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摘要:低温环境下,管道施工会出现多种与常温施工不同的情况。在施工中应注意对当地的情况进行细致分析,并针对低温的负面影响采用多种针对性的防护措施,消除低温对管道施工的影响,在施工的整个过程中将低温的影响降至最低,这样才能保证在野外低温环境下施工的安全性与质量提高。
关键词:低温环境;管道施工;克服措施;保护手段
中图分类号:U175文献标识码: A
一、低温野外环境下长输管道的施工要点分析
1、开沟施工技术
在低温环境下所有的开沟作业都需要进行爆破施工,应注意对冻土厚度的现场勘测,并测定土质;其次现场施工中应采用合理的机具与施工工艺。如冻土的厚度小则利用松土器先施工,然后在挖掘;如冻土厚度大则利用爆破的方式松动土层,然后在使用挖掘机作业;如果在施工中需要填方施工,则每一个铺土层厚度应有所增加,预留的沉陷量也需要增加;施工中为了防止管沟在铺设前冻结,应在基底预留一定厚度的松土层有条件的可以加盖保温材料。
2、管道布置
布置管线的时候主要应对管口进行防护,一方面是防止砂土进入到管道,一方面是防止降雪进入管道;同时设置管墩不要使用含有冰雪的土块。
3、低溫防腐措施
在野外低温环境下,管道防腐应遵循补口的相关规范,为了减少热量的流失,防腐工作应在设置的防风棚中完成,采用环形火焰加热其对防腐接口进行加热,这样做是为了保证其加热均匀,还可以提高防腐的效果。防腐措施完毕后也应进行保温处理。
4、下沟作业
下沟作业中可以采用周期作业与连续作业两种,为了下沟的安全性通常低温环境下采用周期性施工的措施。施工时应做好防滑措施,吊管机行走的地面应进行防滑处理。如果环境温度很低超过标准,应停止施工。
5、回填施工
冬季施工时环境温度较低,开挖的土方多为冻土,且大小不够均匀,质地坚硬。如果利用土方回填则会直接导致管道防腐层的损坏,因此在回填的时候应先进行小粒径回填,然后再进行大粒径回填。先回填5-10cm小颗粒土,其厚度大于30cm;然后再进行大粒径回填,回填后应保证沉降垄高在地表1m以上。
二、低温焊接技术
1、管道接口处理
在对接前应对管外距离管口1m范围内的冰冻情况进行处理,并对距离管口100mm范围内进行清理,并利用钢丝刷或者电动打磨设备打磨,去除氧化层,同时将管口内侧的50mm范围进行清理;随后利用加热工具对管口附近500mm的范围进行加热,并去除管壁内形成的水汽,预防焊接缺陷。
2、管口对接与焊接方法选择
对接过程中应采用两台设备吊装并对接,管口对接应防止强力组对,管口组对最好采用对口装置完成。野外施工应根据具体的环境进行焊接工艺选择,一般可以按照地形划分,比较平坦的位置采用沟上焊接,然后下沟;而特殊的地段应采用沟下焊接完成。
3、加热设备应用
管道的焊接必须经过加热,可以采用带有电磁感应加热带的加热装置对管口的焊接位置进行加热和保温。因为电磁感应加热装置的体积较小因此在野外使用较为经济可靠,且寿命长操作让人满意,输出能量可以利用简单的调控按钮进行控制,同时加热装置本身并不发热,因此不会影响焊接。电子加热带使用时将两个加热带分别固定在组对的两个端,固定后利用焊接电压进行加热即可。因为环境温度较低,容易造成焊缝周围冷却速度过快,从而影响焊缝的力学性能,所以在施工中应提高预热的温度,但是不应大于170℃,预热的宽度通常在100mm内,大于70mm。
4、温度测定与填充、盖面
