国内外管道开孔机应用情况

1、国内外管道开孔机应用情况找込匸具足齐种交嘘运输方武蚌实现旅客、物顼#地转秸的必軽杲作"的込输时象可叹恨懈其貝体矍集选择令适的运報工具与坯童方式.无蚀是何种壇H工具.安全可馳罐行，是煤适妊输杨诵的前提.栽运匚具运用】:程是一门赛学科交叉的学科.主要研兜隸运L貝运行品安仝和脸测纨修等理论和技术.其中对載远1:貝实施的淮修诂功.期址在披远1貝性川过程中发生故障时所进行的修复活动甌着在AM前采取的预防措售运工具恢負或者保持其规定蛾态丄木喋理所件惟幌技术1町究以及设祥的开戏硏窕主弧面向一种将殊的乂通屉输方式一一油兀評逍远输.住出射炳许逍作为一神远披l毘输迢曲油、天秋r,比说品油習能谧和轿的过程

2、中.融盘皆饪老化、卿蚀战闻、外界第三打破坏尊悄况的既生*在段讦號离婴进行畝线,更撫故障育段以及加装管线设备股获他预悶炸樂护抢修作业.车辅.船瞬人飞机等通过龜话工t汀I身的运功尖现远输对編的运输使川背逍远输物览.背逍绘静止的它肚过揄迖设禺卫妙货物.便z通过曾道滴向目的地.所以，骨道运输颯明黑的特点是运输的不间斷性.为了保持醫道疑输的富种待性，在恃道堵行过程中对帕廉姣实箱蝇修匸件时.II前逐用种机常化改造懐蚁技求一一油q营逬带汗不停输开孔封堵技和'J.根据谏抢术【:艺的需监-施I：过稈4拓耍_种能第在钢炳诗道I：开孔的专用机具和刀具.诗逋幵孔帆足岡右仃油石比行业讦逋區输的览展而产牛的种输怎

3、讦逍壇枪桂杉用札械住待主陞屁用f钢炳输谴酋道卅普输带内爪悄况下在酋您匕相贯开扎*片诗逋实施幵扎町厲通汕艺种厅式尖观.tnj：e实藏证駅：对运营管堪实n在找不停开孔，采用冷如工切制的方式最为安全可靠一査典至的管线不停输在盘开孔设备如加】.I所祈.主養包括开孔机主机与开札辅助设备，幵扎舗助设爺包新幵孔辻祜、先极阀.开孔管道三谗、卄孔朮门夙刀具逹接器、中心钻、内賈式塞柄冷進痢连接器薯.谍細开孔附件斥【:件头如圏】.2,油社输込订谨从卑期的申小口押.低压力*M离输区竝展到H前大口押.為压力、KSI-H跨匿域输理，管道开扎机技术悻龍若油咒输遴曾遇设事业的发展丽半断更新變化，从早削的啲型乎劫开孔机发展到日

4、前可以进幵扎【I轻内扁压管it带压开孔机.开孔辅助设备主要育道开孔提供支樺、桎制幵孔机主机与管道之何的开关等辅動作用毎种?F孔机辅助设备建异不大.开孔机是卖箱恃找在毎不停昨开孔的主耍设备"工作凰理是利用能汨开孔机轴向林嫦的粘杆带动刀丛成占$柄进洽，退7L同时钻杆能轨帯幼JBL实现旋转切削，日術国内HFrjfi幵孔就ITJ卞瞇於界体现茫实观片几机功件功能的仏功銘樹、功力方式.燥揑方式及卄几机匸作狀态的观察方式尊.图1.1典型开孔机示意图开礼简刀回境H呐定位中心钻孚:换闽图1.27F孔机辅助设备国际油代管道维抢修市场上开孔封堵设备及服务槌供商主要有TD.WiUiamson和FURMANI

5、TE公词.在全球管道(獄体)开孔封堵顶域处F垄断地位.其产品系列化、模块化程度很高般盖fU前投入运营的所冇口径管逍的开孔封堵施匸范国就开孔机而言.U前能实施大口径管道开孔的开孔机主姿有上述苗家公司的TDW936型列、TDW24OO型紡、FURMAN1TEIP1524型开孔机以及公司的水F开孔机上述几款开孔机均为不停输带斥开孔机.即能够在管线不停止介质输送井带内圧的情况F在管逍上实施开孔対堵作业.开孔范圉为DN72(hnnDN1524mm.最大开孔压力为15MPa.采用两台液压马达分别提供进绪动力与旋转切削动力.实现进给与切削速度的独立调节国内从八十年代开始组织进行油气碎道开孔机的研制.有敌家企

