机械化补口综合项目施工专项方案.doc

机械化补口（研究院BK-1型）施工方案
1.工程概况
西气东输三线中段管道工程第一标段包括西三线干线宁夏段和中卫—靖边联系线工程。
线路所经地区属温带干旱、半干旱大陆性气候，由于受内蒙古高原和西伯利亚高气压影响，冬、春多西北风，夏季多东南风，宁夏和陕北地区冬春季节，盛行北风和西北风，常形成扬沙和沙尘暴灾害性天气。
西气东输三线中段干线第一标段线路长294.6km。管道沿线地貌类型较为复杂，可划分为风积沙地、山前冲洪积倾斜平原、低山丘陵、河谷平原、黄土丘陵等地貌单元，地表多为农田，交通便利。

机械化补口地段地貌
根据初设文献现场踏勘状况，对工程沿线地形、地貌理解，排除地下障碍物和地形影响，综合考虑机械化补口施工条件，西三线干线宁夏段采用机械化补口（配合自动焊焊接机组施工）工程量为100km，机械化补口施工段记录如下：
第一标段机械化补口工程量
标段
线路名称
位置
工程量（km）
机组布置
第一标段
西气东输三线中段干线
GXCA013-GXCA059
40
机械化1机组
GXCB013-GXCC084
GXCD023-GXCD093
60
机械化2机组
GXCD112-GXCE055
共计
100

2.方案总述
本方案重要以我单位BK-1机械化补口编写，详细简介了机械化补口施工中重要工序，并对自动喷砂除锈、中频回火、红外热收缩等工序提出了详细技术规定。针对本工程特点，编写了质量保证办法、持续施工办法和HSE管理办法。
3.机械化补口施工方案
3.1施工工艺流程图（含质量控制点）
施工前准备

管口预解决

灰尘度、锚纹深度抽检
自动喷砂除锈

电子温度计控温
中频预热

涂层厚度检查
涂刷底漆

固定片安装

电子温度计控温
红外收缩

清除原热收缩带
排除气泡

电火花检查，剥离强度抽检
外观检查

工艺参数验证

合格

不合格

填写施工过程记录
补口结束

3.2施工技术规定
3.2.1防腐工培训及考试
1）防腐工上岗考试前，对防腐工进行机械化补口、设备操作技能培训；
2）防腐工操作上岗考试采用理论加操作技能方式考试，考试防腐补口实行外观、剥离强度检查，检测合格后发放上岗资格证书；
3）理论知识考试通过但防腐补口操作考试一次未通过防腐工，可补考一次。第二次考试未通过不得再参加考试。
3.2.2施工前准备
机械化补口（研究院BK-1型）施工前准备涉及如下几种方面：
1） 补口工艺及技术交底
开工前对机械化补口机组技术人员及操作人员进行补口工艺规程和有关补口及验收规定、补口质量过程控制有关管理规定进行技术交底，形成交底记录，并留下影像或图片等见证资料。
2） 机械化补口设备
采用研究院BK-1型机械化补口设备。研究院BK-1型机械化补口设备系管道局研究院自主研发具备完全自主知识产权设备，属国际领先、技术成熟机械化补口设备，其长处为：补口质量有保证，受人为影响因素少；人工劳动强度低；无环境污染；对作业人员健康影响小；性能稳定、施工效率高。该设备参加了西气东输三线西段第三标段防腐补口施工，其稳定施工效率和质量受到了业主、监理方一致好评。
我单位使用研究院BK-1型机械化补口设备不但获得了一定业绩，并且在技术创新、人员培训、设备使用及管理等方面建立了完整管理系统。
3） 机械化补口设备调试及各项工艺参数设定
防腐补口前应对机械化补口设备进行调试，保证设备各某些运转正常，并按防腐补口工艺规程规定输入各项补口工艺参数。
由于施工现场补口条件和环境差别性较大，需对所有机械化补口设备进行前期调试修正参数差别性，保证正常防腐补口施工。
4） 补口材料
补口材料应采用补口工艺规程规定热收缩带。工程使用前按照原则对补口材料进行复检，送检批次需得到监理签认。
补口材料使用同一厂家，同一批次。
5） 喷砂除锈材料
喷砂除锈材料采用铸钢砂，满足表面解决规定Sa2.5级。工程使用前按照原则对喷砂除锈材料进行复检，送检批次需得到监理签认。
喷砂除锈材料使用同一厂家，同一批次。
6） 作业空间规定
管道补口部位离地面高度宜在400mm以上，且补口区域四周至少1000mm无空间障碍物，作业带宽度24米。
3.2.3管口预解决
1）采用电动砂轮、清洗剂解决管口处及PE搭接区毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤、污物、油和杂质等；
2）当防腐层端部有翘边、开裂等缺陷时，采用电动砂轮修理至防腐层与钢管完全粘附处；
3）防腐层端部坡角不不不大于30°；
4）当管体温度不高于露点温度5℃及管体表面存在水分时，应采用火焰预热补口部位钢管和管体防腐层，使其温度达到40℃～50℃。
3.2.4自动喷砂除锈
1）将密闭自动喷砂除锈机吊装在管口处；密闭自动喷砂除锈机中心点应与焊缝对正，以保证两侧PE解决区相等；
2）逐个检查喷砂除锈小车行走机构、控制系统等各个功能与否正常，潮湿磨料（铸钢砂）需通过晾晒解决；
3）压缩空气应过滤至干燥、无油，排出水分离装置中污水；
4）空压机排气量10m3/min，喷砂罐压力应控制在0.55～0.6MPa；
5）启动喷砂设备对管口进行喷砂解决；
6）补口部位表面除锈级别达到原则规定Sa2.5级，锚纹深度控制在40μm～100μm。

