潔凈室工藝冷卻水管道帶壓開孔施工方案分析
四川華銳凈化 2019-04-05 22:05:16 閱讀
摘 要：文章首先分析了帶壓開孔技術內容，而后再圍繞燒穿、裂紋、污染等方面闡述了潔凈室工藝冷卻水管道帶壓開孔具體實施方案。
一、解讀帶壓開孔技術
所謂帶壓開孔實則是指管線系統有壓力且不停輸的情況下實施管道開孔的過程。具體來講，帶壓開孔正式操作前需在開孔處焊接帶壓開孔管件并安裝全通徑球閥（閥門），隨后又在帶壓開孔器的利用下對不停輸管道與設備完成帶壓開孔。完成安裝后，試驗檢測已安裝閥門、管件等處的強度與泄露情況。通過測試且合格后，應在閥門出安裝帶壓開孔器，其能夠依靠帶壓開孔器的前端部件低速切割在線管道，即對其實施開孔處理；完成開孔后，應清理退出的刀具以及開孔殘片，確保閥門內無雜質后，才能正式關閉閥門。最后再鉆機聯箱中實施泄壓操作并將帶壓開孔器拆除，再一次進行清理，如此操作才算完整的開孔作業（如：圖1）。二、探究帶壓開孔在潔凈室工藝冷卻水管道中的施工方案
一般性開孔使用范圍如下：
旁路管徑小于等于DN750；操作壓力小于等于3Mpa；管道壁厚與被開孔設備均大于等于5mm；操作溫度維持在5―250℃范圍內（如：表1）。
從上表反映出的各個參數可知，基本滿足帶壓開孔總體使用要求（如：圖2）。
（一）燒穿
焊接管道環節，原有溫度會持續上升，緊接著管道發生一定程度的形變。當管道表壁剩余壁厚、焊接熔化程度等難以承受住管理壓力以及焊接應力所發揮的共同作用力之時，管道便會出現穿線焊穿問題。此類問題一經出現，會迅速提升安全風險。基于此，具體焊接操作應全面考慮到剩余壁厚、焊接位置、管內壓力和焊接深度等內容。焊接管道前，應掌握焊接的位置和焊接方向，并做好放線與標記。具體安裝環節應使用到測厚儀用于測量開孔處的管壁厚度。查閱有關資料可知管道帶壓焊壓力的計算公式：
P=2fs （T-C）÷D×F （1）
式中，管道允許的帶壓施焊壓力為P，MPa；管材最小屈服極限為fs，Mpa；焊接處管道的實際壁厚為T，mm；因焊接所引起的壁厚修正值為C，多數為2.4mm；安全系數為F；煤氣管道取值0.5。
首先確定焊接位置。帶壓開孔位置具有變動性，具體選擇時，應確保所選開孔位置符合操作便捷的要求，基本不對周圍環境造成影響；直管段為最佳選擇，其能保障接管后流量均勻分流；盡可能的規避焊縫開口區域；縮減潔凈室內氣流污染帶來的影響。
其次確定焊接深度。經帶壓焊接計算公式計算后確定焊接深度。查閱相關文獻，焊接溫度大于982℃易出現燒穿問題。具體操作環節，常用低氫焊條，因該類型焊條幾乎達不到上述溫度，即意味著能降低焊接燒穿出現概率。
然后確定管內壓力。焊接環節，熔化母管不斷深入，不斷顯現內部介質作用力之于管道的破壞。結合相關實驗數據，于低碳鋼管道來講，當壓力在6.4MPa以下，且焊接的深度控制在管壁厚1/2范圍內便不會出現焊接燒穿問題。多數時候焊接的深度應圍繞壁厚的1/3―1/2進行考慮。
最后確定管內介質。焊接操作開始前，應當全面考慮在線管道內流體涉及到的介質，針對一些物質在受熱后會產生分解、變質等反應，應改變帶壓開孔方式。諸如：機械外接式帶壓開孔或者冷凍式帶壓開孔。
此次工藝冷卻水管道采用的是DN300型無縫鋼管，7.5mm壁厚，0.4MPa內部管道壓力，所用介質為自來水，避免受熱后內部介質產生分解。且有助于降低焊接燒穿，維護開孔作業安全。
（二）裂紋
焊接環節，在線管道當作焊接鋼管，此時開孔位置正好對應焊縫處，而焊接的質量以及原管道質量均會影響到開孔質量，尤其在具體開孔焊接操作之時，原應力會隨著溫度升高而不斷擴散，由此便產生管道裂紋風險。
（三）污染
一般情況下，帶壓開孔焊接常會使用到電弧焊接的方式，該種方式不僅穩定性好、輕度高，且速度快，同氬弧焊接相比連接更牢靠。潔凈室施工階段，因焊接操作產生的煙氣顆粒會嚴重危及潔凈室安全，為了防止煙氣大面積擴散，在施工操作開始前應設置焊接小室，目的在于科學控制煙氣。焊接之時還應做好交底工作，只有足夠了解焊接工藝要求和焊接方案，才能有效提升焊接速度。
（四）悶車
所謂悶車實際指的是開孔操作環節帶壓開孔器無法正常運轉，尤其當在線管道的硬度偏大時，最易出現此類問題。除此之外，開孔尺寸過大容易增大?_孔器切割扭矩阻力，即無法順利完成管道切割操作，進而產生悶車問題。此類問題一旦出現，切不可立馬停止開孔操作，正確做法當時緩慢加大液壓系統壓力，再緩慢開展切割操作。若開孔中涉及到的孔徑偏大，便應當遵循開孔器的具體要求，控制好開孔尺寸，即滿足開孔器允許的范圍。
（五）泄漏
在開孔過程中，在焊接面、法蘭、閥門處易出現泄漏。此時的危險非常高。因此，在開孔前，應嚴格檢查焊接短管與在線管道的焊接質量，管道連接、墊片、螺栓等。接出段的壓力測試不得減少，同時觀測壓力情況。確保整個開孔過沖的密封。
三、總結
綜上所述，現階段帶壓開孔技術在潔凈室工藝冷卻水管道中的應用已非常成熟，尤其針對在線擴充工程以及搶修工程中發揮出的優勢更加明顯。潔凈室本屬于非常完整的一個工程系統，在未應用帶壓開孔施工方前，傳統形式的主管道開孔需在停機狀態下完成開孔，這樣一來易嚴重影響到潔凈室內潔凈度、溫度以及濕度，并延緩回復過程，進而造成非常大的資源損耗。自應用帶壓開孔施工操作后，有效降低了開孔階段對潔凈室系統功能造成的各種影響，為確保開孔安全，務必按照要求一步步推進。
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