專利名稱：深層地下管道與連接電纜的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，屬于陰極保護(hù)防腐領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
各類地下管道就像是城市的血管，維持著城市的正常運(yùn)行，并與市民的生活息息相關(guān)。為使這些管道免于遭受?chē)?yán)重的腐蝕破壞確保其長(zhǎng)期安全運(yùn)行，需對(duì)鋼質(zhì)管道實(shí)施有效的陰極保護(hù)。實(shí)施陰極保護(hù)必須通過(guò)焊接在地下管道上的電纜將管道與陰極保護(hù)裝置連通。在管道上焊接電纜通常是開(kāi)挖出暴露管道采用鋁熱焊接。這種常規(guī)方法可用在新建直埋管道上，由于管道埋設(shè)淺且周邊無(wú)構(gòu)筑物，電纜焊接可與管道敷設(shè)同步實(shí)施。隨著城市建設(shè)的發(fā) 展，各種地下構(gòu)筑物、地面道路和綠化愈來(lái)愈密集地分布在城區(qū)。為了減少施工對(duì)周邊環(huán)境的影響、避開(kāi)構(gòu)筑物，一些大型管道越來(lái)愈多地采用非開(kāi)挖的地下頂管技術(shù)敷設(shè)。頂管深度為地面以下4 12m，采用常規(guī)方法在地下管道上焊接電纜的造價(jià)將非常高，并且具有極高的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前地下管道與連接電纜焊接采用開(kāi)挖至暴露管頂，施工人員直接在管道表面進(jìn)行鋁熱焊接。在焊接前必須首先清除管道焊點(diǎn)處表面涂料至露出金屬光澤；然后將電纜銅芯按要求放置在焊點(diǎn)處并用裝填好焊劑的焊模壓緊；最后點(diǎn)火完成管道與連接電纜的焊接。當(dāng)管頂距地面深度> 3m時(shí)，人在管道上施工其施工難度、施工造價(jià)以及安全風(fēng)險(xiǎn)都將大幅增加。在地下水位較高的南方幾乎無(wú)法施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的施工難度大，造價(jià)高，具有極高的安全風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟
(1)首先在電纜焊接處地面鉆孔至管道上表面，在鉆孔內(nèi)裝入護(hù)壁管，防止施工時(shí)塌
方；
(2)用反螺紋螺栓制作焊接頭，在螺栓的螺桿一端的軸心鉆一個(gè)大于焊條直徑的盲孔，盲孔的底部厚度約Imm ；
(3)將需要與地下管道連接的電纜一端焊接在焊接頭底部外圓側(cè)面，除螺紋和盲孔內(nèi)側(cè)外其余表面涂刷環(huán)氧防腐涂料，另一端連接到電焊機(jī)負(fù)極；
(4)將焊接頭與一絕緣密封管的下端通過(guò)反向螺紋連接；將絕緣密封管的上端與一密封鋼管的下端正向螺紋連接，所有螺栓連接處應(yīng)擰緊不漏水；
(5)將帶發(fā)火頭的焊條夾持在焊條夾具上，夾具的上端與一鋁管的下端用螺紋連接，鋁管上端接焊機(jī)正極；(6)將組裝好的焊條、焊條夾具和鋁管插入組裝好的焊接頭、密封鋼管和絕緣密封管
內(nèi)；
(7)將插入焊條、焊條夾具、鋁管的密封管送人護(hù)壁管內(nèi)并使焊接頭底面壓緊在鋼管表面，調(diào)節(jié)焊接電流后進(jìn)行焊接；
