管道切割作業(yè)中途遇到管道應(yīng)力怎么辦？

管道應(yīng)力是指管道受到壓力、重力、風(fēng)、地震、壓力脈動(dòng)、沖擊等外力荷載和本身材料熱膨脹的存在形成對(duì)管道形成的力的一種趨勢(shì)。而這種趨勢(shì)在進(jìn)行管道切割作業(yè)時(shí)或整體切割后會(huì)對(duì)管道或管道切割設(shè)備造成一定的影響，因此，有效地對(duì)管道切割作業(yè)中管道應(yīng)力分析工作是施工作業(yè)所需必要的手段之一。

從簡(jiǎn)單的物理學(xué)角度分析，物體內(nèi)某一點(diǎn)的應(yīng)力，是指物體內(nèi)該點(diǎn)單位面積上的內(nèi)力。應(yīng)力分析的直接理解，應(yīng)該是通過計(jì)算得到物體內(nèi)的應(yīng)力分布和數(shù)值。這是完全進(jìn)行抽象化和模型化后通過數(shù)學(xué)計(jì)算所得出的相似值。在進(jìn)行管道應(yīng)力分析時(shí)所考慮的因素越多，其計(jì)算結(jié)果越接近實(shí)際值，但也會(huì)帶來繁瑣的計(jì)算過程和很長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。

因此，管道切割前管道應(yīng)力分析的任務(wù)，實(shí)際上是指對(duì)管道進(jìn)行包括應(yīng)力計(jì)算在內(nèi)的力學(xué)分析，并使分析結(jié)果滿足管道切割作業(yè)規(guī)范及安全的要求，從而保證在管道實(shí)施切割作業(yè)后，管道自身及其相連的設(shè)備、設(shè)施及土建結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生大的改變。

1.管道切割作業(yè)施工的管道應(yīng)力分析一般分為靜力分析和動(dòng)力分析兩部分。

1.1靜力分析是指在靜力荷載的作用下對(duì)管道進(jìn)行力學(xué)分析，管道切割設(shè)備在靜力下對(duì)管道所形成的影響，并有效地進(jìn)行相應(yīng)的安全評(píng)估，依據(jù)切管機(jī)重量、放置位置、方向等，使之滿足管道切割規(guī)范要求。

1.2而動(dòng)力分析則主要是指在管道切割作業(yè)時(shí)，往復(fù)壓縮機(jī)和往復(fù)泵對(duì)管道的振動(dòng)分析，介質(zhì)在管道切開時(shí)動(dòng)力分析及切割時(shí)的管道應(yīng)力對(duì)管道切割設(shè)備所形成的力學(xué)影響等。其目的是使管道在切割作業(yè)時(shí)所形成的其它應(yīng)力的影響得到有效地控制和預(yù)防。

2.管道切割應(yīng)力

2.1在防爆切管機(jī)的刀片逐漸破壁并深入管道切透時(shí)，管道內(nèi)部應(yīng)力及管道因重力等原因的力的平衡被逐漸打破。在切割過程中，其管道受力的平衡會(huì)逐漸加大，管道此時(shí)會(huì)因其它外力的作用下發(fā)生變形。因此在防爆切管機(jī)實(shí)施管道切割作業(yè)要仔細(xì)觀察管道受力變化和變化的趨勢(shì)是否與管道應(yīng)力分析一致，如出現(xiàn)特殊情況則應(yīng)當(dāng)立即停機(jī)并逐步分析，實(shí)施安全管控措施后再進(jìn)行管道切割作業(yè)。

2.2而旋轉(zhuǎn)式切管機(jī)（俗稱外卡式切管機(jī)）則無法實(shí)施管控，只有在管道切斷的一瞬間應(yīng)力突然出現(xiàn)，無法避免管道應(yīng)力所產(chǎn)生的破壞力，會(huì)造成管道切割施工作業(yè)中嚴(yán)重事故。并且在切割管道作業(yè)中，因管壁越切越薄，應(yīng)力逐漸加大時(shí)，管道很容易發(fā)生形變，造成管道有較大的不圓率，其切割會(huì)無法實(shí)施而中止。因此，在役管道的搶修作業(yè)中，應(yīng)盡量避免使用此類切管機(jī)進(jìn)行搶修搶險(xiǎn)作業(yè)。

