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        排泥管中堵漏抱箍的應(yīng)用研究

        2021-10-26 10:13:22施寶林
        工程技術(shù)研究 2021年14期
        關(guān)鍵詞:筒節(jié)排泥壓頭

        施寶林

        中交上海航道局有限公司,上海 200002

        近年來,我國開展了大規(guī)模疏浚、填海造陸、造島吹填等工程,絞吸船在工程中發(fā)揮了重要的作用。絞吸船的排泥管經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行,會(huì)由于碰撞、泥沙沖擊導(dǎo)致?lián)p壞,影響吹填疏浚工作的順利進(jìn)行,而傳統(tǒng)的堵漏方式會(huì)增加工程作業(yè)的損失。為此,文章研究了堵漏抱箍的應(yīng)用。

        1 排泥管損壞的原因

        1.1 磨損

        排泥管的作用在于輸送泥沙,使其到達(dá)指定的吹填區(qū)域。工作時(shí),泥沙流動(dòng)會(huì)沖擊排泥管,因而排泥管的使用壽命與泥沙的輸送量、類型、使用時(shí)間具有密切聯(lián)系。通常情況下,絞吸船的生產(chǎn)力為3500m3/h,排泥管的管徑為800mm,排泥過程中,排泥管內(nèi)泥沙的流速在6.6m/s左右。由于重力的作用,排泥管下半部分的摩擦最為強(qiáng)烈,導(dǎo)致下管壁產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。為了延長管壁的使用壽命,會(huì)將管線的一周分成4個(gè)弧面,使用之前根據(jù)管厚調(diào)整位置,使更大管壁厚度的弧面作為下管使用。翻轉(zhuǎn)使用的方法可以在一定程度上延長排泥管的使用壽命,一般可以將極限使用范圍提高至3000萬m3。

        1.2 碰損

        疏浚吹填施工中要進(jìn)行頻繁的拆卸、倒運(yùn)、組裝工作,而排泥管需要堆放在施工現(xiàn)場,在施工過程中難免會(huì)發(fā)生碰撞。如果碰撞比較強(qiáng)烈,會(huì)導(dǎo)致管壁和管線兩端法蘭產(chǎn)生不同程度的變形或凹陷,尤其在排泥管磨損情況嚴(yán)重導(dǎo)致管壁較薄的情況下,凹陷會(huì)對排泥管產(chǎn)生嚴(yán)重影響,凹陷位置會(huì)受到碎石、泥沙的磨損而出現(xiàn)漏洞,導(dǎo)致排泥管出現(xiàn)泄漏,必須停船修理。管線兩端法蘭如果受到了強(qiáng)烈的撞擊,會(huì)出現(xiàn)平面不平的問題,影響排泥管的封閉,使法蘭的膠面不能壓實(shí)滲漏泥水,大量的泥沙會(huì)從法蘭螺栓位置滲出,甚至?xí)捎趬毫^大導(dǎo)致法蘭徹底損壞,不能修復(fù)。

        1.3 腐蝕

        海水中電解質(zhì)較多,因此排泥管使用或者堆放時(shí)會(huì)受到海水的腐蝕作用,導(dǎo)致管壁出現(xiàn)銹蝕問題,管壁會(huì)越來越薄。腐蝕問題對排泥管的影響較為均勻,每年腐蝕1.5~ 2.0mm。

        2 排泥管制作工藝要求

        2.1 下料

        筒節(jié)展開長度的計(jì)算公式為

        式中:D1為排泥管內(nèi)徑;t為排泥管管厚。

        在內(nèi)徑為850mm、管壁厚度為20mm的情況下,筒節(jié)理論長度為2732mm,允許誤差約為1.5mm;對角線為3392mm,允許誤差范圍為±2mm。

        在管線劃線工作中,應(yīng)該保證號料線清晰,確保尺寸滿足1~2mm的公差標(biāo)準(zhǔn)要求。切割之前,應(yīng)對號料線的位置進(jìn)行檢查,確認(rèn)無誤后才能進(jìn)行后續(xù)的切割工作。切割時(shí)預(yù)留2~4mm的切口量,若使用氣切割技術(shù),表面粗度的允許極限應(yīng)設(shè)置為0.2mm,并將切割線和號料線的允許偏差控制為0.5mm,氣切割口面和板材表面的不垂直度應(yīng)控制在1mm以下。

