技术园地

在没有哈夫节的情况下大口径管道抢修

作者:hafujie 点击次数: 更新时间:2014-05-20 1 工程概况
由于1996年5月3日包头地区发生614级强烈地震,致使包钢4#高炉工业回水管道局部发生断裂,造成断裂处管道向外大量溢出水。4#
高炉工业回水管道为<1220@10钢管,埋地敷设,埋深在7m左右,管道断裂程度为沿管身横向裂开长117m宽40mm的缝,管道内水流压力为011MPa左右,管道内水沿断裂处大量向外溢出,地面上形成一个直径为10m左右的溢水坑,溢水坑四周土方,随着水流的不断涌动,正逐渐扩大塌方面积,情况非常严峻。工业回水管道断裂处位于204#
公路西侧,氮氩站东60余米,东邻正在开槽检修的排水管沟,随着管道流水时间的推移,余震的不断发生,将会造成管道完全断裂,四周土方大面积塌方,水淹排水管沟,最终造成高炉停产的严重后果,如何在最短时间内,将管道带水抢修好,成为管道抢修的难点和关键所在。
2 抢修方法
211 断裂处水的来源
4#高炉工业回水管道工艺流程为从高炉本体各种冷却水汇集流入<1220@10工业回水管道,再流入净环水泵站的吸水井,管道断裂处与净环水泵站吸水井内水位标高相同。
管道断裂处水的来源为一路由高炉本体来的各种冷却水,一路是当断裂处水量减少,水位下降时,由净环泵站吸水井补充而来的。212 抢修方案的确定
我们根据现场的实际情况,经过认真研究,反复论证决定采取以下抢修方法,首先采取措施将管道裂处的水量、水压降低至最小限度;其次,用<3000的钢管做沉井管,用高压水冲沉至断裂的管道上,这样当操作人员在井管内抢修时,可保证其安全操作,免受塌方的威胁;第三,在井管外管道来水上游一侧,安装泄水管以进一步减少断裂处的溢水量;第四,将井管内的淤泥清淘干净,确保操作空间;第五,用钢卡子,橡胶板进行初步止水,再用钢接轮,两端打膨胀水泥做最后止水处理;第六,断裂处土方夯填。
213 抢修方案的实施
21311 减少断裂处水的流量
高炉本体的各种冷却水即使是高炉停产,冷却水也不能停,因此减少该路水的流量是减少断裂处水的总流量的关键。经过认真分析研究各种冷却水的工艺流程我们采取了如下措施
(1)高炉冷却壁东侧回水管接出胶管,改变路径,暂时排入其它排水管道内。
(2)将<800高炉事故排水管道启用,以分流排放部分高炉回水。
(3)用特制的堵水帽子和顶杠,在给水厂潜水员的配合下,用千斤顶将净环泵站吸水井与工业回水管道相通的进水口进行封堵,以彻底断绝该路来水。
通过采取以上措施后,管道断裂处由原来的满管水降为半管水,水流压力基本为零,达到预期效果,为下一步抢修工作奠定了基础。21312 冲沉井管
(1)沉井管制做:根据被抢修管道的管径及操作空间的要求,沉井管选用<3020@12的钢管,每节长2m,在第一节沉井管上用气焊切割两个对称的/马耳0,其尺寸才能正好/骑0在<1220@10管道上,同时将前两节井管焊在一起。由于溢水坑四周均为淤泥,操作人员无法就近冲沉井管因此需事先在管外壁焊接角钢,铺设跳板,作操作平台使用,同时还应在管内壁焊接爬梯以备操作方便。
(2)井管冲沉:用吊车吊起前两节井管,缓慢放入溢水坑,先让其自然下沉一定高度,然后用包钢地质队专利产品高压水泵车(45MPa),外接两个水枪进行冲沉,在冲沉过程中用4台<100的污水泵向外排水(最好是泥浆泵)。
21313 泥沙清掏
由于在井管冲沉过程中,将沙石等到杂物沉入到坑底,且在管道抢修止水前,需将断裂处淤泥清掏干净,并留出一定的操作空间。
清淘时我们用<500钢管制成两个活底的清砂桶,用人工进行清淘,用吊车配合吊卸清砂桶。21314 泻水管安装
为了进一步减少管道断裂处的溢水量,待井管冲沉到位后,用履带式挖土机将管道来水上游段挖开,以安装泻水管,泻水管采用<250钢管,一端焊接一片法兰,另一端焊在<1200管道上。当需要泻水时,将<250管内的<1200管道用气焊切割开泻水,待操作完后,用螺栓加设盲板把住。泻水过程中,用污水泵将水排出,以免冲塌四周的土方。
21315 管子堵漏
(1)钢卡子安装:用d=4mm耐压橡胶板(宽018m),从管底向上将管道断裂处包住,用钢卡子在
断裂处两侧将橡胶板紧紧卡住,并用8#铁线包缠紧橡胶板,将断裂处漏水量降低至最小限度。
(2)钢接轮的安装[1]:由于管道断裂处有错口现象,因此我们选择了<1500钢接轮,为了保证接轮两端正常打口及初步养生时间,在钢接轮上焊接一个<200的泻水阀,以便在打口及养生期间将管道渗漏出的少量水排出。
钢接轮分上、下两瓣,套在管道上,焊接好后,打开泻水阀,并在两侧塞入麻辫,并用膨胀水泥进行充填,膨胀水泥在配制时,应适当加大氯化钙用量,使水泥的养生时间缩短,待接口达到初步强度时,关闭泻水阀封堵泻水管。
管道抢修后,所有钢管,接轮阀门均使用环氧煤沥青做加强防腐。
21316 管沟夯填
由于断裂处管沟土方已被浸泡成淤泥,因此在管沟回填前,我们将淤泥清除干净,并在管身2m范围内夯填中粗砂,其余部分分层夯填,回填土密实度达到了90%以上。这样可保证管基的稳定性。
3 几点体会
我们通过采用以上的抢修方法,使4#炉工业回水管道在最短的时间内恢复正常,投入使用,经过实践证明,该方法是行之有效的,通过这次抢修任务的圆满完成,我们从中受到了许多启发和积累了许多宝贵的经验,下面谈谈我们在这次管道抢修过程中的几点体会:
(1)采用该方法避免了大面积的土方开挖,减少了大量工作量及抢修时间费用。
(2)使用井管后,使抢修过程有了安全保障,避免了溢水坑周围土方塌落。
(3)采用泻水措施,使管道断裂处溢水量减少到最低限度,便于断裂处的止水填料处理。
(4)抢修前必须制订详细的抢修方案,并依据其合理地组织施工。
(5)及时做好各项抢修准备工作,配备齐足够的施工机具是关系到抢修工作能否顺利进行的关键。