一种柔性复合管快速施工装置及施工方法

摘要

本发明公开了一种柔性复合管快速施工装置及施工方法，属于油气田集输用管快速施工技术领域。本发明公开的柔性复合管快速施工装置，在动力车的前端设有管沟开挖装置，后端设有机械臂，机械臂的末端设有回填装置；柔性复合管的自由端与机械臂相连，能够通过机械臂定位至管沟。设置采用犁入式机械开挖装置，能够同时完成管沟开挖、管线铺设及管沟回填作业，从而较大程度地提高施工效率及节省人工。本发明公开的柔性复合管快速施工方法，操作简单，大大缩短了施工时间，较大程度地提高了施工效率。

权利要求

1.一种柔性复合管快速施工方法，其特征在于，基于施工装置进行快速施工；所述施工装置，包括动力车(3)，在动力车(3)的前端设有管沟开挖装置(1)，后端设有机械臂(6)，机械臂(6)的末端设有回填装置(7)；柔性复合管(5)的自由端与机械臂(6)相连，通过机械臂(6)定位至沟底；

施工方法，包括以下步骤：

1)动力车(3)行驶至预铺设管线线路，管沟开挖装置(1)开始作业，在每条柔性复合管(5)的安装起始点和安装终止点挖出基坑；

2)动力车(3)单向行驶过程中，按需求深度挖出管沟，同时，在机械臂(6)的定位下，将柔性复合管(5)置于管沟沟底；

3)在动力车(3)的牵引下，利用回填装置(7)对已经铺设了柔性复合管(5)的管沟完成回填；

4)在基坑内完成相邻两个柔性复合管(5)接头制作及管道连接；

5)在完成连接后进行管道试压，试压合格后进行基坑回填，完成柔性复合管的施工作业。

2.根据权利要求1所述的柔性复合管快速施工方法，其特征在于，在动力车(3)上设有三角架，在该三角架上固定有用于收放柔性复合管(5)的管盘(4)，管盘(4)上设有转速调节装置；通过该转速调节装置控制管盘(4)在三角架上的转速，使柔性复合管(5)的放线速度与动力车(3)的行驶速度同步。

3.根据权利要求1所述的柔性复合管快速施工方法，其特征在于，回填前后在各作业坑和拐点复合管连接处安装标识点。

4.根据权利要求1所述的柔性复合管快速施工方法，其特征在于，所述预铺设管线线路是按油田地面集输管线安装规定宽度，清理管线穿越地段地面，达到动力车(3)通行及作业要求。

说明书

一种柔性复合管快速施工装置及施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于油气田集输用管快速施工技术领域，具体涉及一种柔性复合管快速施工装置及施工方法。

背景技术

[0002] 为了缓解油田腐蚀问题，非金属管道作为解决地面集输管网腐蚀问题的一个有效途径，在一些新建工程和改扩建工程中已得到越来越广泛的应用。其中最为典型的代表即为柔性复合管，也称为可盘绕式增强热塑性塑料复合管或连续复合管等，典型产品结构为三层。柔性复合管不但具有传统非金属管耐腐蚀、输送阻力小等特点，而且具有柔性好、单根长度可达数百米、接头少和安装快捷等特点。

[0003] 目前国内油田柔性复合管施工依照SY/T 6662.2-2012《石油天然气工业用非金属复合管第2部分：柔性复合高压输送管》以及SY 4200-2007《石油天然气建设工程施工质量验收规范通则》等标准执行。施工方法基本上都采用分步法完成，大致包括管沟开挖、布管、管道连接、管道敷设、管道清扫试压、管道补扣和管道回填等步骤。其中管沟开挖和回填采用挖掘机挖出，剩余步骤大多采用人工或半机械化方式完成。通过传统方法施工不仅耗费大量人工，而且效率低下。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种柔性复合管快速施工装置及施工方法，该施工装置结构设计合理，操作简单；该方法机械化作业程度高，能够有效提高施工效率，节省人工。

[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现：

[0006] 本发明公开了一种柔性复合管快速施工装置，包括动力车，在动力车的前端设有管沟开挖装置，后端设有机械臂，机械臂的末端设有回填装置；柔性复合管置于动力车上，且柔性复合管的自由端与机械臂相连，能够通过机械臂定位至管沟。