自动喷砂除锈
3.2.5中频预热
1）将中频加热器吊装在管口处，避免碰撞，中频位置应与管口及搭接区重叠，以保证两侧搭接区加热效果相似。中频操作按照使用阐明书规定精细操作；
2）使用中频加热器对管口及搭接区进行预热，预热时应采用接触式测温仪测温，测量补口部位钢管周向均匀分布四个点温度，预热温度控制在补口工艺参数规定范畴内。

中频预热
3.2.6涂刷底漆
1）环氧底漆涂覆范畴严格按照补口工艺规定；底漆AB组分派比需严格按照产品使用阐明，现场加热后均匀混合；
2）环氧底漆采用涂刷方式，管口涂刷底漆前应采用海绵刷将焊缝、管体防腐层底边进行预涂，使底漆完全润湿管体；
3）刷涂时应采用多遍方式，并保证不流挂、不漏涂；
4）涂覆过程中，采用湿膜测厚仪检测涂层厚度，底漆厚度应不不大于200μm。

涂刷底漆
3.2.7固定片安装
1）热收缩带表面应无麻坑、裂纹，无氧化变质等现象，其厚度应不不大于或等于设计规定厚度。热收缩带胶层应无裂纹，内衬护薄膜应完好，且有明确标记（生产厂商、产品名称、材料规格、批号、生产日期等）；
2）热收缩带安装前在管口顶部及3点时钟处自动或手工安顿两个磁性楔子，保证热收缩带安装时不与管口接触；
3）热收缩带安装应按产品安装阐明书规定进行。一方面用火焰烤热热收缩带内搭接端胶层，然后将内搭接端粘贴在管口处，热收缩带中点应与焊缝对齐。对正收缩带，保证两侧搭接宽度相似，热收缩带与聚乙烯防腐层搭接宽度不应不大于100mm。将胶条烤软，并安装在内搭接端边沿；
4）将外搭接端胶层烤化并搭接在内搭接端之上，用辊轮滚压热收缩带赶出气泡。热收缩带周向搭接宽度不应不大于100mm；将另一条胶条烤软，安装在外搭接端边沿；
5）将固定片胶面烤软，迅速将固定片一端粘贴在热收缩带搭接处，固定片轴向中心线对准外搭接端顶端，运用火焰边加热固定片边辊压，保证固定片粘贴牢固。安装过程中，应防止沙土进入。如遇固定片一端已经安装热收缩带，则只需安装另一端于热收缩带搭接处。