        2.2 壓頭和滾圓

        鋼板壓頭前,需要清理切割渣,避免影響壓頭質(zhì)量。壓頭的長度為250mm,先剪定直徑850mm的樣板壓頭,并控制曲率保證與樣板之間的間隙控制在2mm以下。滾圓和劃角尺線的過程中,要保證角尺線平行于滾軸的中心線,滾圓后使用樣板檢查滾圓的曲率,并且要做好工藝控制,保證滾圓之后鋼板表面光滑平整。卷圓時(shí),應(yīng)做好卷板機(jī)上輥和側(cè)輥位置的控制,確保二者平行,從而保證卷圓兩邊直徑大小相同,直徑差別最大不超過1.5mm,同時(shí)在制作過程中必須防止出現(xiàn)鼓腰問題,控制鼓腰量在1mm以下。卷制過程中,應(yīng)該使用樣板進(jìn)行曲度的驗(yàn)證工作,并防止在接口位置出現(xiàn)翹拱,控制內(nèi)凹棱角在2mm以下。完成卷制工作后,檢查管身橢圓度,必須控制在3mm以下。在焊接工作中,應(yīng)該使用調(diào)整器調(diào)整筒節(jié)兩邊對口,從中間向兩邊進(jìn)行電焊,將兩側(cè)對口錯(cuò)位量控制在1mm以下。

        2.3 法蘭、肋板和腹板裝配

        法蘭和筒節(jié)采用套裝的形式進(jìn)行裝配,安裝時(shí)必須保證法蘭和筒節(jié)同心,局部偏離中心線應(yīng)控制在1.5mm以下;法蘭和筒節(jié)必須垂直安裝,將不垂直度控制在2mm以下。焊接工作中,應(yīng)保證法蘭的平面度為2mm,再根據(jù)圖紙要求裝配腹板,對法蘭螺絲孔位均勻進(jìn)行肘板的安裝。

        2.4 管體裝配

        裝配工作中,排泥管的長度與圖紙的長度公差應(yīng)控制在4mm以下,管身的直線長度需控制在5mm以下。兩端的法蘭螺絲孔的同軸度需要控制在2mm左右,法蘭平行度控制在3mm。

        3 排泥管破口形式及傳統(tǒng)管線破口修補(bǔ)程序

        3.1 排泥管破口形式

        排泥管破口可以分為易補(bǔ)破口和隱蔽破口,易補(bǔ)破口的出現(xiàn)位置不隱蔽,周圍有足夠的空間滿足修補(bǔ)要求,管線維護(hù)人員可以使用焊接設(shè)備開展工作,可以在不停船的情況下完成修補(bǔ)工作。隱蔽破口由于空間位置狹小,導(dǎo)致周圍并沒有可焊接或者實(shí)用工具的空間,無法使用修理工具。例如,破口在排泥管下管壁位置,緊貼地面,修補(bǔ)空間較少;若在緊貼障礙物的位置出現(xiàn)破口,則必須停船補(bǔ)漏,否則將會(huì)影響絞吸船的工作效率。

        3.2 傳統(tǒng)管線破口修補(bǔ)程序

        為了避免破口對排泥管的正常工作產(chǎn)生影響,在生產(chǎn)期間必須做好對排泥管的日常檢查工作,以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)排泥管的破口問題,并根據(jù)破口問題制訂破口的處置措施。如果不及時(shí)修補(bǔ)排泥管出現(xiàn)的破口,破口位置會(huì)出現(xiàn)壓力集中的情況,導(dǎo)致破口增大。針對不同類型的破口,修補(bǔ)方式上也會(huì)有一定區(qū)別,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的方式。

        發(fā)現(xiàn)易補(bǔ)破口時(shí)可通知修理人員攜帶工具、設(shè)備和材料進(jìn)行現(xiàn)場修補(bǔ)。管線隊(duì)必須配備小型聯(lián)體電焊機(jī)、挖掘機(jī)等設(shè)備,以滿足修補(bǔ)工作的要求。堵漏時(shí),先使用土工布進(jìn)行堵漏,控制鄱口位置的漏水問題,也可以直接使用直徑在15mm左右的排水小孔鐵板緊貼破口,環(huán)繞一圈后焊柱,再使用螺栓封堵小孔完成堵漏工作。

