大直径管道安装自制对接器的施工研究

陈 晓 亮

(山西宏厦建筑工程有限公司,山西 阳泉 045000)

0 引言

随着社会的发展，城市建设的速度也在不断增长。为了满足人们生产生活中日益增长的需求，现代化机电安装工程中的设计钢管管径也在不断地增大，则大直径钢管的对接难度也相应增加。直径达到DN700以上的钢管重量至少达到2.1 t，传统对管施工方法基本依靠人工推挤及设备提吊结合的方法进行对接，接头易偏移、对接难度大、人工操作效率低、施工安全性低，从而影响工程的施工质量、施工进度，通过技术攻关，自制了钢筋对接器降低了大直径钢管对接施工的难度，创新了钢管对接施工做法，取得了良好经济效益和社会效益。

1 自制钢筋对接器施工的工艺原理

1.1 对接器的制作

首先，选取两根尺寸一致的圆弧形箍筋；然后，在每根圆弧形箍筋的内侧面均焊接数个(根据钢管直径确定数量)径向卡板，并保证径向卡板沿周向等距排列；然后，选取一根连接杆，并将连接杆的两端分别与两根圆弧形箍筋的首端铰接，两根圆弧形箍筋、数个径向卡板、连接杆由此共同构成箍圈；然后，选取一个T形手柄，并在T形手柄的纵向段端面开设一个螺纹凹孔；然后，选取一根螺杆，并将螺杆的一端拧装于螺纹凹孔内，将螺杆的另一端与其中一根圆弧形箍筋的尾端连接；最后，在另一根圆弧形箍筋的尾部外侧面焊接一个径向固定板，并在径向固定板的外边缘开设一个周向豁接，由此完成对接器的制作(如图1所示)。

1.2 大直径钢管的对接

首先，将对接器固定安装于指定位置；然后，通过吊车将两根待对接的大直径钢管吊运到位；吊运到位后，工人对两根大直径钢管的对接端进行打磨；打磨完毕后，工人将两根大直径钢管的对接端相向楔入对接器的箍圈内，使得箍圈的数个径向卡板共同将两根大直径钢管的对接端卡住；然后，通过吊车对两根大直径钢管进行微调找正；微调找正完毕后，工人转动对接器的螺杆，使得螺杆卡入周向豁接内；然后，工人旋拧对接器的T形手柄，使得T形手柄沿周向紧压径向固定板，对接器的箍圈由此将两根大直径钢管的对接端箍紧；最后，将两根大直径钢管的对接端进行点焊连接，由此完成大直径钢管的对接(见图2)。

2 新旧技术对比

2.1 传统技术

传统的大直径钢管对接施工技术是采用吊车、龙门架、倒链等机具将大直径钢管吊起，然后依靠人工推挤和撬棍辅助来实现大直径钢管的对接。实践表明，传统的大直径钢管对接施工技术由于自身原理所限，存在如下问题：

1)在对接过程中，传统技术需要使用大量的工人和机具，而且对工人和机具的协同操作要求很高，由此一方面导致施工成本高，另一方面导致施工效率低、施工难度大。

2)在对接过程中，传统技术需要工人在对接处配合机具来回扶持、推挤钢管，因此在操作中稍有不慎(或者达不到协同操作)，工人便容易受到严重伤害，由此导致施工安全性差。

2.2 自制对接器技术

与传统的大直径钢管对接施工技术相比，大直径钢管自制对接器对接施工基于全新原理，实现了快捷、简便、安全地进行大直径钢管的对接，由此具备了如下优点：

1)通过使用自制对接器，省去了大量的工人和机具，而且仅需1名～2名工人进行简单操作即可实现大直径钢管的对接，因此一方面有效降低了施工成本，另一方面有效提高了施工效率、有效减小了施工难度。

2)通过使用自制对接器，使得工人无需在对接处配合机具来回扶持、推挤钢管，由此有效避免了工人受到伤害，从而有效提高了施工安全性。

3 工程实例应用

3.1 工程概况

稷山焦炉气综合利用生产尿素联产LNG转型升级项目室外管网工程，地址位于运城市稷山县工业园区，室外管网设计为DN300～DN1 200的碳钢管，室外管网总长度约3 480 m，管道采用焊接连接，管道采用加强级防腐后直埋。

3.2 施工控制

3.2.1施工流程

大直径自制对接器就位→管接打磨→初步安装对接器→对接器定位→吊装管道→管接初步对接→对接器临时固定→轻微校正→对接器固定→管道焊接。

3.2.2质量安全控制

1)采用对接器在吊运机械下管时,直接将对接钢管接头处卡好进行微调到位,卡紧固定，点焊。在接头点焊连接好后，可取下对接器进行下道焊接对接使用。注意在对接过程中要将紧固装置紧固到位，防止出现管接偏差现象。

2)主要安全隐患在于机械施工，机械必须有相关合格证明，安全防护到位，操作人员有相应证件。还应设有专人监护，设立机械作业区域，避免误操作。对施工人员做好安全知识的教育与培训，严格按照施工组织措施进行施工。

3.2.3施工应注意的问题

1)确定钢管的管径，按钢管的尺寸进行制作即可(必要时可制作成可调节内径)。制作难度低，易于操作。

2)要注意钢筋骨架的制作材料选择，即钢筋不能太小，要有足够的强度，所以有保证人工操作方便的情况尽量大直径钢筋，建议DN700,DN800的钢管可用φ22的作为主筋，DN1 000,DN1 200的大管径钢管可用φ25的作为主筋，尽量选用圆钢加工，如无时也可采用三级螺纹钢分段按圆弧进行逐段弯折成相应直径圆形。

3)贴合装置的铁板要按钢管的管径确定，不能太薄，也不能太厚。钢板太薄时容易扭曲，使对接器产生移位偏差；钢板太厚时，会使整个装置笨重，不易操作。贴合装置最终决定钢管对接的质量，所以制作时，尽量控制其内径圆度。

4)螺旋紧固装置，手柄适中即可，螺杆与主筋相同(优先选用螺距较大的全丝扣螺杆)。制作时遵循实用、轻便原则。

4 结语

本文通过对大直径管道安装自制对接器的工艺原理、新旧技术对比、工程实例应用的论述，充分证明了大直径管道安装自制对接器施工的做法是一种较为先进的施工方法，大大提高了施工进度、施工质量、施工安全，降低了施工成本、施工难度。在机电大直径管道安装工程的施工中发挥了重要的作用，对今后的施工工程有重要的借鉴作用。