QC成果-聚氨酯直埋管道施工技术创新-中建五局

2013.
邓
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磊
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系 统 水 进行强度试验和 升压 0.2Mpa/ 次，压 压试验 回填土 严密性试验 降≤0.05Mpa/10min
五、提出方案，确定最佳方案
小组成员结合本企业的实力，分析了影响聚氨酯直埋 保温管敷设施工顺利实施的要素有： 测量放线 沟槽开挖 垫层施工 管道安装 管道试压
管道接口保温 系统水压试验
影响聚氨 酯直埋管 道施工顺 利实施的 要素
回填土
管网冲洗试运 行
六、制定对策
通过上述问题假想预测所归纳的聚氨酯直埋管道施工方法， 针对每一步骤制定实施对策如下所示。
五、提出方案，确定最佳方案
方案一 外套玻璃钢直埋管施工方法：外套玻璃钢直埋管由输送介质的钢管、 防腐外套玻璃钢层以及钢管与外套层之间填充的聚氨酯泡沫组合而成。 第一层：工作钢管层 一般选用无缝管(GB8163-87)螺旋焊管（GB9711-88;SY/T5038-92)和直 缝焊管(GB3092-93)。钢管表面经过先进的抛丸除锈工艺处理后，钢管除锈 等级可达GB8923-1988标准中的Sa2级，表面粗糙度可达GB6060.5-88标准 中R=12.5微米。
五、提出方案，确定最佳方案
施工技术优点
1. 降低工程造价 据有关部门测算，双管制供热管道，一般情况下可以降低工程造价的
25％（采用玻璃钢做保护层）和10％（采用高密度聚乙烯做保护层）左右。
2. 热损耗低，节约能源 其导热系数为：λ＝0．013—0．03kcal／m〃h〃oC，比其他过去常用 的管道保温材料低得多，保温效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，约为 0．2kg／m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92％左右。 低导热系数和低吸水率，加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻 璃钢保护壳，改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况，大大减少Leabharlann 五、提出方案，确定最佳方案
方案二 钢套直埋管埋设施工方法：钢套保温管道由输送介质的 钢管、防腐外套钢管以及钢管与外套钢管之间填充的聚氨酯泡沫 组合而成。 第一层：工作钢管层 一般选用无缝管(GB8163-87)螺旋焊管（GB9711-88;SY/T503892)和直缝焊管(GB3092-93)。钢管表面经过先进的抛丸除锈工艺 处理后，钢管除锈等级可达GB8923-1988标准中的Sa2级，表面 粗糙度可达GB6060.5-88标准中R=12.5微米。 第二层：聚氨酯保温层 用高压发泡机在钢管于外护层之间形成的空腔中一次性注入硬质 聚氨酯泡沫塑料原液而成。即俗称的“管中管发泡工艺”。其作 用一是防水，二是保温，三是支撑热网自重。当输送介质温度为： -50℃—120℃时，选用硬质聚氨基脲酸酯泡沫塑料做保温层。
第二层：聚氨酯保温层 用高压发泡机在钢管于外护层之间形成的空腔中一次性注入硬质聚氨酯 泡沫塑料原液而成。即俗称的“管中管发泡工艺”。其作用一是防水，二是 保温，三是支撑热网自重。当输送介质温度为：-50℃—120℃时，选用硬质 聚氨基脲酸酯泡沫塑料做保温层。
第三层：高密度聚乙烯保护层 预制成一定壁厚的黑色（黄色）塑料管材，其作用一是保护聚氨酯保温 层免遭机械硬物破坏，二是防腐防水。
五、提出方案，确定最佳方案
方案三 玻璃钢及钢套直埋管共用施工方法 介绍同前，有甄别的选择管道类型，对管道埋设区域不 同而采用不同的管道，对地下水丰富区域及过路面等重荷载 区域采用钢套直埋管，其他区域采用玻璃钢管道。 优点： 1.解决玻璃钢管道在地下水丰富区域及过路面等重荷载 区域可能引起管道外保护层破损及保温效果降低的现象。保 证管网的使用寿命 2.解决了钢套直埋管施工时间长，工程造价成本高的问 题。 3.施工顺序：交接桩、护桩→测量放线→沟槽开挖→垫 层施工→管道内层焊接连接→焊缝无损探伤→接口、保温→ 管道外层焊接连接（外套玻璃钢直埋管）→系统水压试验→ 回填土→管网冲洗试运行。
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六、制定对策
