【摘 要】長輸管道建設是目前國內(nèi)外比較廣泛采用的一種運輸方式，其優(yōu)點在于建設成本低、見效快、運輸能力強、不受外界干擾等。但是，如何在復雜條件下，受限空間內(nèi)鋪設大口徑管道將是施工中的難點和挑戰(zhàn)，在蜿蜒曲折的管道焊接中利用Miter Joint來彌補工藝安裝中的不足，這里具體探討Miter Joint在管道建設中的靈活應用。

【關鍵詞】Miter Joint；管道；應用

1.Miter Joint的作用和優(yōu)點

1.1 Miter Joint的作用

通常情況下，標準彎頭是我們在施工中比較常見的管件，在工藝管道安裝中最為常見的90°和45°彎頭。在長輸管道建設中遇到拐彎的地方可以進行現(xiàn)場加工冷彎管。冷彎管制作要求比較高，具體參數(shù)如下：

a.冷彎管彎曲半徑不小于40D，兩端直管段長度不小于2000mm。彎管時每次進尺量300mm。

b.允許極限偏差：

管端外徑Dmax-Dmin≦5mm；公稱壁厚減薄率≦2%；

彎曲角度誤差±0.5°；整根彎管的平面度不得超過15mm。

首先，由于冷彎管受到場地和設備的約束，加工要求比較高，容易造成管口橢圓度增大，不利于在受限空間內(nèi)施工。其次，在具體施工中標準彎頭也無法滿足現(xiàn)場需求，所以，在特殊地段往往需要非標準彎頭來連接。非標準彎頭原則上是由業(yè)主指定廠家進行加工制作來完成，由于數(shù)量大、訂貨周期長、受施工進度的限制往往不能及時到達施工現(xiàn)場。

綜上所述，如果以上兩種途徑都不能達到現(xiàn)場施工條件，可以尋求特殊方法來處理。Miter Joint（斜切口）是經(jīng)過管道工程師查閱規(guī)范、計算壓力管道強度以及應力分析后提出的一種行之有效的方法，并應用在中石化沙特冷水管線中。

1.2 Miter Joint優(yōu)點

Miter Joint優(yōu)點在于不受場地和地面設施影響，在需要避開大型設施和建筑物的管道建設中會因地制宜，不浪費管材和彎頭，節(jié)省經(jīng)濟成本，利用現(xiàn)有的標準角度彎頭進行整合達到所需角度。根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，待管溝開挖成型后，吊管下溝進行溝內(nèi)組對焊接。當遇到拐彎的地方，尤其是拐點落在石方段地區(qū)，不能直接用90°或45°彎頭連接時，需要管道工程師根據(jù)圖紙上給出的非標準角度進行角度整合計算。利用現(xiàn)有的90°或45°加工出大于或小于這兩種角度的彎頭，于是需要在CADSolidworks系統(tǒng)軟件中進行角度整合，精確計算出角度后在模板中放樣，并做出模具拿到現(xiàn)場進行斜切口。

2.Miter Joint的應用范圍和參數(shù)

以下將采用圖文并貌的方式進行詳細說明Miter Joint的應用范圍。

3.Miter Joint現(xiàn)場施工流程

3.1切除清理管道防腐層

使用砂輪磨光機切除防腐層以及外夾克HDPE，距離管口長度不小于200mm，待全部剝落管子防腐層和外夾克后用鋼絲刷、砂紙清理管子表面的雜質(zhì)，經(jīng)業(yè)主現(xiàn)場代表及專業(yè)監(jiān)理工程師同意后只需要用電動鋼絲刷清理打磨管外防腐層，使光管表面達到St3級。

3.2圓管彎頭放樣

目前采用一種圓管彎頭展開放樣新方法，即利用i維CADSolidworks系統(tǒng)軟件進行圓管彎頭展開放樣。該方法主要利用三維CAD軟件1：1快速生成彎頭的反向排列立體線架圖。然后由計算機快速測量出各節(jié)的母線實長j進而進行平面展開圖繪制。

圖1 Miter Joint Angle （35°≤a≤55°） ，其中a是施工圖紙中出現(xiàn)的拐點角度，如何達到現(xiàn)場的施工條件，前提是管溝已經(jīng)開挖成型，而且是受限空間不能向外擴展，于是采用角度整合的辦法，用45°彎頭兩邊接出短管，把兩個Miter Joint 口盡量留在兩個短管連接處，減小焊口錯邊量，方便現(xiàn)場對口。

