法蘭連接:
(1)定位與對齊:首先使用定位設備將兩根待連接的管道在水下精確地定位到同一軸線上。這可以通過在管道上預先標記好的中心線或使用輔助定位工具來實現。例如,在兩根管道的法蘭盤上安裝定位銷,方便在水下將它們準確對齊。
(2)安裝密封墊片:將合適的密封墊片放置在一個法蘭盤的密封面上。密封墊片的材質要根據輸送介質和壓力來選擇,如丁腈橡膠墊片適用于一般的水介質,而對于高溫、高壓的石油管道可能需要使用金屬纏繞墊片。
(3)螺栓緊固:將另一個法蘭盤與帶有密封墊片的法蘭盤貼合,然后插入螺栓并使用扳手逐步均勻地擰緊螺栓。在擰緊過程中,要注意按照規定的扭矩值進行操作,避免因過度擰緊導致法蘭盤變形或螺栓損壞,或者因擰緊不足而出現泄漏。一般來說,擰緊螺栓要采用對角擰緊的方式,以保證法蘭盤受力均勻。
焊接連接:
(1)坡口制備:在焊接前,需要對管道的焊接端部進行坡口制備。坡口的形狀(如 V 形、U 形等)和尺寸要根據管道的壁厚、材質等因素確定。對于水下焊接,坡口的質量要求更高,因為水下環境會影響焊接熔池的形成和凝固。例如,在厚壁鋼管焊接時,采用 U 形坡口可以減少焊接填充量,并且有利于熔池的控制。
(2)清理與預熱(如果需要):焊接前要對坡口及其周圍區域進行清理,去除鐵銹、油污、水分等雜質,以保證焊接質量。對于一些材質的管道,如合金鋼管道,可能還需要進行預熱,以減少焊接應力和防止裂紋產生。在水下清理和預熱操作相對復雜,需要使用專門的工具和設備,如水下砂輪打磨器、水下加熱裝置等。
(3)水下焊接操作:水下焊接主要有手工電弧焊和氣體保護焊等方式。手工電弧焊操作相對簡單,但焊接質量受焊工技術水平影響較大。氣體保護焊(如 MIG 焊、TIG 焊)具有焊接質量高、熔深大等優點,但對設備和氣體保護要求較高。在焊接過程中,焊工要根據焊接工藝參數(如焊接電流、電壓、焊接速度等)進行操作,并且要注意控制焊接熔池的形狀和大小,避免出現氣孔、夾渣、未焊透等缺陷。同時,要確保焊接電弧的穩定性,因為水下環境(如水流、水壓等)會對電弧產生干擾。
機械連接:
(1)(以快速接頭為例)接口準備:將兩根管道的連接端加工成與快速接頭相匹配的形狀,一般是帶有卡槽或螺紋等結構。確保管道端部的加工精度,避免出現尺寸偏差導致接頭安裝困難。
(2)接頭安裝:將快速接頭的一半先安裝在一根管道的端部,然后將另一根管道的端部對準快速接頭的另一半,通過旋轉、卡合等方式將接頭組裝完成。在安裝過程中,要確保接頭的連接牢固,并且密封良好。一些快速接頭還帶有密封裝置,如 O 形橡膠密封圈,在安裝時要注意不要損壞密封圈。