6、业硏制成功并试剑加匸了部分型U的开孔机.但大祁分开孔II祁缓中丁中小口轻范阖开孔口律超过lOOOrnm的开孔机产詁主翌有沈阳辽海机械厂的1016开孔机、江西新余飞虎管道技术设备冇限彷任公司的K1000液压全口动5?开孔机天津江达扬升企业的KKJ1000开孔机等.开孔管径集中在DN500DN1016.设计开孔压力为6.4MPa且这几款开孔机的共同点在采用设豐在开孔机顶端的齿轮箱进行调速.在现场作业过程中施1：人员必须处F距离地而67m的开孔机操作台上丈施操作.刿针蔡炳徳、张尊旳等人提出了一种开孔机设计方絮叫开孔管轻DN2OODN8OO.采用械速电机駆动钻杆和刀具转动.通过侧亶的手动兹杠使钻杆进给

7、.线杠的操作F轮位于开孔机的顶端沈阳匸业大学的张瑞琳.威绍军等人也提出r一种被速电机与于动操作相结合的开孔机方案"叫位f开孔机顶端的减速电机克接驱动主轴主轴尿转.开孔刀貝与主轴相连刀具的进给是通过旋转侧理在开孔机下喘的于轮实现.乎轮帯动一根纲杆風转，蝎杆帯动蝎轮旋转.城轮与一个慚轮同轴.齿轮与主轴套筒外壁的纵向齿条吶仟.通过風转于轮，則主轴套筒实现I下移动.进而带动主轴与刀兵实现进刀退刀功能.辽海机械厂的张治倔、壬强、张武車等人提出种液爪开几机方案"叫利用tifiT-开孔机顶的一台卜压马达通过姻轮编杆机构与链轮差速机构分别驱动同轴的丝杠与套筒套筒通过内花镀驱动主轴实现主轴磺

8、转进给.LI前管逍开孔机的应用领域己经不局阪J石油石化行业的长输筲道坟造与推條国外管道服务技术公司TDW己经将其市场推广到城市供热管道、城市供水排污管逍、炼油厂及石化厂、核电站及炼钢厂的冷却管道.1995年该公司使用STOPPLE封堵系统在巴尔第摩市(Baltimore)对96”(2500mm)的污水管逍进行长达52天的封堵和旁通作业.这期间始终由旁通种逬维持运转.在核电厂.曾便用忍STOPPLE対堵系统.完成对42"(72psi)的冷却水钎逬进行封堵和旁通.从而在保冷却水继续祸坏的条件下，完成厂对某一阀门的绒修.在炼油厂、炼钢厂及石化厂.开我高ifl开孔和対堵机.配套阀门和封堵接头

9、.帯角度的切割具“折叠式”封墟头等专利产品.在系统不停运的情况下完成对管逍系统中阀门的维修更换采用钎道开孔机对并种介历输送计道实施不停输维抢修改造.鼓大程度降低rwim停输对社会生产生活造成的影响.1.2中国油气管道维抢修现状及市场前景现代管道运输(Pipelinetransport)伴H油生产的发展而产生.足用钢质倚道件为运输I：兵的一种2陀离输迖荻体和气体物资的运输方式.将其用丁原油.成詁油、尺然气竽能源物资的运输具科运输虽大、连缺.迅速.经济、安全.可靠、平总以及投资少、占地少、费用低竽特点.由于管道运输的连做性、被输送物资的垂翌性、M故对环境的高危性等特点.在管线运营过程中，对许线系统

10、的爭故抢険、维护、改造等施I是保证轩线安全鬲效运背的必咚F段.中国大1径油气输送管逍便设半业起步较晚影响油气管道淮抢修市场需求的因滦包括：社会能源消费总*:、石油尺然气等能源物资在能源总消费结构中的比、输送管逍便设事业的发展悄况.目前.国内能源消费及管道建设情况8IF：能源消费总星激增随若中国国民经济的高速发展以及百民生活水平的腎邇捉高.全社会对能源物资的需求与1业Z间的缺I1H趋紧张新型清沾能源尚处发展起步阶段.尚不足以满足社会对能源消费的畫求.口前在能源消费体系中.煤炭.石油及尺然气仍然足主翌能源物资：k能源需求姐:大根据国家统计局2011年的统计公报数据就示.2010年全国能源消费总址3

11、2.5亿吨标准煤.比上年增长5叹.其中廉油消费址增长129%尺然气消费凰倉长182%卩3而BP公司的统计故据显示2010年中国能源消费总量为36.48亿吨标准煤.网期黄国消费总量为34.32亿吨标准煤.分别占世界-床能源消费总址的20.3%和19.0%按照国家统计局的统计数据.中国近年能源消费总最如图1.3时何图1.3遽源消费总量“2.石油尺然气资源发展空间大中构中.煤炭占主导.新中清沽徒浸所占比极小天然气资源汀：I叭.大.消费增幅明ffi'14'.如图1.4.丨图14能潭消费结构统计敌撫界示中国L1前能源总产址逐年增加但足能源物资消费市场的靑求増幅大于能源产虽的增加幅度能源供