4 管道安 装 埋地管道采用预 制聚氨酯直埋保 温管 每 管道的中心偏移 1. 加强操作人员培训； 2013. 现场 量不大于 2. 技术交底到位； 11 试验压力不可超过 5 1. 保证实验系统的严 邓 磊
管道试
压
设计工作压力的 1.5 用红色油漆标注 倍，最低不宜低于 0. 6Mpa，并保持试 压1小时
五、提出方案，确定最佳方案
（二）选定方案
对比分析表 附表1-2
提案 方案一 方案二 方案三
操作简便 一般 一般 简便
费用节约 性能优越性 先进科学性 不经济 经济 不经济 一般 好 一般 不先进 先进 先进
方案四 结论
简便
经济
好
先进
经过反复论证，最终确定最佳方案四，以该方案 的设计思路为主，进行整体设计，确定施工方案， 确保施工质量。
了供热管道的整体热损耗，热网热损失为2％，小于国际10％的标准要求。
五、提出方案，确定最佳方案
施工技术优点
3.防腐，绝缘性能好，使用寿命长 由于聚氨酯硬质泡沫保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔绝了空气和 水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的，吸水 性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机 械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道 内部水质处理好，据国外资料介绍，使用寿命可达50年以上，比传统的 地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。
本科 本科 本科 本科
工程师
工程师 工程师 助理工程师 助理工程师
副组长
技术员 技术员 技术员 技术员
48小时
48小时 48小时 48小时 48小时
情
况
李强
张 双 刘帅帅
大专
大专 本科
助理工程师
助理工程师 助理工程师
技术员
技术员 技术员
48小时
48小时 48小时
三、选择课题
01
传统安装方法节成 本较高，施工过程中极 不方便，不能达到高度 的防水、防腐效果；同 时埋地管道寿命不长， 且绝热效果不明显。
五、提出方案，确定最佳方案
第三层：外保护层 采用无缝管(GB8163-87)螺旋焊管（GB971188;SY/T5038-92)和直缝焊管(GB3092-93)，外壁经过防腐 处理（防锈漆及三油两布处理） 钢套管(钢套钢)埋设技术是 一种防水、防漏、抗渗、抗压和全封闭的埋设新技术，是直 埋敷设技术在地下水位较高地区使用的较多。直埋管道的保 护管的首要问题是严密防水的可靠性，此外要有良好的机械 强度，钢套管由于强度高采用焊接连接，防水的密封性能可 靠性十分高，另外，其耐高温性能也是其它外保护管所不能 比拟的。在地下水位高的地区，为保证地下水不影响直埋管 道的正常运行，外保护层最好采用坚固、密闭的钢管外壳。
五、提出方案，确定最佳方案
方案四 聚氨酯直埋管道施工方法 工艺原理: 用在经过试压合格后的焊接钢管或无缝钢管，经 过表面附着聚氨酯材料，玻璃钢等材料形成保温管道后进行 土方开挖、垫层施工、管道敷设、管道试压、接口保温、管 道二次试压及冲洗、系统运行。
优点： 1.颠覆传统施工工艺，一次成型，提高施工效率。 2.解决以往空调管道埋地保温及防水、防腐处理。 3.延长埋地管道寿命，正确的安装可以降低后期维修费用。 4.绝热效果明显，相对其他施工工艺，直埋管道热力损失降 低25%以上。
4．占地少，施工快，有利环境保护 直埋供热管道不需要砌筑庞大的地沟，只需将保温管埋人地下，因 此大大减少了工程占地，减少土方开挖量约50％以上，减少土建砌筑和 混凝土量90％。同时，保温管加工和现场挖沟平行进行，只需现场接头， 可以缩短工期约50％以上。
五、提出方案，确定最佳方案
缺点： 外套保护管道强度不够高，对沟槽开挖后地基处理要求 高，同时对由于沉降等原因而引起的管道变形预处理措施必 须到位。 外套保护管接口处理较难，且如果未处理好，由于长久 地下埋设将可能影响到接口处聚氨酯硬质泡沫保温层。 施工顺序： 交接桩、护桩→测量放线→沟槽开挖→垫层施工→管道 及附件安装→焊缝无损探伤→接口、保温→系统水压试验→ 回填土→管网冲洗试运行。
2013年6月 注册时间 聚氨酯直埋管道施工技术创新 注册编号 ZJWJSGSAZ2012002 2013年6月—2014年3月 2013年6月12日
小组共10名成员，其中本科学历8人、大专2人。是一支年轻、精干的自动焊QC小组。平均受TQC教
组
成 员 详 细
赵凤姣
阳习晴 邓 磊 王 阔 陈建华
本科
图形丈量基线间接求距.
