隨著石油天然氣運輸量快速增長，長輸管道的維檢修作業(yè)頻率大幅增加[1]。在檢修換管施工過程中，快速而又準確的換管作業(yè)必不可少[2-3]。筆者介紹一種紅外線連頭對口裝置，分析其在換管施工中的優(yōu)點，以期取代傳統(tǒng)的連頭對口測量方式。
1 紅外線連頭對口裝置及其優(yōu)點
1.1 裝置組成及原理
紅外線連頭對口裝置由安裝基板、轉(zhuǎn)向球、轉(zhuǎn)向球壓板和可調(diào)節(jié)支腿組成（圖 1）。四個可調(diào)節(jié)支腿等間距裝在圓形安裝基板四周。安裝基板與轉(zhuǎn)向球壓板之間設(shè)置有小孔，轉(zhuǎn)向球安裝在兩者之間，用螺栓連接。固定軸一端放置紅外線發(fā)射或接收器，另一端連接轉(zhuǎn)向球。固定軸內(nèi)部安裝轉(zhuǎn)動軸以使得其上連接的弓型直角尺可以通過旋轉(zhuǎn)劃線。
裝置原理是：紅外線發(fā)射（接受）器、固定軸和轉(zhuǎn)向球處在同一條線上。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向球可以調(diào)整紅外線發(fā)射器對準接收器；轉(zhuǎn)動固定軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸，利用弓型直角尺畫出的橢圓截面與固定軸垂直；轉(zhuǎn)向球被可調(diào)節(jié)支腿固定在長輸管道截面的圓心處，使得兩端管口處的圓心位于固定軸所在的直線上。
1.2 裝置優(yōu)點
（1）原理簡單操作便捷?，F(xiàn)場只需將可調(diào)節(jié)支腿調(diào)整到位，即保證轉(zhuǎn)向球位于管口的圓心處，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向球使紅外線接收器接收到發(fā)射器發(fā)射的紅外線，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動軸利用弓型直角尺劃線，測量兩截面之間距離即可準確得出換管所需下料長度。整個操作過程便捷，易被掌握。
（2）測量精度高。測量過程依靠轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動軸和固定在上面的弓型直角尺劃線，避免傳統(tǒng)測量方式需人工等分劃線和度量帶來的人為誤差，明顯提高了連頭對口測量精度，可保證準確下料，保障施工質(zhì)量。
（3）適用于不同施工環(huán)境。受地形因素影響，換管段和原管道不一定處于同一水平面內(nèi)，存在水平和縱向的偏差夾角。傳統(tǒng)測量下料是利用特殊的來回彎計算方式實現(xiàn)精準下料，但是對施工人員操作技術(shù)要求高，稍有不慎就需要重新下料，帶來大量材料浪費，延誤工期。該紅外線裝置適用于不同施工環(huán)境，不論管道處于水平還是傾斜位置，只需一次測量即可快速準確得到下料數(shù)據(jù)，且切口為直口，為之后焊工進行焊接作業(yè)創(chuàng)造了良好條件，保證組對精確，縮短施工時間。
2 應(yīng)用過程及結(jié)果驗證
現(xiàn)場使用時，首先將紅外連頭對口裝置安裝在兩段長輸管道管口的圓心處，紅外線發(fā)射器與安裝在另一端管道的紅外線接收器相對。調(diào)整轉(zhuǎn)向球使紅外線直接照射在接收器上，固定紅外線發(fā)射器和接收器，使兩端管道管口圓心處在同一條直線上。分別在兩端管道使用弓型直角尺畫出切割標記線，標記線圍成的圓形平面與紅外線相垂直，測量兩個平面之間的距離，即得出下料長度。該裝置經(jīng)揭陽維搶修隊用于DN 800閩粵支干線工程和揭陽分輸站改擴建工程中，與傳統(tǒng)連頭對口測量方式對比（表 1），結(jié)果表明，使用該裝置能夠降低下料誤差，明顯縮短施工時間。
3 總結(jié)
油氣管道在鋪設(shè)及維修過程中，快速準確的連頭作業(yè)能夠減少損失，保障管線安全運營。紅外連頭對口裝置避免了傳統(tǒng)測量方式由于連頭之間距離比較遠而出現(xiàn)粉線自重下墜等問題導(dǎo)致的測量誤差，提高了下料精度和作業(yè)效率，將取代傳統(tǒng)連頭對口測量方式。
參考文獻：
[1] 崔嘉，王帥，母明，等.大口徑長輸管線停輸連頭特殊來回彎下料方法探討[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量， 2017， 37(10)： 98-99.
[2] 孫曉宇.強化石油天然氣長輸管線安全管理建設(shè)思考[J].化工管理， 2020(12)： 99-100.
[3] 肖強.淺談長距離輸氣管線的技術(shù)管理[J].中國化工貿(mào)易， 2019， 11(29)： 47.