12、洽与需求Z间存在口趋紧张的供畫缺口.同时统计数拡眾示.在能源消费总址增长的网时.传统能源消费增氏幅度更快.在全祉会能源消费结构体系中占主¥地位的仍然是三人传统化石能源物资一一煤炭、石油.尺然气.减排政策的推行以及低璇绿色理念的推荷.煤熾在能源消费结构中所占比例将逐渐降低.在较长一段时期内.新空可再生清沾能源尚不能解完全满足能源消费的需求H前攸界范鬧内.石油仍是第一大能派.不过天然气消费所占比垂己经接近石油消费所占比垂国际天然气联盟预测到2030年夭然气消穀比垂将会上升到28%1161将超过石油成为世界第一大能源.所以天然飞在能源消费结构中的比垂将会大幅度增加.122油气管道建设快速发

13、展社会生产生活对油气资源需求的扩大.加速了油气储运事业的快速发展.戯至2010年橫.中国已建成投产管道里程为&5万公里中国近年管道2度里程如图1.5所示中国泊里程衣中国泊里程衣MM图1.5中国管道建设历程呦经过卜五崎十一五的快速发展.西气东输线.陕京二线.西起动输二线川气东输竽长距离干找输送管网的建成段产.中国初步建成了KU主要油气资源地与主要洎费市场Z间的跨区域干钱管网系统；中俄原油管逍.中哈总油管如中亚天然气管ifi以及中绚管ifi尊跨境管道上12“效降低进口油气资源对海洋运输的依赖保证了中国进口油气供卜；全.根据中国国家统计同以及BP<BritishPemleum）的统计数

14、撫.2010年中国一次能源消费进入世界前两位.美国与中国能源消费总量相当"I住至20M年美国已建成59力飞公凰的油气倚道皿1其倚逍运输能力占其国内物资运输总蚩的20Gu，1.根据中国2010年国民经济和社会发展统计公报统计数据显示中国2010年五种交通运输方式运输能力如图1.6所示补种迄输方式亢成拔物迄输242.576%铁路亿吨1公路亿吨亿M民航亿吨亿吨图1.62010年中国各种运输方式货物运输址"I美国及鹽秋地区的管道熹统廉盖了从资源产地到消费地再到!.#«、牛活医形成十线仟网【乂域分输管网城镇供给管网匕："m:II询兀齊j跨；域的油气、.，.、华北华

15、东辱”域支线许网初步建冏箱多地政咐的气化1：畀天然气住能源消费结构中的比恻将快速I:升.IK域支线管网的住设将出现井喷式发展.123油气管道改造维护任务艰巨筲道系统在投入运营后会因外部干扰、腐蚀、管材利施L质虽等廉因发生失效爭故.管道运输H前主娶被用丁运送易燃易爆的能源物资.一日.发生甫大事故将#致火灾、爆炸、中寿爭件的发生.造成能源I：因紧张、亀大经济损失、人员伤亡和环境污染.有统计眾示诗道故殊模式主菱有以下几种：腐迪（包括内腐蚀弓外腐蚀）、第三方施工破坏'第三方故意破坏、操作失汉、材料失效、门然力破坏1221.1998-2004年欧洲油气管逍事故城率为0.381次/（10Jkm*a

16、）.国在1998-2007年之间输气管道共发生6636次.我国油气皆逍审故率平均为3次/（10*kma）3.M外.管道在运营寿命眉期内发生爭故槪率遵循浴盆韭线规律W在管道建成运营初期.半衣率高达5次/（!0m-a）.老化阶段因为管道内部的膺损、腐蚀等原因.爭故槪率为2択/（l0m-a）我国运行年代趙过20年的倚逍总长近两万公即纲.进入老化爭故爹歿期.同时.管逍建设进入快速发展时期.随希垂点跨区域长输管道干线网络的相继建成投产.干线管网的完善建设、区域分输诗网的建设尊后渎匸作将逐步推进.老化管线的改造、维护.新建诗线的维护.以及总外半故的应急抢险任务紧迫.H前油气输送管道发展的趙势是：大口轻、高

17、输送圧力及长即离输送、网络化找盖.載耍的新住讶线均采用美国石油协会高强厦钎线钢口轻主UADN1016,1219,1524等，输送斥力为10I2MPa传统的堆抢修设备已经琲以满足日趋喙张的大II径管线推抢修用场.为保证长输油气管逍及储运系统的安全运行，必须配相配後的屁急抢険装希，以应对突发爭件及管线日常远营维护.特别是西气东输二线投产后.配笹«M219（12MPa）抢修设衿势在必行.国内上没有1*1主硏制的相关设备.国内F线油气筲道的錐抢修任务主婴由中国石油天然气管道局下堀的管道运行单位负责.在2007年以前.维抢修公司只能进行1000mm以下口径的管道开孔作业卩叫在2007年引进美国公司的936中及2400里开孔机族一台.其开孔能力无论是开孔压力还是开孔口轻都满足了国内大II從管线运苛维护的需求，但是以