[0007] 在动力车上还设有用于收放柔性复合管的管盘。

[0008] 动力车上设有三角架，管盘固定在该三角架上。

[0009] 管盘上设有能够调节放线速度的转速调节装置。

[0010] 柔性复合管与机械臂相连处设有定位卡槽。

[0011] 管沟开挖装置与动力车通过能够调节长度的伸缩链线相连。

[0012] 本发明还公开了一种柔性复合管快速施工方法，基于施工装置进行快速施工；所述施工装置，包括动力车，在动力车的前端设有管沟开挖装置，后端设有机械臂，机械臂的末端设有回填装置；柔性复合管的自由端与机械臂相连，通过机械臂定位至管沟；

[0013] 施工方法，包括以下步骤：

[0014] 1)动力车行驶至预铺设管线线路，管沟开挖装置开始作业，在每条复合柔性管的安装起始点和安装终止点挖出基坑；

[0015] 2)动力车单向行驶过程中，按需求深度挖出管沟，同时，在机械臂的定位下，将柔性复合管置于管沟沟底；

[0016] 3)在动力车的牵引下，利用回填装置对已经铺设了柔性复合管的管沟完成回填；

[0017] 4)在基坑内完成相邻两个复合柔性管接头制作及管道连接；

[0018] 5)在完成连接后进行管道试压，试压合格后进行基坑回填，完成柔性复合管的施工作业。

[0019] 优选地，在动力车上设有三角架，在该三角架上固定有用于收放柔性复合管的管盘，管盘上设有转速调节装置；通过该转速调节装置控制管盘在三角架上的转速，使柔性复合管的放线速度与动力车的行驶速度同步。

[0020] 回填前后在各作业坑和拐点复合管连接处安装标识点。

[0021] 所述预铺设管线线路是按油田地面集输管线安装规定宽度，清理管线穿越地段地面，达到动力车通行及作业要求。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

[0023] 本发明公开的柔性复合管快速施工装置，在动力车的前端设有管沟开挖装置，后端设有机械臂，机械臂的末端设有回填装置；柔性复合管的自由端与机械臂相连，能够通过机械臂定位至管沟。设置采用犁入式机械开挖装置，能够同时完成管沟开挖、管线铺设及管沟回填作业，从而较大程度地提高施工效率及节省人工。

[0024] 进一步地，管道开挖装置能够根据需要的宽度和深度进行挖掘，满足不同的开挖需求，使用范围广。

[0025] 进一步地，在动力车上还设有用于收放柔性复合管的管盘，动力车上设有三角架，管盘固定在该三角架上，且管盘上设有用于调节放线速度的转速调节装置，能够通过控制管盘在三角架上的转速，以保证放线速度与动力车行驶速度同步。

[0026] 进一步地，柔性复合管与机械臂相连处设有定位卡槽，具有扶正、定位管材的作用，使管材能下放到挖好的管沟中。

[0027] 基于上述公开的施工装置，本发明公开的柔性复合管快速施工方法，操作简单，大大缩短了施工时间，较大程度地提高了施工效率。

附图说明

[0028] 图1为本发明的柔性复合管快速施工装置结构示意图。

[0029] 其中，1为管沟开挖装置；2为伸缩链线；3动力车；4为管盘；5为柔性复合管；6为机械臂；7为回填装置。

具体实施方式

[0030] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

[0031] 参见图1，本发明公开的一种柔性复合管快速施工装置，包括动力车3，在动力车3的前端设有管沟开挖装置1，后端设有机械臂6，机械臂6的末端设有回填装置7；柔性复合管5置于动力车3上，且柔性复合管的自由端与机械臂6相连，通过机械臂6定位至沟底。

[0032] 优选地，在动力车3上还设有用于收放柔性复合管5的管盘4，动力车3上设有三角架，管盘4固定在该三角架上。管盘4上设有用于调节放线速度的转速调节装置。

[0033] 优选地，管沟开挖装置1与动力车3通过能够调节长度的伸缩链线2相连。从而调节管沟开挖装置1的高度，以满足要求开挖深度。柔性复合管5与机械臂6相连处设有定位卡槽，具有扶正、定位管材的作用，使管材能下放到挖好的管沟中。

