管道带压不停输开孔技术及其施工难点分析

技术研发　南—工种ｊＩ　２ｏｏ７年第１期１Ｄ５　管道带压不停输开孔技术及其施互难点分析　刘华东　刘晖　本文介绍了管线不　（胜利油田东辛采油厂）　摘要在管线维修中普遍采用的带压不停输开孔技术较为先进，具有安全、环保、经济效益好等特点停输开孔的施工技术，结合工程实例对施工难点进行了分析，并制定了相应的技术措施　关键词油气管线维修更换带压开孔技术　在油田地＿皿建设施工中．对于新ＩＨ管线的连接及管段更换施　半之前．管子就可沿断面切　。⑧切割完后，进行新ＩＨ管线的连　工，传统的施工方法是将所涉及连接的管线的流程截断，对管线进　行泄压、放空吹扫等作业，用火焊，锯，钻等）Ｆ孔方法实施连接作　业。此施工方法虽然技术比较成熟，但是存在较多的安全隐患．且　山于停产、放空所造成的经济损失也是十分巨大的。带压不停输管　线连接施工技术是在管线不停输的情况下，带压，１＝孔及封堵，实施　新管线与生产管线的不动火连接，施工具有无介质泄漏，事故隐患　少等特点。　１　管线不停输带压开孔连接施工工艺　本工艺适用于管线，储罐等油气储运设施在不停输油气储存介　质的条件下，进行支路或配管的连接施工作业，施工过程如下：①　在原有管线或罐体准备进行开孔连接的部位，带压焊接法兰短节。　在焊接法兰短节前，应根据管壁或罐壁的厚度作焊接工艺评定，既　要保证不焊穿，又要保证其焊缝强度。焊接时熔深应达到壁厚的　‘　～。采用小电流．多层焊接，角焊缝的焊角高度应不低于法兰短　节的覃度。②采用渗透探伤或磁粉探伤．　对法兰短节进行无损伤探　伤，检验合格后方可进行下道工序。③在连接法兰上安装配套的　孔阀门．阀门可采用闸板阀，也可采用球阀。阀门的通径选用应根　据）闩ｆＬ机及母管的通径确定。④将＿ＪＦ孔机与阀门采用法兰连接，施　工时应保证法兰螺栓连接紧周．，密封无泄漏。⑤在进行ｊＦ孔作业　时，应根据，ｆ孔机的型号确定液压泵的额定输出扭矩，进给速度及　钻杆的钻速。进给方式有手动及自动两种形式。根据钻杆的行程确　定钻进量　对于小口径薄壁管，采用手动进给方式，比较合理。⑥　开孔刀具切透管壁后，收回刀具，同时带出切割下的马鞍块，关闭　阀门，拆下开孔机　⑦在阀门上连接支路管线，开孔机开孔作业结　束　支路管线采用法兰连接，整个过程不停产，不动火，用时短，　安全可靠。　２　管线不停输带压开孔封堵连头施工工艺　本工艺主要用于管线不停输的条件下，对管线进行检修或更换　作业．特别是长输管线的维修及管段的更换，施工工艺如下：①在　将要维修或更换的管线两端，带压焊接法兰堵塞和两个四通管件，　其焊接要求与前砸介绍的相同。四通管件的问距为４ｒａｍ一６ｒａｍ，　以便于生产管线与新管线的焊接施工。⑦在法兰堵塞上安装特种夹　板阀，采用螺栓紧固联接方式。蝴Ｆ孔机安装在特种央板阂上进　行开孔作业，上下管壁均应切透。④两处开孔作业结柬后，关闭夹　板阀，卸下开孔机，安装封堵器　在封堵器连箱的旁路接口处，连　接Ｉｌ缶时旁路管线，旁路管线可采用高压软管，　也可采用赢匿无缝钢　管。⑤对管线两端实施封堵作业．介质走临时旁通管线，不停输。　⑥对旧管线进行卸压后．采用手动开孔机在旧管线上接—个带短节　的闸阀．泄压完毕，在短节出口Ｉ出试火．确定管线内无介质时．方　可对管线进行切割。⑦不动火切割。作业时可视管径大小选用不同　类型的切管机　绞接式切管机可用于切割管径为３２ｍｍ一３．￣ｍｍ的　钢管、不锈钢管、球墨铸管，其切割所需空问极小，管周围只需　ｌ（Ｘｌｍｍ的小空问，手柄只需在９０￣一ｌｌｌ’．