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海底玻璃钢管道施工技术分析

发布时间:2019-12-02 16:15所属平台:学报论文发表浏览:

摘要:玻璃钢管道施工是海底工程建设的重要组成部分。以现阶段海底工程施工情况为基础,结合近年来玻璃钢管道施工建设特点,明确新时代发展对海底工程运行的要求,分析海底玻璃钢管道施工技术内容,以此为实践工程建设提供有效依据。 关键词:海底;玻璃;钢管

  摘要:玻璃钢管道施工是海底工程建设的重要组成部分。以现阶段海底工程施工情况为基础,结合近年来玻璃钢管道施工建设特点,明确新时代发展对海底工程运行的要求,分析海底玻璃钢管道施工技术内容,以此为实践工程建设提供有效依据。

  关键词:海底;玻璃;钢管道;施工技术

施工

  了解当前我国海底玻璃钢管道施工情况可知,实践工作会受海流、海上风浪等因素的限制,不仅无法保障工程建设质量,而且会威胁现场施工人员及财产安全。由于玻璃钢管道在水下铺设的难度高,且无法准确掌控适宜的管口环刚度,所以为了提升实践工作效率和质量,要求施工单位在整合工程施工现场条件及安装要求的基础上,着重研究海底玻璃钢管道的具体施工技术。

  1玻璃钢管道应用现状

  我国玻璃钢管道行业发展已经经历了从小到大、从手工制作到自动化生产的发展过程。最初,我国玻璃钢管道建设工作可以追溯到四十年前,也就是以手工制造为主的小口径玻璃钢管道。在70年代后,九江长江化工厂提出了应用三辊式卷管机在加热中制作小口径玻璃钢管道,应用材料就是酚醛树脂预浸后的玻璃纤维布。而在20世纪80年代末期,我国河北中意玻璃钢有限公司在意大利引入的玻璃钢管道和贮罐缠绕设备的引导下,为我国玻璃纤维缠绕管道工业发展奠定了基础[1]。

  其中,在20世纪80年代末期到19世纪中期之间,属于我国引用玻璃钢燃烧设施的巅峰期,先后有二十多家企业从日本、意大利及美国等引进了所需技术和设施。需要注意的是,在90年代初期引进的意大利Sarplast公司的第一条玻璃钢夹砂管到缠绕设施对加快我国玻璃钢管道行业发展步伐具有积极作用,有助于增加各企业在市场竞争中的优势。

  现阶段,在科研院和高校专业人才深层探索中,有关玻璃钢管道行业发展的工艺技术、制造设备及设计内容等专利已经有七百五十多项。这些内容对提升我国玻璃钢管道工业科技水平至关重要。如当前市场已有玻璃钢管道的品种已经有十多种,如玻璃钢化工管、玻璃钢井壁誉及管道牵拉管等。

  2玻璃钢管道的应用特点

  了解当前玻璃钢管道应用情况可知,其具有的特点主要分为:①具有极强的耐腐蚀性。纤维缠绕玻璃钢管道的结构包含内衬、结构及保护三层,其中内衬层中的树脂含量极高,通常可以达到70%左右,而内表层的树脂含量也可以达到96%左右,此时根据内衬应用树脂进行选择,可以保障玻璃钢管道在运输液体的情况下展现出不一样的耐腐蚀性,以此符合各种条件需求;②重量轻,且安装和运输工作方便。玻璃钢管道的比重可以达到1.6上下,只有钢管或铸铁管的1/4~1/5。

  整合实践案例分析可知,在承担内压的同时,相同口径和长度的玻璃钢管道,具体重量达到了钢管的30%,此时在运输阶段可以套装运输,减少实际油量消耗及其他成本支出[2]。同时,在安装过程中,在处理中小口径玻璃钢管道时不会引用重型机械进行工作,有的会选择人工操作;③接头少,且可以选择的连接方式较为丰富。缠绕玻璃钢管道的单个长度可以达到6~12m,有的可以更长,在进行长距离管线安装工作时,需要应用的接头数量会减少,这样不仅能降低流动水阻,而且可以控制施工成本支出。

