管道應(yīng)力對(duì)帶壓開孔及管道切割工程的影響

在管道搶修、管道維護(hù)及管道檢修過程中，因?yàn)楣艿览匣?、防護(hù)層脫落、前期工程防護(hù)不嚴(yán)而造成管道滲漏、凍裂、銹蝕或因機(jī)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(yīng)力和載荷對(duì)工程的影響。

管線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮管道在敷設(shè)時(shí)所面臨的地質(zhì)環(huán)境、溫度、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的振動(dòng)、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(fēng)力，地震載荷等。管子、管件、閥門等連接時(shí)不合理，使管道的剛性不足或過大，從而導(dǎo)致管道受力不均勻或由于介質(zhì)傳輸中的脈動(dòng)、液擊等現(xiàn)象產(chǎn)生的振動(dòng)受力等，使管道輸送作用提前失效，甚至報(bào)廢。

溫度變化時(shí)，管道內(nèi)發(fā)生熱脹冷縮時(shí)，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(shí)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(yīng)力。

同時(shí)還存在不同管段施工與管道連接的設(shè)備位置變化或管道接續(xù)時(shí)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(yīng)力和載荷在管道切割工程或帶壓開孔工程進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和研究管道工程竣工時(shí)的設(shè)計(jì)方案、施工方案和竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，重點(diǎn)研究竣工資料與工程設(shè)計(jì)的偏差，了解當(dāng)時(shí)工程施工時(shí)變更的實(shí)際原因（包括地理、環(huán)境要求、施工方增加的管線設(shè)備、壓力變化、溫度變化等），并同管道維護(hù)人員進(jìn)行詳細(xì)了解管道日常維護(hù)所出現(xiàn)的故障及處理方法。

管道受力情況會(huì)對(duì)進(jìn)行的帶壓開孔或管道切割工程造成影響。因以上各種應(yīng)力的存在使管道在進(jìn)行帶壓開孔作業(yè)時(shí)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?yàn)橐陨细鞣N應(yīng)力的存在使管道切割時(shí)造成切管機(jī)銑刀片受力所產(chǎn)生的夾刀、斷齒甚至斷裂報(bào)廢；還會(huì)造成自爬式液壓切管機(jī)（爬管機(jī)）切合點(diǎn)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(duì)以上管道受力和載荷情況，在施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)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(gè)文件指出的方案進(jìn)行帶壓開孔和管道切割工程施工。帶壓開孔施工中除加強(qiáng)管道合力外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)短節(jié)的厚度和改變焊接工藝來抵消以上各種應(yīng)力的影響。

參考文獻(xiàn)

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2《石油運(yùn)輸管道搶修維修手冊(cè)》

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4《自來水管道維護(hù)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