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摘要：在目前长输管道施工中，很多工序仍旧沿用传统的施工方法，机械化程度不高，施工效率低;同时受各种新材料、新工艺和特殊环境的影响，传统施工方法无法满足施工技术要求，因此需要采用先进的管道机械化施工技术和装备，以提高施工效率和降低施工成本。
关键词：长输管道;机械化设备;应用
引言
随着我国管道建设的发展，大口径、高钢级管材需求量日益增加，利用机械化施工模式是保证施工质量、提高生产效率的必要条件。其中施工机械是实现油气长输管道施工机械化的重要物质基础，是现代化大流水施工中必不可少的装备。充分做好机械设备状况的分析，不断引进和研发新的装备投入到长输管道施工生产各个环节，综合全面地做好机械设备管理，实现企业效益最大化，是要解决的首要问题。
1 管道施工现状
在目前长输管道施工中，很多工序仍旧沿用传统的施工方法，机械化程度不高，施工效率低，经常造成各工序衔接时间不紧凑，严重影响了整个施工效率和施工成本。同时受各种新材料、新工艺和特殊环境的影响，传统施工方法无法满足施工技术要求，因此需要采用先进高效的管道机械化施工技术和装备，以实现预期目标。
2 管道机械化施工建议
2.1 管沟开挖机械化施工
开沟机是一种用于土方施工中的开沟机械，与挖掘机的功能具有许多相似之处，二者均具有入土（土壤或岩石）、碎土和取土功能，不同之处在于开沟机可连续作业，施工效率高，地表破坏小，特别适合铺设管道，即使在岩石等坚硬的地质条件下，开沟机也能开挖出形状规则的沟槽。美国威猛公司开沟机主要用于铺设大型管道，最新开沟机产品为T-1255Commander，功率441kW，主要特点是双马达驱动、配备恒温控制液压油散热器，以及先进的计算机辅助系统，即基于微处理器的电子控制系统，驾驶员扳动开关就能自动进刀，避免或减少了手动调整、开沟刀链失速和发动机过载。许多大型开沟机可以配置不同的工作装置，可根据施工需要选配不同种类的开沟机，如岩石轮、振动犁、开沟精度和恒深控制系统，以实现一机多能。大型开沟机的工作效率更是挖掘机的3倍，而且开沟深度可达7.6m，地表破坏小。开沟机用于管沟开挖机械化流水作业是发展的必然趋势。
2.2 管道预热机械化施工
在低溫环境下，管材预热升温速度慢，直接影响到焊接机组的施工速度。如何能在短时间内将低温管材预热到工艺规定的温度，且在管端建立足够的储热段，降低焊道的冷却速度，进而保证焊口的总体力学性能，是管道施工遇到的瓶颈问题。人工预热已经不能满足管道焊接日益发展的需求和工艺要求，管道预热机械化是发展的必然趋势。耐低温焊接预热装置是一种采用感应效应对焊前管道进行预热的装置，主要采用大功率柴油机为动力源，由与之相连的主发电机产生中频交流电，并将中频交流电直接输入感应加热线圈，加热焊口，通过自带预热系统、保温系统，满足焊接机组在低温环境下施工的要求，在-30℃的环境温度下，装置预热时间≤20min，并在5min内成功启动。使用该装置对D813mm×14mm的管端400mm宽的范围进行加热时，管材升温速度≥40℃/min。耐低温焊接预热装置的预热时间比常规逆变中频机组的预热时间短，这种快速预热和全自动的高效施工相匹配，可充分发挥全自动焊接施工优势，彻底解决焊前预热这一瓶颈问题，综合效益可观。
2.3 管口测量机械化施工