为了控制低温对散热的影响,在对焊接口预热的时候应以上限为标准,温度控制采用红外线测量装置,按照圆周均匀分布,保证测温准确;如果测量焊道层面温度,其温度不能达到标准时,应利用加热装置再次加热,满足要求后再焊接;每一个焊道应持续焊接,在固定休息时间前应保证焊接厚度达到壁厚的一半,同时采用保温缓慢冷却的方式保护。再次焊接的时候应对焊缝两侧距离500mm范围内进行再次预热,达到50℃以上,然后清理出现的水汽,再利用加热带进行加热,到焊接标准后,方可进行下一步焊接。
5、焊接后保温控制
焊道焊接完成后,就应利用火焰加热到80℃以上的岩面保温被进行包裹,这是为了达到保温并缓冷的效果。
三、防冻保护
为防止施工人员冻伤,保证施工人员的正常取暖,在施工现场应配备一定数量的取暖车、暖房等设备,并需要为施工人员提供必备的保暖物品例如提供棉马甲、护腰、护腰等。在低温环境中,机械设备工作效率普遍偏低,极其容易产生油路堵塞、燃油结膜以及部件冻裂等故障,为了保证机械设备的正常工作,避免发生类似情况,可以采取以下几种方法:为确保机械设备能够在低温环境下正常启动,要在施工前安装能够在低温环境下启动的系统;根据施工当地的气候情况,经常对设备内的液压油、机油、防冻液等燃料进行及时的更换;在口器中安装能够吸收水汽的干燥管,避免液压和行走系统出现冻结;当气温低于-25℃时为了避免出现无法启动的情况,必须对设备进行间断性的启动,保证发动机的热度;电子元件和精密仪器的保暖工作可以使用热风机,对其进行加热,提高焊接的液化气体和保护气体的使用率。综上所述,本文通过分析常温环境下与低温环境下长输管道施工的区别进行,并针对低温施工中存在的问题,提出相应的预防措施,在一定程度上,有助于确保低温环境下长输管道施工的正常运行,也大大提高了长输管道施工的技术水平,为以后的长输管道施工提供了有效的方法和经验,能够有效保障我国能源运输管道的高效性和安全性。
四、施工现场管理要求
焊工劳动防护用品,如焊工手套、焊工鞋以及棉衣等的保暖性、轻便性和灵活性,将使焊工操作技术水平和焊接效率受到较大影响,从而影响半自动焊和手工焊的焊接质量,改进措施是选择适合的防护用品;寒冷环境中焊工面罩聚集哈气,影响对熔池的观察,也会影响焊接质量和施工进度。改进措施是使用玻璃防雾剂;进入冬季之后,早晚气温较低,难以保证焊接质量,应避免早晚施工,将焊接时间尽量安排在每天中午气温较高时间内进行;在焊接过程中和每天收工前,要求管口封堵,有利于保温和保持管内清沽;冬季焊接应尽量使用冷弯弯管,减少弹性敷设,避免焊口承受的应力过大;环境温度降至-20℃以下时,焊接工程车、发电机组的准备、启动至正常工作时间延长;对口器的电磁阀被压缩空气中的水冻住,涨紧机构失灵;监测仪器仪表的液晶显示失常或无显示。这些是影响施工进度的主要因素;露天作业电焊机必须设有防雪等安全措施;工作结束时,仔细认真地检查工作现场,清除火灾隐患,当确认无安全隐患后,方可离开现场。
结束语
随着焊接环境温度的降低,焊缝金属的硬度值增大。采取有效的预热、层间温度和焊后缓冷措施以降低焊缝金属的冷却速度,从而改善焊缝金属的硬度值。热温度不足的情况下,根焊缝产生裂纹的倾向性增加,但增加预热温度和改进预热方式,可明显提高焊缝质量。创造适合的施工环境和焊接条件,保证焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性,焊接过程中使用自制的可移动式保温防风棚和管端封堵器等。选择适合于低温环境的施工机具、焊接设备,采取必要的保证措施确保低温环境下施工机具、焊接设备正常运转使用,是保证工程施工顺利进行的前提。
参考文献
[1]蔡涛.谈长输管道施工工程存在的技术问题以及发展[J].科技与企业,2014,08:162.