固定片安装
3.2.8红外收缩
1）将红外加热器吊装在管口处，小心操作，避免损伤热收缩带或红外加热片；
2）热收缩带固定后，使用红外加热器对热收缩带加热收缩。收缩过程中应赶压固定片及搭接区，并观测热收缩带表面，浮现空鼓时用聚四氟辊轮辊压排除气泡。
3）热收缩带完全收缩后，应采用红外加热器继续对热收缩带进行加热。加热时，使用红外测温仪检测热收缩带基材温度，并控制在190℃～210℃之间，在此温度下加热至少2min，当气温较低或风力较大时应恰当延长加热时间，用指压法检查热收缩带热熔胶熔化状况，保证热熔胶充分熔化。红外加热时注意观测固定片搭接区两侧，必要时可用辊轮滚压搭接区。同步将PE搭接区坡底处气泡用聚四氟辊轮排除。

红外收缩
3.2.9排除气泡
1）红外加热器加热完毕，移开红外加热器，用聚四氟辊轮辊压排除热收缩带下固定片处及焊缝处气泡。
2）气泡赶压完毕，运用火焰加热将胶条粘贴在固定片两端，胶条长度宜在150mm,并与热收缩带溢出胶成整体。

排除气泡
3.2.10外观检查
1）热收缩带冷却后，热收缩带（套）表面应平整、无皱折、无气泡、无空鼓、无烧焦炭化等现象；
2）周向应有胶粘剂均匀溢出。固定片与热收缩带（套）搭接部位滑移量不应不不大于5mm。热收缩带与管体防腐层搭接不少于100mm。热收缩带宽度不不大于520mm；
3）除了以上检查条目外，此外按照原则规定项目进行检测。
3.2.11焊接返修口及连头口补口工艺
由于焊接返修口和连头口状况较为特殊，返修口和连头口采用手工补口方式，手工补口工艺和常规手工补口工艺一致。
4.施工人员配备
现就两机组人员配备表记录如下：
机械化补口（研究院BK-1型）机组人员配备一览表
序号
工 种
人数
备 注
1
管理人员
12
机组长、技术员、质量员、安全员、经济核算员、文控
2
工程车操作员
12
操作自动喷砂、中频、红外工程车
3
防腐工
8
涂刷底漆、安装固定片、排除气泡
4
修理工
2
设备维护保养
5
数据填报人员
2
现场检测数据记录
6
普工
8
辅助施工
7
司机
4

8
炊事员
1

共计
49

5.设备、机具配备
机械化补口（研究院BK-1型）重要设备、机具一览表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
表面温度计
JM222
台
8
测量补口区域温度
2
磁性测厚仪
600B
台
2
测量底漆涂层厚度
3
电火花检漏仪
DC30
台
2
检测漏点缺陷
4
锚纹仪
Elcometer124
台
2
测量喷砂除锈锚纹深度
5
露点测试仪
易高319
台
2
测试补口区域露点温度
6
风速仪
AVM-01/03
台
2
测量现场风速
7
红外测温仪
A
台
2
测量钢管表面温度
8
厚度仪
爱固
台
2
测量补口区域材料厚度
9
拉力计
LTZ-30
台
2
测量补口剥离强度
10
湿膜测厚仪
Elcometer
台
2
控制底漆涂覆厚度
11
数显测力计
FGJ-50
台
2
精准测量补口剥离强度
12
数字温度计
JM222
台
2
测量现场环境温度
13
灰尘度检测仪
Elcometer
台
2
检测钢管表面清洁度
14
喷砂工作站
BK-1
套
2
补口区域喷砂除锈
15
中频工作站
BK-1
套
2
补口区域中频回火
16
红外工作站
BK-1
套
2
热收缩带红外收缩
17
履带式工程车底盘
BK-1
辆
6
搭载工作站
18
客车

辆
2
现场人员接送
19
皮卡

辆
2
现场货品运送
6.技措用料
重要消耗材料一览表
序号
材料名称
型号规格
用途
1
液化气
瓶
安装固定片
2
柴油
0#
工程车、移动电站燃料
3
砂轮片
φ150、φ100
清理焊道
4
钢丝刷
φ150
清理焊道
5
铸钢砂
GP25
喷砂除锈
6
聚四氟辊轮

