高壓水清洗技術(shù)在海底管道維修中的應用

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1、26石油l程建設2013年8月嵩壓水清洗穰蠢在海藏管遭罐修串赫應用陳勇,潘東民,鄧平,張大偉,欒濤,韓長安(海洋石油工程股份有限公司,天津300451)摘要:在對海底管道進行維修之前.通常需要清理管道外敷的混凝土防護層和防腐層。文章介紹了國內(nèi)近年來在海底管道維修中開始使用的高壓水清洗技術(shù),包括高壓水清洗系統(tǒng)的組成、高壓水噴嘴的種類和選型,以及高壓水清洗系統(tǒng)在海底管道維修中的具體應用方法和操作注意事項。關鍵詞:高壓水清洗;海底管道維修;防腐涂層;混凝土防護層doi:l0.3969/j.issn.1001

2、-2206.2013.04.007.0引言海底管道維修之前.需要清除其表面的混凝土防護層和防腐涂層。在以往施工作業(yè)中.一般采用液壓鎬、風鎬、圓盤鋸等設備來清除,但限于這些手動工具的功能,其操作力度、角度不易控制,尤其在能見度低或受涌浪影響的情況下.極易造成海底管道母材表面深淺不一的劃傷.對后續(xù)管卡或機械連接器等水下連接件的安裝和密封效果造成嚴重影響近年來.逐漸引進了高壓水清洗技術(shù)對海底管道涂層進行清理。克服了以上缺點.清理過程均勻、可控.不傷母材。清理效率顯著提高,較好地圖1高壓水清洗系統(tǒng)組成滿足了海

3、底管道維修項目的施工要求1高壓水清洗系統(tǒng)介紹為20305FDB的設備.其工作壓力138MPa.流量高壓水清洗技術(shù).是一項將普通常壓水通過高87L/min,主要包括康明斯柴油機、NLB水泵、高壓柱塞泵加壓到幾十至數(shù)百兆帕.而后通過特殊設壓軟管、水槍、旋轉(zhuǎn)噴頭、噴嘴等部件,已多次計的噴嘴(噴孑L直徑一般只有0.4~2.5mm),以極應用于海底管道維修項目高的速度(30750m/s)噴射出,借助這股高能2高壓水清洗系統(tǒng)噴頭種類及選型量水流強大的沖擊力和水楔作用,直接剝離、沖刷(1)標準噴頭(見圖2)。標準噴

4、頭用于常規(guī)物體內(nèi)壁或外表面,達到清洗、剝離防護和防腐層清洗項目.噴頭只有一個出水孔.0。噴嘴可產(chǎn)生等目的的技術(shù)高壓水清洗技術(shù)具有清洗成本低、高沖擊力的直射水流.而15。噴嘴可提供15。的扇速度快、清洗效率高、不損壞被清洗物、應用范圍形噴射流.清洗的覆蓋范圍更大.可以清除覆蓋層廣、不污染環(huán)境等特點_l_。高壓水清洗系統(tǒng)包括動較薄、面積較大的疏松物質(zhì)力端、高壓水發(fā)生裝置、高壓軟管、噴頭噴嘴及系(2)旋轉(zhuǎn)噴頭(見圖3)。陸上工程常用氣動統(tǒng)控制部分.如圖1所示旋轉(zhuǎn)噴頭.而水下工程常用自動旋轉(zhuǎn)噴頭。自動旋目前.

5、國外制造高壓水清洗系統(tǒng)設備的廠家轉(zhuǎn)噴頭內(nèi)置兩個0o噴嘴。它利用高壓水的能量實主要有NLB、GardnerDenver等海洋石油工程股現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn).從而將噴頭的作業(yè)面從線拓展到面.份有限公司于2010年購進了一臺NLB公司型號而且在產(chǎn)生正向沖擊力的同時產(chǎn)生切向剝層力.因第39卷第4期陳勇等:高壓水清洗技術(shù)在海底管道維修中的應用29值得注意的是.由于雙噴頭同時出水。出口流量增大.在高壓水清洗系統(tǒng)功率不變的情況下.噴嘴出口壓力必然降低為了保證清洗效果??梢圆捎幂^小口徑的噴嘴.而不可盲目通過提高高壓水清洗系統(tǒng)發(fā)

6、動機的轉(zhuǎn)速來提高工作壓力l100倍嘴徑f靶距5高壓水清洗系統(tǒng)操作注意事項●——————————————(1)高壓水清洗系統(tǒng)因其水射流速度快、壓圈1O高壓水射流打擊力一靶距曲線力大.對人身體具有潛在危險_3_國內(nèi)高壓水射流由于高壓水清洗系統(tǒng)的額定流量并不高.以安全管理標準主要包括JB8526—1997《高壓水射20305FDB型高壓清洗機為例.流量為87L/min.流清洗作業(yè)安全規(guī)范》和GB20826—2007《潛水員每小時僅耗水5.22t.如果不得已使用海水作為介高壓水射流作業(yè)安全規(guī)程》,這些標準中提

7、到:要質(zhì).必須在每天作業(yè)完成后使用淡水沖洗水泵內(nèi)按照廠家的要求使用噴槍.不得自行改造:作業(yè)部,以確保無海水殘留在水泵內(nèi)。時使用手持噴槍的人員其身體應該至少遠離噴嘴(4)在安裝噴嘴之前先低速運行使系統(tǒng)內(nèi)部1200mm若用繩索、綁帶或其他人工手段將扳的殘渣等排出,然后安裝噴嘴,從低壓(3.45MPa機鎖在“開”的位置.一旦發(fā)生緊急情況時將不以下)開始操作.并且要緩慢地增加壓力直到所能立即釋放.這屬于極端危險的做法.在任何情需壓力.停機時要先卸掉壓力況下都不允許這樣做參考文獻:(2)關于噴嘴與物體表面的最佳

8、距離。在中[1]薛勝雄,黃汪平,陳正文,等.高壓水射流技術(shù)與應用[M].北京:機國職業(yè)安全健康協(xié)會水射流技術(shù)專業(yè)委員會的械工業(yè)出版社.1998.《執(zhí)業(yè)資格培訓教材》中給出了經(jīng)驗曲線(見圖[2]孟春暉,張博蓉,孫世德,等.高壓水射流清洗油管技術(shù)[J】.石油工程建設,2001,27(4):5O一51.1O).其為水射流沖擊物體的作用力與噴嘴至物體[3]張國光.高壓水射流與潛水員水下作業(yè)安全研究[J1.海洋工程,表面的距離(靶距)的相對關系,顯示當靶距約200

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