管口组对前，施工人员一般采用大型游标卡尺、内径千分尺、量规等工具手工测量直径，采用钢卷尺测量管口周长，以掌握和控制管口的变形量，做好标记，及时对管材做出调整。这种做法工效低，精度差，一般只测量管口某几个方向的直径，而且在测量大口径管道周长时需要两人配合。管口参数测量仪的研制和投入使用，实现了管口参数测量机械化。主要工作原理是通过电子感应和数字显示模块，测量管口周长，并测量直径的最大值、最小值。当两管口周长一致，直径的两个最值均不超出内对口器的撑胀能力时，即可进行组对，这样可以提高管道的组对精度，进而提高整体施工质量。该装置小巧轻便，一人即可完成D1422mm管口组对参数的快速测量，在中俄原油管道二期、中俄原油管道东线试验段应用中，通过焊口记录数据统计得出，错边量数值普遍降低30%，机组焊接合格率提高1.2%，机组平均每天增效2道口。测量仪自动存储管口的直径和周长信息，为以后管口质量分析提供数据。从大数据中可分析总结出合格率的趋势，为数字化和智能化管道建设提供基础，对机组的提质、增效起到了积极的促进作用。
2.4 管道防腐机械化施工
在管道防腐施工中，补口是保证管道防腐完整性的重要工艺，一旦补口失效，极易造成补口部位的腐蚀，甚至发生严重事故。管道防腐层经历了从沥青类及冷缠胶带等防腐层到高科技聚合物防腐层的演变。管道防腐补口大多采用手工和半自动化作业，如何改进补口工艺，研制全自动化防腐补口施工装置，提高补口质量和效率，是防腐补口研究的重点内容。机械化补口工作站，是管道建设从人力密集型向技术创新型转变的必然选择，其集管道防腐系统、机械系统、检测系统和自动化控制系统为一体，实现现场管道防腐补口的全自动化，全面提升补口的质量和效率。中国石油在西气东输三线开展了机械喷涂液体聚氨酯补口、中频加热辅助热收缩带安装工业规模应用和BK-1型机械化补口工作站试验，这些新技术有效保证了补口防腐层的一致性和可靠性，填补我国管道建设在这一领域的空白。随着科技发展，管道防腐补口技术的自动化程度将会越来越高。
结束语
机械化施工正走在从引进到吸收再到创新的道路上，在今后的施工中，在消化、吸收国内外先进管道施工技术的基础上，还将不断地进行技术创新，探索、综合考虑施工效率和施工成本，从而研究出一套适应国情的机械化施工方法、工艺和模式。
参考文献：
[1]陶志刚，王龙，赵建国.油气管道外防腐补口技术研究进展[J].油气储运，2014，33（7）：692-695。
[2]张垒，王进，牛志勇.长输管道机械化施工装备研究与应用[J].石油工程建设，2018，44（S1）：130-133.
关键词：长输管道;机械化设备;应用
引言
随着我国管道建设的发展，大口径、高钢级管材需求量日益增加，利用机械化施工模式是保证施工质量、提高生产效率的必要条件。其中施工机械是实现油气长输管道施工机械化的重要物质基础，是现代化大流水施工中必不可少的装备。充分做好机械设备状况的分析，不断引进和研发新的装备投入到长输管道施工生产各个环节，综合全面地做好机械设备管理，实现企业效益最大化，是要解决的首要问题。
1 管道施工现状
在目前长输管道施工中，很多工序仍旧沿用传统的施工方法，机械化程度不高，施工效率低，经常造成各工序衔接时间不紧凑，严重影响了整个施工效率和施工成本。同时受各种新材料、新工艺和特殊环境的影响，传统施工方法无法满足施工技术要求，因此需要采用先进高效的管道机械化施工技术和装备，以实现预期目标。
2 管道机械化施工建议
2.1 管沟开挖机械化施工
开沟机是一种用于土方施工中的开沟机械，与挖掘机的功能具有许多相似之处，二者均具有入土（土壤或岩石）、碎土和取土功能，不同之处在于开沟机可连续作业，施工效率高，地表破坏小，特别适合铺设管道，即使在岩石等坚硬的地质条件下，开沟机也能开挖出形状规则的沟槽。美国威猛公司开沟机主要用于铺设大型管道，最新开沟机产品为T-1255Commander，功率441kW，主要特点是双马达驱动、配备恒温控制液压油散热器，以及先进的计算机辅助系统，即基于微处理器的电子控制系统，驾驶员扳动开关就能自动进刀，避免或减少了手动调整、开沟刀链失速和发动机过载。许多大型开沟机可以配置不同的工作装置，可根据施工需要选配不同种类的开沟机，如岩石轮、振动犁、开沟精度和恒深控制系统，以实现一机多能。大型开沟机的工作效率更是挖掘机的3倍，而且开沟深度可达7.6m，地表破坏小。开沟机用于管沟开挖机械化流水作业是发展的必然趋势。
