悬空管道送进装置的设计及应用

第3 8 卷第3 期 石 l,b It jc建 设 5 3 悬空管道送进装置的设计及应用 王 尧 ( 大庆油口工程建设有限公司天宇设计院，黑龙江大庆 1 6 3 7 1 2 ) 摘要 ：针对 昆钢 大红 山管道 悬 索跨越 工程 施 工 中遇到 的无桥 面辅助 条件 下敷 设 管道 的技 术难 题 ， 设计一种悬空管道送进装置，将管道从跨越点一侧安全地发送到另一侧。文章主要介绍了悬空管道 送进装置的结构、功能及应用情况。 关键词：悬索跨越 ；悬空管道 ；送进装置；设计 ；施工 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 - 2 2 0 6 2 0 1 2 0 3 0 1 6 0 引言 大庆油 田工程建设有限公司 ( 大庆油田建设集 团)中标的云南昆钢大红山管道跨越工程 跨越点 位 于两 山腰 间 谷深 8 0 1T I 跨 越 形 式 是 国 内少 有 的悬索管段式 ，施工难度大 ，风险高 ，特别是管道 的敷设是一大技术难题 悬索跨越工程进行管道敷设时 一般情况下 发送管道之前 在跨越点两岸间先安装一个桥面桁 架式结构 然后将管道放在桁架结构上从跨越点 一 岸牵引到另一岸 由于大红山管道跨越工程跨度 比较大且两端山体陡峭 ，跨越处沟谷较深 修建临 时管桥施工风险大 ，成本高施工周期长 因此跨 越管道要在无桥面辅助的条件下从一侧 山体牵引到 另一侧 山体 ，管道易发生扭 曲变形 、坠落的现象 。 施工 质量难 以保证 。为此 在 没有 可借鉴 的施 工技 术情况下 自行研制 了悬空管道送进装置，以解决 这一 技术难 题 1工 程施工 条件 昆钢大红山管道跨越工程位于云南省新平县境 内，管道直径 2 4 4 5 mm材质为 X 6 5 悬索跨越 主跨 1 4 0 m。全长 1 7 5 5 m跨越管道设有大坡 降 比，两侧悬索长度呈不对称状态。工程跨越点在两 山腰间 ，谷深风大 塔架与山的主体之间仅有一条 3 m宽的临时通道 且随山体走势而布 大型工程 机械没有足够的施工作业带 2 功 能设计 在这样险恶的施工条件下 管道敷设必须采用 一 种新 的辅助设施 ，与主索、吊索连接在一起 ，组 成一个安全 、可靠的悬空管道送进系统 ，在无桥面 辅助安装管道 、又无法采用其他有效施工平 台时 ， 起到临时浮桥的作用 将管道安全地从一侧山体发 送到另一侧山体 并保证管道在送进过程 中不发 生碰撞 、从高 空坠落 等事故 ，能够安 全地 安装就 位 。 3结构 设计 在进行结构设计时 重点考虑了以下几方面的 问题 ： ( 1 )发送滚轮材料采用强度高、耐磨性好 、富 有弹性的非金属材料 以减少滚体对管道外保护层 的破坏 ( 2 )发送滚轮结构设计为深腰鼓形，增加管道 与滚轮的接触面积 形成较大的包络角可以防止 在管道送进过程中管道从高空坠落 从而提高悬 空管道敷设的安全性 ( 3 )两侧挡板 的上部设计有 吊耳 ，这样悬空管 道送进装置可通过吊耳与吊索连接在一起 ( 4 )挡板的结构设计可起到防撞作用 保证 吊 索与管道不发生碰撞 ( 5 )底板两侧分别设计 了限位固定装置 ，防止 在管道敷设过程 中多个悬空管道送进装置相互间 发生 窜动 ( 6 )整体结构简单实用 ，拆卸方便 ，可保证在 高空 中快速 、安全地进行悬 空管道送进装置的安 装 5 4 石 油工 程 建 设 具体结构如图 1 所示。 1 轴 ；2 挡 板 1 ；3 发 送 滚 轮 ；4 挡 板 2；5 限 位 固足 装 置 ；6 连 接 板 图 1 悬空管道送进装置 该悬空管道送进装置主要 由轴 、挡板 1 、挡板 2 、发送 滚轮 、连 接板及 限位 固定装 置等 部分组 成 。 两侧挡板分别与底板焊接在一起 底板采用分体结 构 利用 连接板 固定 成一 体 使 整个 装置 的组装 及 零部件更换更加方便 、快捷 采用滚轮结构作为管道的承载体 在管道送进 过程中滚轮绕轴旋转运动 多个滚轮一起组成一 条“ 空中传送带” 将管道快速 、安全地发送到对 岸 。 4安装 使 用 悬空管道送进装置研制完成后 在昆钢大红山 铁矿精矿矿浆输送管道跨越工程中进行了应用 施工时 在主索上安装吊索的同时安装悬空管 道 送进装 置 ，如 图 2所示 根据工 程跨度 按 照一 定的间隔将多个悬空管道送进装置分别通过两块 挡板上的吊耳与吊索连接使主索与悬空管道送进 装置通过吊索连接在一起 再用限位索通过限位固 定装置将多个悬空管道送进装置连接起来 这样 主索、吊索 、限位索及悬空管道送进装置组成 了一 个稳 固的悬空 管道送 进 系统 这种 结构 系统有 效地 防止了在跨越管道送进过程中悬空管道送进装置 发生扭转 、侧翻以及相互间窜动等现象 ，从而保证 管道不会从高空坠落 与吊索不发生碰撞 安全地 从跨越点一侧到达另一侧 安装就位。 圈 2悬 空管 道 送 进 装 置 的 现 场 安 装 在地面平台预制完成 的管道沿着悬空管道送进 系统中的多个悬空管道送进装置安全、平稳地从跨 越点一侧被牵引到另一侧 管道安装就位后 拆除 悬 空管 道送进 装置 。悬 空管道 送进 装置在 以后 的施 工 中可 重复利 用 5 存在 问题 及 改进意见 悬 空 管 道 送 进 装 置 在 设 计 时 考 虑 到 对 管 道 外 防腐 层 的保 护 发送滚轮 材料选用 了尼龙棒 虽然使用效果显著 ，但造价较高 。在今后 的加工 中 。滚轮材料要进行优选 可 以研究采用普通钢 材外面粘上橡胶防护层的方法 这样 既可满足施 工需要 又可降低施 工成本 使企业获取更 大的 经济效益 6结 束语 悬空管道送进装置在大红山管道跨越工程中的 成功应用 表明了我们的设计方案合理 安全 可 靠 已攻 克 了在无 桥 面辅 助 情 况 下 敷 设 管道 的难 题 。 在悬索跨越施工中采用悬空管道送进装置替 代临时管桥 可降低施工风险而且工程所需的大 型施工机械较少 可大幅度降低施工费用 工程施 工 安 装 周 期 相 对 较短 节 约工 时 满 足 了 生产 需 要 具有较好的推广应用价值 作者 简介 ：王尧 ( 1 9 6 8 一) ， 1 9 9 0年毕业于大庆石油学院 收稿 日期 ：2 0 1 1 0 4 2 7 女 黑龙 江哈 尔滨 人 工 程 师