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【摘要】随着国家经济的不断发展，国家对能源的消耗越来越多，如何保障能源安全，满足能源需求，成为了我国急需解决的问题。在众多能源之中，石油是当今世界最为重要的能源之一。石油在经济发展、工业进步、城市建设、居民生活等各个领域和方面都发挥着重要的作用。为此国家加大了石油勘探，石油工业获得了快速发展，大口径石油管道的铺设量也是日益增多，质量要求越来越高。然而，在长输管道施工中采用传统焊接对口工具，劳动强度大，耗时较长且效率较低，质量问题上跟不上大口径石油管道的要求，应用和推广长输管道施工中便携式对口机具，解决传统对口机具技术上的不足，对于保证石油工业的发展，促进民生进步有着极为重要的意义。
【关键词】长输管道 便携式 对口机具 液压内对口器
1 便携式对口机具液压内对口器的结构与原理
由于在长输管道中传统的焊接对口工艺越来越难以满足石油工业发展的速度，加上大口径石油管道的要求量越来越多，传统技术工艺存在的问题越发明显，研究在长输管道中便携式对口机具有着重要的意义。液压内对口器作为一种新型的管道对口施工机具，具有结构简单、运输方便、移动性强、顶起力大、操作安全等特点，在大口径管道铺设过程中，使用液压内对口器对现场管口进行组对施工，可以极大的提高对口效率，其对口质量极为可靠。
液压内对口器总长约为1.2m，重量为100kg左右。液压内对口器由两个系统部分组成，包括机械作业系统与动力源系统。在使用液压内对口器进行施工的时候，机械作业系统位于管道内管口处，动力源系统则处于管道外侧。经过液压软管对管口对位卡头及组对卡头传递动力，完成定位、校圆、管口组对等施工环节。
液压内对口器的组成部分主要包括行走轮、操作连杆、组对卡头、定位卡头、液压软管、液压管路、液压泵、液压缸等部分，其具体结构如下示意图：
在液压内对口器结构中，卡头是一个有一定宽度的圆环，当卡头受到推力之后会胀开，使卡头外表面与管道内部紧密的贴合在一起，由此做到定位、校圆和组对等工序的完美施工。液压泵、液压缸、液压软管及调节阀等，都是液压系统的组成部分。液压系统的主要功能是提供液压能，将液压能转化为机械能，并进行组对卡头的开合控制，实现定位、校圆、组对的工艺流程，保证对口工序的质量及效率。
2 液压内对口器研制中关键问题
在进行液压内对口器研制过程中，需要对各种关键技术进行研制，克服关键技术难关才可以保证液压内对口器在实际应用中发挥更多的效用。
2.1 液压缸顶起力方向的改变
在进行液压内对口器的研制过程中，需要克服液压缸顶起力方向改变的难题。液压内对口器将作用于液压缸活塞杆中单一方向的力改变为均匀的力，分布于定位、组对卡头的周向力上，在活塞之上安置可旋转滑块，滑块的另一端与定位或组对卡头部件相连接，运用滑块连杆的结构，形成力的周向均匀分布。在液压内对口器内定位或组对的卡头是由三部分组成的，具体如下示意图，可以清楚的看出，定位或组对的卡头三部分中有两部分是活动卡头，做开合运动，可围绕固定卡头进行运转；另外一部分则属于固定卡头，不可运动，属于液压缸与整台内对口器焊接的载体。从接触面上来看，组对卡头和管内壁接触面比固定卡头的接触面要大一倍还多。组对卡头有两组圆环圈，在进行组对管口的时候，圆环圈分别位于两根管内，圆环圈经过筋板焊接从而组成了整个组对卡头。
在组对卡头结构示意图中，1为滑块连杆，2为活动卡头，3为弹簧，4为油缸，5为固定阿克头，6为钢管，7为铰接部分。
2.2 定位卡头与组对卡头先后顺序动作的关键技术
在液压内对口器中，存在着同一动力源，但却要保证定位卡头与组对卡头动作的先后问题，实现先定位后组对，液压内对口器的一大特点。
