長(zhǎng)輸管線干線動(dòng)火碰頭施工工法

1、長(zhǎng)輸管線干線動(dòng)火碰頭施工工法1工法特點(diǎn)1.1本工法在傳統(tǒng)上動(dòng)火施工流程的基礎(chǔ)上，增加“油氣隔離囊封堵”重要程序。1.2采用“油氣隔離囊封堵技術(shù)”，解除了由于封堵不嚴(yán)介質(zhì)溢流對(duì)動(dòng)火碰頭施工帶來(lái)的致命的安全隱患；擺脫了環(huán)境溫度、作業(yè)時(shí)間等因素對(duì)動(dòng)火施工束縛；由于油氣隔離囊能夠承受一定壓力，起到保護(hù)黃油強(qiáng)的嚴(yán)密性與完整性的作用。1.3采用“集中預(yù)制、集中開(kāi)孔”的方法，簡(jiǎn)化施工流程，優(yōu)化資源配備。2適用范圍本工法適用于動(dòng)火作業(yè)區(qū)域兩側(cè)已實(shí)現(xiàn)封堵前提下的管徑為DN300DN1000的長(zhǎng)輸管道干線與站內(nèi)管網(wǎng)的動(dòng)火碰頭施工。3 工藝原理4.1術(shù)語(yǔ)解釋動(dòng)火：在輸油管道易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域或在管道、輸油設(shè)備上進(jìn)行的

2、焊接施工作業(yè)。油氣隔離囊：為了確保動(dòng)火點(diǎn)油氣隔離的嚴(yán)密性，防止黃油墻坍塌引發(fā)的油氣泄漏，在砌筑黃油墻前設(shè)一個(gè)同等管徑的封堵氣囊，稱為油氣隔離囊。平衡孔：為防止外界環(huán)境氣溫或其他因素影響致使油氣封閉空間發(fā)生膨脹或收縮，在壓力管道上所開(kāi)設(shè)的功能孔又名進(jìn)氣孔。引流孔：為了防止封堵不嚴(yán)，預(yù)先在壓力管道上開(kāi)的功能孔，以便隨時(shí)觀察和緊急抽油，該孔稱為引流孔。3.2原理內(nèi)容在動(dòng)火區(qū)域兩側(cè)已實(shí)現(xiàn)封堵的前提下，在封堵點(diǎn)與動(dòng)火點(diǎn)之間設(shè)置充滿惰性氣體的帶壓囊體即油氣隔離囊，使得囊的外表與管內(nèi)壁緊密接觸切斷介質(zhì)與動(dòng)火點(diǎn)之間的接觸，利用黃油墻承受由油氣隔離囊穿遞過(guò)來(lái)的管道的軸向推力，從而實(shí)現(xiàn)阻隔油氣的目的。與此同時(shí)，在

3、油氣隔離囊外側(cè)設(shè)置引流孔及平衡孔，以防止封堵不嚴(yán)溢流及溫度、壓力等因素對(duì)動(dòng)火碰頭施工所造成的影響。動(dòng)火施工原理圖工藝原理圖4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1工藝流程施工準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制動(dòng)火工藝操作動(dòng)火施工恢復(fù)輸油系統(tǒng)4.2操作要點(diǎn)4.2.1施工準(zhǔn)備1）動(dòng)火施工區(qū)域應(yīng)設(shè)立安全警示標(biāo)志、安全圍欄和風(fēng)向標(biāo)，擺放安全警示牌、區(qū)域提示牌、制作標(biāo)志桿、工程展示牌，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)列出施工工序大表。2）在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下，動(dòng)火作業(yè)坑的底部寬度為沿管道兩側(cè)各2.0m，長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際動(dòng)火碰頭的距離確定。3）排油作業(yè)坑的大小應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際開(kāi)孔數(shù)量確定，其底部最小寬度為：W=D+K式中：W-坑底最小寬度，m；D-管道外徑，

4、m；K-坑底加寬系數(shù)，K=2.5m。4）兩作業(yè)坑四周應(yīng)留出1.5m寬的安全通道，安全通道上不應(yīng)擺放任何施工機(jī)具、物件，兩側(cè)留有坡度不大于30°的安全踏步，寬度應(yīng)不小于1m。5）作業(yè)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置排水坑，四周應(yīng)根據(jù)需要加裝安全防護(hù)措施。6）場(chǎng)地平整包括指揮部、施工車輛停車場(chǎng)、施工便道等。7）動(dòng)火前施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具擺放應(yīng)規(guī)整合理，施工車輛、消防車、油槽車提前就位，并停放在上風(fēng)向。8）進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的施工機(jī)具，應(yīng)提前安裝就位并進(jìn)行檢查，并對(duì)動(dòng)火施工機(jī)具、設(shè)備進(jìn)行完好性確認(rèn)并試運(yùn)轉(zhuǎn)。4.2.2現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制1）采用“集中預(yù)制、集中開(kāi)孔”的方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制開(kāi)孔作業(yè)。動(dòng)火前應(yīng)提前將動(dòng)火點(diǎn)的連接管線、管件進(jìn)行測(cè)量和

