建筑施工技术 低温环境影响野外长输管道施工的因素与施工技术分析
时间：2019-04-20 03:15:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：低温环境下，管道施工会出现多种与常温施工不同的情况。在施工中应注意对当地的情况进行细致分析，并针对低温的负面影响采用多种针对性的防护措施，消除低温对管道施工的影响，在施工的整个过程中将低温的影响降至最低，这样才能保证在野外低温环境下施工的安全性与质量提高。
关键词：低温环境,管道施工 , 负面影响 , 克服措施 ,保护手段
Abstract: the low temperature environment, pipeline construction will appear with a variety of different conditions in normal temperature construction. In the construction of local, attention should be paid to the detailed analysis, and the negative effects in the low temperature using a variety of specific protective measures to eliminate the influence of low temperature on pipeline construction, in the whole process of construction of the influence of the temperature will fall to lowest, so that we can guarantee in the wild low temperature environment to enhance the quality and safety of the construction.
Key words: low temperature environment, pipeline construction, negative effects, overcome measures to protect the means
中图分类号：TQ639.2文献标识码：A文章编号：
一、低温野外环境中管道施工与常规施工差异分析
低温野外施工会遇到与常温施工不同的环境因素影响，具体情况如下：首先，常温施工中管沟的开挖较为容易，布置管线与焊接后再开始开沟；而低温环境下土层与岩层都需要爆破才能开沟，且速度要快否则就会再次冻结。其次，管道运输与布置时应防止降雪进入到管道内部影响施工；第三，焊接工艺差异，低温环境下施工必须采用特殊的工艺措施才能满足低温环境野外焊接的需求才能保证焊接的质量，尤其是预热与焊接温度保护尤其特殊的需求；第四，管道防腐与下沟作业，低温状态下防腐材料必须考虑保温与防腐的双重效果。下沟的时候也应注意管道在低温中韧性变小而脆性增加，以此应考虑下沟设备与环境温度；第五，回填施工，低温环境导致土质坚硬，容易造成防腐层的损伤，因此应控制回填土的粒径。
二、低温野外环境下长输管道的施工要点分析
1、开沟施工技术
在低温环境下所有的开沟作业都需要进行爆破施工，应注意对冻土厚度的现场勘测，并测定土质；其次现场施工中应采用合理的机具与施工工艺。如冻土的厚度小则利用松土器先施工，然后在挖掘；如冻土厚度大则利用爆破的方式松动土层，然后在使用挖掘机作业；如果在施工中需要填方施工，则每一个铺土层厚度应有所增加，预留的沉陷量也需要增加；施工中为了防止管沟在铺设前冻结，应在基底预留一定厚度的松土层有条件的可以加盖保温材料。
2、管道布置
布置管线的时候主要应对管口进行防护，一方面是防止砂土进入到管道，一方面是防止降雪进入管道；同时设置管墩不要使用含有冰雪的土块。
3、低温焊接技术
低温环境下对焊接技术的要求较高，为了提高管道铺设的质量，应做到以下几个方面：
3.1管道接口处理：在对接前应对管外距离管口1m范围内的冰冻情况进行处理，并对距离管口100mm范围内进行清理，并利用钢丝刷或者电动打磨设备打磨，去除氧化层，同时将管口内侧的50mm范围进行清理；随后利用加热工具对管口附近500mm的范围进行加热，并去除管壁内形成的水汽，预防焊接缺陷。
