大直徑管母線切割方法的改進(jìn)探討

摘要：500kV加林站在進(jìn)行配電器管母線的施工時(shí)，由于管母線為鎂鋁合金，直徑比較大，施工量大。如果使用傳統(tǒng)的切割機(jī)進(jìn)行施工，切口的平整度往往很難達(dá)到要求，并且需要對(duì)切口進(jìn)行反復(fù)平整。為了提高施工效率，改善切口的平整度，對(duì)切割機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，顯著改善了大直徑管母線切口的平整度。

關(guān)鍵詞：大直徑管；母線切割方法；配電器；切割機(jī)；平整度 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM645 文章編號(hào)：1009-2374（2016）06-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.015

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，電力行業(yè)得到了快速的發(fā)展，對(duì)施工質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。管母線作為一個(gè)重要的組成部分，施工質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性有比較大的影響。在進(jìn)行大直徑管母施工時(shí)，需要進(jìn)行大量的切割工作，如何保證切口的平整性以及施工效率就成為了施工的難點(diǎn)。尤其對(duì)于大直徑管母線來(lái)說(shuō)，由于市場(chǎng)上無(wú)法買到合適的切割設(shè)備，需要使用自制的切割機(jī)進(jìn)行作業(yè)，但是傳統(tǒng)的自制切割機(jī)由于需要套入到管母上標(biāo)記的切割位置，導(dǎo)致施工效率不高，為了解決這一難題，本文充分對(duì)大直徑管母切割過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了研究，并針對(duì)性地提出了改進(jìn)建議，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 案例介紹

500kV加林站是珠海局第一個(gè)戶外500kV GIS站。500kV接線采用3/2斷路器接線，設(shè)備采用河南平高東芝高壓開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的500kV HGIS。本期4回出線2回主變進(jìn)線，組成2個(gè)完整串及2個(gè)不完整串。加林站500kV配電區(qū)采用雙懸吊式管母線HGIS三列中型布置，管母線高度15.7m，其直徑為250mm，需要切割197條鋁鎂合金管母線，作業(yè)量大。

2 原計(jì)劃的施工方法

2.1 使用切割機(jī)進(jìn)行切割

目前，我國(guó)市場(chǎng)上可以購(gòu)買到的最大金屬切割機(jī)切割片的直徑為355mm，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，工作最大有效切割范圍為120mm，而本項(xiàng)目中管母線的直徑為250mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了市場(chǎng)上可以購(gòu)買到的最大直徑切割判片的工作范圍，市場(chǎng)上也暫時(shí)無(wú)法訂購(gòu)大于管型母線直徑（150～250mm）的金屬切割機(jī)。為了可以完成切割任務(wù)，工作人員不得不在施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)人工旋轉(zhuǎn)管母線的方式來(lái)完成切割，但由于這種切割方式需要旋轉(zhuǎn)管母，一旦管母旋轉(zhuǎn)后切割點(diǎn)難免就會(huì)有偏差導(dǎo)致切割口不平整，如圖1所示。從圖1中可以看出，切割管口的平整度非常差，為了達(dá)到項(xiàng)目和施工要求，需反復(fù)處理切割口，浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且切割出來(lái)的切口質(zhì)量差，很難達(dá)到施工要求。

圖1 切割機(jī)切割管母 圖2 切口光滑平整

2.2 使用自制切割工具切割

針對(duì)市場(chǎng)上無(wú)法購(gòu)買到合適的切割機(jī)來(lái)完成該項(xiàng)目管母的切割，為了保證管母切口的平整度，作業(yè)人員可以在施工現(xiàn)場(chǎng)使用自制工具進(jìn)行管母切割。使用這種方法進(jìn)行切割，切口平整度佳，其切割口平整無(wú)需反復(fù)處理，如圖2所示。但是在實(shí)際切割作業(yè)的過(guò)程中，自制工具使用前需將其從管母一端套入管母，放置在切割點(diǎn)并固定后才能切割，如圖3所示。當(dāng)因場(chǎng)地面積過(guò)小受到限制或需要切除管母線較長(zhǎng)時(shí)，將自制切割工具放置在指定切割點(diǎn)會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，使用便利性大大降低，施工效率也會(huì)降低。綜合考慮后，需要在原有自制切割機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)切割方法進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，使作業(yè)效率提高。

圖3 切割管母作業(yè) 圖4 大直徑管母線切割機(jī)

3 改進(jìn)方案的可行性分析

為找到切割大直徑管型母線時(shí)切割速度慢的主要原因，并找出合理的解決措施，選取了500kV加林工程管母線切割進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)使用自制切割工具進(jìn)行管母切割分析，發(fā)現(xiàn)加林站切割管母速度慢的主要原因是將工具套入管母指定切割點(diǎn)，耗費(fèi)了大量的時(shí)間，影響了施工效率。為了提高施工效率，只需要縮短自制切割工具固定到指定管母切割點(diǎn)的時(shí)間，就可以達(dá)到我們的目標(biāo)值。因此，新的切割方法制定的目標(biāo)值從理論上、實(shí)操上均是能夠?qū)崿F(xiàn)的。

4 方案的提出及創(chuàng)新性

4.1 方案的提出

充分考慮上述問(wèn)題以及影響施工效率的主要原因后，為解決自制管母切割工具套入管母時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，新的管母線切割機(jī)依據(jù)自制管母切割工具的原理進(jìn)行了改進(jìn)。在進(jìn)行大直徑管母切割時(shí)，不需要將切割機(jī)從管母一端套入管母，而是將工具直接固定在切割點(diǎn)后再進(jìn)行切割，極大地改善了施工效率。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的切割工具如圖4所示。