5、預(yù)制，降低動(dòng)火當(dāng)天的工作量和工作難度。在工藝條件允許情況下，宜將所有封堵孔、排油孔、平衡孔、引流孔等開(kāi)完。2）法蘭短接的檢查與焊接（1）將法蘭短節(jié)總成解體檢查。用六角板手檢查鎖環(huán)螺栓是否靈活好用，鎖環(huán)是否能全部收到鎖環(huán)槽內(nèi)；并將法蘭短節(jié)表面擦拭干凈；堵孔對(duì)號(hào)作好標(biāo)記。（2）將每個(gè)法蘭短節(jié)與其封堵孔塞堵對(duì)號(hào)作好標(biāo)記。（3）徹底清除即將開(kāi)孔、維修管道上的防腐層、底漆和污物等。（4）法蘭短節(jié)焊接。a 法蘭準(zhǔn)備1）法蘭短節(jié)的材質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，一般應(yīng)選用20#鋼或15MnII級(jí)鍛件。該管件的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)與管道的設(shè)計(jì)壓力等級(jí)相等。2）對(duì)于壓力管道的不停輸焊接，焊接時(shí)管線的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力應(yīng)不高于其允許的最高壓力。

6、3）管道開(kāi)工處采用等面積補(bǔ)強(qiáng)板材質(zhì)應(yīng)與管道材質(zhì)相同，允許用管材作鞍狀補(bǔ)強(qiáng)板，并將鞍板頂部一分為二，其坡口形式如下：b法蘭短節(jié)的安裝1）安裝在管道上的法蘭短節(jié)，其管件的軸線應(yīng)與管道軸線相交，該管件必須與管道垂直，即法蘭短節(jié)端面與管頂?shù)钠叫卸仍什畈怀^(guò)1.5mm。2）在法蘭短節(jié)與管道表面之間1.53.0mm的均勻間隙，如下圖所示。以便于安裝，可用線型墊塞入以保證間隙均勻適當(dāng)，但在點(diǎn)焊后應(yīng)將該墊拆除。如果與管道有偏差，可打磨管件以滿足安裝要求。c 焊接1）法蘭短節(jié)在管道上采用內(nèi)外焊。2）法蘭短節(jié)及補(bǔ)強(qiáng)板的焊接順序i 先完成法蘭短節(jié)（與管道）的內(nèi)焊縫，為避免開(kāi)孔時(shí)發(fā)生困難，內(nèi)焊縫尺寸應(yīng)控制在4mm&#

7、215;5mm（寬×高）。ii 再完成法蘭短節(jié)（與管道）的外焊縫，要將坡口焊透并填滿。d 焊縫檢查與試驗(yàn)1）經(jīng)直觀檢查，焊縫不允許存在焊接裂紋、夾渣和咬邊。2）應(yīng)用手提式布氏硬度計(jì)測(cè)取焊縫的布氏硬度，最大值為2153）法蘭短接焊接完成后（包括補(bǔ)強(qiáng)板），再將O型密封圈裝到法蘭端面的密封槽內(nèi)，并進(jìn)行水壓試驗(yàn)。其試驗(yàn)壓力值等于所在管段當(dāng)時(shí)運(yùn)行壓力的1.25倍。e 夾板閥安裝1）夾板閥安裝前，應(yīng)檢查其閥桿、連通閥是否靈活；檢查O型橡膠密封圈是否變形、老化、缺損等。2）夾板閥在法蘭短節(jié)上安裝就位時(shí)，應(yīng)確認(rèn)上下止口吻合后，均勻地連接好閥體上的螺栓。在夾板閥的上夾板體安裝好O型密封圈、放空閥、壓力

8、表和排油彎管。關(guān)閉放空閥，在管道開(kāi)孔前，平衡閥應(yīng)處于安全狀態(tài)。3）夾板閥進(jìn)行承壓開(kāi)啟操作前，應(yīng)通過(guò)連通閥的開(kāi)啟來(lái)平衡閥體上下腔壓力平衡后，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手搖把，打開(kāi)夾板；關(guān)閉時(shí)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手搖把，使夾板回關(guān)閉位置，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)六角扳手，關(guān)閉連通閥。f 管道帶壓開(kāi)孔1）開(kāi)孔機(jī)得地面檢查：檢查孔的絲杠及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否靈活，開(kāi)孔機(jī)上的放空閥應(yīng)關(guān)閉；檢查筒刀，中心鉆及U形槽是否完好；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，將筒刀提到最高位置。2）將開(kāi)孔機(jī)吊裝到夾板閥上，均勻的擰緊法蘭螺栓。接通電源，檢查電機(jī)正反轉(zhuǎn)。不同管徑、壁厚的理論切削深度如下表：表1 不同管徑、壁厚的理論切削深度 單位為mm管徑*壁厚720*9720*863

