潔凈室工藝?yán)鋮s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(shù)內(nèi)容，而后再圍繞燒穿、裂紋、污染等方面闡述了潔凈室工藝?yán)鋮s水管道帶壓開孔具體實(shí)施方案。　　

　一、解讀帶壓開孔技術(shù)

　　所謂帶壓開孔實(shí)則是指管線系統(tǒng)有壓力且不停輸?shù)那闆r下實(shí)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(shè)備完成帶壓開孔。完成安裝后，試驗(yàn)檢測已安裝閥門、管件等處的強(qiáng)度與泄露情況。通過測試且合格后，應(yīng)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(shí)施開孔處理；完成開孔后，應(yīng)清理退出的刀具以及開孔殘片，確保閥門內(nèi)無雜質(zhì)后，才能正式關(guān)閉閥門。最后再鉆機(jī)聯(lián)箱中實(shí)施泄壓操作并將帶壓開孔器拆除，再一次進(jìn)行清理，如此操作才算完整的開孔作業(yè)（如：圖1）。
　　二、探究帶壓開孔在潔凈室工藝?yán)鋮s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(shè)備均大于等于5mm；操作溫度維持在5―250℃范圍內(nèi)（如：表1）。
　　從上表反映出的各個(gè)參數(shù)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(huán)節(jié)，原有溫度會(huì)持續(xù)上升，緊接著管道發(fā)生一定程度的形變。當(dāng)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(yīng)力所發(fā)揮的共同作用力之時(shí)，管道便會(huì)出現(xiàn)穿線焊穿問題。此類問題一經(jīng)出現(xiàn)，會(huì)迅速提升安全風(fēng)險(xiǎn)。基于此，具體焊接操作應(yīng)全面考慮到剩余壁厚、焊接位置、管內(nèi)壓力和焊接深度等內(nèi)容。焊接管道前，應(yīng)掌握焊接的位置和焊接方向，并做好放線與標(biāo)記。具體安裝環(huán)節(jié)應(yīng)使用到測厚儀用于測量開孔處的管壁厚度。查閱有關(guān)資料可知管道帶壓焊壓力的計(jì)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(shí)際壁厚為T，mm；因焊接所引起的壁厚修正值為C，多數(shù)為2.4mm；安全系數(shù)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(dòng)性，具體選擇時(shí)，應(yīng)確保所選開孔位置符合操作便捷的要求，基本不對周圍環(huán)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(guī)避焊縫開口區(qū)域；縮減潔凈室內(nèi)氣流污染帶來的影響。
　　其次確定焊接深度。經(jīng)帶壓焊接計(jì)算公式計(jì)算后確定焊接深度。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，焊接溫度大于982℃易出現(xiàn)燒穿問題。具體操作環(huán)節(jié)，常用低氫焊條，因該類型焊條幾乎達(dá)不到上述溫度，即意味著能降低焊接燒穿出現(xiàn)概率。
　　然后確定管內(nèi)壓力。焊接環(huán)節(jié)，熔化母管不斷深入，不斷顯現(xiàn)內(nèi)部介質(zhì)作用力之于管道的破壞。結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，于低碳鋼管道來講，當(dāng)壓力在6.4MPa以下，且焊接的深度控制在管壁厚1/2范圍內(nèi)便不會(huì)出現(xiàn)焊接燒穿問題。多數(shù)時(shí)候焊接的深度應(yīng)圍繞壁厚的1/3―1/2進(jìn)行考慮。
　　最后確定管內(nèi)介質(zhì)。焊接操作開始前，應(yīng)當(dāng)全面考慮在線管道內(nèi)流體涉及到的介質(zhì)，針對一些物質(zhì)在受熱后會(huì)產(chǎn)生分解、變質(zhì)等反應(yīng)，應(yīng)改變帶壓開孔方式。諸如：機(jī)械外接式帶壓開孔或者冷凍式帶壓開孔。
　　此次工藝?yán)鋮s水管道采用的是DN300型無縫鋼管，7.5mm壁厚，0.4MPa內(nèi)部管道壓力，所用介質(zhì)為自來水，避免受熱后內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生分解。且有助于降低焊接燒穿，維護(hù)開孔作業(yè)安全。
　　（二）裂紋
　　焊接環(huán)節(jié)，在線管道當(dāng)作焊接鋼管，此時(shí)開孔位置正好對應(yīng)焊縫處，而焊接的質(zhì)量以及原管道質(zhì)量均會(huì)影響到開孔質(zhì)量，尤其在具體開孔焊接操作之時(shí)，原應(yīng)力會(huì)隨著溫度升高而不斷擴(kuò)散，由此便產(chǎn)生管道裂紋風(fēng)險(xiǎn)。
　　（三）污染
　　一般情況下，帶壓開孔焊接常會(huì)使用到電弧焊接的方式，該種方式不僅穩(wěn)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(chǎn)生的煙氣顆粒會(huì)嚴(yán)重危及潔凈室安全，為了防止煙氣大面積擴(kuò)散，在施工操作開始前應(yīng)設(shè)置焊接小室，目的在于科學(xué)控制煙氣。焊接之時(shí)還應(yīng)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(shí)際指的是開孔操作環(huán)節(jié)帶壓開孔器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其當(dāng)在線管道的硬度偏大時(shí)，最易出現(xiàn)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(jìn)而產(chǎn)生悶車問題。此類問題一旦出現(xiàn)，切不可立馬停止開孔操作，正確做法當(dāng)時(shí)緩慢加大液壓系統(tǒng)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(yīng)當(dāng)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(xiàn)泄漏。此時(shí)的危險(xiǎn)非常高。因此，在開孔前，應(yīng)嚴(yán)格檢查焊接短管與在線管道的焊接質(zhì)量，管道連接、墊片、螺栓等。接出段的壓力測試不得減少，同時(shí)觀測壓力情況。確保整個(gè)開孔過沖的密封。
　　三、總結(jié)
　　綜上所述，現(xiàn)階段帶壓開孔技術(shù)在潔凈室工藝?yán)鋮s水管道中的應(yīng)用已非常成熟，尤其針對在線擴(kuò)充工程以及搶修工程中發(fā)揮出的優(yōu)勢更加明顯。潔凈室本屬于非常完整的一個(gè)工程系統(tǒng)，在未應(yīng)用帶壓開孔施工方前，傳統(tǒng)形式的主管道開孔需在停機(jī)狀態(tài)下完成開孔，這樣一來易嚴(yán)重影響到潔凈室內(nèi)潔凈度、溫度以及濕度，并延緩回復(fù)過程，進(jìn)而造成非常大的資源損耗。自應(yīng)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(tǒng)功能造成的各種影響，為確保開孔安全，務(wù)必按照要求一步步推進(jìn)。

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