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摘要：在油田地面工艺管道安装工程中，特别是DN200以上管道及弯头下料后进行切割时，需要气焊工依据管工所画线的位置进行气焊切割，由于在切割过程中受到身体稳定性、切割水平等因素，切割后的管口质量不达标，需要其他人员进行打磨、修正，从而造成安装质量不达标现象。为了保证管道组对质量，减少操作人员的劳动强度，现通过研制一种轮式多角度管道切割辅助器来解决以上问题的出现。
关键词：轮式；多角度；管道切割；辅助器
0 前言
在基建工程工艺管道施工过程中，气割作业是承接管工下料、焊工焊接的中间重要操作环节，特别是进行弯头切割过程中，受到弯头曲面影响较大，如坡口角度偏大或偏小，管口钝边不符合规范要求，有的甚至为了保证管口的切割质量，将下好的管材切短现象，以至于切割完成后成为废品。为了保证工程质量，往往会由其他人员采用角向磨光机、锉刀等机具进行修磨操作，这样势必会造成人力、物力及时间上的浪费，影响工程进度，不能保证施工质量，且间接导致安全风险的增加。
1原切割作业存在的问题
在管道切割作业施工过程中，主要在三方面存在不利因素：
（1）打磨量增加
当出现切割管口出现瑕疵现象时，由多人配合进行打磨修正，企业增加人工成本；
（2）对工程质量的影响
在大口径工艺管道安装施工中，存在DN200以上管道及弯头下料后进行切割时，受到身体稳定性、切割水平等不利因素的影响，切割后的坡口角度及坡面平整度、钝边、管口垂直度等不符合规范要求，往往需要增加人员采用机具打磨的方法进行修正操作，见图1所示。
图2 切割后的管口打磨
采用角向磨光机等工具进行打磨修正管口操作时，由于采用电动工具问题，砂轮机的高速旋转造成瞬间的打滑、跑偏甚至砂轮片崩裂等现象将会使得操作人员把控不好方向，极易造成人身伤害，特别是打磨产生的火花四处飞溅，极易引发火灾风险，见图2。
综上所述，为了提高管道切割精度，保证管道下料组对施工质量，降低员工的劳动强度，节约操作时间，消除安全隐患，经多工种人员配合，现研制一种轮式多多角度管道切割辅助器，该辅助器结构简单，操作灵活，即能根据管口加工设计要求进行直管段管口切割，还能进行弯头管口切割；更能根据管口加工施工技术要求所规定的坡口角度，灵活调节辅助器角度，切割出所需要的坡口角度值，且能保证坡面光滑，达到保证管口切割质量，确保施工人员的操作安全。
2设备结构及原理
为了能有效的提高工程施工进度，减少管道切割后中的浪费人力、物力、安全隐患较大等缺点，经过反复研究设计，研制了一种适合DN200以上管道切割的轮式多角度切割辅助器，见图3所示。
图3 轮式多角度切割辅助器
2.1设备结构
轮式多角度管道切割辅助器（见图4所示），是由枪夹、角度座、转轴安装座、转轴和滚轮四部分组成。枪夹用来夹持切割焊枪；角度座的一侧通过燕尾槽配合与枪夹连接并通过螺钉锁紧固定，另一侧通过燕尾槽与转轴安装座连接并通过螺钉锁紧固定，可在转轴安装座上滑动，其两侧的两组燕尾槽的长度方向相互平行，转轴的一端固定在转轴安装座上；滚轮通过轴承安装在转轴的另一端。
注：角度座两侧的两组燕尾槽的长度方向的夹角为30°，两侧的两组燕尾槽的长度方向的夹角为32.5°，转轴安装座的长度方向与转轴轴线的夹角为60°。
2.1.1枪夹部分：由枪夹及禁锢螺丝、滑道板及定位螺丝两部分组成，见图5所示。
2.1.2角度座：由δ=20mm圆钢制成V型，将枪夹部分与滚轴进行连接，可根据切割角度需求来更换角度座，见图6所示。
2.1.3角度座连接板：由δ=40mm钢板及固定螺丝组成。通过紧固顶丝，将连接板固定在滚轴上，角度座滑入连接板上的凹槽与其成为整体，连接板结构图见图7所示。
2.1.4滚动装置：由滚轴、滚轮及锁紧螺母组成。根据切割物件的不同来确定单片滚轮还是双片滚轮，其结构图见图8所示。
2.2操作原理
首先用枪夹3夹住切割焊枪4的枪头，然后将滚轮8的边缘抵在待切割的管道1上，切割作业过程中，滚轮8在切割焊枪4移动过程中滚动，实现对切割焊枪4的扶持。通过滚轮8的扶持作用，使得切割焊枪4的位置更加稳定，不易抖动，从而达到提高切口质量的目的。
2.2.1根据切割物件的要求，选择滚轮装置（弯头选单，直管段选双），将角度连接板固定在滚轴上，旋紧锁紧螺母；
2.2.2根据所要切割的角度，选定角度座，将角度座凸块滑进角度连接板，并旋紧角度座固定螺丝；
2.2.3将枪夹连接板滑入角度座凹槽，并旋紧固定螺丝，将枪嘴穿进枪夹后旋紧禁锢螺丝，将其夹死，将枪夹通过定位螺丝固定在滑道板上，通过滑道板的上下移动来调节枪嘴距离。
3辅助器主要技术指标
3.1工作原理简单，一人操作即可；
3.2利用更换角度座可切割所需要的坡口角度，误差±0.5°；钝边误差±0.5mm；切割直线度±1mm；
3.3通过增、减滚轮来确定切割弯头还是直管段。
4适用范围及使用效果
4.1适用范围
目前，该装置适用于DN200mm以上的弯头或直管段管口任意角度坡口切割，实用性强。
4.2 使用效果
应用后的效果与之前相比在以下三方面有很大的提高：
4.2.1减少操作人员管口打磨量，大幅降低操作人员劳动强度；
4.2.2保证工程施工质量；
4.2.3大幅降低安全事故的发生。
5结论
轮式多角度管道切割辅助器制作工艺工艺简单、操作方便、稳定性好、省时省力及实用性强等特点，大大降低了操作人员的劳动强度，提高了工效，使人身健康和施工安全得到了较好的保障。在大庆培训中心、管道公司银川维抢修队、工程建设公司等多家单位进行了操作使用，得到使用单位的高度评价，并于2018年获得国家实用新型专利证书。
论文作者:林士军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/24
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