范围摇动，四个切轮以　及导向机构能有效的保证切口完美，而环切结构以及手柄的压力作　用，使切割更加迅速；旋转式切管机可用于切割较大管径（　１５９。　９１５ｍｍ）的钢管，管周围只需要ｉｂＯｍｍ的空问，便可切衡　直径为４００ｍｍ的管道，当管径大于加ｍｍ时．所需空问也只有　２００ｍｍ，切割时摇把只需要在４５ｏ一６０￣的范圈内摇动，手动切管机　通过长摇把．可以得到较大的切割力　在切　倒轮进入到管子的一　接　焊接时，应在焊口附近的原管线处打好接地线，使其接地电阻　不大干４１１　接头的焊口焊接完毕后，对焊口进行必要的检查，合　格后方可进行下一道工序。⑨解除封堵，关闭夹板阀，断开临时旁　通．卸下封堵器，恢复原流程，封堵作业结束　⑩将堵塞块下入法　兰堵塞内，确认堵塞良好，即可卸下夹板阀，盖上原法兰甚　。⑩　对法兰堵塞、四通管件按要求作好防腐处理。　３应用实例　２０ｏ５年ｌ１月在永二站外输管线更ｑ￣３７７ｍｍ　ｘ　７ｍｍ．￣　的施工中开孔两个，管线介质压力为１．２　ＭＰａ，无一处渗漏，封堵　效果良好，施工安全可靠。２００侔６月在辛一站轻质油罐区外输管　线的开孔施工中运用了此项技术，取得了良好的效果。　４施工难点及相应的技术措施　在采用不停输带压开孔及封堵连接工艺对管线进行施工时我们　对焊接部位进行了分析。①支管焊接；支管与主管ｌ带压）之问为　正交三通马鞍连接，但于普通马鞍连接不同，因普通马鞍连接是在　主管上先开马鞍口，再连接支管，支管与主管一般为对接。而该正　交三通（马鞍）是先安装支管后开马鞍口，支管与主管之问为对接　焊ＬＩ，⑦补强板焊接：如图ｌ所示，焊道ｌ是补强板与支管焊接，　与主管的炬离较远，几乎对主管不产　生热影响：焊遭２、３，４是补强板与补　谴．‘＼＼Ｊ÷　＼ｌ　《：　ｒ　’／俎　－－　强板之问焊接，只有根焊时才对主管　－ｆ…］ｔ：　ｌｒ＼Ｉ　有一定的热影响；但不会产生过度的　ｔ　熔深：焊道５是补强板与主管的焊接　为角焊接，与支管与主管的形式相同。田１支蕾与主ｆ蚪楼．§耳遗示毒田　－通过对焊接部位的分析可知，只需对支管与主管的角焊缝、补　强板与主管的角焊缝熔深进行确定即可。根据实际溺查并查阅相关　资料，对于低碳钢ｒ２‘，Ｉ｜、Ｑ２３５等）集输管道．长输管道，当压力　≤６４　ＭＰａ时，焊接熔深控制在管道壁厚的‘，±以内是安全的（不会　发生穿孔）。而焊接熔深要不小于壁厚的。，｜才能保证角焊缝的结构　强度。所以焊缝熔深控制在管壁厚的。　一‘，’。　针对长输管道、集输管道的特点，其材质一般为低碳钢　（２０＃、Ｑ２３５等），工作压力低于ＩＯ　ＭＰａ。并结合施工实际情况，　焊接方法应选用手工电弧焊。焊接材料选用Ｅ４８０３焊条。　管线切割时应力的控镧及封堵器位置的选择：切割中应Ｉ　止因　管线的应力发生旁通撕裂。在输气管线改造施工中，由于在冬季，　室外温度低．高压软管在室外易发生冷脆裂。考虑到安全施工，在　施工时我们采用ｑ￣２７３ｍｍＸ　７ｍｍ的无缝钢管作为旁通管线，代替　高压软管，管线切割前，为防止因管线断开产生的应力将旁通管线　的焊接口撕裂，导致油气泄漏，我们对旁通管线进行了加强处理，　即焊接加强筋。实际切割中，当管线断开时，原管线口错位ｓ嘲。　通过加强处理，避免了旁路撕裂的现象。　在封堵前．要求生产单位在条件允许的情况下。对原有管线降　压减温。在施工中，原管内雎力由１．２ＭＰ￣至０．６ＭＰａ，既不影响　输油（气），也可保证施工的可靠性及安全性。　参考文献　【１１王志安嫡著．石油动火安全工程．石油大学出版社．１９９９　【２Ｊ金属焊接原理及工艺．北京机械工业出版社．１９８８　【３】油气管线安装工．石油工业出版社，１９％　（收稿日期：２｜＇０６・１２・０１）