如果为了保证定位卡头与组对卡头动作先后问题而设计两套动力系统，不仅仅会带来一定的经济浪费，更会加大设备的复杂程度，造成不易携带的情况。液压内对口器在设计研发的时候，采用一套动力源系统，改造液压阀，让液压阀具备了压力调节性能，具备了方向性，当压力在10MPa以下的时候，液压阀则只能打开作用于定位卡头的液压缸管道，让定位卡头张开贴紧管内壁，进行定位校圆工序；当压力在10MPa以上的时候，液压阀则会中断定位卡头管路，打开组对卡头液压缸管路，伸展开组对卡头，进而进行管口组对。
2.3 提高工作效率
传统的长输管道施工时间消耗长，效率低，劳动的强度大，为此液压内对口器的研制就需要提高工作效率，缩短施工时间，减少劳动强度。当液压内对口器对口作业完成之后，卡头活动结构构件就需要进行复位，复位时间的长短直接的关系着工作的效率，当机具一旦成型，想要改变构件复位的时间就十分的困难，所以要在研制开发的过程中就充分的考虑到这方面的问题。在液压内对口器活动卡头之间安装具有拉力的弹簧，通过弹簧的特定拉力，快速的合拢卡头，减少构件复位的时间，大大的提高了工作的效率。
3 液压内对口器施工流程
液压内对口器的工作流程主要为：检验机具、机具就位、完成定位、进行校圆、管口组对、效果检测等。
在实际应用中，需要注意以下几个方面：首先要进行机具的整体检查，确保机具完整并完好的运送到施工现场，进行组对管口的时候，需要注意定位卡头及组对卡头放置方向性，检查连接液压线路是否完成，并注意压力为10MPa上下的动力转化模式，做好定位后组对施工，保证长输管道施工中按照施工规范操作，保质保量的完成施工工序。
4 结语
在时代背景下，大口径石油管道铺设要求越来越高，铺设量日益增多，加上传统施工工艺存在的各种问题，研究中在长输管道施工中的便携式对口机具就显得越发重要。液压内对口器的成功研制，不仅仅解决了传统工艺中存在的问题，更是具备造价低、适应性强、容易操作、安全性高等优势，推广液压内对口器的应用，可以有效的提高管道对口的效率，获得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 吕振忠，张志强.长输管道施工质量控制分析[J].石油工业技术监督，2011，v.27；No.26307：10-12
[2] 贺明.天然气长输管道施工技术浅析[J].中国井矿盐，2012，v.43；No.22202：27-28+31
【关键词】长输管道 便携式 对口机具 液压内对口器
1 便携式对口机具液压内对口器的结构与原理
由于在长输管道中传统的焊接对口工艺越来越难以满足石油工业发展的速度，加上大口径石油管道的要求量越来越多，传统技术工艺存在的问题越发明显，研究在长输管道中便携式对口机具有着重要的意义。液压内对口器作为一种新型的管道对口施工机具，具有结构简单、运输方便、移动性强、顶起力大、操作安全等特点，在大口径管道铺设过程中，使用液压内对口器对现场管口进行组对施工，可以极大的提高对口效率，其对口质量极为可靠。
液压内对口器总长约为1.2m，重量为100kg左右。液压内对口器由两个系统部分组成，包括机械作业系统与动力源系统。在使用液压内对口器进行施工的时候，机械作业系统位于管道内管口处，动力源系统则处于管道外侧。经过液压软管对管口对位卡头及组对卡头传递动力，完成定位、校圆、管口组对等施工环节。
液压内对口器的组成部分主要包括行走轮、操作连杆、组对卡头、定位卡头、液压软管、液压管路、液压泵、液压缸等部分，其具体结构如下示意图：
在液压内对口器结构中，卡头是一个有一定宽度的圆环，当卡头受到推力之后会胀开，使卡头外表面与管道内部紧密的贴合在一起，由此做到定位、校圆和组对等工序的完美施工。液压泵、液压缸、液压软管及调节阀等，都是液压系统的组成部分。液压系统的主要功能是提供液压能，将液压能转化为机械能，并进行组对卡头的开合控制，实现定位、校圆、组对的工艺流程，保证对口工序的质量及效率。
