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大口径厚壁方矩管断管过程控制切割方式

返回列表 来源: 浏览: 发布日期:2022-05-18

大口径厚壁方矩管

      大口径厚壁方矩管管口位移形式主要有径向位移和轴向位移两种。径向位移即大口径厚壁方矩管在切管断开后。如图 1所示。轴向位移则根据大口径厚壁方矩管在轴向上的受力有所不同,如管 道受拉应力,则切管中即将切断时,管体瞬间撕开(图 2如大口径厚壁方矩管受挤应力,则大口径厚壁方矩管即将断开时两道管口之间的距离变小,造成管口之间相互挤压。由于大口径厚壁方矩管所受应力复杂,断管后管口位移情形差别也较大,大口径厚壁方管管口应力聚集的巨大能量得到瞬间释放,威胁人员及设备安全。3位移影响分析 目前,大口径天然气大口径厚壁方矩管换管作业中采用的断管设备主要有分瓣式切管机、火焰切割机,分瓣式切管机又分为车削式和钻铣式(图 3图 43.1轴向位移产生的影响大口径厚壁方矩管长期运行中,应力过度集中,导致大口径厚壁方矩管发生塑性变形,造成局部椭圆度过大,由于轴向应力存在拉应力或挤应力,对该大口径厚壁方矩管断管施工时将产生如下影响。采用分瓣式切管机进行冷切割时,如果存在挤应力,大口径方矩管会出现管壁割透刀具进给距离不一致的现象,因而在断管结束前,未完全切透的管壁剩余壁厚因不能承载前后管线应力挤压,造成卡刀、夹刀、断齿甚至断裂报废。对于未变形的管线,断管时大口径厚壁方矩管壁厚可以均匀减小,但在管体完全断开时,前后大口径厚壁方矩管元件由于应力作用也会对刀具造成挤压卡阻,且管段无法被顺利吊出。如果出现拉应力,大口径厚壁方矩管在临近切割完成时,由于连接大口径厚壁方矩管无法承受强大的拉应力,大口径厚壁方矩管未切开的剩余部分瞬间撕开,可能造成人员受伤和设备损坏。火焰切割时,大口径厚壁方矩管存在拉应力的情况下所受到影响与冷切割相同;存在挤应力时,会出现被夹死的现象,切除的管段将无法被顺利吊出。3.2径向位移产生的影响大口径厚壁方矩管在断开瞬间,大口径厚壁方矩管应力得到释放,管口产生较大径向位移并产生大幅振动,有造成人员受伤的可能。由于释放能量巨大,管口与断管刀具之间产生剧烈摩擦与碰撞,容易造成刀具断裂。大口径大口径厚壁方矩管断管后,厚壁矩形管径向位移往往导致管口卡死,应力无法释放,影响作业进度。4控制措施 4.1管段卡阻无法吊出情况的处理需要在距离卡阻管口100mm左右位置再切割一道口,并在两道口之间横向切割(开天窗)最终切下一个环形缺口达到充分释放应力的目的此过程中随时可能出现应力突然释放管口崩开的情况,因此,全过程需做好相应安全措施。4.2断管作业坑处理(1为了防止管线在断开瞬间发生大幅位移,断管施工前,对切割管线预先做好支撑与压制。支撑可以采用千斤顶等方式,压制采用机械对管线左右固定。

              开挖摆管作业坑释放管线应力。一般情况下在目标焊口上、下游各开挖至少25m摆管作业坑(以Φ 1219管径为例,其他管径可适当缩短)摆管作业坑与作业坑之间预留2m原土堆层不开挖,可 释放应力的同时对管口位移进行一定限制。以上两种方式,都是以消减管口在断开时的径向位移,同时抵消大口径厚壁方矩管在断开瞬间释放的巨大能量,从而有效阻止管口与断管刀具之间的摩擦与碰撞。4.3断管过程控制(1冷切割。优先使用钻铣刀加楔铁的切割方式。钻铣刀依靠自身旋转磨削金属来实现切割大口径厚壁方矩管,切出的刀口宽度近20mm可以帮助管线释放自身应力。断管过程中,要注意控制进刀速度,保证匀速进刀,可以选择切割的起点位置在3点钟和9点钟方向,管口之间及时打入楔铁,可防止管口因产生轴向位移而对刀具产生挤压和卡阻。玻璃钢夹砂管在安装前应对设备管口、预埋件、预留孔洞、钢结构等涉及大口径厚壁方矩管安装的内容进行复核