        隱蔽破口不能使用易補(bǔ)破口的方式修補(bǔ),必須停船修補(bǔ),需拆卸管線的法蘭螺栓,吊起排泥管開展修補(bǔ)工作。拆卸過程中應(yīng)做好放水、放氣工作,使用挖掘機(jī)調(diào)整排泥管,將隱蔽破口調(diào)整至可焊接位置,進(jìn)行電焊補(bǔ)漏。完成補(bǔ)漏工作后,再恢復(fù)管線位置,然后重啟施工,所消耗的時(shí)間較長。

        4 排泥管中堵漏抱箍的應(yīng)用

        4.1 具體應(yīng)用

        使用堵漏抱箍對于管線易補(bǔ)破口和隱蔽破口的堵漏工作都有較好的效果。堵漏抱箍上的堵漏板位置可以根據(jù)鄱口位置靈活調(diào)整,滿足堵漏需求,使隱蔽破口也能在不停船的情況下完成堵漏工作,避免了停船所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

        抱箍的結(jié)構(gòu)包括上下兩根半圓抱箍,每根端頭都焊接了25mm長、直徑為42mm的無縫鋼管,螺栓銷穿過4根管套,中間定位套和墊片的后端有兩根鎖緊螺母。堵漏時(shí),上下抱箍需要抱住堵漏排泥管,開檔的寬度為160mm時(shí),將兩根半圓抱箍裝入堵漏弧板隔板槽。將不銹鋼螺栓通過直徑22mm孔選入螺母中,完成固定工作。

        堵漏時(shí)應(yīng)沿著抱箍桿調(diào)整堵漏位置,將堵漏弧板調(diào)整到排泥管漏洞位置,然后調(diào)整另一端連鎖板到安裝位置,使堵漏抱箍堵漏弧板上的螺栓和破口對準(zhǔn),并將連鎖板端移動(dòng)到有鎖緊絲桿操作空間的位置。漏洞口塞入堵漏材料,抱箍另一端絲桿部分安裝22mm的螺母,并旋緊,使堵漏弧板緊貼排泥管面,通過調(diào)整使堵漏材料與洞口緊貼,將洞口徹底封閉。抱箍的結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便、使用周期較長,可以重復(fù)使用,滿足不同排泥管、不同位置破口的堵漏工作,而且具有可調(diào)整性,因此其適應(yīng)性較強(qiáng),可以按照不同直徑排泥管進(jìn)行調(diào)整。在發(fā)現(xiàn)破口后,使用該方法可以及時(shí)完成堵漏工作,并具有較好的效果,確定連鎖板位置后,也能拌緊抱箍,之后堵漏弧板可以在抱箍桿的一周進(jìn)行調(diào)整,精準(zhǔn)確定堵漏點(diǎn)位置。同時(shí),其質(zhì)量較輕,整體質(zhì)量在30kg以下,只需1名工人即可攜帶進(jìn)入施工現(xiàn)場。

        4.2 應(yīng)用優(yōu)勢

        排泥管修補(bǔ)工作若需要停船進(jìn)行,一般需要2h,在此過程中不能進(jìn)行生產(chǎn)工作,且完成修補(bǔ)后還需要重啟主發(fā)動(dòng)機(jī),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁受到啟停的沖擊,增加生產(chǎn)工作污染。若在停船時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將會(huì)出現(xiàn)燃油空耗的情況。由于海上的情況并不穩(wěn)定,需要面對海潮、海浪、海風(fēng)的影響,以及錨繩受力變化,停船期間絞刀和作業(yè)面也會(huì)不斷偏移,導(dǎo)致重新開工時(shí)必須調(diào)整鉸刀位置,經(jīng)過一段時(shí)間之后才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能恢復(fù),因此停船補(bǔ)漏的辦法會(huì)延誤工期,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。使用抱箍堵漏后,在解決隱蔽破口問題時(shí)也不需要停船,省去了管線拆卸步驟。生產(chǎn)過程中的直接堵漏能保證生產(chǎn),節(jié)約人力、物資,保證在修補(bǔ)過程中也能創(chuàng)造產(chǎn)值,還可以節(jié)省停船過程中的燃油損耗。

        5 結(jié)論

        排泥管在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)破口,更換全新排泥管或者使用傳統(tǒng)方法修補(bǔ)都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而使用堵漏抱箍可以在較低成本的情況下完成堵漏工作,達(dá)到堵漏效果的要求,且能確保作業(yè)的連續(xù)性。因此,應(yīng)加強(qiáng)對堵漏抱箍的推廣和使用,以解決排泥管的破口問題,保證疏浚吹填工作的效率,提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

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