2.2 管道预热机械化施工
在低溫环境下，管材预热升温速度慢，直接影响到焊接机组的施工速度。如何能在短时间内将低温管材预热到工艺规定的温度，且在管端建立足够的储热段，降低焊道的冷却速度，进而保证焊口的总体力学性能，是管道施工遇到的瓶颈问题。人工预热已经不能满足管道焊接日益发展的需求和工艺要求，管道预热机械化是发展的必然趋势。耐低温焊接预热装置是一种采用感应效应对焊前管道进行预热的装置，主要采用大功率柴油机为动力源，由与之相连的主发电机产生中频交流电，并将中频交流电直接输入感应加热线圈，加热焊口，通过自带预热系统、保温系统，满足焊接机组在低温环境下施工的要求，在-30℃的环境温度下，装置预热时间≤20min，并在5min内成功启动。使用该装置对D813mm×14mm的管端400mm宽的范围进行加热时，管材升温速度≥40℃/min。耐低温焊接预热装置的预热时间比常规逆变中频机组的预热时间短，这种快速预热和全自动的高效施工相匹配，可充分发挥全自动焊接施工优势，彻底解决焊前预热这一瓶颈问题，综合效益可观。
2.3 管口测量机械化施工
管口组对前，施工人员一般采用大型游标卡尺、内径千分尺、量规等工具手工测量直径，采用钢卷尺测量管口周长，以掌握和控制管口的变形量，做好标记，及时对管材做出调整。这种做法工效低，精度差，一般只测量管口某几个方向的直径，而且在测量大口径管道周长时需要两人配合。管口参数测量仪的研制和投入使用，实现了管口参数测量机械化。主要工作原理是通过电子感应和数字显示模块，测量管口周长，并测量直径的最大值、最小值。当两管口周长一致，直径的两个最值均不超出内对口器的撑胀能力时，即可进行组对，这样可以提高管道的组对精度，进而提高整体施工质量。该装置小巧轻便，一人即可完成D1422mm管口组对参数的快速测量，在中俄原油管道二期、中俄原油管道东线试验段应用中，通过焊口记录数据统计得出，错边量数值普遍降低30%，机组焊接合格率提高1.2%，机组平均每天增效2道口。测量仪自动存储管口的直径和周长信息，为以后管口质量分析提供数据。从大数据中可分析总结出合格率的趋势，为数字化和智能化管道建设提供基础，对机组的提质、增效起到了积极的促进作用。
2.4 管道防腐机械化施工
在管道防腐施工中，补口是保证管道防腐完整性的重要工艺，一旦补口失效，极易造成补口部位的腐蚀，甚至发生严重事故。管道防腐层经历了从沥青类及冷缠胶带等防腐层到高科技聚合物防腐层的演变。管道防腐补口大多采用手工和半自动化作业，如何改进补口工艺，研制全自动化防腐补口施工装置，提高补口质量和效率，是防腐补口研究的重点内容。机械化补口工作站，是管道建设从人力密集型向技术创新型转变的必然选择，其集管道防腐系统、机械系统、检测系统和自动化控制系统为一体，实现现场管道防腐补口的全自动化，全面提升补口的质量和效率。中国石油在西气东输三线开展了机械喷涂液体聚氨酯补口、中频加热辅助热收缩带安装工业规模应用和BK-1型机械化补口工作站试验，这些新技术有效保证了补口防腐层的一致性和可靠性，填补我国管道建设在这一领域的空白。随着科技发展，管道防腐补口技术的自动化程度将会越来越高。
结束语
机械化施工正走在从引进到吸收再到创新的道路上，在今后的施工中，在消化、吸收国内外先进管道施工技术的基础上，还将不断地进行技术创新，探索、综合考虑施工效率和施工成本，从而研究出一套适应国情的机械化施工方法、工艺和模式。
参考文献：
[1]陶志刚，王龙，赵建国.油气管道外防腐补口技术研究进展[J].油气储运，2014，33（7）：692-695。
[2]张垒，王进，牛志勇.长输管道机械化施工装备研究与应用[J].石油工程建设，2018，44（S1）：130-133.