管道应力对带压开孔及管道切割工程的影响

在管道抢修、管道维护及管道检修过程中，因为管道老化、防护层脱落、前期工程防护不严而造成管道渗漏、冻裂、锈蚀或因机械碰撞而断裂。管道出现故障的原因很多，本期主要涉及管道应力和载荷对工程的影响。

管线设计时应当考虑管道在敷设时所面临的地质环境、温度、生产环节的振动、受力状况等因素，还要考虑到管道内介质压力、管子质量（包括介质及保温、防腐材料）产生的均匀载荷 ，阀门、三通、法兰等管件质量产生的集中载荷，管道支架吊架产生的反力，以及风力，地震载荷等。管子、管件、阀门等连接时不合理，使管道的刚性不足或过大，从而导致管道受力不均匀或由于介质传输中的脉动、液击等现象产生的振动受力等，使管道输送作用提前失效，甚至报废。

温度变化时，管道内发生热胀冷缩时，互相受到约束和制约而产生的热载荷受力，管道安装施工时各部件（管子，三通，阀门，增压站，保温站等）尺寸上的误差所产生的安装残余应力。

同时还存在不同管段施工与管道连接的设备位置变化或管道接续时产生的管端位移引起管系变形而产生的载荷等。

以上各种应力和载荷在管道切割工程或带压开孔工程进行施工时，应当学习和研究管道工程竣工时的设计方案、施工方案和竣工验收报告，重点研究竣工资料与工程设计的偏差，了解当时工程施工时变更的实际原因（包括地理、环境要求、施工方增加的管线设备、压力变化、温度变化等），并同管道维护人员进行详细了解管道日常维护所出现的故障及处理方法。

管道受力情况会对进行的带压开孔或管道切割工程造成影响。因以上各种应力的存在使管道在进行带压开孔作业时容易产生因受力不均匀造成焊接的短节部位变形、扭曲、甚至撕裂。也因为以上各种应力的存在使管道切割时造成切管机铣刀片受力所产生的夹刀、断齿甚至断裂报废；还会造成自爬式液压切管机（爬管机）切合点位发生位移，从而形成切割不连续和管道切割刀口不能重合。

针对以上管道受力和载荷情况，在施工中应当严格按照《天津先锋管道带压开孔流程》TJXF-ZY-DYKK01及《天津先锋管道切割操作规范》TJXF-QG-GQGC01两个文件指出的方案进行带压开孔和管道切割工程施工。带压开孔施工中除加强管道合力外，还应当加强短节的厚度和改变焊接工艺来抵消以上各种应力的影响。

参考文献

1《压力管道施工规范》

2《石油运输管道抢修维修手册》

3《燃气管道应急抢修预案》

4《自来水管道维护施工规范》

5《天津先锋管道带压开孔流程》TJXF-ZY-DYKK01

6《天津先锋管道切割操作规范》TJXF-QG-GQGC01