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便携式水刀应用于燃气管道切割工程

发表时间:【2017-06-26】 作者:水刀坊 来源:未知
 
        石油、化工等行业生产具有连续性生产、工艺处理复杂、前后连贯的特点,对无法长时间停工的运行系统进行化工检修是一个难题。[2]管路切割需要进行部分管道停工作业,由于平时积累了较多的焦油等杂质,短时间停工无法进行彻底的工艺处理。且停工段管路内残留的燃气也无法彻底排净。因此,需要寻求在不动火的条件下进行切割的方式完成检修任务。
1 传统切割方式
        机械切割方法切割质量好、精度高,但切割过程产生大量热量,必须进行冷却;普通电弧切割的电极损耗大,切割过程中需要换电极,易造成燃气泄漏,且不安全;等离子切割质量好、无污染,使用惰性气体及高压水流可以隔离空气,起到阻燃作用,在理论上可以应用在燃气管道的切割中,但带保护的等离子切割机价格较高,且切割时产生的高温对周边混有空气的燃气的安全性能仍存在隐患。
2 水切割方式
        将普通的水经过压力系统增压后所产生的高能量水流通过一个极细的喷嘴,以每秒近千米的速度喷射出水流进行切割,这种切割方式称为水切割,又称水射流切割。水切割的可切割范围广,可以切割绝大部分材料。[1]采用添加磨料的水射流进行切割的方式,称为磨料水切割。磨料水切割可以提高水切割质量和效率,降低水切割压力以及能量消耗。 
3 便携式水刀技术
        便携式水刀应用的是前混式磨料水切割技术,采用水和磨料同时加压的方式,增压后的水和磨料同时在割枪嘴喷出。便携式水切割设备根据动力不同分为:燃油式驱动系列,采用汽油机或柴油机为动力,适合在野外作业;电机驱动系列,采用防爆电机为驱动源,适合各种有电源的场合;利用外部动力系统,可利用各种动力源模块化组合,如利用汽车发动机提供动力配载于各种车辆上面,可采用工、矿企业自有液压源提供动力实施切割。
        便携式水刀与传统的切割方式相比,主要的优势在于安全——切割过程无明火、无热变形;环保——作业过程中不产生化学衍生物,残留物质可有效回收;便携——设备体积小重量轻,能在作业空间范围有限的条件下使用;高效——与大型水刀相比,能耗低、效率高。利用便携式水刀可以在管道内残留可燃介质的情况下快速将管道切断,且坡口成形效果好,不需打磨就可直接进行后续的焊接工作。 
4管道切割中的应用
        在山东钢铁股份有限公司济南分公司化工厂焦炉煤气脱硫系统改造项目中,采用便携式水刀对煤气管道进行切割作业。切割对象为旧脱硫系统煤气管线,管线直径1400mm,壁厚8mm ,管道内残留有H2、CO、甲烷、硫、硫化铁等易燃易爆气体。在作业现场环境复杂、部分煤气管道已经出现泄漏的情况下,成功完成了燃气管道切割任务。
对中石油大庆炼化分公司低压瓦斯管道进行应急切割。管道直径分别为1.2m和1.0m,壁厚为12mm,位于距地10m高空,主要用于输送瓦斯气体,不能动火作业。采用便携式水刀,配合使用管道专用工装切割器实施绕管环切,快速、安全地对管道进行了切割拆除,在极大程度上降低了企业停工造成的损失。
便携式水刀应用于燃气管道切割工程
便携式水刀设备
便携式水刀应用于燃气管道切割工程
便携式水刀正在进行管道切割
便携式水刀应用于燃气管道切割工程
便携式水刀完成管道切割
5 结论
        随着科学技术的进步和社会的发展,水切割技术也获得了极大的发展,应用范围逐渐扩大,该技术具有成本投入少、效益高的优势,在不同领域中均发挥着重要作用。[3]采用便携式水刀对燃气管道进行切割,应用冷切割技术,安全性好、切割效率高、适应性强。能够在石油、化工厂短期停工,管道残留危险介质的情况下顺利完成切割任务。该设备的推广应用将使我国燃气管道切割技术产生质的飞跃,也将极大地推动我国管道运输的发展。
 
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