[2]连斌杰.西部地区成品油长输管道油品交接中常见问题分析及对策[J].石油工业技术监督,2013,(01):39-41.
关键词:低温环境;管道施工;克服措施;保护手段
中图分类号:U175文献标识码: A
一、低温野外环境下长输管道的施工要点分析
1、开沟施工技术
在低温环境下所有的开沟作业都需要进行爆破施工,应注意对冻土厚度的现场勘测,并测定土质;其次现场施工中应采用合理的机具与施工工艺。如冻土的厚度小则利用松土器先施工,然后在挖掘;如冻土厚度大则利用爆破的方式松动土层,然后在使用挖掘机作业;如果在施工中需要填方施工,则每一个铺土层厚度应有所增加,预留的沉陷量也需要增加;施工中为了防止管沟在铺设前冻结,应在基底预留一定厚度的松土层有条件的可以加盖保温材料。
2、管道布置
布置管线的时候主要应对管口进行防护,一方面是防止砂土进入到管道,一方面是防止降雪进入管道;同时设置管墩不要使用含有冰雪的土块。
3、低溫防腐措施
在野外低温环境下,管道防腐应遵循补口的相关规范,为了减少热量的流失,防腐工作应在设置的防风棚中完成,采用环形火焰加热其对防腐接口进行加热,这样做是为了保证其加热均匀,还可以提高防腐的效果。防腐措施完毕后也应进行保温处理。
4、下沟作业
下沟作业中可以采用周期作业与连续作业两种,为了下沟的安全性通常低温环境下采用周期性施工的措施。施工时应做好防滑措施,吊管机行走的地面应进行防滑处理。如果环境温度很低超过标准,应停止施工。
5、回填施工
冬季施工时环境温度较低,开挖的土方多为冻土,且大小不够均匀,质地坚硬。如果利用土方回填则会直接导致管道防腐层的损坏,因此在回填的时候应先进行小粒径回填,然后再进行大粒径回填。先回填5-10cm小颗粒土,其厚度大于30cm;然后再进行大粒径回填,回填后应保证沉降垄高在地表1m以上。
二、低温焊接技术
1、管道接口处理
在对接前应对管外距离管口1m范围内的冰冻情况进行处理,并对距离管口100mm范围内进行清理,并利用钢丝刷或者电动打磨设备打磨,去除氧化层,同时将管口内侧的50mm范围进行清理;随后利用加热工具对管口附近500mm的范围进行加热,并去除管壁内形成的水汽,预防焊接缺陷。
2、管口对接与焊接方法选择
对接过程中应采用两台设备吊装并对接,管口对接应防止强力组对,管口组对最好采用对口装置完成。野外施工应根据具体的环境进行焊接工艺选择,一般可以按照地形划分,比较平坦的位置采用沟上焊接,然后下沟;而特殊的地段应采用沟下焊接完成。
3、加热设备应用
管道的焊接必须经过加热,可以采用带有电磁感应加热带的加热装置对管口的焊接位置进行加热和保温。因为电磁感应加热装置的体积较小因此在野外使用较为经济可靠,且寿命长操作让人满意,输出能量可以利用简单的调控按钮进行控制,同时加热装置本身并不发热,因此不会影响焊接。电子加热带使用时将两个加热带分别固定在组对的两个端,固定后利用焊接电压进行加热即可。因为环境温度较低,容易造成焊缝周围冷却速度过快,从而影响焊缝的力学性能,所以在施工中应提高预热的温度,但是不应大于170℃,预热的宽度通常在100mm内,大于70mm。
4、温度测定与填充、盖面
为了控制低温对散热的影响,在对焊接口预热的时候应以上限为标准,温度控制采用红外线测量装置,按照圆周均匀分布,保证测温准确;如果测量焊道层面温度,其温度不能达到标准时,应利用加热装置再次加热,满足要求后再焊接;每一个焊道应持续焊接,在固定休息时间前应保证焊接厚度达到壁厚的一半,同时采用保温缓慢冷却的方式保护。再次焊接的时候应对焊缝两侧距离500mm范围内进行再次预热,达到50℃以上,然后清理出现的水汽,再利用加热带进行加热,到焊接标准后,方可进行下一步焊接。
