悬空管道送进装置的设计及应用

2012-11-02王尧

石油工程建设 2012年3期

关键词：吊索悬空滚轮

王尧

（大庆油田工程建设有限公司天宇设计院，黑龙江大庆163712）

悬空管道送进装置的设计及应用

王尧

（大庆油田工程建设有限公司天宇设计院，黑龙江大庆163712）

针对昆钢大红山管道悬索跨越工程施工中遇到的无桥面辅助条件下敷设管道的技术难题，设计一种悬空管道送进装置，将管道从跨越点一侧安全地发送到另一侧。文章主要介绍了悬空管道送进装置的结构、功能及应用情况。

悬索跨越；悬空管道；送进装置；设计；施工

0 引言

大庆油田工程建设有限公司（大庆油田建设集团）中标的云南昆钢大红山管道跨越工程，跨越点位于两山腰间，谷深80 m，跨越形式是国内少有的悬索管段式，施工难度大，风险高，特别是管道的敷设是一大技术难题。

悬索跨越工程进行管道敷设时，一般情况下，发送管道之前，在跨越点两岸间先安装一个桥面桁架式结构，然后将管道放在桁架结构上，从跨越点一岸牵引到另一岸。由于大红山管道跨越工程跨度比较大且两端山体陡峭，跨越处沟谷较深，修建临时管桥施工风险大，成本高，施工周期长，因此跨越管道要在无桥面辅助的条件下从一侧山体牵引到另一侧山体，管道易发生扭曲变形、坠落的现象，施工质量难以保证。为此，在没有可借鉴的施工技术情况下，自行研制了悬空管道送进装置，以解决这一技术难题。

1 工程施工条件

昆钢大红山管道跨越工程位于云南省新平县境内，管道直径244.5 mm，材质为X65，悬索跨越主跨140 m，全长175.5 m，跨越管道设有大坡降比，两侧悬索长度呈不对称状态。工程跨越点在两山腰间，谷深风大，塔架与山的主体之间仅有一条3 m宽的临时通道，且随山体走势而布，大型工程机械没有足够的施工作业带。

2 功能设计

在这样险恶的施工条件下，管道敷设必须采用一种新的辅助设施，与主索、吊索连接在一起，组成一个安全、可靠的悬空管道送进系统，在无桥面辅助安装管道、又无法采用其他有效施工平台时，起到临时浮桥的作用，将管道安全地从一侧山体发送到另一侧山体，并保证管道在送进过程中，不发生碰撞、从高空坠落等事故，能够安全地安装就位。

3 结构设计

在进行结构设计时，重点考虑了以下几方面的问题：

（1）发送滚轮材料采用强度高、耐磨性好、富有弹性的非金属材料，以减少滚体对管道外保护层的破坏。

（2）发送滚轮结构设计为深腰鼓形，增加管道与滚轮的接触面积，形成较大的包络角，可以防止在管道送进过程中，管道从高空坠落，从而提高悬空管道敷设的安全性。

（3）两侧挡板的上部设计有吊耳，这样悬空管道送进装置可通过吊耳与吊索连接在一起。

（4）挡板的结构设计可起到防撞作用，保证吊索与管道不发生碰撞。

（5）底板两侧分别设计了限位固定装置，防止在管道敷设过程中，多个悬空管道送进装置相互间发生窜动。

（6）整体结构简单实用，拆卸方便，可保证在高空中快速、安全地进行悬空管道送进装置的安装。

具体结构如图1所示。

图1 悬空管道送进装置

该悬空管道送进装置主要由轴、挡板1、挡板2、发送滚轮、连接板及限位固定装置等部分组成。两侧挡板分别与底板焊接在一起，底板采用分体结构，利用连接板固定成一体，使整个装置的组装及零部件更换更加方便、快捷。

采用滚轮结构作为管道的承载体，在管道送进过程中，滚轮绕轴旋转运动，多个滚轮一起组成一条“空中传送带”，将管道快速、安全地发送到对岸。

4 安装使用

悬空管道送进装置研制完成后，在昆钢大红山铁矿精矿矿浆输送管道跨越工程中进行了应用。

施工时，在主索上安装吊索的同时安装悬空管道送进装置，如图2所示。根据工程跨度，按照一定的间隔，将多个悬空管道送进装置分别通过两块挡板上的吊耳与吊索连接，使主索与悬空管道送进装置通过吊索连接在一起，再用限位索通过限位固定装置将多个悬空管道送进装置连接起来。这样，主索、吊索、限位索及悬空管道送进装置组成了一个稳固的悬空管道送进系统。这种结构系统有效地防止了在跨越管道送进过程中，悬空管道送进装置发生扭转、侧翻以及相互间窜动等现象，从而保证管道不会从高空坠落，与吊索不发生碰撞，安全地从跨越点一侧到达另一侧，安装就位。