1.按施工图测出管道坐标及标高， 再按图示方位打桩放线； 2.采取机械开挖，人工清底的方式。 1. 每隔5米码放一层厚砂袋； 现 2013. 场 11 邓磊
2
3
垫 层 在沟底铺中 施工 砂
中砂厚度100mm
2. 管道接头工作坑回填可采用水
撼砂的方法分层夯实。
现 2013. 场 11
五、提出方案，确定最佳方案
优点： 1.解决地下水丰富地区直埋管道防水问题，提高管道使 用寿命。 2.管道强度高，有比较好的机械性能。 缺点： 1.管道内外层均为金属（无缝钢管或双面埋伏焊螺旋 管），管道连接均为焊接或法兰连接，施工时间较长。 2.造价成本相对较高。
施工顺序： 交接桩、护桩→测量放线→沟槽开挖→垫层施工→管道 内层焊接连接→焊缝无损探伤→接口、保温→管道外层焊接 连接→系统水压试验→回填土→管网冲洗试运行。
序
号
步骤
对策
目标 直线段上中线桩位 1. 熟悉施工图
措施
地
点
时间
负责
人
1
测 量 放线
定线测量
的间距不宜大于 50m；量距相对误
2. 用白灰放出管道沟槽开挖边线， 并每设置桩位； 3. 用电磁波测距仪测距或布设简单
现 2013. 场 11
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差不大于1 / 1000
沟 槽 开挖 确定沟槽位 置、宽度和 深度 开挖至设计标高以 上
二、QC小组简介
小组名称
成立时间 课题名称 课题类型 组长姓名 人员素质 林四化 育时间为48小时。 姓名 吕基平 小 林四化 文化程度 本科 本科 职称 工程师 工程师 职务 技术顾问 组长 受TQC课时 48小时 48小时 创新型 活动时间
中建五局第三建设有限公司天津医科大学空港国际医院一期机电安装工程QC小组
密性及其功能；
2. 有熟练技术人员旁 站指导。 1. 详细技术交底；
现场
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管 道 接 先清理表面再涂 补口板材尺寸大于
口保温
刷底漆和面漆
接头实际尺寸80
2. 由具备施工许可证 现场 的单位负责施工。 1. 详细技术交底 2. 严格验收 3. 做好水压试验记录 1. 详细技术交底 2. 旁站指导 现场 现场
聚氨酯直埋管道 施工技术创新
中建五局第三建设有限公司
目
1
工程概况 QC小组简介
选择课题 设定课题目标 提出方案，确定 最佳方案
录
6 7
制定对策 对策实施 效果检查 标准化 总结及今后打算
2
3 4 5
8
9
10
一、项目概况
本工程规划总用地面积13.4049万平方米，总建筑面积为 15.6234万平方米，地下1层，地上医技部1层，门诊楼4 层，住院部10层。天津医科大学空港国际医院机电安装工 程项目共安装聚氨酯直埋管道近千米，传统的施工方法工 程成本高，资源浪费大，耗资较大，且工效较低，不能达 到高度的防水、防腐效果。
02
该项目开工后，公 司领导非常重视，要求 该项目务必注重实体质 量，重视技术创新工作， 树立企业名牌，以现场 带动温州市场。
综合考虑，我们课题组选择“聚氨酯直埋管道施工技术 创新”为创新课题。
四、设定课题目标
（一）活动目标
质量目标：聚氨酯直埋管道安装验收一次合格率达到 100%。
经济目标：1000米管道安装降低工程造价20万元左 右。
四、设定课题目标
（一）目标的可行性论证
有利条件： 1．业主对该工程质量十分重视，对施工工艺创新和改进给予支持，态 度积极。课题实施有良好的外部条件。 2.小组成员有多年顶管施工的经验，有可靠的技术素质和管理能力。 小组成员有主动创新，攻克难关的能力。 3．管理方面有保证，应用全面质量管理，明确生产、施工、技术及质 检人员等职责，加强QC小组的领导作用。 不利条件： 1.工程量大，工期紧，工艺创新研究项目实施压力大，工作任务比较 紧张。 2.本工程没有可借鉴的施工经验，施工的工艺流程比较陌生。 综合分析：QC小组有丰富的施工经验和创新能力，课题的实施外部条 件好，各项资源充裕。虽然项目实施的困难大，存在风险，但是小组 通过创新工艺和详细策划，项目目标一定能够实现。