圖2 Miter Joint Angle （a≤10°），其中a是圖紙中拐點角度，由于角度小于10°，所以不需要連接45°彎頭或90°來改變彎頭角度，只是將兩根管子連接處進行斜切口，切出我們需要的角度。

以上斜口均利用i維CADSolidworks系統(tǒng)軟件進行圓管彎頭展開放樣，斜口放樣模具緊貼光管勾畫出輪廓線進行切割下料。在計算機輔助設計三維CAD應用越來越廣泛的今天，該方法是值得推廣應用的一種新的立體放樣模式，極大地地高了現(xiàn)場口Miter Joint的任意角度加工效率，為施工節(jié)省了大量人力、物力。

3.3斜口切割

火焊進行斜口切割并打磨坡口，由于人工切割斜口技術要求比較高，首先需要放樣精確無誤，然后讓手法比較熟練的火焊工按照放樣好的輪廓線進行切割下料，切割余量不小于5mm，用來打磨坡口。

3.4組對焊接

Miter Joint必須使用外對口器進行組對，焊接應符合下列規(guī)定：a.下向焊應符合《管道下向焊接工藝規(guī)程》SY/T4071的規(guī)定；b.根焊必須熔透，背面成型良好。根焊完成后，焊工應仔細檢查是否有裂紋，如有裂紋，應消除后重焊；c.焊條接頭點，應略加打磨，相臨兩層的焊條接頭點不得重疊，應錯開20mm以上；d.焊接過程中，應注意控制層間溫度，當層間溫度低于規(guī)定要求時，應重新加熱；e.每遍焊完后應認真清渣，除去表層氣孔、夾渣等缺陷，砂輪粉末也應清除；f.使用的焊條直徑、焊接極性、電流、電壓、焊接速度、運條方法等應符合下列的要求：

焊接參數(shù)

層數(shù)焊材直徑極性方向電流（A）電壓（V）焊速（（L/min））

打底E60103.2直反下65～9525～3210～20

熱焊E7010-P14.0直正下110～14025～3415～25

填充E7010-P14.0直正下110～14025～3415～25

蓋面E7010-P14.0直正下110～13025～3014～24

焊縫焊完后用銼刀將其表面焊渣和飛濺清除干凈。

3.5無損檢測

焊接完的Miter Joint 經(jīng)過射線檢測，拍片合格率和正常管段一樣，不會因為斜口的組對出現(xiàn)探傷缺陷。由于Miter Joint切除角度比較小，焊口能夠平滑過渡，所以輸送介質(zhì)不會出現(xiàn)紊流和段塞流。

3.6防腐保溫

Miter joint作為非彎頭口安裝收縮套時，先將熱縮套挪到補口位置，調(diào)整收縮套兩端搭接長度，使其均勻搭接，熱收縮套與主體防腐層的搭接寬度≥100mm。

3.6.1加熱熱收縮（套）帶。a.采用專用液化氣火焰噴槍，調(diào)好火焰長度和溫度，以火焰不冒黑煙為宜；b.由兩人對稱從中間沿環(huán)向快速擺動火焰進行加熱，逐漸向端部移動，加熱收縮過程中，不斷排擠干凈套內(nèi)空氣，以免產(chǎn)生氣泡；c.熱縮帶安裝加熱時，先進行縱向接縫及固定片加熱，火焰軸向擺動，并擠出空氣，其它操作同熱縮套，熱縮帶軸向縫有固定片固定；d.加熱火焰不可對準一點長時間噴烤，以免燒壞烤焦聚乙烯基層，發(fā)生碳化現(xiàn)象；e.熱收縮套（片）收縮后，表面達到光滑平整，無皺折、氣泡，涂層兩端坡角處與收縮套（片）貼合緊密，所有接縫處有粘膠均勻溢出。

3.6.2外觀檢查。a.補口處光滑平整、無皺折、鼓泡，涂層兩端坡角處與熱收縮帶貼合緊密；b.同向環(huán)向縫及固定片接縫均被粘膠充滿溢出；c.表面無燒焦碳化現(xiàn)象。

4.結束語

長輸管道建設目前已經(jīng)進入快車道，如何在市場競爭激烈的今天承攬到大型國際化EPC項目將是我們未來發(fā)展的風向標。沙特冷水項目PMT管理團隊發(fā)展自身優(yōu)勢，集思廣益，在施工中不斷探索新的研究課題，不斷解決項目中存在的疑難雜癥，優(yōu)化施工方案。Miter Joint作為項目上比較典型的成功案例值得進一步推廣和應用。