3.2管口对接与焊接方法选择：对接过程中应采用两台设备吊装并对接，管口对接应防止强力组对，管口组对最好采用对口装置完成。野外施工应根据具体的环境进行焊接工艺选择，一般可以按照地形划分，比较平坦的位置采用沟上焊接，然后下沟；而特殊的地段应采用沟下焊接完成。
3.3加热设备应用：管道的焊接必须经过加热，可以采用带有电磁感应加热带的加热装置对管口的焊接位置进行加热和保温。因为电磁感应加热装置的体积较小因此在野外使用较为经济可靠，且寿命长操作让人满意，输出能量可以利用简单的调控按钮进行控制，同时加热装置本身并不发热，因此不会影响焊接。电子加热带使用时将两个加热带分别固定在组对的两个端，固定后利用焊接电压进行加热即可。因为环境温度较低，容易造成焊缝周围冷却速度过快，从而影响焊缝的力学性能，所以在施工中应提高预热的温度，但是不应大于170℃，预热的宽度通常在100mm内，大于70mm。
3.4温度测定与填充、盖面：为了控制低温对散热的影响，在对焊接口预热的时候应以上限为标准，温度控制采用红外线测量装置，按照圆周均匀分布，保证测温准确；如果测量焊道层面温度，其温度不能达到标准时，应利用加热装置再次加热，满足要求后再焊接；每一个焊道应持续焊接，在固定休息时间前应保证焊接厚度达到壁厚的一半，同时采用保温缓慢冷却的方式保护。再次焊接的时候应对焊缝两侧距离500mm范围内进行再次预热，达到50℃以上，然后清理出现的水汽，再利用加热带进行加热，到焊接标准后，方可进行下一步焊接。
3.5焊接后保温控制：焊道焊接完成后，就应利用火焰加热到80℃以上的岩面保温被进行包裹，这是为了达到保温并缓冷的效果。
4、焊接材料的选择
根据具体的情况采用的焊接材料也不能完全相同，如根据焊接接口的情况，在同等条件下采用低氢型焊接材料可以有效的降低裂缝的出现。因为对于二氧化碳焊接与混合气体保护焊接而言，金属的扩散氢含量较低，只是相当于超低氢药皮焊条的扩散量。所以选择二氧化碳保护实心焊丝作为管道根焊的焊接材料，而混合气保护药芯焊丝作为焊接材料可以大大降低焊缝中出现扩散氢的情况。
5、低温防腐措施
在野外低温环境下，管道防腐应遵循补口的相关规范，为了减少热量的流失，防腐工作应在设置的防风棚中完成，采用环形火焰加热其对防腐接口进行加热，这样做是为了保证其加热均匀，还可以提高防腐的效果。防腐措施完毕后也应进行保温处理。
6、下沟作业
下沟作业中可以采用周期作业与连续作业两种，为了下沟的安全性通常低温环境下采用周期性施工的措施。施工时应做好防滑措施，吊管机行走的地面应进行防滑处理。如果环境温度很低超过标准，应停止施工。
7、回填施工
冬季施工时环境温度较低，开挖的土方多为冻土，且大小不够均匀，质地坚硬。如果利用土方回填则会直接导致管道防腐层的损坏，因此在回填的时候应先进行小粒径回填，然后再进行大粒径回填。先回填5-10cm小颗粒土，其厚度大于30cm；然后再进行大粒径回填，回填后应保证沉降垄高在地表1m以上。
三、结束语
在野外低温环境下的长输管道施工，在做好技术控制同时还应做好防冻措施。即对施工人员和设备的防冻保护。为了保证取暖，防护工作人员避免冻伤的情况出现，应在工地配置暖房或者暖车等，并准备必须的劳保用品，如护膝、护腰等，防寒祛风的用品。
低温环境机械设备的工作效率会降低，容易出现油路的堵塞与燃油结蜡、部件冻裂等情况，应采取必要的措施进行防护。如提前安装低温辅助装置（低温启动系统），使得机械设备在低温环境下正常启动；配置耐低温的缆线、油路等为设备提供能源；根据当地气温的改变及时更换液压油、防冻液等材料；利用吊装设备的尾气热量为自身的液压系统或者油料箱等加热也是一种常见的措施；对口器安装干燥装置，吸收对口器运行时产生的水汽，以此防止液压和行走装置出现冻结的情况；如果环境温度低于-25℃，此时应对夜间停工的设备进行间歇性启动设置处在发热状态，防止温度过低而造成启动困难；使用各种加热装置对电子器件和精密设备进行保温；并利用加热装置对气瓶进行加热，要提高液化气和保护气体的利用效率。
综合来看，在野外低温环境下进行长输管道施工，其核心的思路就是针对低温情况下各种可能出现的问题进行防护和针对性调整，让整个施工过程在可控的范围内，这样才能保证施工的顺利进行与质量的提高。
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
