高鐵龍 郭依寶 曹延雙 蔣云福

國家管網(wǎng)集團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)，火焰切割機調節裝置時(shí)常出現卡頓現象，切割出來(lái)的管口就會(huì )豁口或切割不齊，給后續打磨、組對、焊接等環(huán)節增加了工作量，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微調裝置，經(jīng)過(guò)施工現場(chǎng)實(shí)踐應用，切割質(zhì)量顯著(zhù)提高，同時(shí)降低人工勞動(dòng)強度，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：管道動(dòng)火連頭；火焰切割機；微調裝置

火焰切割機具有切割速度快、工作量小、切割坡口效果好等優(yōu)勢，在管道動(dòng)火作業(yè)中得到普遍應用。在管道改造、擴建以及應急搶修過(guò)程中，為避免管道強力組對，必要時(shí)會(huì )采取斜口下料方式。由于火焰切割機的調節軸常常出現卡頓等問(wèn)題，導致現場(chǎng)作業(yè)質(zhì)量不高、效率較低。通過(guò)對火焰切割機調節裝置進(jìn)行研制改造，提升可操作性和切割質(zhì)量。

1  問(wèn)題分析

目前普遍應用的火焰切割機的調節裝置是利用一個(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的割槍實(shí)現切割斜口的目的。在切割直口時(shí)，只需要把切割機軌道調直調正固定好，割槍調整到切割位置，角度調整好，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)轉動(dòng)手輪帶動(dòng)齒條，使割槍沿著(zhù)事先畫(huà)好的切割線(xiàn)勻速運動(dòng)，如果固定螺絲固定過(guò)緊，伸縮桿就調節不動(dòng)，固定過(guò)松，伸縮桿在調節時(shí)就會(huì )來(lái)回晃動(dòng)，割嘴也跟著(zhù)晃動(dòng)，從而切割出來(lái)的管口就會(huì )出現豁口、切割不透、參差不齊等現象，給后續的打磨、組對、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)強度，重者造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。

2  微調裝置組成

新研制的火焰切割機微調裝置是利用滾珠絲杠滑動(dòng)導軌改裝而成的，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)絲杠轉動(dòng)時(shí)滾珠滑塊就會(huì )沿絲杠的方向來(lái)回運動(dòng)，每轉動(dòng)1/4圈手輪，滑塊運動(dòng)1 mm。滾珠滑塊上裝有火焰割嘴，可調節割嘴沿著(zhù)切割線(xiàn)平穩運動(dòng)�；鹧娓钭鞀A持裝置由三個(gè)不同方向可以轉動(dòng)的連接軸組成，可以調節任意角度，連接軸上標有刻度，能夠快速準確調整到想要的角度，從而切割任意角度的管道外坡口。將割嘴角度調節到管道內壁，還可以進(jìn)行管道內壁減薄切割。

圖 1 火焰切割機微調裝置

切割斜口時(shí)為使切割機的槍嘴隨時(shí)沿著(zhù)事先畫(huà)出的斜口切割線(xiàn)運動(dòng)，需要隨時(shí)調整槍嘴位置，避免偏離切口線(xiàn)，且在調節時(shí)要特別順滑不能卡頓，因為滾珠滑塊與螺旋絲杠的連接既緊密又順滑，所以在轉動(dòng)手輪帶動(dòng)滑塊運動(dòng)時(shí)，非常穩定，可操作性極強，從而能切割出優(yōu)質(zhì)的斜口。

3  現場(chǎng)應用

3.1  彎管更換作業(yè)中的應用

某1219 mm管道環(huán)焊縫缺陷治理施工中，需要割除上游管線(xiàn)與彎管連接的缺陷焊口，作業(yè)難點(diǎn)是更換彎管加短節。

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的三道焊口上，才能滿(mǎn)足技術(shù)規程要求。經(jīng)過(guò)前期測量和計算，將在役管線(xiàn)上游管口做成2°斜口，根據管道中心線(xiàn)走向把新彎管旋轉疊加一定角度與之組對、焊接，將彎管固定；接下來(lái)重新測量新彎管管口與在役管線(xiàn)下游管口的距離，得出管段短節尺寸，將剩余2°分配在該短節兩端管口上，進(jìn)行斜口下料，完成組對。先將管口四等分，在四等分線(xiàn)上畫(huà)出相應的點(diǎn)，利用畫(huà)線(xiàn)圈畫(huà)出斜口線(xiàn)。安裝改造后的火焰切割機，點(diǎn)火調整火焰，手動(dòng)轉動(dòng)調節手輪，帶動(dòng)割槍沿著(zhù)斜口線(xiàn)進(jìn)行切割，每旋轉1/4手輪可微調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，符合組對要求，實(shí)現了精準調節目的（圖 2）。切割后的管口打磨比以往一道管口至少50 min～60 min節約近40 min，組對后的焊縫間隙均在5 mm～6 mm以?xún)�，為后續焊接質(zhì)量提供了有力保障。

圖 2 管口切割現場(chǎng)應用

3.2  管件更換作業(yè)中的應用

某壓氣站因LNG方向球筒閥（DN 1000）1102#內漏及清管三通（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。需要對管道進(jìn)行斜口下料，對球筒進(jìn)行內壁減薄處理。

將球筒管口內壁用砂輪機平口，平出6 mm標記，將改造后的火焰切割機軌道安裝好，割嘴調整到管道內部且其角度調整到15°，利用微調裝置帶動(dòng)割槍沿標記邊緣進(jìn)行管道內壁切割，切割后查看切割表面平整光滑，測量角度一致（圖 3）。然后修磨達到焊縫組對要求。切割球筒管道內徑用時(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，打磨費時(shí)90 min～120 min不等，1道1016 mm管道內壁減薄處理可節約動(dòng)火時(shí)間50 min～80 min。

圖 3 火焰切割機微調裝置使用現場(chǎng)

4  結論

改造后的火焰切割機微調裝置改善了以往火焰切割機在切割斜口時(shí)的卡頓現象，切割角度調節順暢，能夠精準地調節割嘴沿著(zhù)切割線(xiàn)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)行內口減壁切割。顯著(zhù)節約了管口管壁打磨時(shí)間，降低了作業(yè)勞動(dòng)強度，保障了焊接質(zhì)量。因其具有實(shí)用性、可靠性和穩定性，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，現主要從事長(cháng)輸管道維搶修工作。聯(lián)系方式：18635699171，yibaoguo11@163.com。