排除气泡
7
喷砂管
米
喷砂除锈
8
喷砂回收管
米
回收喷砂除锈铸钢砂
9
喷砂罐滤芯
个
过滤铸钢砂
10
喷砂机枪头
个
喷砂除锈
11
红外陶瓷片
个
红外收缩热收缩带
12
行程开关
个
控制设备行程
13
继电器
个
控制箱系统控制
重要办法用料一览表
序号
材料名称
型号规格
用途
1
梯子
×400mm
涂刷底漆
2
手持烤把
个
固定片加热
7.持续施工办法
7.1施工组织管理
7.1.1前期设计控制：为了保证机械化补口可以进行持续施工作业，综合考虑地形起伏限度、管道壁厚变化频次、施工场地等影响其工效因素，需要提前通过设计前期控制，可以使机械化补口技术得到更大范畴应用。
7.1.2优化施工段划分：保证机械化补口机组施工作业段有足够持续里程，减少机组搬家次数。
7.1.3焊接检测成果及时反馈：保证机械化补口持续跟进自动焊机组，提高施工效率。
7.1.4专家组排难：EPC项目部成立由管道研究院抽调经验丰富专家构成机械化补口设备保障及技术支持组，随时解决机械化补口作业中浮现各种问题。
7.2人员配备方面
7.2.1选用参加西三线三标段工程机械化补口施工机组管理人员及补口操作人员。
7.2.2强化机组各工种人员技能提高，保证每个工序人员整体技术水平，防止因个别人员因素影响机组作业。
7.2.3配备专业设备维修人员。
7.3设备配备方面
7.3.1配备足够备用设备及备件，第一标段配备2个机械化补口机组。
7.3.2加强维护，定人定机。规定各工位操作员对使用机械化补口设备每天进行检查和寻常保养。
7.3.3加大检查力度，机组对机械化补口设备完好状况、设备性能定期进行检查，对于补口质量不稳定机械化补口设备及时维修。
7.4技术办法
7.4.1工程开始前，所有检测设备所有进行检查校准。检测设备人员可以纯熟对的操作检测设备。
7.4.2每天开工前对所使用检测设备进行检查，并及时更换电池，保证其处在良好技术状态。
7.4.3质检人员每天对当天现场数据进行初步记录和检查，对可疑数据及时提出，必要时重新进行测实验证。
7.5施工材料
7.5.1按照原则严格加强对补口材料检查验收。
7.5.2加强热收缩带存储管理，保证质量。
7.5.3减少耗材采购频次，选取同一厂家，同一批次耗材。
7.5.4在施工过程中，保证消耗材料供应充分，质量稳定。
8.质量保证办法
机械化补口符合规范规定整体质量控制，补口质量稳定性好、可控性强，补口全过程可检测、检查。
8.1施工前质量控制
8.1.1原材料复检：由监理方组织对补口材料进行送检签认，对于复检不合格材料不予使用，禁止不通过复检就领取补口材料；
8.1.2设备检查：开工前，补口机组应对施工装备及检查装备进行检查，保证装备完好，检查装备应处在有效检查周期内，在设备计量和校准日期到期之前，应及时送有关单位复检；
8.1.3技术交底：由监理方组织对机械化补口机构成员进行技术交底，并存留影像或图片等见证材料；
8.1.4施工前实验：防腐层补口施工前，在监理见证下，应按照补口施工规范进行2道口补口安装实验，只有当2道口安装质量所有合格后经监理批准方能进行补口施工，并确认安装工艺。
8.2施工过程中质量控制
8.2.1机械化补口施工工程中严格执行Q/SY GJX0213-《西气东输三线管道工程管道防腐层补口补伤技术规范》；
8.2.2机械化补口质量检查严格按照规范规定进行，并由监理方进行现场签认，如检查不合格，应重新返工。检查项如下：
1）外观：热收缩带冷却后，补口外观应逐个目测检查，热熔胶型聚乙烯热收缩带表面应平整；无皱折、气泡、空鼓、烧焦炭化等现象；轴向应有胶粘剂均匀溢出；与管体防腐层搭接宽度不不大于100mm；固定片与热熔胶型聚乙烯热收缩带搭接部位滑移量不应不不大于5mm；
