承压输水铸铁管道不停产开孔连头施工研究

郭道厚

大庆油田工程建设有限公司油建公司

承压输水铸铁管道不停产开孔连头施工研究

郭道厚

大庆油田工程建设有限公司油建公司

大庆油田产能建设工程新建场站清水管道一般为碳钢管道，与其连接的清水干线为铸铁管道。在不停产的清水干线铸铁管道外壁安装钢制“套袖”，采用灌注铅水的方法对铸铁管道外壁和“套袖”内壁之间的空隙进行密封。在钢制“套袖”外壁焊接带法兰的碳钢支管，然后安装阀门，利用开孔设备对铸铁管道进行带压开孔，完成不停产连头施工。该施工方法解决了铸铁管道焊接性能差和不宜直接焊接连头的难题，有效保证了施工质量。

铸铁管道；“套袖”法；不停产开孔连头

大庆油田产能建设工程新建场站清水管道一般为碳钢管道，与其连接的清水干线为铸铁管道。站内清水管道施工完成后，需要与清水干线连接，由于清水干线停产会对生产有较大影响，并且铸铁管道的焊接性能差，直接将碳钢管道焊接在铸铁管道上质量难以保证，给铸铁管道的不停产连头施工增加了难度。应用“套袖”法不停产开孔连头施工方法，解决了铸铁管道焊接性能差、清水干线停产对生产影响大的问题，实现了铸铁管道不停产开孔连头施工。

1 工艺原理

在不停产的清水干线铸铁管道外壁安装钢制“套袖”，采用灌注铅水的方法对铸铁管道外壁和“套袖”内壁之间的空隙进行密封。在钢制“套袖”外壁焊接带法兰的碳钢支管，然后安装阀门，利用开孔设备对铸铁管道进行带压开孔，完成不停产连头施工，其工艺原理如图1所示。

图1 工艺原理示意图

2 施工方法

2.1 制作钢制“套袖”

钢制“套袖”由3个套环组合而成，套环用10mm钢板卷制，材质为Q235—B。2个内置套环宽度为100mm，外置套环宽度为500mm，内套环直径比外套环直径小20mm，套环椭圆度≤0.5mm。并在外套环上开出与连头支管连接的马鞍口。

2.2 安装钢制“套袖”

安装前，采用磨光机打磨铸铁管道外壁及“套袖”外环套内壁至见金属光泽，以确保铅层浇注后与管道内外壁紧密结合。

（1）安装内环套。将预制好的“套袖”套环用火焊均匀切成两瓣。按照“套袖”尺寸用石笔画出2个内“套环”安装位置，内外“套环”搭接宽度为50mm，用和泥麻绳均匀密实地缠绕在划线区域。然后将2个内套环对扣安装，对好焊口后先点焊下部焊口，用大锤敲击环套将密封麻绳压严实，再点焊上部焊口，并用泥填充内环套两侧的缝隙。

（2）安装外环套。将内套环外侧同样用麻绳和泥缠绕，然后将2个切开的外套环对扣安装，将密封麻绳压严实，上下焊口全部满焊，最后用泥填充缝隙。

（3）安装支管。将预制好的带有法兰的支管焊接在“套袖”外环套的马鞍口上。支管与铸铁管间的缝隙用麻绳和泥封严，防止浇注时铅水渗漏。

2.3 灌注铅水

在外环套底部设置2个灌注口，外环套顶端设置2个排气口，如图2所示。灌注前，在“套袖”管底部进行加热烘烤，保持灌注空间内干燥，防止铅水遇水飞溅出来造成烫伤。将铅水从浇注口连续均匀灌注，排气口见到铅水后停止灌注。整个浇注过程要保持连续，防止铅水进入“套袖”内冷却断流形成断层或缺陷。

图2 灌注口、排气口示意图

2.4 砸“套袖”铅封

“套袖”灌铅完成后，拆掉内环套。利用扁铲塞入外环套与铸铁管之间的缝隙，用铁锤敲击扁铲，将内部凝固的铅层挤压密实。分别从“套袖”的两侧沿圆周方向同步砸，防止铅块在“套袖”内移动，使内部铅块从两侧同时受挤压，从而起到更好的密封效果。待两组铅封砸完两圈后，切掉浇筑口和排气口，并用钢板将之焊接封堵。

2.5 水压试验

在支管法兰上安装一片盲法兰，盲法兰上安装试压丝头及阀门。采用手动柱塞泵向“套袖”内注水，边注水边检查“套袖”四周是否渗漏。当表压升至2.0MPa时，停止注水，稳压30min后，若无渗漏，即铅封成功。

2.6 带压开孔

支管上安装平板闸阀，将开孔设备安装在平板闸阀上，进行带压开孔。带压开孔完成后，将清水管道安装平板闸阀上，完成清水管线连头。

3 结语

铸铁管道“套袖”法不停产开孔连头施工方法，解决了铸铁管道焊接性能差和不宜直接焊接连头的难题，有效保证了施工质量，并且避免了清水干线停产造成的经济损失。

（栏目主持杨军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.009