一种燃气管道搬迁施工方法与流程

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。比如地铁建设、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时，允许偏差为1mm；当管子公称尺寸大于或等于100mm时，允许偏差为2mm，且全长允许偏差均为10mm。又根据gb50236《现场设备、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时，内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，可能延误工期。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接新管道的话，发生超出规范的偏差可能性很大。同时，在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痹大意，如果有隐患发现要及时排除，由于人工巡检效率低下，定位性差，特别是发生突发事故时，不能够及时反馈现场信息，导致可能的施工拖延，造成资源浪费。

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。

技术实现要素：

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，确定符合现场实际情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现新管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实际管位的位置数据，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范围外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、气体传感器和磁性传感器。

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头压力试验、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％时，即可认为置换合格。

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，实现新管道的通气。

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，在氮气置换时，当管道末端放空管口气体含氧量不大于2％时，即可认为置换合格；

进一步地，利用无人机的传感器监测置换过程并及时反馈，在燃气置换时，当甲烷含量达到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实际施工条件，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，根据实际偏差情况采取纠偏措施，为连接新管道作好技术准备。

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，采集新管实际管位的坐标数据，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，以充分地了解本发明的目的、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：通过以下具体步骤实施：

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、封堵器分别进行下封堵头及封堵头压力试验、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范围外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、气体传感器和磁性传感器；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％时，即可认为置换合格。

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，确定符合现场实际情况的新管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现新管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，在焊接作业时，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；

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，实现新管道的通气，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，在氮气置换时，当管道末端放空管口气体含氧量小于2％时，即可认为置换合格；，在燃气置换时，当甲烷含量达到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实际管位的位置数据，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：通过以下具体步骤实施：

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、封堵器分别进行下封堵头及封堵头压力试验、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范围外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、气体传感器和磁性传感器；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％时，即可认为置换合格。

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，确定符合现场实际情况的新管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现新管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，在焊接作业时，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；

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，实现新管道的通气，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，在氮气置换时，当管道末端放空管口气体含氧量小于1％时，即可认为置换合格；，在燃气置换时，当甲烷含量达到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实际管位的位置数据，录入管道运营单位的数据库。

以上详细描述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劳动就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范围内。