高鐵龍 郭依寶 曹延雙 蔣云福

國家管網(wǎng)集團北京管道維搶修分公司

摘要：大口徑管道動火作業(yè)斜口切割下料時，火焰切割機調(diào)節(jié)裝置時常出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，切割出來的管口就會豁口或切割不齊，給后續(xù)打磨、組對、焊接等環(huán)節(jié)增加了工作量，并直接影響焊接質(zhì)量。為此研制了一種能夠順暢切割大口徑斜口的火焰切割機微調(diào)裝置，經(jīng)過施工現(xiàn)場實踐應用，切割質(zhì)量顯著提高，同時降低人工勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：管道動火連頭；火焰切割機；微調(diào)裝置

火焰切割機具有切割速度快、工作量小、切割坡口效果好等優(yōu)勢，在管道動火作業(yè)中得到普遍應用。在管道改造、擴建以及應急搶修過程中，為避免管道強力組對，必要時會采取斜口下料方式。由于火焰切割機的調(diào)節(jié)軸常常出現(xiàn)卡頓等問題，導致現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量不高、效率較低。通過對火焰切割機調(diào)節(jié)裝置進行研制改造，提升可操作性和切割質(zhì)量。

1  問題分析

目前普遍應用的火焰切割機的調(diào)節(jié)裝置是利用一個手動齒輪帶動伸縮桿上的齒條左右移動，在伸縮桿的一端固定火焰切割機的割槍實現(xiàn)切割斜口的目的。在切割直口時，只需要把切割機軌道調(diào)直調(diào)正固定好，割槍調(diào)整到切割位置，角度調(diào)整好，將固定螺絲擰緊就可以了。但是在切割斜口時則差異較大，需要隨時轉(zhuǎn)動手輪帶動齒條，使割槍沿著事先畫好的切割線勻速運動，如果固定螺絲固定過緊，伸縮桿就調(diào)節(jié)不動，固定過松，伸縮桿在調(diào)節(jié)時就會來回晃動，割嘴也跟著晃動，從而切割出來的管口就會出現(xiàn)豁口、切割不透、參差不齊等現(xiàn)象，給后續(xù)的打磨、組對、焊接造成影響，輕者拖延動火時間，增加施工人員勞動強度，重者造成焊接質(zhì)量問題。

2  微調(diào)裝置組成

新研制的火焰切割機微調(diào)裝置是利用滾珠絲杠滑動導軌改裝而成的，主要由底座、螺旋絲杠、滾珠滑塊、手輪等組成（圖 1）。其工作原理是在絲杠的一端裝有一個手輪，手輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動時滾珠滑塊就會沿絲杠的方向來回運動，每轉(zhuǎn)動1/4圈手輪，滑塊運動1 mm。滾珠滑塊上裝有火焰割嘴，可調(diào)節(jié)割嘴沿著切割線平穩(wěn)運動�；鹧娓钭鞀A持裝置由三個不同方向可以轉(zhuǎn)動的連接軸組成，可以調(diào)節(jié)任意角度，連接軸上標有刻度，能夠快速準確調(diào)整到想要的角度，從而切割任意角度的管道外坡口。將割嘴角度調(diào)節(jié)到管道內(nèi)壁，還可以進行管道內(nèi)壁減薄切割。

圖 1 火焰切割機微調(diào)裝置

切割斜口時為使切割機的槍嘴隨時沿著事先畫出的斜口切割線運動，需要隨時調(diào)整槍嘴位置，避免偏離切口線，且在調(diào)節(jié)時要特別順滑不能卡頓，因為滾珠滑塊與螺旋絲杠的連接既緊密又順滑，所以在轉(zhuǎn)動手輪帶動滑塊運動時，非常穩(wěn)定，可操作性極強，從而能切割出優(yōu)質(zhì)的斜口。

3  現(xiàn)場應用

3.1  彎管更換作業(yè)中的應用

某1219 mm管道環(huán)焊縫缺陷治理施工中，需要割除上游管線與彎管連接的缺陷焊口，作業(yè)難點是更換彎管加短節(jié)。

作業(yè)過程中需要將新舊彎管角度存在的4°偏差合理分配到將要組對的三道焊口上，才能滿足技術(shù)規(guī)程要求。經(jīng)過前期測量和計算，將在役管線上游管口做成2°斜口，根據(jù)管道中心線走向把新彎管旋轉(zhuǎn)疊加一定角度與之組對、焊接，將彎管固定；接下來重新測量新彎管管口與在役管線下游管口的距離，得出管段短節(jié)尺寸，將剩余2°分配在該短節(jié)兩端管口上，進行斜口下料，完成組對。先將管口四等分，在四等分線上畫出相應的點，利用畫線圈畫出斜口線。安裝改造后的火焰切割機，點火調(diào)整火焰，手動轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手輪，帶動割槍沿著斜口線進行切割，每旋轉(zhuǎn)1/4手輪可微調(diào)1.0 mm，23 min順利完成切割，切割后的管口光滑平整，用平口圈檢測平直度小于1.5 mm，經(jīng)20 min平口、磨口后小于1.0 mm，符合組對要求，實現(xiàn)了精準調(diào)節(jié)目的（圖 2）。切割后的管口打磨比以往一道管口至少50 min～60 min節(jié)約近40 min，組對后的焊縫間隙均在5 mm～6 mm以內(nèi)，為后續(xù)焊接質(zhì)量提供了有力保障。

圖 2 管口切割現(xiàn)場應用

3.2  管件更換作業(yè)中的應用

某壓氣站因LNG方向球筒閥（DN 1000）1102#內(nèi)漏及清管三通（DN 1000×DN 700）管材有腐蝕坑缺陷，存在較大安全隱患，需進行更換。閥門和三通拆除后由于沉降造成主管上下偏差120 mm、左右偏差30 mm，三通支路與主管高差105 mm，球筒與閥門壁厚相差6 mm。需要對管道進行斜口下料，對球筒進行內(nèi)壁減薄處理。

將球筒管口內(nèi)壁用砂輪機平口，平出6 mm標記，將改造后的火焰切割機軌道安裝好，割嘴調(diào)整到管道內(nèi)部且其角度調(diào)整到15°，利用微調(diào)裝置帶動割槍沿標記邊緣進行管道內(nèi)壁切割，切割后查看切割表面平整光滑，測量角度一致（圖 3）。然后修磨達到焊縫組對要求。切割球筒管道內(nèi)徑用時25 min，打磨用時40 min，相較以往用手把割槍切割管壁表面參差不齊，打磨費時90 min～120 min不等，1道1016 mm管道內(nèi)壁減薄處理可節(jié)約動火時間50 min～80 min。

圖 3 火焰切割機微調(diào)裝置使用現(xiàn)場

4  結(jié)論

改造后的火焰切割機微調(diào)裝置改善了以往火焰切割機在切割斜口時的卡頓現(xiàn)象，切割角度調(diào)節(jié)順暢，能夠精準地調(diào)節(jié)割嘴沿著切割線進行切割下料，切割后的管口平整光滑，角度一致，且能進行內(nèi)口減壁切割。顯著節(jié)約了管口管壁打磨時間，降低了作業(yè)勞動強度，保障了焊接質(zhì)量。因其具有實用性、可靠性和穩(wěn)定性，已在動火作業(yè)中推廣使用。

作者簡介：高鐵龍，北京管道公司維搶修分公司管工技師，現(xiàn)主要從事長輸管道維搶修工作。聯(lián)系方式：18635699171，yibaoguo11@163.com。