[0034] 本发明公开的一种柔性复合管快速施工方法，配置有管道开挖装置1及回填装置7，装载有管盘4的动力车3在预铺设管道的线路上驶过。同时完成管沟开挖、管线敷设及管沟回填作业。

[0035] 预铺设管道线路需按油田地面集输管线安装规定宽度，清理管线穿越地段地面，达到车辆通行及作业要求。

[0036] 动力车3行驶过预铺设管线线路，管沟开挖装置开始作业，通过移动管沟开挖装置1与动力车3相连的伸缩链线2调节开挖装置的高度，以满足要求开挖深度。另外，管沟开挖装置1的宽度可调节，从而满足要求管沟宽度。

[0037] 动力车3行驶过预铺设管线线路，动力车3装载的管盘4开始放线作业。管盘4具有可控转速调节，通过控制管盘4在三角支架上的转速，以保证放线速度与动力车行驶速度同步。

[0038] 动力车3行驶过预铺设管线线路，在开沟的同时，柔性复合管5即在机械臂6定位下被置于沟底。

[0039] 动力车3行驶过预铺设管线线路，当柔性复合管5铺设到管沟底部后，利用回填装置7在动力车3牵引作用力下，完成管沟回填与管垄成形作业。回填时在复合管分段连接处需预留，不得回填，以备试压时观察。

[0040] 在柔性复合管5的接头位置处留有较大基坑，方便管道接头制作与管道连接作业。在完成连接后进行管道试压，试压合格后进行基坑回填。

[0041] 回填前后在各作业坑和拐点复合管连接处安装永久标识点：地面立水泥牌，地下须在管道接头上捆绑PE标识带1.5米并记录GPS坐标。

[0042] 以下以两个具体的实例进行解释说明。

[0043] 实施例1

[0044] 芳纶纤维增强PE-RT型柔性复合管(规格为DN100PN4MPa)快速施工2km，包括以下步骤：

[0045] (1)作业面扫线：按油田地面集输管线安装规定宽度，清理管线穿越地段地面，扫线宽度为6m，达到车辆通行及作业要求；

[0046] (2)在管道安装起始点和单条管线终止点开挖底部大小为2m*2m、深度为1.2m的基坑，本次共用管线4盘，每盘500m，因此共挖基坑5个；

[0047] (3)快速施工装置调节：调节开挖深度到1.2m，宽度至0.5m；

[0048] (4)快速施工作业：控制动力车前进速度和管盘放线速度为15km/h，单向行驶至该盘管线全部铺放完成；

[0049] (5)管道连接：在提前挖好的基坑内完成两个柔性复合管接头制作及管道连接，接头为扣压式金属螺纹连接；

[0050] (6)重复(2)～(5)步骤，完成剩余管道铺设；

[0051] (7)管道清扫试压：管道清扫后进行水压试验和严密性试验，水压试验压力为6Mpa，试压时间为24h；

[0052] (8)二次回填：待试压合格后回填接头外露处的基坑位置，并在连接处安装永久标识点。

[0053] 实施例2

[0054] 涤纶纤维增强PE-RT型柔性复合管(规格为DN80PN2.5MPa)快速施工0.8km，包括以下步骤：

[0055] (1)作业面扫线：按油田地面集输管线安装规定宽度，清理管线穿越地段地面，扫线宽度为6m，达到车辆通行及作业要求；

[0056] (2)在管道安装起始点和单条管线终止点开挖底部大小为2m*2m、深度为1.2m的基坑，本次共用管线1盘计800米，因此共挖基坑2个；

[0057] (3)快速施工装置调节：调节开挖深度到0.5m，宽度至0.4m；

[0058] (4)快速施工作业：控制动力车前进速度和管盘放线速度为25km/h，单向行驶至该盘管线全部铺放完成；

[0059] (5)管道连接：在提前挖好的基坑内完成两个柔性复合管接头制作及管道连接，接头为扣压式金属螺纹连接；

[0060] (6)管道清扫试压：管道清扫后进行水压试验和严密性试验，水压试验压力为3.75MPa，试压时间为2.5h，严密性试验压力为2.5MPa，试压时间为24h；

[0061] (7)二次回填：待试压合格后回填接头外露处的基坑位置，并在连接处安装永久标识点。