高鐵龍 郭依寶 曹延雙 蔣云福

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)北京管道維搶修分公司

摘要：大口徑管道動(dòng)火作業(yè)斜口切割下料時(shí)，火焰切割機(jī)調(diào)節(jié)裝置時(shí)常出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，切割出來(lái)的管口就會(huì)豁口或切割不齊，給后續(xù)打磨、組對(duì)、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(jī)微調(diào)裝置，經(jīng)過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用，切割質(zhì)量顯著提高，同時(shí)降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：管道動(dòng)火連頭；火焰切割機(jī)；微調(diào)裝置

火焰切割機(jī)具有切割速度快、工作量小、切割坡口效果好等優(yōu)勢(shì)，在管道動(dòng)火作業(yè)中得到普遍應(yīng)用。在管道改造、擴(kuò)建以及應(yīng)急搶修過(guò)程中，為避免管道強(qiáng)力組對(duì)，必要時(shí)會(huì)采取斜口下料方式。由于火焰切割機(jī)的調(diào)節(jié)軸常常出現(xiàn)卡頓等問(wèn)題，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)質(zhì)量不高、效率較低。通過(guò)對(duì)火焰切割機(jī)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行研制改造，提升可操作性和切割質(zhì)量。

1  問(wèn)題分析

目前普遍應(yīng)用的火焰切割機(jī)的調(diào)節(jié)裝置是利用一個(gè)手動(dòng)齒輪帶動(dòng)伸縮桿上的齒條左右移動(dòng)，在伸縮桿的一端固定火焰切割機(jī)的割槍實(shí)現(xiàn)切割斜口的目的。在切割直口時(shí)，只需要把切割機(jī)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(shí)則差異較大，需要隨時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)齒條，使割槍沿著事先畫(huà)好的切割線勻速運(yùn)動(dòng)，如果固定螺絲固定過(guò)緊，伸縮桿就調(diào)節(jié)不動(dòng)，固定過(guò)松，伸縮桿在調(diào)節(jié)時(shí)就會(huì)來(lái)回晃動(dòng)，割嘴也跟著晃動(dòng)，從而切割出來(lái)的管口就會(huì)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(duì)、焊接造成影響，輕者拖延動(dòng)火時(shí)間，增加施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，重者造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。

2  微調(diào)裝置組成

新研制的火焰切割機(jī)微調(diào)裝置是利用滾珠絲杠滑動(dòng)導(dǎo)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(gè)手輪，手輪帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾珠滑塊就會(huì)沿絲杠的方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈手輪，滑塊運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)�；鹧娓钭鞀A持裝置由三個(gè)不同方向可以轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸組成，可以調(diào)節(jié)任意角度，連接軸上標(biāo)有刻度，能夠快速準(zhǔn)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(jìn)行管道內(nèi)壁減薄切割。

圖 1 火焰切割機(jī)微調(diào)裝置

切割斜口時(shí)為使切割機(jī)的槍嘴隨時(shí)沿著事先畫(huà)出的斜口切割線運(yùn)動(dòng)，需要隨時(shí)調(diào)整槍嘴位置，避免偏離切口線，且在調(diào)節(jié)時(shí)要特別順滑不能卡頓，因?yàn)闈L珠滑塊與螺旋絲杠的連接既緊密又順滑，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，非常穩(wěn)定，可操作性極強(qiáng)，從而能切割出優(yōu)質(zhì)的斜口。

3  現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1  彎管更換作業(yè)中的應(yīng)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(diǎn)是更換彎管加短節(jié)。

作業(yè)過(guò)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(duì)的三道焊口上，才能滿足技術(shù)規(guī)程要求。經(jīng)過(guò)前期測(cè)量和計(jì)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(duì)、焊接，將彎管固定；接下來(lái)重新測(cè)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(jìn)行斜口下料，完成組對(duì)。先將管口四等分，在四等分線上畫(huà)出相應(yīng)的點(diǎn)，利用畫(huà)線圈畫(huà)出斜口線。安裝改造后的火焰切割機(jī)，點(diǎn)火調(diào)整火焰，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手輪，帶動(dòng)割槍沿著斜口線進(jìn)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(cè)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(duì)要求，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)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(duì)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(chǎng)應(yīng)用

3.2  管件更換作業(yè)中的應(yīng)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(jìn)行更換。閥門(mén)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(mén)壁厚相差6 mm。需要對(duì)管道進(jìn)行斜口下料，對(duì)球筒進(jìn)行內(nèi)壁減薄處理。

將球筒管口內(nèi)壁用砂輪機(jī)平口，平出6 mm標(biāo)記，將改造后的火焰切割機(jī)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(dòng)割槍沿標(biāo)記邊緣進(jìn)行管道內(nèi)壁切割，切割后查看切割表面平整光滑，測(cè)量角度一致（圖 3）。然后修磨達(dá)到焊縫組對(duì)要求。切割球筒管道內(nèi)徑用時(shí)25 min，打磨用時(shí)40 min，相較以往用手把割槍切割管壁表面參差不齊，打磨費(fèi)時(shí)90 min～120 min不等，1道1016 mm管道內(nèi)壁減薄處理可節(jié)約動(dòng)火時(shí)間50 min～80 min。

圖 3 火焰切割機(jī)微調(diào)裝置使用現(xiàn)場(chǎng)

4  結(jié)論

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

作者簡(jiǎn)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(zhǎng)輸管道維搶修工作。聯(lián)系方式：18635699171，yibaoguo11@163.com。