不規則角度彎頭現場坡口加工的一種新工藝

王耀華，何永忠，唐智耀

（1.中國石油天然氣第六建設公司，廣西桂林541004；2.中國石化股份有限公司廣西石油分公司，廣西南寧530000）

不規則角度彎頭現場坡口加工的一種新工藝

王耀華1，何永忠1，唐智耀2

（1.中國石油天然氣第六建設公司，廣西桂林541004；2.中國石化股份有限公司廣西石油分公司，廣西南寧530000）

上升下降液管是乙烯裝置裂解爐工程施工中的一個重點和難點，壓力等級高，設計及操作溫度高，焊縫多，安裝角度復雜。文章通過將規格為D 273 mm×25.4 mm的碳鋼90°彎頭現場切割成84.3°彎頭和60°彎頭的施工實踐，闡述了不規則彎頭加工的新工藝，介紹了使用的設備、工具材料及其加工過程，對手工切割法和線式切割法進行了比較，為同類化工裝置施工中各種不同規格及材質的不規則管件坡口加工提供了新的施工經驗。

石油化工裝置；不規則角度彎頭；坡口加工

上升下降液管是乙烯裝置裂解爐工程施工中的一個重點和難點，重點是其壓力等級高、設計及操作溫度高，探傷比例為100%，而且管道數量多（每臺爐有16根上升下降液管道），焊縫也相應較多；難點是其安裝角度復雜，在以前的施工中，往往采取在工廠中預制成相應角度的半成品彎管，現場再進行二次加工預制后安裝，現場需要加工的是直管的坡口，容易切割加工，但本工程中這些角度的彎管全部通過不規則角度的彎頭（例如84.3°彎頭和60°彎頭）和直管段來實現，而設計圖紙中的彎頭則全部是90°彎頭，使用手工切割的彎頭坡口難以打磨，而且質量不好，相應的探傷合格率也受到嚴重影響，施工進度也難以保證，因此，不規則角度彎頭的加工成為本工程的一個難點。

本文通過將規格為D 273 mm×25.4 mm碳鋼90°彎頭現場切割成84.3°彎頭和60°彎頭的施工，闡述本工程施工中不規則彎頭加工的新工藝。

1 使用的設備和工具材料

設備：磁力管道切割機1臺、1 t倒鏈1臺。

輔助工具材料：D273mm×8mm鋼管約1.2 m、D 273 mm×25.4 mm短管約0.3 m、等高槽鋼架（約1 m）2個、吊帶1個，使用的主要設備材料見圖1。

2 制作過程簡述

2.1 制作滾動平臺

用10#槽鋼制作2個槽鋼架，用于抬高直徑為273 mm鋼管的彎頭管段，以方便其滾動和磁力管道切割機的切割；槽鋼架的橫梁長度應大于DN250 mm彎頭的周長，以確保D273 mm彎頭管段能夠自由滾動一周，槽鋼架橫梁兩端設擋卡，以確保該管段不滾出槽鋼架，高度便于操作即可。

2.2 配重調整管的制作

把長約1.2 m的D 273 mm×8 mm短管一端加工成5.7°斜面，在另一端的平端焊接長約0.3 mm的D 273 mm×25.4 mm短管（利用工程余料），用于調整將要切割的90°彎頭的重量（命名為配重調整管），其中5.7°斜面一端應磨平和規整，見圖2，然后把該管段放置到槽鋼架上。

2.3 制作84.3°彎頭

（1） 把90°彎頭一端與D 273 mm×8 mm鋼管5.7°斜面一端點焊牢固，使用吊帶和倒鏈配合以防止焊偏。

（2） 用AUTOCAD放樣，得到90°彎頭制作成84.3°彎頭應切割的彎頭中線長度，并在90°彎頭兩側中線位置標記出來，作為切割時的初始點；將磁力管道切割機移動到適當位置，并把切割機割嘴對準切割時的初始點，開始按切割管道的方式切割；切割開始狀態及切割過程見圖3。

2.4 制作60°彎頭

制作60°彎頭與制作84.3°不規則彎頭不同，這是由于60°彎頭需要切割的彎頭段過大，弧度過大，且磁力管道切割機割槍延伸壁無法到達要求位置，導致無法切割，同時為減少制作D 273 mm管段工程量和節省材料，先按65.7°在90°彎頭上手工描線，用手工切割掉24.3°的彎頭段，并適當打磨手工割除的坡口，處理方式見圖4。

特殊處理的彎頭端與D 273 mm鋼管5.7°斜面一端點焊牢固，把磁力管道切割機割嘴對準圖4中線式切割線位置，以后的切割過程與制作84.3°不規則彎頭相同。

3 手工切割法與線式切割法的比較

在坡口切割效果方面，手工切割法因斷點較多導致坡口端面凸凹不平，給下一步的打磨帶來很大的工作量，而且打磨效果也不是十分理想；而線式切割法則可以做到坡口端面平齊，表面平整規則，表面不平點大大減少（一般為起始點位置1個）；從要求工人的熟練程度而言，手工切割方法需要熟練技工，線式切割法需要一般技工即可。

從切割時間角度比較，用手工切割方法放樣、描點到切割和坡口打磨至少需要2 h，線式切割法則基本上不需要放樣、描點，切割和打磨10 min即可完成。

從工人的勞動強度方面比較，因線式切割法相當于把圓周方向的坡口切割平面化，對工人的素質要求不高，且降低了氣割工人的工作難度和強度，切割出來的坡口規則，打磨時把切割時表層產生的氧化層打磨掉即可，所以大大降低了管鉚工人、切割工人和打磨工人的施工難度。

從質量、進度和運行成本看，不規則角度彎頭線式切割法都遠遠優于傳統的手工切割法。

4 推廣應用

上述不規則彎頭線式切割法只是針對碳鋼彎頭，對化工裝置中其他材質不規則彎頭，如不銹鋼、P91或其他高合金鋼，同樣可采用線式切割工藝，只要使用等離子切割機、磁力管道切割機、空壓機等設備的組合以及異種鋼點焊焊接即可，從而實現不銹鋼等高合金鋼管道坡口現場加工的最優化。

5 結束語

綜上所述，不規則彎頭線式切割法簡單易行，是一種可極大提高勞動效率、降低工人勞動強度、實現工程施工效益最大化的坡口加工新工藝，該方法在化工裝置工程施工中必將得到廣泛的應用。

[1] 王耀華，劉萬中，楊久榮.不銹鋼管道坡口加工的新方法[J].石油工程建設，2006，（6）：178-179.

Abstract:The ascending and descending liquid tube installation is a key and difficult matter in the construction of cracking furnace of ethylene facility because of high pressure grade,high design and operation temperatures,many bends and complicated installation angles.With the field construction case of cutting a D 273 mm×25.4 mm carbon steel bend into a 84.3°bend and a 60°bend,this paper illustrates the new processing of irregular bends and needed devices and tools,and compares the manual cutting method and wire cutting method.It provides new beveling experience for those irregular bends of different materials and with different specifications used in similar type petrochemical facilities.

Key words:petrochemical facilities;ascending and descending liquid tube;bends with irregular angles;beveling

（45）New Field Beveling Process for Bends with Irregular Angles

WANG Yao-hua（China Petroleum Sixth Construction Company,Guilin 541004,China），HE Yongzhong，TANG Zhi-yao

TG441.1

B

1001－2206（2011）02－0045－02

王耀華（1974-），男，河南商水人，工程師，1998年畢業于遼寧撫順石油學院，主要從事石油化工裝置現場安裝技術質量管理工作。

2010-06-22