2）漏点：每一种补口均应采用电火花检漏仪进行漏点检查，以无漏点为合格；检漏电压15kV，探头移动速度约为0.2m/s，持续检测时，检漏电压应每4h校正1次。若有漏点，应重新补口并检漏，直至合格；
3）剥离强度：采用数字式拉力机进行剥离强度检测，检测部位涉及管体和管体防腐层搭接区，检测时管体温度宜为25℃±5℃，沿周向划开一宽20mm长100mm长条，测试成果以热熔胶型聚乙烯热收缩带/底漆钢、热熔胶型聚乙烯热收缩带/管体防腐层剥离强度均不不大于50N/cm、剥离面热熔胶覆盖率不低于90%、底漆完全覆盖在管体表面为合格。剥离强度测试频次为每100道口抽查1道口，如不合格加倍抽检；若加倍抽检仍有不合格，则该段管线补口应所有返修；
4）环氧底漆附着力：在剥离强度检查同步，采用十字交叉办法进行底漆涂层附着力检查，底漆对钢附着力应为1级。如有不合格，应加倍抽查；若加倍抽查仍有不合格，则该段管线补口应所有返修。检查合格后应采用无溶剂环氧底漆修补附着力测试所破坏底漆区域，并将剥离条加热恢复到本来部位，再包覆1条热收缩带；
9.HSE管理办法
9.1普通规定
9.1.1每天机组施工迈进行班前安全教诲。
9.1.2施工营地、现场要保证联系畅通。
9.1.3施工现场配备紧急车辆。
9.1.4施工所用车辆必要进行寻常检查，保证值班车辆安全可靠。
9.1.5参加施工作业人员要按照规定穿戴劳动防护用品。
9.1.6积极做好防暑降温工作，宣传防暑降温知识，施工现场配有饮用水，高温时给施工现场加送水、绿豆汤等以补足水分和盐分。
9.1.7搬运液化气瓶时，不准摔、碰、撞击。
9.1.8在贮存、使用时，液化气瓶必要保持直立状态。气瓶阀门不可随意更换。
9.1.9各种吊机在工作中必要有专人指挥，明确规定，并熟悉指挥信号，禁止多人指挥和无人指挥。
9.1.10起吊前，必要检查周边环境，如有障碍物要及时清除；起吊中，工作物上、吊臂下，不许站人，也不许有人通过或停留。
9.1.11安装或维修该设备时，要切断系统输入电源。
9.2机械化补口作业HSE办法
9.2.1 防腐补口补伤作业应严格控制在作业带范畴内；
9.2.2防腐补口补伤作业时，现场配备垃圾桶（袋），施工中产生固体废弃物（底漆罐、材料包装物等）应分类回收解决；
9.2.3防腐工操作前应对喷砂设备、液化气罐安全附件进行检查，保证作业安全；
9.2.4 贮砂罐、空压罐必要从具备压力容器生产允许证厂家采购，所用介质要符合规定；
9.2.5使用砂轮机时,先检查砂轮有无裂纹与否有危险，切割材料时用力均匀,被切割件要夹牢；
9.2.6喷砂系统管线连接时，必要保证连接处有足够强度，连接处许用压力不小1.6MPa；
9.2.7喷砂除锈操作者穿戴劳动保护用品，以防止粉尘、磨料击伤人，其着装涉及：耳塞、护目镜、口罩、防护手套及防护鞋；
9.2.8定期对喷枪、连接装置及空气罐进行检查，压力表按规定检定，存在问题及时检修或更换；
9.2.9操作过程中喷枪、喷砂头等不准对人；
9.2.10喷砂设备运营期间，应随时检查各系统与否处在正常状态，如发生异常状况，禁止带压检修；
9.2.11加热工具，如烤把、减压阀、胶管应为合格产品，每次使用前应对其进行检查，确认无误后，方可使用；
9.2.12连接胶管应有预留长度，各连接节头应用专用固定卡具固定，操作时应避免用力牵拉；
9.2.13使用液化气钢瓶应有质量检查标记，标记不清或超过检查期限钢瓶不得使用；
9.2.14液化气钢瓶禁止倒置、曝晒和任何方式加热。

10.施工现场平面布置图