何偉宏 單魯維 李清亮 吳振宙 吳慶龍

西氣東輸廣東管理處揭陽維搶修隊(duì)

摘  要：長輸管道在檢修換管施工過程中，精確下料決定著施工質(zhì)量和效率。介紹了一種紅外線連頭對口裝置的設(shè)計(jì)原理和優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，表明其在不同施工環(huán)境中都能保持高精確度，并加快施工速度，將取代傳統(tǒng)連頭對口測量方式。

關(guān)鍵詞：長輸管道；連頭；紅外線裝置；下料

隨著石油天然氣運(yùn)輸量快速增長，長輸管道的維檢修作業(yè)頻率大幅增加[1]。在檢修換管施工過程中，快速而又準(zhǔn)確的換管作業(yè)必不可少[2-3]。筆者介紹一種紅外線連頭對口裝置，分析其在換管施工中的優(yōu)點(diǎn)，以期取代傳統(tǒng)的連頭對口測量方式。

1 紅外線連頭對口裝置及其優(yōu)點(diǎn)

1.1 裝置組成及原理

紅外線連頭對口裝置由安裝基板、轉(zhuǎn)向球、轉(zhuǎn)向球壓板和可調(diào)節(jié)支腿組成（圖 1）。四個(gè)可調(diào)節(jié)支腿等間距裝在圓形安裝基板四周。安裝基板與轉(zhuǎn)向球壓板之間設(shè)置有小孔，轉(zhuǎn)向球安裝在兩者之間，用螺栓連接。固定軸一端放置紅外線發(fā)射或接收器，另一端連接轉(zhuǎn)向球。固定軸內(nèi)部安裝轉(zhuǎn)動軸以使得其上連接的弓型直角尺可以通過旋轉(zhuǎn)劃線。

裝置原理是：紅外線發(fā)射（接受）器、固定軸和轉(zhuǎn)向球處在同一條線上。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向球可以調(diào)整紅外線發(fā)射器對準(zhǔn)接收器；轉(zhuǎn)動固定軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸，利用弓型直角尺畫出的橢圓截面與固定軸垂直；轉(zhuǎn)向球被可調(diào)節(jié)支腿固定在長輸管道截面的圓心處，使得兩端管口處的圓心位于固定軸所在的直線上。

1.2 裝置優(yōu)點(diǎn)

（1）原理簡單操作便捷。現(xiàn)場只需將可調(diào)節(jié)支腿調(diào)整到位，即保證轉(zhuǎn)向球位于管口的圓心處，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向球使紅外線接收器接收到發(fā)射器發(fā)射的紅外線，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動軸利用弓型直角尺劃線，測量兩截面之間距離即可準(zhǔn)確得出換管所需下料長度。整個(gè)操作過程便捷，易被掌握。

（2）測量精度高。測量過程依靠轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動軸和固定在上面的弓型直角尺劃線，避免傳統(tǒng)測量方式需人工等分劃線和度量帶來的人為誤差，明顯提高了連頭對口測量精度，可保證準(zhǔn)確下料，保障施工質(zhì)量。

（3）適用于不同施工環(huán)境。受地形因素影響，換管段和原管道不一定處于同一水平面內(nèi)，存在水平和縱向的偏差?yuàn)A角。傳統(tǒng)測量下料是利用特殊的來回彎計(jì)算方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)下料，但是對施工人員操作技術(shù)要求高，稍有不慎就需要重新下料，帶來大量材料浪費(fèi)，延誤工期。該紅外線裝置適用于不同施工環(huán)境，不論管道處于水平還是傾斜位置，只需一次測量即可快速準(zhǔn)確得到下料數(shù)據(jù)，且切口為直口，為之后焊工進(jìn)行焊接作業(yè)創(chuàng)造了良好條件，保證組對精確，縮短施工時(shí)間。

2 應(yīng)用過程及結(jié)果驗(yàn)證

現(xiàn)場使用時(shí)，首先將紅外連頭對口裝置安裝在兩段長輸管道管口的圓心處，紅外線發(fā)射器與安裝在另一端管道的紅外線接收器相對。調(diào)整轉(zhuǎn)向球使紅外線直接照射在接收器上，固定紅外線發(fā)射器和接收器，使兩端管道管口圓心處在同一條直線上。分別在兩端管道使用弓型直角尺畫出切割標(biāo)記線，標(biāo)記線圍成的圓形平面與紅外線相垂直，測量兩個(gè)平面之間的距離，即得出下料長度。該裝置經(jīng)揭陽維搶修隊(duì)用于DN 800閩粵支干線工程和揭陽分輸站改擴(kuò)建工程中，與傳統(tǒng)連頭對口測量方式對比（表 1），結(jié)果表明，使用該裝置能夠降低下料誤差，明顯縮短施工時(shí)間。

3 總結(jié)

油氣管道在鋪設(shè)及維修過程中，快速準(zhǔn)確的連頭作業(yè)能夠減少損失，保障管線安全運(yùn)營。紅外連頭對口裝置避免了傳統(tǒng)測量方式由于連頭之間距離比較遠(yuǎn)而出現(xiàn)粉線自重下墜等問題導(dǎo)致的測量誤差，提高了下料精度和作業(yè)效率，將取代傳統(tǒng)連頭對口測量方式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔嘉，王帥，母明，等.大口徑長輸管線停輸連頭特殊來回彎下料方法探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2017， 37(10)： 98-99.

[2] 孫曉宇.強(qiáng)化石油天然氣長輸管線安全管理建設(shè)思考[J].化工管理， 2020(12)： 99-100.

[3] 肖強(qiáng).淺談長距離輸氣管線的技術(shù)管理[J].中國化工貿(mào)易， 2019， 11(29)： 47.

    作者簡介：何偉宏， 1989年生，工程師，西氣東輸廣東管理處揭陽維搶修隊(duì)副隊(duì)長，主要從事天然氣管道設(shè)備維搶修相關(guān)工作。聯(lián)系方式：15017598117， 514268958@qq.com。