5、焊接后保温控制
焊道焊接完成后,就应利用火焰加热到80℃以上的岩面保温被进行包裹,这是为了达到保温并缓冷的效果。
三、防冻保护
为防止施工人员冻伤,保证施工人员的正常取暖,在施工现场应配备一定数量的取暖车、暖房等设备,并需要为施工人员提供必备的保暖物品例如提供棉马甲、护腰、护腰等。在低温环境中,机械设备工作效率普遍偏低,极其容易产生油路堵塞、燃油结膜以及部件冻裂等故障,为了保证机械设备的正常工作,避免发生类似情况,可以采取以下几种方法:为确保机械设备能够在低温环境下正常启动,要在施工前安装能够在低温环境下启动的系统;根据施工当地的气候情况,经常对设备内的液压油、机油、防冻液等燃料进行及时的更换;在口器中安装能够吸收水汽的干燥管,避免液压和行走系统出现冻结;当气温低于-25℃时为了避免出现无法启动的情况,必须对设备进行间断性的启动,保证发动机的热度;电子元件和精密仪器的保暖工作可以使用热风机,对其进行加热,提高焊接的液化气体和保护气体的使用率。综上所述,本文通过分析常温环境下与低温环境下长输管道施工的区别进行,并针对低温施工中存在的问题,提出相应的预防措施,在一定程度上,有助于确保低温环境下长输管道施工的正常运行,也大大提高了长输管道施工的技术水平,为以后的长输管道施工提供了有效的方法和经验,能够有效保障我国能源运输管道的高效性和安全性。
四、施工现场管理要求
焊工劳动防护用品,如焊工手套、焊工鞋以及棉衣等的保暖性、轻便性和灵活性,将使焊工操作技术水平和焊接效率受到较大影响,从而影响半自动焊和手工焊的焊接质量,改进措施是选择适合的防护用品;寒冷环境中焊工面罩聚集哈气,影响对熔池的观察,也会影响焊接质量和施工进度。改进措施是使用玻璃防雾剂;进入冬季之后,早晚气温较低,难以保证焊接质量,应避免早晚施工,将焊接时间尽量安排在每天中午气温较高时间内进行;在焊接过程中和每天收工前,要求管口封堵,有利于保温和保持管内清沽;冬季焊接应尽量使用冷弯弯管,减少弹性敷设,避免焊口承受的应力过大;环境温度降至-20℃以下时,焊接工程车、发电机组的准备、启动至正常工作时间延长;对口器的电磁阀被压缩空气中的水冻住,涨紧机构失灵;监测仪器仪表的液晶显示失常或无显示。这些是影响施工进度的主要因素;露天作业电焊机必须设有防雪等安全措施;工作结束时,仔细认真地检查工作现场,清除火灾隐患,当确认无安全隐患后,方可离开现场。
结束语
随着焊接环境温度的降低,焊缝金属的硬度值增大。采取有效的预热、层间温度和焊后缓冷措施以降低焊缝金属的冷却速度,从而改善焊缝金属的硬度值。热温度不足的情况下,根焊缝产生裂纹的倾向性增加,但增加预热温度和改进预热方式,可明显提高焊缝质量。创造适合的施工环境和焊接条件,保证焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性,焊接过程中使用自制的可移动式保温防风棚和管端封堵器等。选择适合于低温环境的施工机具、焊接设备,采取必要的保证措施确保低温环境下施工机具、焊接设备正常运转使用,是保证工程施工顺利进行的前提。
参考文献
[1]蔡涛.谈长输管道施工工程存在的技术问题以及发展[J].科技与企业,2014,08:162.
[2]连斌杰.西部地区成品油长输管道油品交接中常见问题分析及对策[J].石油工业技术监督,2013,(01):39-41.