(8)焊接完成后，向上提拉密封鋼管確認(rèn)焊接頭是否牢固焊接在管道上，確認(rèn)焊接牢固后，按正方向旋轉(zhuǎn)密封管可使密封鋼管、絕緣密封管退出焊接頭。所述的護(hù)壁管為硬聚氯乙烯管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用這種方法后，只需在地面鉆孔至管道表面，然后即可安全高效地完成地下管道與電纜的連通的焊接。施工安全可靠、施工占地少對(duì)周邊環(huán)境影響極小、 施工和所用裝置簡(jiǎn)單便于移動(dòng)攜帶；簡(jiǎn)化施工、降低工程造價(jià)、確保施工人員安全。特別適用于舊管道的陰極保護(hù)改造修復(fù)工程。


圖1是本發(fā)明施工方法示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1_管道；2-焊接頭；3-焊條；4_絕緣密封管；5_焊條夾具；6-鋁管；7_密封鋼管；8-護(hù)壁管；9_連接電纜(接焊機(jī)負(fù)極);10_正極電纜(接焊機(jī)正極);11_盲孔。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，首先在電纜焊接處鉆孔(作為焊接井)至管道I的上表面(接近管道I時(shí)用高壓水沖孔)，并用硬聚氯乙烯管作為焊接井的護(hù)壁管8，防止施工時(shí)塌方。在護(hù)壁管8內(nèi)，用反螺紋螺栓作焊接頭2，在螺栓的螺桿頂端的中心鉆一個(gè)大于焊條直徑的盲孔11(與螺桿同軸線)，盲孔11的底面厚度為Imm左右(相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中的薄鋼片)。需與管道I焊接的連接電纜9預(yù)先焊接在焊接頭2柱體的外部，并涂刷環(huán)氧涂料。焊接頭2與硬聚氯乙烯的絕緣密封管4的下端用反螺紋連接；絕緣密封管4的上端與密封鋼管7的下端連接形成密封焊接通道，使焊接頭2在無(wú)泥水條件下進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)水下焊接(泥水不能進(jìn)入由絕緣密封管4與密封鋼管7連接形成的密封焊接通道內(nèi))。連接電纜9在焊接時(shí)接焊機(jī)地線。帶發(fā)火頭的焊條3夾持在焊條夾具5上，焊條夾具5采用螺紋擰緊在鋁管6上，鋁管6通過(guò)正極電纜10接焊機(jī)正極。焊接時(shí)將焊條3、焊條夾具5、鋁管6插入密封套管4和密封鋼管7內(nèi)，接通焊機(jī)調(diào)節(jié)好電流即可進(jìn)行焊接(焊接工藝與現(xiàn)有技術(shù)中焊接薄鋼片的工藝相同)，焊接完成后按正方向旋轉(zhuǎn)鋁管6可使絕緣密封管4、密封鋼管7與焊接頭2分離。此時(shí)與連接電纜9連接的焊接頭2焊在管道I上，完成了連接電纜9與深層地下管道I的焊接。如果有必要，可在退出絕緣密封管7與密封鋼管4前將充滿水下固化涂料的小球狀塑料袋送到焊點(diǎn)處刺破流淌密封。本發(fā)明的原理焊接時(shí)電弧的高溫使焊接頭2的盲孔11底端(Imm厚度)熔化燒穿地下管道(鋼管)I的表面涂層，并在盲孔11底端與地下管道I貼合面形成焊點(diǎn)，兩者焊接連通。實(shí)施例
本發(fā)明在上海市青草沙中長(zhǎng)期供水項(xiàng)目中采用，進(jìn)行了 4m、6m、8m、10m深度的焊接，焊條采用Φ6水下專用焊條，型號(hào)TS208(725所制造)，電焊機(jī)采用ZX5-500直流弧焊機(jī)，焊接電流選擇150 190A，焊接點(diǎn)全浸在水中。根據(jù)結(jié)果檢查一次焊接合格可達(dá)97%。青草沙水源地原水工程是為滿足上海市中長(zhǎng)期供水要求，改善城市供水水質(zhì)，確保供水安全，適應(yīng)上海市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要求的重大基礎(chǔ)建設(shè)工程。