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管道铺设中的保护及其设备

2016-10-18 21:24:00
liu
原创
411
摘要:世界上一些最长和最有用的管道是那些把能源,尤其是把石油和燃气输送到住宅、商业及工业用户还不能享受现成和廉价能源的省份及地区的管道。水电站及大型水坝已成为世界媒体的头条新闻,然而承包商们却用几乎未公开的,足够安全及有效的技术一直在铺设管道。

世界上一些最长和最有用的管道是那些把能源,尤其是把石油和燃气输送到住宅、商业及工业用户还不能享受现成和廉价能源的省份及地区的管道。水电站及大型水坝已成为世界媒体的头条新闻,然而承包商们却用几乎未公开的,足够安全及有效的技术一直在铺设管道。这些管道不是穿越短距离,而是常常延伸数百甚至上千公里。比如在中国就计划建一条长达800多公里的天然气管道,该项目由中国国家石油总公司运作,将于2002年完成,届时每天将从四川省输送大约500万立方米天然气到中南的武汉市。

如今能源输送管也可采用大直径管子,直径分别为508mm、610mm,914mm,甚至达l,219mm。对于某些管段的铺设(就是采用这样大的管径,信不信由你),承包商采用无沟敷设技术,因为这些管段必须从河流或类似的障碍物下面穿过。象Akkerman及Soltau(Wirth)这样的公司生产的微型隧道设备和管道顶入设备在铺设大直径管子的施工中可起重要的作用。

大多数石油和燃气管道的管沟都采用明挖开沟的方式施工,因为这些管线穿越的是大城市之间的农村地区,但也不仅仅是挖一条管沟,下放一些管子到管沟里的问题。诸如Masten—broek,Case,Trencor,Vermeer,Tesmec及DitCh WitCh公司一类的制造商生产的开沟机可以开挖沟槽,并且还有下放或铺设管子用的专门附件,这些附件可装配到基本的施工用的运载机械上。卡特彼勒公司就生产运载工具和铺管附件。

Sabre国际公司和Midwestern制造公司也生产铺管机附件。Sabre公司的Combo装置已受到了用户的青睐,一个原因就是它可提供比同等尺寸的钢履带机械更大的马力。该机采用橡胶履带行走,并具有一个车架,为其所携带的焊机提供一定的缓冲作用。该机可同时带4—6台焊机(或4—5台研磨机)。要找出一个较好的起始位置,找出什么是适合铺管并在明沟槽中焊接管子用的附件最好是先问你的挖掘机、推土机及装载机的当地分销商。制造这些机械的人通常都知道什么样的配件装在他们的机械上效果比较好。

管件的焊接必须做到完美无缺,以防所输送的燃料在管线上的任何损失,但是铺设管道最重要的(也是最容易被忘却的)规程之一是在管子外加垫层及填料。锈蚀是管道的天敌和破坏者,这正是为什么如今的管道均要刷防锈涂层。一旦涂层被尖利的石头扎坏,腐蚀就会从此处开始。为了防止发生这类意外事件,聪明的承包商会在铺设管子之前在管沟内铺一层细泥沙,并在管子铺设完毕之后在其周围也填上细泥沙。这种保护垫层可防止尖利石块的运动对管子的涂层造成破坏,从而在管道的使用寿命期间带来不可估量的成本节省和时间节约。管道涂层上也有“假日”,但这种“假日”是不能令人愉快的。所谓的“假日”在此是指管道涂层的破裂之处,显然在未确定管子涂层是否符合要求就将其铺设并非明智之举。现在市场上可以买到在埋入管子之前能迅速检测管子涂层完整性的工具(Pipeline Inspection公司就是一个生产这种工具的厂商)。

石块撞击管道问题的起因很正常,因为在把管子铺入地下之后,地壳不会静止一成不变,自始至终它都在沉降,而且还可能发生自然热膨胀,这种热膨胀可使管子位移,而假如未对管子采取保护措施,这种位移就足以使石头损坏管子。理想的做法是,管道下面的垫料和四周填料用的细泥沙可就地取材。最简单的办法就是筛分挖沟机挖出的土方,把筛出的细泥沙作垫料,但挖出的土方有可能是不适合作垫料的石块。意大利制造商Laurini公司已开发出一些处理现场土方的机械,该公司的Grub2000和Grub3000破碎机可以破碎岩石及回填用的其它石料。Laurni公司的Superscreen 2000为履带式机械(如同管道施工中的众多机械一样),在干、湿条件下均可生产垫层细料。也可对该机进行遥控操纵以保证安全作业。Ozzie公司的管道垫料机被世界各国广泛用于铺垫管道,独立的OPP—300型垫料机自已从挖沟弃料中上料,分离出石块和粗砂,并把细泥沙铺在管子上。垫料机的生产率根据土壤条件而变化,但OPP—300型垫料机在岩石类土壤条件下每小时可生产180立方米垫料,而在一般土壤条件下则生产率为前者的4倍。B—5小型垫料机一般应付较小的工程,比如城市街道,但它也可以用来铺垫和填充穿过乡村的管线。该垫料机用一个能快速拆下的连件连接在履带装载机、橡胶轮胎装载机或推土机上。

特湿的气候会降低管道的铺设速度,但正常的铺设施工中也会出现其它干扰。如果管子是用较重的钢材做的(也许是用来输送热值比正常值高的能源的),承包商应该考虑采用机械化的焊接。这种技术也叫自动焊接,据称可提供比金属棒焊接更好的效果,并且具有一般工人可使用的优点,无需承包商的正规电焊工。上面提到过的Sabre公司的Combo装置因其机械化焊接的通用性而受到青睐。

承揽管道铺设工程的承包商必须乐意学习明挖开沟和无沟敷设施工的所有技术,包括安全规程的知识,当铺设工程要穿过电力区时这点尤为重要。在美国伊利诺斯一条长约22km的管道铺设工程中,承包商不得不对付穿越河流、岩石钻孔、开明沟、定向钻孔、绕过8座考古发掘地、在一条河底的岩石中开挖明沟、电力线、在高速公路下的硬岩中挖一条100m的孔洞及在铁路下进行钻挖。对于这类的日常管道,正如我们前面谈论的,你就不只是要挖一条管沟和铺上管子了。

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