形成断管管口,释放管线应力;


(7)断管管口位置偏移数据采集及分析得到位置偏移数据;


(8)根据步骤(7)得到的位置偏移数据,对步骤(1)中的模拟新管管道预设方案进
行优化纠偏,确定符合现场?#23548;?#24773;况的新管管道设计方案;


(9)依据步骤(8)得到的新管管道设计方案进行切割下料,通过设计斜接弯头,对
弯头、短管进行切割或增减来实?#20013;?#31649;管道与保留原管的断管管口的连接并进一步焊接固
定新管管道与保留原管;


(10)焊接固定后处理工作及作业坑回填;


(11)拆除旁通管,处理旧管,全程不停输,完成整个燃气管道搬迁施工;


(12)利用定位原点、定位点及无人机测定施工后?#23548;?#31649;位的位置数据,录入管道
运营单位的数据库;


进一步地,步骤(1)中,准备工作包括在施工现场开挖?#27573;?#22806;的固定物上设置定位
原点,在定位原点上设置信号接收装置;在距离保留原管的断管管口5-10cm处设置定位点,
定位点上设置信号发射装置。


进一步地,通过定位原点及定位点之间的信号反馈确定断管管口的初始位置信
息,同时使用携带有传感器和信号发射装置的无人机复测定位点的位置信息以及检测保留
原管的残余磁性。


进一步地,定位原点的数量大于等于一个。


进一步地,位置信息为相对定位原点的三维位置信息


进一步地,传感器包括:风速传感器、湿度传感器、气体传感器和磁?#28304;?#24863;器。


进一步地,步骤(1)中,模拟试验还包括:开孔机带压开孔试验、封堵器分别进行下
封堵头及封堵?#36153;?#21147;试验、开孔机进行带压下塞堵试验、开孔机带压开孔及下塞堵试验、开
孔机,封堵器压力试验。


进一步地,步骤(1)中,准备工作还包括:施工场地平整和夯实,设置围挡,原管和
新管所需管沟开挖及支护。


进一步地,步骤(5)中,使用无人机上的传感器监测氮气置换过程并及时反馈:当
管道末端放空管口气体含氧量不大于2%?#20445;?#21363;可认为置换合格。


进一步地,步骤(7)中,利用定位原点及定位点之间的信号反馈测定释放应力后断
管管口的所述位置信息,并使用无人机复测定位点的位置信息,综合计算位置偏移信息。


进一步地,步骤(9)中,使用无人机上的传感器焊接处的风速、相对湿度等数据,如
果发现不符合焊接要求的风速、相对湿度的情况,可以及时反馈,采取焊接防护措施。


进一步地,步骤(10)中,焊接成型后处理工作包括:焊接口防腐处理,管道消磁,管
道氮气吹扫、置换、压力平衡、撤封堵,实?#20013;?#31649;道的通气。


进一步地,置换包括氮气置换和燃气置换。


进一步地,利用无人机的传感器监测置换过程并及时反馈,在氮气置换?#20445;?#24403;管道
末端放空管口气体含氧量不大于2%?#20445;?#21363;可认为置换合格;


进一步地,利用无人机的传感器监测置换过程并及时反馈,在燃气置换?#20445;?#24403;甲烷
含量达到80%,连续监测3次,甲烷含量有增无减,则认为燃气置换合格。


技术效果:


1、本方法可以更好地根据?#23548;?#26045;工条件,全程不停输,绕开障碍物。


2、通过固定定位原点和定位点以及无人机机动测定断管管口的位置信息,定点、
定时悬停,及时监测断管处管道的位置数据,根据?#23548;?#20559;差情况采取纠偏措施,为连?#26377;?#31649;
道作好技术准备。


3、监测施焊环境的风速、相对湿度,保证焊接环境符合规范要求;


4、新管敷设完毕后,采集新管?#23548;?#31649;位的坐标数据,录入管道运营单位的数据库。


以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以
充分地?#31169;?#26412;发明的目的、特征和效果。


附图说明


图1是本发明的一个较佳实施例的工艺原理图,


其中 1、保留原管,2、新管,3、旁通管,4、旧管,5、旁通三通,6、封堵三通 7、平衡短
节 8、下囊三通 9、断管管口。


具体实施方式



实施例1


一种燃气管道搬迁施工方法?#21644;?#36807;以下具体步骤实施:


1)模拟试验及准备工作,其中模拟试验包括根据施工前的记录信息模拟设计新管
管道预设方案,还包括开孔机带压开孔试验、封堵器分别进行?#36335;?#22581;头及封堵?#36153;?#21147;试验、
开孔机进行带压下塞堵试验、开孔机带压开孔及下塞堵试验、开孔机,封堵器压力试验;准
备工作包括在施工现场开挖?#27573;?#22806;的固定物上设置一个定位原点,在定位原点上设置信号
接收装置;在距离保留原管1的断管管口9的5cm处设置定位点,定位点上设置信号发射装
置;通过定位原点及定位点之间的信号反馈确定断管管口9的初始位置信息,该位置信息为
相对于定位原点的三维位置信息,同时使用携带有传感器和信号发射装置的无人机复测定
位点的三维位置信息以及检测保留原管的残余磁性,无人机的传感器包括:风速传感器、湿
度传感器、气体传感器和磁?#28304;?#24863;器;准备工作还包括:施工场地平整和夯实,设置围挡,原
管和新管2所需管沟开挖及支护。


2)安装旁通三通5和旁通管,实施不停输盘式封堵作业;


3)安装封堵三通6和平衡短节7,实施盘式封堵作业;


4)安装下囊三通8,实施囊式辅助封堵作业;


