管道應力對帶壓開孔及管道切割工程的影響

在管道搶修、管道維護及管道檢修過程中，因為管道老化、防護層脫落、前期工程防護不嚴而造成管道滲漏、凍裂、銹蝕或因機械碰撞而斷裂。管道出現(xiàn)故障的原因很多，本期主要涉及管道應力和載荷對工程的影響。

管線設計時應當考慮管道在敷設時所面臨的地質(zhì)環(huán)境、溫度、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的振動、受力狀況等因素，還要考慮到管道內(nèi)介質(zhì)壓力、管子質(zhì)量（包括介質(zhì)及保溫、防腐材料）產(chǎn)生的均勻載荷 ，閥門、三通、法蘭等管件質(zhì)量產(chǎn)生的集中載荷，管道支架吊架產(chǎn)生的反力，以及風力，地震載荷等。管子、管件、閥門等連接時不合理，使管道的剛性不足或過大，從而導致管道受力不均勻或由于介質(zhì)傳輸中的脈動、液擊等現(xiàn)象產(chǎn)生的振動受力等，使管道輸送作用提前失效，甚至報廢。

溫度變化時，管道內(nèi)發(fā)生熱脹冷縮時，互相受到約束和制約而產(chǎn)生的熱載荷受力，管道安裝施工時各部件（管子，三通，閥門，增壓站，保溫站等）尺寸上的誤差所產(chǎn)生的安裝殘余應力。

同時還存在不同管段施工與管道連接的設備位置變化或管道接續(xù)時產(chǎn)生的管端位移引起管系變形而產(chǎn)生的載荷等。

以上各種應力和載荷在管道切割工程或帶壓開孔工程進行施工時，應當學習和研究管道工程竣工時的設計方案、施工方案和竣工驗收報告，重點研究竣工資料與工程設計的偏差，了解當時工程施工時變更的實際原因（包括地理、環(huán)境要求、施工方增加的管線設備、壓力變化、溫度變化等），并同管道維護人員進行詳細了解管道日常維護所出現(xiàn)的故障及處理方法。

管道受力情況會對進行的帶壓開孔或管道切割工程造成影響。因以上各種應力的存在使管道在進行帶壓開孔作業(yè)時容易產(chǎn)生因受力不均勻造成焊接的短節(jié)部位變形、扭曲、甚至撕裂。也因為以上各種應力的存在使管道切割時造成切管機銑刀片受力所產(chǎn)生的夾刀、斷齒甚至斷裂報廢；還會造成自爬式液壓切管機（爬管機）切合點位發(fā)生位移，從而形成切割不連續(xù)和管道切割刀口不能重合。

針對以上管道受力和載荷情況，在施工中應當嚴格按照《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01及《天津先鋒管道切割操作規(guī)范》TJXF-QG-GQGC01兩個文件指出的方案進行帶壓開孔和管道切割工程施工。帶壓開孔施工中除加強管道合力外，還應當加強短節(jié)的厚度和改變焊接工藝來抵消以上各種應力的影響。

參考文獻

1《壓力管道施工規(guī)范》

2《石油運輸管道搶修維修手冊》

3《燃氣管道應急搶修預案》

4《自來水管道維護施工規(guī)范》

5《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01

6《天津先鋒管道切割操作規(guī)范》TJXF-QG-GQGC01