潔凈室工藝冷卻水管道帶壓開(kāi)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(kāi)孔技術(shù)內容，而后再?lài)@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(kāi)孔具體實(shí)施方案。
一、解讀帶壓開(kāi)孔技術(shù)
所謂帶壓開(kāi)孔實(shí)則是指管線(xiàn)系統有壓力且不停輸的情況下實(shí)施管道開(kāi)孔的過(guò)程。具體來(lái)講，帶壓開(kāi)孔正式操作前需在開(kāi)孔處焊接帶壓開(kāi)孔管件并安裝全通徑球閥（閥門(mén)），隨后又在帶壓開(kāi)孔器的利用下對不停輸管道與設備完成帶壓開(kāi)孔。完成安裝后，試驗檢測已安裝閥門(mén)、管件等處的強度與泄露情況。通過(guò)測試且合格后，應在閥門(mén)出安裝帶壓開(kāi)孔器，其能夠依靠帶壓開(kāi)孔器的前端部件低速切割在線(xiàn)管道，即對其實(shí)施開(kāi)孔處理；完成開(kāi)孔后，應清理退出的刀具以及開(kāi)孔殘片，確保閥門(mén)內無(wú)雜質(zhì)后，才能正式關(guān)閉閥門(mén)。最后再鉆機聯(lián)箱中實(shí)施泄壓操作并將帶壓開(kāi)孔器拆除，再一次進(jìn)行清理，如此操作才算完整的開(kāi)孔作業(yè)（如：圖1）。二、探究帶壓開(kāi)孔在潔凈室工藝冷卻水管道中的施工方案
一般性開(kāi)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(kāi)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(gè)參數可知，基本滿(mǎn)足帶壓開(kāi)孔總體使用要求（如：圖2）。
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焊接管道環(huán)節，原有溫度會(huì )持續上升，緊接著(zhù)管道發(fā)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(fā)揮的共同作用力之時(shí)，管道便會(huì )出現穿線(xiàn)焊穿問(wèn)題。此類(lèi)問(wèn)題一經(jīng)出現，會(huì )迅速提升安全風(fēng)險?；诖?，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(xiàn)與標記。具體安裝環(huán)節應使用到測厚儀用于測量開(kāi)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(mén)，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(kāi)孔位置具有變動(dòng)性，具體選擇時(shí)，應確保所選開(kāi)孔位置符合操作便捷的要求，基本不對周?chē)h(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；盡可能的規避焊縫開(kāi)口區域；縮減潔凈室內氣流污染帶來(lái)的影響。
其次確定焊接深度。經(jīng)帶壓焊接計算公式計算后確定焊接深度。查閱相關(guān)文獻，焊接溫度大于982℃易出現燒穿問(wèn)題。具體操作環(huán)節，常用低氫焊條，因該類(lèi)型焊條幾乎達不到上述溫度，即意味著(zhù)能降低焊接燒穿出現概率。
然后確定管內壓力。焊接環(huán)節，熔化母管不斷深入，不斷顯現內部介質(zhì)作用力之于管道的破壞。結合相關(guān)實(shí)驗數據，于低碳鋼管道來(lái)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(huì )出現焊接燒穿問(wèn)題。多數時(shí)候焊接的深度應圍繞壁厚的1/3―1/2進(jìn)行考慮。
最后確定管內介質(zhì)。焊接操作開(kāi)始前，應當全面考慮在線(xiàn)管道內流體涉及到的介質(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，應改變帶壓開(kāi)孔方式。諸如：機械外接式帶壓開(kāi)孔或者冷凍式帶壓開(kāi)孔。
此次工藝冷卻水管道采用的是DN300型無(wú)縫鋼管，7.5mm壁厚，0.4MPa內部管道壓力，所用介質(zhì)為自來(lái)水，避免受熱后內部介質(zhì)產(chǎn)生分解。且有助于降低焊接燒穿，維護開(kāi)孔作業(yè)安全。
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焊接環(huán)節，在線(xiàn)管道當作焊接鋼管，此時(shí)開(kāi)孔位置正好對應焊縫處，而焊接的質(zhì)量以及原管道質(zhì)量均會(huì )影響到開(kāi)孔質(zhì)量，尤其在具體開(kāi)孔焊接操作之時(shí)，原應力會(huì )隨著(zhù)溫度升高而不斷擴散，由此便產(chǎn)生管道裂紋風(fēng)險。
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一般情況下，帶壓開(kāi)孔焊接常會(huì )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(chǎn)生的煙氣顆粒會(huì )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(kāi)始前應設置焊接小室，目的在于科學(xué)控制煙氣。焊接之時(shí)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。
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所謂悶車(chē)實(shí)際指的是開(kāi)孔操作環(huán)節帶壓開(kāi)孔器無(wú)法正常運轉，尤其當在線(xiàn)管道的硬度偏大時(shí)，最易出現此類(lèi)問(wèn)題。除此之外，開(kāi)孔尺寸過(guò)大容易增大?_孔器切割扭矩阻力，即無(wú)法順利完成管道切割操作，進(jìn)而產(chǎn)生悶車(chē)問(wèn)題。此類(lèi)問(wèn)題一旦出現，切不可立馬停止開(kāi)孔操作，正確做法當時(shí)緩慢加大液壓系統壓力，再緩慢開(kāi)展切割操作。若開(kāi)孔中涉及到的孔徑偏大，便應當遵循開(kāi)孔器的具體要求，控制好開(kāi)孔尺寸，即滿(mǎn)足開(kāi)孔器允許的范圍。
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在開(kāi)孔過(guò)程中，在焊接面、法蘭、閥門(mén)處易出現泄漏。此時(shí)的危險非常高。因此，在開(kāi)孔前，應嚴格檢查焊接短管與在線(xiàn)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(guān)測壓力情況。確保整個(gè)開(kāi)孔過(guò)沖的密封。
三、總結
綜上所述，現階段帶壓開(kāi)孔技術(shù)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(xiàn)擴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，在未應用帶壓開(kāi)孔施工方前，傳統形式的主管道開(kāi)孔需在停機狀態(tài)下完成開(kāi)孔，這樣一來(lái)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(guò)程，進(jìn)而造成非常大的資源損耗。自應用帶壓開(kāi)孔施工操作后，有效降低了開(kāi)孔階段對潔凈室系統功能造成的各種影響，為確保開(kāi)孔安全，務(wù)必按照要求一步步推進(jìn)。
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