該工程全部完成后將承擔(dān)全市50%以上的原水供應(yīng)。該項(xiàng)工程鋼質(zhì)輸水管道管徑為DN1600 DN3600，單管長(zhǎng)度約105Km，雙管長(zhǎng)度超過(guò)200Km。其中95%以上采用非開(kāi)挖頂管方法敷設(shè)，管頂距離地面大于7米。本發(fā)明用于該項(xiàng)目管道陰極保護(hù)施工。隨著城市化建設(shè)的發(fā)展城市規(guī)模在不斷擴(kuò)大，其對(duì)地下管道建設(shè)需求也在不斷增 力口。非開(kāi)挖頂管技術(shù)應(yīng)用作為一種成熟的技術(shù)正在被愈來(lái)愈多的大型城市管道項(xiàng)目所采用，隨之本發(fā)明地下管道陰極保護(hù)電纜連接的焊接方法應(yīng)用也將增多。此外該方法也可用于舊管道的陰極保護(hù)改造修復(fù)工程。
權(quán)利要求
1.一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)首先在電纜焊接處地面鉆孔至管道上表面，在鉆孔內(nèi)裝入護(hù)壁管，防止施工時(shí)塌方； (2)用反螺紋螺栓制作焊接頭，在螺栓的螺桿一端的軸心鉆一個(gè)大于焊條直徑的盲孔，盲孔的底部厚度約Imm ； (3)將需要與地下管道連接的電纜一端焊接在焊接頭底部外圓側(cè)面，除螺紋和盲孔內(nèi)側(cè)外其余表面涂刷環(huán)氧防腐涂料，另一端連接到電焊機(jī)負(fù)極； (4)將焊接頭與一絕緣密封管的下端通過(guò)反向螺紋連接；將絕緣密封管的上端與一密封鋼管的下端正向螺紋連接，所有螺栓連接處應(yīng)擰緊不漏水； (5)將帶發(fā)火頭的焊條夾持在焊條夾具上，夾具的上端與一鋁管的下端用螺紋連接，鋁管上端接焊機(jī)正極； (6)將組裝好的焊條、焊條夾具和鋁管插入組裝好的焊接頭、密封鋼管和絕緣密封管內(nèi)； (7)將插入焊條、焊條夾具、鋁管的密封管送人護(hù)壁管內(nèi)并使焊接頭底面壓緊在鋼管表面，調(diào)節(jié)焊接電流后進(jìn)行焊接； (8)焊接完成后，向上提拉密封鋼管確認(rèn)焊接頭是否牢固焊接在管道上，確認(rèn)焊接牢固后，按正方向旋轉(zhuǎn)密封管可使密封鋼管、絕緣密封管退出焊接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深層地下管道與連接電纜的焊接方法，其特征在于， 所述的護(hù)壁管為硬聚氯乙烯管。
全文摘要
一種深層地下管道與連接電纜的焊接方法，包括以下步驟首先在電纜焊接處鉆孔至管道上表面，并在鉆孔內(nèi)裝入焊接井管；用螺栓作焊接頭，在螺栓的螺桿端的中心鉆一個(gè)大于焊條直徑的盲孔；在焊接頭外側(cè)面焊接需要與地下管道焊接的連接電纜，并與接焊機(jī)地線連接；將焊接頭的螺桿與一絕緣密封管下端的螺孔連接；將絕緣密封管的上端與一密封鋼管的下端連接；將焊條夾持在焊條夾具上，夾具的上端通過(guò)鋁管接焊機(jī)正極；將焊條的一端連同夾具和鋁管插入密封管內(nèi)進(jìn)行焊接，將焊接頭焊在管道上；焊接完成后卸下絕緣密封管、密封鋼管。采用這種方法后，只需在地面鉆孔至管道表面，然后即可安全高效地完成地下管道與電纜的連通的焊接。
文檔編號(hào)C23F13/02GK103014719SQ20131000439
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者程明山, 牛躍華, 劉永柱, 趙煜 申請(qǐng)人:青島雙瑞海洋環(huán)境工程股份有限公司