5)封堵段管道燃气放空、氮气吹扫、氮气置换,设置安置隔离囊,使用无人机上的
传感器监测氮气置换过程并及时反馈:当管道末端放空管口气体含氧量小于2%?#20445;?#21363;可认
为置换合格。


6)保留原管1既定位置断管,形成断管管口9,释放管线应力;


7)断管管口9位置偏移数据采集及分析得到位置偏移数据,利用定位原点及定位
点之间的信号反馈测定释放应力后断管管口9的位置信息,并使用无人机复测定位点的位
置信息,综合计算位置偏移信息;


8)根据步骤7)得到的位置偏移数据,对步骤1)中的模拟新管2管道预设方案进行
优化纠偏,确定符合现场?#23548;?#24773;况的新管2管道设计方案;


9)依据步骤8)得到的新管2管道设计方案进行切割下料,通过设计斜接弯头,对弯
头、短管进行切割或增减来实?#20013;?#31649;2管道与保留原管1的断管管口9的连接并进一步焊接
固定新管2管道与保留原管1,在焊接作业?#20445;?#20351;用无人机上的传感器焊接处的风速、相对湿
度等数据,如果发现不符合焊接要求的风速、相对湿度的情况,可以及时反馈,采取焊接防
护措施;


10)实施焊接固定后处理工作,具体后处理工作包括了焊接口防腐处理,管道消
磁,管道氮气吹扫、置换、压力平衡、撤封堵,实?#20013;?#31649;道的通气,后处理工作完成后进行作
业坑回填,其中置换包括氮气置换和燃气置换,利用无人机的传感器监测置换过程并及时
反馈,在氮气置换?#20445;?#24403;管道末端放空管口气体含氧量小于2%?#20445;?#21363;可认为置换合格;,在
燃气置换?#20445;?#24403;甲烷含量达到80%,连续监测3次,甲烷含量有增无减,则认为燃气置换合
格。


11)拆除旁通管3,处理旧管4,全程不停输,完成整个燃气管道搬迁施工;


12)利用定位原点及无人机测定施工后?#23548;?#31649;位的位置数据,录入管道运营单位
的数据库。



实施例2


一种不停输燃气管道搬迁施工方法?#21644;?#36807;以下具体步骤实施:


1)模拟试验及准备工作,其中模拟试验包括根据施工前的记录信息模拟设计新管
管道预设方案,还包括开孔机带压开孔试验、封堵器分别进行?#36335;?#22581;头及封堵?#36153;?#21147;试验、
开孔机进行带压下塞堵试验、开孔机带压开孔及下塞堵试验、开孔机,封堵器压力试验;准
备工作包括在施工现场开挖?#27573;?#22806;的固定物上设置两个定位原点,在定位原点上设置信号
接收装置;在距离保留原管1的断管管口9的10cm处设置定位点,定位点上设置信号发射装
置;通过定位原点及定位点之间的信号反馈确定断管管口9的初始位置信息,该位置信息为
相对于定位原点的三维位置信息,同时使用携带有传感器和信号发射装置的无人机复测定
位点的三维位置信息以及检测保留原管的残余磁性,无人机的传感器包括:风速传感器、湿
度传感器、气体传感器和磁?#28304;?#24863;器;准备工作还包括:施工场地平整和夯实,设置围挡,原
管和新管2所需管沟开挖及支护。


2)安装旁通三通5和旁通管,实施不停输盘式封堵作业;


3)安装封堵三通6和平衡短节7,实施盘式封堵作业;


4)安装下囊三通8,实施囊式辅助封堵作业;


5)封堵段管道燃气放空、氮气吹扫、氮气置换,设置安置隔离囊,使用无人机上的
传感器监测氮气置换过程并及时反馈:当管道末端放空管口气体含氧量小于2%?#20445;?#21363;可认
为置换合格。


6)保留原管1既定位置断管,形成断管管口9,释放管线应力;


7)断管管口9位置偏移数据采集及分析得到位置偏移数据,利用定位原点及定位
点之间的信号反馈测定释放应力后断管管口9的位置信息,并使用无人机复测定位点的位
置信息,综合计算位置偏移信息;


8)根据步骤7)得到的位置偏移数据,对步骤1)中的模拟新管2管道预设方案进行
优化纠偏,确定符合现场?#23548;?#24773;况的新管2管道设计方案;


9)依据步骤8)得到的新管2管道设计方案进行切割下料,通过设计斜接弯头,对弯
头、短管进行切割或增减来实?#20013;?#31649;2管道与保留原管1的断管管口9的连接并进一步焊接
固定新管2管道与保留原管1,在焊接作业?#20445;?#20351;用无人机上的传感器焊接处的风速、相对湿
度等数据,如果发现不符合焊接要求的风速、相对湿度的情况,可以及时反馈,采取焊接防
护措施;


10)实施焊接固定后处理工作,具体后处理工作包括了焊接口防腐处理,管道消
磁,管道氮气吹扫、置换、压力平衡、撤封堵,实?#20013;?#31649;道的通气,后处理工作完成后进行作
业坑回填,其中置换包括氮气置换和燃气置换,利用无人机的传感器监测置换过程并及时
反馈,在氮气置换?#20445;?#24403;管道末端放空管口气体含氧量小于1%?#20445;?#21363;可认为置换合格;,在
燃气置换?#20445;?#24403;甲烷含量达到80%,连续监测3次,甲烷含量有增无减,则认为燃气置换合
格。


11)拆除旁通管3,处理旧管4,全程不停输,完成整个燃气管道搬迁施工;


12)利用定位原点及无人机测定施工后?#23548;?#31649;位的位置数据,录入管道运营单位
的数据库。


以上详?#35813;?#36848;了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创
造性?#25237;?#23601;可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员
依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术
方案,皆应在由权利要求书所确定的保护?#27573;?#20869;。


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