管道應(yīng)力是指管道受到壓力、重力、風、地震、壓力脈動、沖擊等外力荷載和本身材料熱膨脹的存在形成對管道形成的力的一種趨勢。而這種趨勢在進行管道切割作業(yè)時或整體切割后會對管道或管道切割設(shè)備造成一定的影響，因此，有效地對管道切割作業(yè)中管道應(yīng)力分析工作是施工作業(yè)所需必要的手段之一。

從簡單的物理學(xué)角度分析，物體內(nèi)某一點的應(yīng)力，是指物體內(nèi)該點單位面積上的內(nèi)力。應(yīng)力分析的直接理解，應(yīng)該是通過計算得到物體內(nèi)的應(yīng)力分布和數(shù)值。這是完全進行抽象化和模型化后通過數(shù)學(xué)計算所得出的相似值。在進行管道應(yīng)力分析時所考慮的因素越多，其計算結(jié)果越接近實際值，但也會帶來繁瑣的計算過程和很長的計算時間。

因此，管道切割前管道應(yīng)力分析的任務(wù)，實際上是指對管道進行包括應(yīng)力計算在內(nèi)的力學(xué)分析，并使分析結(jié)果滿足管道切割作業(yè)規(guī)范及安全的要求，從而保證在管道實施切割作業(yè)后，管道自身及其相連的設(shè)備、設(shè)施及土建結(jié)構(gòu)不會發(fā)生大的改變。

1.管道切割作業(yè)施工的管道應(yīng)力分析一般分為靜力分析和動力分析兩部分。

1.1靜力分析是指在靜力荷載的作用下對管道進行力學(xué)分析，管道切割設(shè)備在靜力下對管道所形成的影響，并有效地進行相應(yīng)的安全評估，依據(jù)切管機重量、放置位置、方向等，使之滿足管道切割規(guī)范要求。

1.2而動力分析則主要是指在管道切割作業(yè)時，往復(fù)壓縮機和往復(fù)泵對管道的振動分析，介質(zhì)在管道切開時動力分析及切割時的管道應(yīng)力對管道切割設(shè)備所形成的力學(xué)影響等。其目的是使管道在切割作業(yè)時所形成的其它應(yīng)力的影響得到有效地控制和預(yù)防。

2.管道切割應(yīng)力

2.1在防爆切管機的刀片逐漸破壁并深入管道切透時，管道內(nèi)部應(yīng)力及管道因重力等原因的力的平衡被逐漸打破。在切割過程中，其管道受力的平衡會逐漸加大，管道此時會因其它外力的作用下發(fā)生變形。因此在防爆切管機實施管道切割作業(yè)要仔細觀察管道受力變化和變化的趨勢是否與管道應(yīng)力分析一致，如出現(xiàn)特殊情況則應(yīng)當立即停機并逐步分析，實施安全管控措施后再進行管道切割作業(yè)。

2.2而旋轉(zhuǎn)式切管機（俗稱外卡式切管機）則無法實施管控，只有在管道切斷的一瞬間應(yīng)力突然出現(xiàn)，無法避免管道應(yīng)力所產(chǎn)生的破壞力，會造成管道切割施工作業(yè)中嚴重事故。并且在切割管道作業(yè)中，因管壁越切越薄，應(yīng)力逐漸加大時，管道很容易發(fā)生形變，造成管道有較大的不圓率，其切割會無法實施而中止。因此，在役管道的搶修作業(yè)中，應(yīng)盡量避免使用此類切管機進行搶修搶險作業(yè)。

3.對具有坡度的管道切割作業(yè)，首先要考慮管道自重和管道橋架及原有的應(yīng)力措施。一般來說，管道內(nèi)存在介質(zhì)時（例如：水），在計算管道切割應(yīng)力時是不可忽略的重要因素。

因管道內(nèi)介質(zhì)的存在，管道切割作業(yè)流程應(yīng)當按照實際施工場地進行調(diào)整和實施。管道坡度是管道坡降的俗稱，

其公式為：管道長度X管道坡度=管道坡降，例如0.3%坡降，即為1米3mm的坡降角度。

在水暖工程中，管道坡度以小數(shù)的形式出現(xiàn)，標記為i0.003。i是坡度符號，箭頭方向是坡向，0.003是坡度數(shù)值，表示該管段高低點的高度差是其水平距離長度的千分之三。

管道坡度簡單的測量方法，可以將鐵水平平放在管道上，抬起一端使氣泡居中，量出鐵水平抬離管道的高度。然后用此高度除以鐵水平的長度，即可得出管道的坡度數(shù)值。而管道的坡向是指向鐵水平抬離的一端。

管道坡度的測量方法中，還可采用直角等腰三角板進行。將直角等腰三角板的斜邊緊貼在管道的下方，在斜邊的中點上吊一線墜，把量出的垂線與三角板頂點之間的水平距離，除以垂線在三角板頂點以上的長度，就是該管道的坡度數(shù)值。垂線在三角板頂點那一側(cè)，坡向就指向那一端。

3.1在進行管道介質(zhì)釋放和降壓前，應(yīng)提前準備好介質(zhì)抽取和轉(zhuǎn)移設(shè)備，并按規(guī)范要求進行作業(yè)坑的土方作業(yè)并夯實土方或采取防滲措施。

3.2使用防爆切管機切割管道作業(yè)時，應(yīng)提前對有坡度的管道底部使用切管機對管道進行切割破口5mm-20mm或使用帶壓開孔機進行管道帶壓開孔作業(yè)，將介質(zhì)釋放并降壓。如管道為豎放垂直管道，應(yīng)要特意計算管道底部承壓最大極限，尤其是超期服役或長久失修的管道更要注意這一點。

3.3按照《先鋒管道切割作業(yè)流程》中規(guī)定，一般應(yīng)先選取應(yīng)力較小的管道坡向相反的那一端開始進行切割作業(yè)。如果因下端管道應(yīng)力過大而提出先行切除坡向端管道時，應(yīng)當做好管道的應(yīng)力消除和緊固作業(yè)，如用吊車捆系固定等方案。

在使用防爆切管機進行管道切割作業(yè)中，使用三角形鐵質(zhì)楔固定于管道切割后的切縫中以減小管道應(yīng)力變化對切管機銑刀所產(chǎn)生的磨擦作用而產(chǎn)生夾刀?？梢詼p少90%以上的夾刀現(xiàn)象并延長切管機刀具的使用壽命。尤其是在管道切斷前，應(yīng)力作用極大的情況下更要使用。

關(guān)于管道切割作業(yè)中應(yīng)力的影響先講到這里，后續(xù)會說明管道應(yīng)力較為集中區(qū)域的管道切割方法，關(guān)注先鋒管道百家號，可以進行交流并在評論區(qū)留言。