馮濤

摘要：便攜式水切割設備采用前混合磨料高壓水射流技術，其具有體積小、重量輕、運輸方便、切割效率高等特點，主要應用于石化管道切割、油罐切割、油輪開孔、危險品處理、易燃易爆品切割作業(yè)，是一款應用在高危作業(yè)領域最理想的冷切割設備。

關鍵詞：便攜式;高壓水射流;前混合磨料;大罐拆除;應用

長期以來，石油化工聯(lián)合站內(nèi)的大型油罐拆除均采用火焰切割的方式，由此對安全動火和工人作業(yè)環(huán)境提出了很高要求。應用便攜式水切割設備，對安全動火條件無苛刻要求，達到工人可以進入作業(yè)空間施工的條件即可，不產(chǎn)生氣體污染，不會惡化作業(yè)環(huán)境條件，有效地提高了施工效率，很好地完成了大罐拆除工作。

1 便攜式水切割設備工作原理及系統(tǒng)組成

1.1工作原理

前混合磨料射流是指水流在高壓料罐內(nèi)和磨料初步混合處于流化狀態(tài)，然后經(jīng)過截止閥進入混合室，在混合室內(nèi)與高壓水流進行充分混合，形成液固兩相流，再通過噴嘴噴出形成磨料射流。采用前混式磨料水切割方式，保證遠距離無氧切割，可滿足油田油氣和海洋工程遠距離施工和防爆要求。

1.2設備性能參數(shù)

1.3系統(tǒng)組成

1.3.1便攜式水切割系統(tǒng)主機

便攜式水切割系統(tǒng)主要由驅動系統(tǒng)、磨料供給系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。驅動系統(tǒng)包括：防爆電機、聯(lián)軸器等;磨料供給系統(tǒng)包括：磨料混合罐、上下閥體、泄壓閥及其管路;增壓系統(tǒng)包括：防爆控制箱、調壓閥、安全閥、單向閥、壓力表及各球閥開關。

1.3.2管道切割器

管道切割器由管道切割器、控制盒及其附件鏈條、鏈條卡、軌道、軌道卡組成。管道切割器是切割作業(yè)執(zhí)行機構，割槍固定部位;控制盒是管道切割器切割速度調節(jié)控制器;鏈條、鏈條卡將管道切割器固定在軌道之上;軌道、軌道卡使管道切割器沿軌道行走。

1.3.3吸附式開孔器

吸附式開孔器由支腿、防水電機、車體、支撐法蘭、定位桿、割槍定位調節(jié)結構組成;實現(xiàn)開孔作業(yè)。

1.3.4直線行走切割器

直線行走切割器由直線導軌、強力磁鐵、切割槍總成、車體組成，實現(xiàn)直線切割。

1.4操作規(guī)程

使用本設備至少需要三名工作人員，一人負責操作便攜式水切割系統(tǒng);一人負責切割部分操作;一人負責在旁監(jiān)護，處理應急問題。

1.4.1設備連接

（1）將設備低壓管與外部水源連接;

（2）將低壓水管快接頭接入設備低壓進水口，并將兩側拉環(huán)合緊，打開外接水源閥門開關;

（3）將高壓管一端的高壓快接頭同磨料罐高壓出水口連接，順時針擰緊緊固套筒，另一端與輔助切割設備的割槍槍頭部分高壓塊接口連接;

（4）磨料裝填，旋開磨料混合罐上閥體，填入磨料，裝填完畢后將磨料罐上口及密封圈溝槽、上閥體螺紋清洗干凈并旋緊磨料混合罐上閥體。

（5）開啟外接水源閥門，再打開設備低壓水管進水控制開關，同時打開蓄水罐排氣開關，待有水穩(wěn)定流出后關閉排氣開關;

1.4.2設備啟動

（1）設備操作人員操作前需佩戴防護手套;操作切割部分人員操作前須穿戴好防護用具：防護服、防護鏡、防護手套、防水鞋;

（2）設備開啟前需要對輔助切割設備進行安裝、放置，保證切割器固定牢靠，必要時可適當增加配重;當切割表面不規(guī)整時，需使切割器在未加壓狀態(tài)下預先執(zhí)行一遍切割過程，并對槍嘴位置適當調整，保證槍嘴距待切割物體最高點1-2mm;

（3）啟動設備，打開防爆控制箱電源開關，按下啟動按鈕啟動設備，電源指示燈亮;

（4）設備加壓，順時針旋轉調壓閥手柄，逐漸調節(jié)壓力至壓力表穩(wěn)定在40Mpa，停止旋轉;

（5）開啟磨料，待壓力穩(wěn)定后，將磨料控制開關開啟至設備底面成45°夾角左右，此時槍嘴開始噴射高壓磨料射流;

（6）通知切割操作人員開始對待切物體進行切割作業(yè);

1.4.3設備關閉

（1）閉磨料，將磨料控制開關關閉至與設備底板夾角成90°狀態(tài);

（2）設備降壓，關閉磨料后，帶壓運行1-2分鐘，確保高壓軟管內(nèi)部磨料完全流出，逆時針旋轉調壓閥手柄至關閉狀態(tài)，此時壓力表示數(shù)為0Mpa;

（3）關閉設備，按下停止按鈕并關閉防爆控制箱電源，此時電源指示燈滅;

（4）閉水源，待設備停止運轉后關閉低壓水管進水控制開關;

（5）旋松泄壓閥釋放磨料混合罐內(nèi)部壓力，待壓力釋放后將其重新旋緊;

2 大罐拆除流程

3 高壓水射流技術的應用

3.1罐體附件拆除

罐體附屬設施若影響水切割須提前拆除，如保溫層、周圍的管線、扶梯等。

3.2罐體本體拆除

本方案為在罐本體環(huán)切4刀，將罐本體一分為五，劃分5部分整體吊裝拆除，分別為罐頂板、罐壁板（分3段）、罐底板。拆除順序如下：

3.2.1灌頂板拆除

（1）首先用吸附式開孔器在罐頂板均勻對稱開4個吊裝孔，以保證每個吊點受力均勻，然后用管道切割器環(huán)切將罐頂板與罐壁板切割分離。

（2）整圈切割完成后，操作人員立即撤出吊機作業(yè)半徑范圍內(nèi)，防止意外發(fā)生，最后吊機將罐頂板吊至解體區(qū)域解體。

3.2.2灌壁板拆除

（1）拆除分三段進行，每段高度3553mm。用石膏筆將割除的整圈切割線定位好，割除前在罐壁板用吸附式開孔器開4個吊點孔，然后切割工按照切割線進行整圈切割。

（2）整圈切割完成后，操作人員立即撤出吊機作業(yè)半徑范圍內(nèi)，防止意外發(fā)生，最后吊機將罐壁板吊至解體區(qū)域解體。

3.2.3灌底板拆除

罐底板與油庫基礎相連，罐壁板切割完成后將罐底板按焊接順序切割完畢，直接原地切割解體。

4 應用前景

（1）便攜式水切割設備沒有很高的溫升效應，工作介質又是沒有燃點的普通自來水，特別適合石化行業(yè)事故搶修、大修時難以達到動火條件的地方;

（2）在煉油生產(chǎn)裝置主要適合管道系統(tǒng)、油罐、氣柜及各種油品管道難以進行大量蒸汽吹掃或吹掃困難的拆除搶修、設備管道開口工程;

（3）在海上固定平臺內(nèi)油氣管線、油罐及水下樁管的切割工程;

參考文獻：

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