  同时,由管线接头数量增加带来的渗漏现象也可以得到有效控制;④不会生锈。在储备与应用钢管与铸铁管时,材料会因化学等因素的影响出现电池反应,并在表层生锈,这样很容易影响运输物质的质量,因此必须要做好防锈处理。而纤维缠绕玻璃钢管道的表层属于非金属物质,电极电位非常高,所以表层出现氧化锈蚀反应的概率很低,在不处理的情况下并不会威胁运输物质的质量。

  3海底玻璃钢管道施工技术分析

  3.1施工关键技术

  现阶段,最常见的海底管道施工技术分为两种,一种为海底管道敷设施工,另一种为海底管道埋深施工。其中前者包含三种方法:敷管船法、漂浮—下沉法及水底拖拉法。以敷管船法为例,其也叫做弹性敷设法,就是指管道在敷管船上完成焊接工作后,要按照绞动锚缆法让船前进运行,钢管可以从船尾入水,通过托管架敷到海中。这种操作方法可以适应多种气候变化,且管段的焊接与敷设工作都要在敷管船上操作,并不需要其他船只,要求敷设管段可以在托管架上自主且稳定的敷设到海床上。通常情况下,这种方法最常引用在长距离的管段敷设工作中。

  由于敷管船法在实践应用中具备很多优势,如有效性高、受海域影响低、且对管道施工应力影响小等,所以施工单位在引用这种方法进行海底玻璃钢管道工程建设时,要在优化施工团队工作能力的同时,构建正确的工作意识,只有这样才能为保障工程质量安全奠定基础。

  3.2设计管道接头

  因玻璃钢接头区域的力学性能和管材存在差异,难以提供所需拉力,因此要结合加钢设计法兰螺栓对接头区域进行加固。具体操作如下:①在管道接头两边的管材上敷设玻璃钢固定环;②在两边靠山的区域安装钢制的哈夫形法兰钢圈;③引用拉杆螺栓对两边法兰钢圈进行拉紧,以此为接头区域提供有效拉力与抗弯力。下面以某地海底玻璃钢管道施工工程为例,对管道接头设计分析进行研究:

  (1)管道起吊试验。在第一段玻璃钢管管口距离地面3.1m,第一段和第二段之间的接头离地位置为1.1m,且第二和第三段中间接头离地的距离为0.05m的情况下,结合计算研究可知,第一和第二段管道间的夹角是4°,第二与第三管道间的夹角是5°[3]。在做好管道复位工作后,要安排管材厂的专业负责人对管内口全面观察,等到接口橡胶没有问题,且接口工作完成之后,就可以进行后续工作,这样有助于保障其不会降低整体工程运行效果。

  (2)发现问题及处理对策。在吊高中,很容易出现不锈钢钢制法兰形变,部分区域的稳定性降低等问题。同时,拉杆螺栓也有形变风险。而引用角铁形式,更会为施工接头带来阻碍。因此,在实际工程建设期间,管材厂要和施工单位在合作探究中,优化钢制法兰接头,注重优化实际强度,并将其看作辅助方案,在管道敷设工作结束后操作,而后引用普通钢材取代不锈钢材质,就可以有效解决问题。

  3.3严密性试验分析

  这项工作要求在施工现场登陆点周边进行推广,试验管段的长度是500m,且所选水头是试验段上游管顶。现场施工人员要从试验水头进入规定水头后开始计时,观察测量试验过程中渗水数量,一直到试验结束。在这一过程中,渗水量的观测时间超过15min,且获取数据处于规定数值内,就证明海底玻璃钢管道施工符合规定。

  3.4研究试验结果

  通过了解试验结果可知,施工人员可以明确管道接头的形式与结构,并研究现场工作条件,及如何提高整体施工建设的保险系数。管材厂和施工单位在沟通交流后,提出两袋奶优化和改造管道法兰的工作:①将拉杆螺杆直径增加到M24;②让玻璃钢靠山提高到0.2m。

  4结束语

  综上所述,由于海底玻璃钢管道施工技术会受多种因素的制约,影响整体工程建设质量,所以在现场施工中,要求施工单位在整合以往工作经验的基础上,提出完善的施工建设方案。同时,还要针对现有施工技术应用难点,提出有效的解决对策,这样不仅能保障整体施工建设质量,而且可以为后续工程建设提供有效依据。

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《海底玻璃钢管道施工技术分析》

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