3.對(duì)具有坡度的管道切割作業(yè)，首先要考慮管道自重和管道橋架及原有的應(yīng)力措施。一般來說，管道內(nèi)存在介質(zhì)時(shí)（例如：水），在計(jì)算管道切割應(yīng)力時(shí)是不可忽略的重要因素。

因管道內(nèi)介質(zhì)的存在，管道切割作業(yè)流程應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際施工場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)整和實(shí)施。管道坡度是管道坡降的俗稱，

其公式為：管道長(zhǎng)度X管道坡度=管道坡降，例如0.3%坡降，即為1米3mm的坡降角度。

在水暖工程中，管道坡度以小數(shù)的形式出現(xiàn)，標(biāo)記為i0.003。i是坡度符號(hào)，箭頭方向是坡向，0.003是坡度數(shù)值，表示該管段高低點(diǎn)的高度差是其水平距離長(zhǎng)度的千分之三。

管道坡度簡(jiǎn)單的測(cè)量方法，可以將鐵水平平放在管道上，抬起一端使氣泡居中，量出鐵水平抬離管道的高度。然后用此高度除以鐵水平的長(zhǎng)度，即可得出管道的坡度數(shù)值。而管道的坡向是指向鐵水平抬離的一端。

管道坡度的測(cè)量方法中，還可采用直角等腰三角板進(jìn)行。將直角等腰三角板的斜邊緊貼在管道的下方，在斜邊的中點(diǎn)上吊一線墜，把量出的垂線與三角板頂點(diǎn)之間的水平距離，除以垂線在三角板頂點(diǎn)以上的長(zhǎng)度，就是該管道的坡度數(shù)值。垂線在三角板頂點(diǎn)那一側(cè)，坡向就指向那一端。

3.1在進(jìn)行管道介質(zhì)釋放和降壓前，應(yīng)提前準(zhǔn)備好介質(zhì)抽取和轉(zhuǎn)移設(shè)備，并按規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)坑的土方作業(yè)并夯實(shí)土方或采取防滲措施。

3.2使用防爆切管機(jī)切割管道作業(yè)時(shí)，應(yīng)提前對(duì)有坡度的管道底部使用切管機(jī)對(duì)管道進(jìn)行切割破口5mm-20mm或使用帶壓開孔機(jī)進(jìn)行管道帶壓開孔作業(yè)，將介質(zhì)釋放并降壓。如管道為豎放垂直管道，應(yīng)要特意計(jì)算管道底部承壓最大極限，尤其是超期服役或長(zhǎng)久失修的管道更要注意這一點(diǎn)。

3.3按照《先鋒管道切割作業(yè)流程》中規(guī)定，一般應(yīng)先選取應(yīng)力較小的管道坡向相反的那一端開始進(jìn)行切割作業(yè)。如果因下端管道應(yīng)力過大而提出先行切除坡向端管道時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好管道的應(yīng)力消除和緊固作業(yè)，如用吊車?yán)ο倒潭ǖ确桨浮?/span>

在使用防爆切管機(jī)進(jìn)行管道切割作業(yè)中，使用三角形鐵質(zhì)楔固定于管道切割后的切縫中以減小管道應(yīng)力變化對(duì)切管機(jī)銑刀所產(chǎn)生的磨擦作用而產(chǎn)生夾刀。可以減少90%以上的夾刀現(xiàn)象并延長(zhǎng)切管機(jī)刀具的使用壽命。尤其是在管道切斷前，應(yīng)力作用極大的情況下更要使用。

關(guān)于管道切割作業(yè)中應(yīng)力的影響先講到這里，后續(xù)會(huì)說明管道應(yīng)力較為集中區(qū)域的管道切割方法，關(guān)注先鋒管道百家號(hào)，可以進(jìn)行交流并在評(píng)論區(qū)留言。