帶壓開孔工程消除管道應(yīng)力影響的方式
在管道搶修、管道維護(hù)及管道檢修過程中,因為管道老化、防護(hù)層脫落、前期工程防護(hù)不嚴(yán)而造成管道滲漏、凍裂、銹蝕或因機(jī)械碰撞而斷裂。管道出現(xiàn)故障的原因很多,本期主要涉及管道應(yīng)力和載荷對帶壓開孔工程的影響。
管線設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮管道在敷設(shè)時所面臨的地質(zhì)環(huán)境、溫度、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的振動、受力狀況等因素,還要考慮到管道內(nèi)介質(zhì)壓力、管子質(zhì)量(包括介質(zhì)及保溫、防腐材料)產(chǎn)生的均勻載荷 ,閥門、三通、法蘭等管件質(zhì)量產(chǎn)生的集中載荷,管道支架吊架產(chǎn)生的反力,以及風(fēng)力,地震載荷等。管子、管件、閥門等連接時不合理,使管道的剛性不足或過大,從而導(dǎo)致管道開孔時受力不均勻或由于介質(zhì)傳輸中的脈動、液擊等現(xiàn)象產(chǎn)生的振動受力等,使管道輸送作用提前失效,甚至報廢。
溫度變化時,管道內(nèi)發(fā)生熱脹冷縮時,互相受到約束和制約而產(chǎn)生的熱載荷受力,帶壓開孔工程管道安裝施工時各部件(管子,三通,閥門,增壓站,保溫站等)尺寸上的誤差所產(chǎn)生的安裝殘余應(yīng)力。
同時還存在不同管段施工與管道連接的設(shè)備位置變化或管道接續(xù)時產(chǎn)生的管端位移引起管系變形而產(chǎn)生的載荷等。
以上各種應(yīng)力和載荷在管道切割工程或帶壓開孔工程進(jìn)行施工時,應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和研究管道工程竣工時的設(shè)計方案、施工方案和竣工驗收報告,重點研究竣工資料與工程設(shè)計的偏差,了解當(dāng)時工程施工時變更的實際原因(包括地理、環(huán)境要求、施工方增加的管線設(shè)備、壓力變化、溫度變化等),并同管道維護(hù)人員進(jìn)行詳細(xì)了解管道日常維護(hù)所出現(xiàn)的故障及處理方法。
管道受力情況會對進(jìn)行的帶壓開孔或管道切割工程造成影響。因以上各種應(yīng)力的存在使管道開孔在進(jìn)行帶壓開孔作業(yè)時容易產(chǎn)生因受力不均勻造成焊接的短節(jié)部位變形、扭曲、甚至撕裂。也因為以上各種應(yīng)力的存在使管道切割時造成切管機(jī)銑刀片受力所產(chǎn)生的夾刀、斷齒甚至斷裂報廢;還會造成自爬式液壓切管機(jī)(爬管機(jī))切合點位發(fā)生位移,從而形成切割不連續(xù)和管道切割刀口不能重合。
針對以上管道受力和載荷情況,在施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01及《天津先鋒管道切割操作規(guī)范》TJXF-QG-GQGC01兩個文件指出的方案進(jìn)行帶壓開孔和管道切割工程施工。帶壓開孔施工中除加強(qiáng)管道合力外,還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)短節(jié)的厚度和改變焊接工藝來抵消以上各種應(yīng)力的影響。
參考文獻(xiàn)
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2《石油運輸管道搶修維修手冊》
3《燃?xì)夤艿缿?yīng)急搶修預(yù)案》
4《自來水管道維護(hù)施工規(guī)范》
5《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01
6《天津先鋒管道切割操作規(guī)范》TJXF-QG-GQGC01