2 液压内对口器研制中关键问题
在进行液压内对口器研制过程中，需要对各种关键技术进行研制，克服关键技术难关才可以保证液压内对口器在实际应用中发挥更多的效用。
2.1 液压缸顶起力方向的改变
在进行液压内对口器的研制过程中，需要克服液压缸顶起力方向改变的难题。液压内对口器将作用于液压缸活塞杆中单一方向的力改变为均匀的力，分布于定位、组对卡头的周向力上，在活塞之上安置可旋转滑块，滑块的另一端与定位或组对卡头部件相连接，运用滑块连杆的结构，形成力的周向均匀分布。在液压内对口器内定位或组对的卡头是由三部分组成的，具体如下示意图，可以清楚的看出，定位或组对的卡头三部分中有两部分是活动卡头，做开合运动，可围绕固定卡头进行运转；另外一部分则属于固定卡头，不可运动，属于液压缸与整台内对口器焊接的载体。从接触面上来看，组对卡头和管内壁接触面比固定卡头的接触面要大一倍还多。组对卡头有两组圆环圈，在进行组对管口的时候，圆环圈分别位于两根管内，圆环圈经过筋板焊接从而组成了整个组对卡头。
在组对卡头结构示意图中，1为滑块连杆，2为活动卡头，3为弹簧，4为油缸，5为固定阿克头，6为钢管，7为铰接部分。
2.2 定位卡头与组对卡头先后顺序动作的关键技术
在液压内对口器中，存在着同一动力源，但却要保证定位卡头与组对卡头动作的先后问题，实现先定位后组对，液压内对口器的一大特点。
如果为了保证定位卡头与组对卡头动作先后问题而设计两套动力系统，不仅仅会带来一定的经济浪费，更会加大设备的复杂程度，造成不易携带的情况。液压内对口器在设计研发的时候，采用一套动力源系统，改造液压阀，让液压阀具备了压力调节性能，具备了方向性，当压力在10MPa以下的时候，液压阀则只能打开作用于定位卡头的液压缸管道，让定位卡头张开贴紧管内壁，进行定位校圆工序；当压力在10MPa以上的时候，液压阀则会中断定位卡头管路，打开组对卡头液压缸管路，伸展开组对卡头，进而进行管口组对。
2.3 提高工作效率
传统的长输管道施工时间消耗长，效率低，劳动的强度大，为此液压内对口器的研制就需要提高工作效率，缩短施工时间，减少劳动强度。当液压内对口器对口作业完成之后，卡头活动结构构件就需要进行复位，复位时间的长短直接的关系着工作的效率，当机具一旦成型，想要改变构件复位的时间就十分的困难，所以要在研制开发的过程中就充分的考虑到这方面的问题。在液压内对口器活动卡头之间安装具有拉力的弹簧，通过弹簧的特定拉力，快速的合拢卡头，减少构件复位的时间，大大的提高了工作的效率。
3 液压内对口器施工流程
液压内对口器的工作流程主要为：检验机具、机具就位、完成定位、进行校圆、管口组对、效果检测等。
在实际应用中，需要注意以下几个方面：首先要进行机具的整体检查，确保机具完整并完好的运送到施工现场，进行组对管口的时候，需要注意定位卡头及组对卡头放置方向性，检查连接液压线路是否完成，并注意压力为10MPa上下的动力转化模式，做好定位后组对施工，保证长输管道施工中按照施工规范操作，保质保量的完成施工工序。
4 结语
在时代背景下，大口径石油管道铺设要求越来越高，铺设量日益增多，加上传统施工工艺存在的各种问题，研究中在长输管道施工中的便携式对口机具就显得越发重要。液压内对口器的成功研制，不仅仅解决了传统工艺中存在的问题，更是具备造价低、适应性强、容易操作、安全性高等优势，推广液压内对口器的应用，可以有效的提高管道对口的效率，获得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 吕振忠，张志强.长输管道施工质量控制分析[J].石油工业技术监督，2011，v.27；No.26307：10-12
[2] 贺明.天然气长输管道施工技术浅析[J].中国井矿盐，2012，v.43；No.22202：27-28+31