改進(jìn)后的切割設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)，主要按照下述步驟進(jìn)行使用：（1）將管母調(diào)節(jié)至水平，然后確定出管母線切割點(diǎn)，并在管母線上做好標(biāo)記；（2）將改進(jìn)后切割設(shè)備的調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)至最上端，確保工具能夠順利套入到管母切割點(diǎn)；（3）逐步旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄使滑輪逐步壓緊管母，在固定過(guò)程中，微調(diào)工具位置，確保切割位置準(zhǔn)確；（4）找準(zhǔn)切割點(diǎn)后，擰緊調(diào)節(jié)手柄，確保工具牢牢固定在管母上；（5）接通電源使用切割工具進(jìn)行切割，將切割機(jī)圍繞管母線旋轉(zhuǎn)式切割，即可完成管母的切割。新的大直徑管母切割工具在保證了自制管母切割工具的切割效果的同時(shí)，還提升了工具的易用性，大大縮短了工具固定到管母切割點(diǎn)的時(shí)間，既保證了施工質(zhì)量，也提升了施工效率。

4.2 方案的創(chuàng)新

（1）對(duì)比使用切割機(jī)切割大直徑的管母，使用新的工具進(jìn)行施工，具有操作簡(jiǎn)單方便、切口光滑平整的特點(diǎn)，大幅提高了“H”點(diǎn)合格率；（2）對(duì)比使用自制工具切割管母，新工具在保證切口光滑平整的情況下，固定到管母切割點(diǎn)時(shí)間更短。新工具使用簡(jiǎn)便，受場(chǎng)地限制小，制作和維護(hù)工具成本更低，適于大范圍推廣和

使用。

5 效益分析

5.1 社會(huì)效益

本文通過(guò)在原自制切割機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)切割機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。改進(jìn)后的大直徑管型母線切割工具不僅解決了使用切割機(jī)切割管母時(shí)切口不平整毛刺多的問(wèn)題，同時(shí)也克服了自制管母切割工具固定速度慢的問(wèn)題。該套工具在500kV加林站管母線切割中得到了廣泛的使用，在確保施工質(zhì)量的情況下縮短了管母作業(yè)工期，為加林站的按時(shí)投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，得到了業(yè)主、監(jiān)理單位及廠家的高度認(rèn)可。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

第一，直接經(jīng)濟(jì)效率。在500kV加林施工過(guò)程中，采用大直徑管母切割工具切割管母，提高了切割效率，節(jié)約了施工人員的投入。500kV加林站2條母線，共6相，在理想情況下需要切割197根管母。按照管母線切割班組4人，每人每天工資按照500元計(jì)算。使用切割機(jī)進(jìn)行切割時(shí)平均一個(gè)切口切割時(shí)間是25分鐘，成本為20520元；使用自制切割工具進(jìn)行切割時(shí)需要20分鐘，成本為16416元；在使用大直徑管母切割工具后切割時(shí)間降低到10分鐘，成本為8208元。

從上面的成本分析可以看到，新的工具對(duì)于降低管母切割成本顯著，如表1所示：

表1 500kV加林站管母切割成本分析表

序號(hào) 名稱 單價(jià)（元） 197個(gè)管母

切點(diǎn)費(fèi)用 共節(jié)約費(fèi)用（元）

1 人員投（工） 41.7 8208 8208

第二，間接經(jīng)濟(jì)效率。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的管母切割設(shè)備在公司2015年承建的云南±500kV用永仁站得到廣泛應(yīng)用。同樣我們通過(guò)使用該工具在保證施工質(zhì)量的前提下，提高了勞動(dòng)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了施工進(jìn)度，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行大直徑管母切割時(shí)，由于市面上很難購(gòu)買到合適的切割機(jī)，如果使用工作范圍小的切割機(jī)進(jìn)行切割，切口的平整度得不到保證，因此需要使用自制的切割設(shè)備完成切割工作，但是常規(guī)的自制切割機(jī)由于需要套入到管母標(biāo)注點(diǎn)位置，施工效率不高。為了解決這一難題，本文創(chuàng)新性地制作出了大尺寸管母切割工具，通過(guò)應(yīng)用大尺寸管母切割工具，解決了現(xiàn)有工具切割直徑大于120mm管型母線時(shí)效率低或切口不平整的問(wèn)題。在使用過(guò)程中新設(shè)計(jì)的切割工具固定到切割點(diǎn)的時(shí)間短，管母切割口光滑平整，無(wú)需再對(duì)切口進(jìn)行二次處理，提高了管母切口“H”點(diǎn)合格率，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，減小了作業(yè)強(qiáng)度，得到了業(yè)主及監(jiān)理單位的高度認(rèn)可。如果能將該工具推廣至全國(guó)，將極大提升整個(gè)電力基建行業(yè)切割大直徑管母線工藝水平和施工效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 錦西鋼管廠.鋼管切割機(jī)[P].中國(guó)專利：9120443.8.

[2] 梁桂芳.切削技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3] 戴曙.金屬切削機(jī)床[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：邵文（1987-），男，湖北仙桃人，供職于廣東省輸變電工程公司，碩士，研究方向：電力技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：周 瓊）