9、0*8529*8426*7377*7開(kāi)孔直徑293293293293200200理論切削深度41.039.945.254.033.028.53）開(kāi)孔操作時(shí)，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)要均勻連續(xù)，從中心鉆開(kāi)始切削管壁，孔開(kāi)通為止，時(shí)間以20min左右為宜?？臻_(kāi)通后，將絲杠轉(zhuǎn)到最低位置，反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪幾次，以保證弧板完全被切下。4）開(kāi)孔完成后，切斷開(kāi)孔機(jī)電源。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，手輪達(dá)到最高位置后，關(guān)閉夾板閥，并利用夾板閥的內(nèi)螺紋截止閥泄放開(kāi)孔機(jī)腔體內(nèi)的壓力和殘夜，然后卸、吊下開(kāi)孔機(jī)。5）利用手動(dòng)開(kāi)孔鉆，DN100引流孔和DN50進(jìn)氣孔。4.2.3動(dòng)火操作工藝在動(dòng)火前，由業(yè)主單位負(fù)責(zé)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工要求，進(jìn)行相關(guān)的輸量、壓

10、力調(diào)整操作。4.2.4動(dòng)火施工1）封堵嚴(yán)密性確認(rèn)利用封堵區(qū)得排油孔進(jìn)行少量排油，通過(guò)封堵區(qū)的壓力表觀察排油后該區(qū)域管段壓力是否明顯下降，在觀察封堵區(qū)兩側(cè)的壓力表顯示是否下降。認(rèn)為封堵區(qū)域的壓力明顯下降而不會(huì)重新上升，同時(shí)封堵區(qū)兩側(cè)的壓力沒(méi)有下降即認(rèn)為封堵成功。2）排油、進(jìn)行作業(yè)（1）隔離排油在允許停輸時(shí)間較短，要求盡快完成排油作業(yè)，可采取增設(shè)內(nèi)側(cè)囊式封堵的方式，隔離動(dòng)火區(qū)域與中間廢棄區(qū)域的油氣空間，以減少動(dòng)火區(qū)的排油量，達(dá)到快速具備切管、焊接動(dòng)火條件。排油時(shí)打開(kāi)預(yù)先開(kāi)好的進(jìn)氣孔。（2）集中排油在廢棄管段上位置較低且易于排油作業(yè)的管段區(qū)域，集中排油泵，采用一點(diǎn)或多點(diǎn)排油的方式，在最短的時(shí)間內(nèi)盡量

11、排盡管內(nèi)油品。（3）引流孔排油引流孔設(shè)置在封堵點(diǎn)（閥門）和油氣隔離囊（動(dòng)火點(diǎn)）之間，設(shè)專人觀察，一旦需要引流時(shí)，將插入管插入到管底，啟動(dòng)排油泵抽油。引流孔也可以作為隔離管段的排油孔排油。（4）平衡孔進(jìn)氣平衡孔設(shè)置在囊的外側(cè)或其它需要壓力平衡位置，平衡孔設(shè)專人監(jiān)護(hù)隨時(shí)保證通暢。當(dāng)平衡孔距離動(dòng)火點(diǎn)較近時(shí)，應(yīng)將其連接膠管引至動(dòng)火點(diǎn)的下風(fēng)向合適位置。3）切管（1）切管時(shí)應(yīng)事先在管道上畫(huà)好同軸圓線，保證允裕的切口縫隙，防止切管后夾刀。（2）當(dāng)被切管段高差起伏或預(yù)計(jì)切管后應(yīng)力釋放較大時(shí)，增加刀口數(shù)量。4）油氣隔離（1）油氣隔離應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣溫和位置空間等實(shí)際條件，采取砌筑黃油墻、安裝油氣隔離囊的方式來(lái)進(jìn)行，

12、黃油墻與管道切刀的距離不小于200mm，黃油墻應(yīng)緊貼油氣隔離囊來(lái)砌筑，之間不應(yīng)有空隙。（2）油氣隔離囊在安裝前應(yīng)進(jìn)行試壓，安裝后囊的充氣壓力為0.1MPa，充氣介質(zhì)采用氮?dú)?。?）油氣隔離囊在安裝完畢后，在囊外側(cè)按規(guī)定砌筑黃油墻。黃油和滑石粉比例為1:2.5，并應(yīng)均勻攪拌，黃油墻應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和厚度，黃油墻頂部的厚度不小于管道直徑。（4）黃油墻砌筑完畢后，應(yīng)用可燃?xì)怏w報(bào)警儀進(jìn)行油氣濃度檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行修口作業(yè)。在組對(duì)焊接作業(yè)前進(jìn)行油氣濃度復(fù)測(cè)，油氣濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)指標(biāo)應(yīng)低于爆炸下限的25%，合格后方可施焊。5）組對(duì)焊接對(duì)于改線動(dòng)火工程，組對(duì)焊接時(shí)應(yīng)先焊接廢棄管段的封閉盲板，再組對(duì)焊接待投用的

13、管線，相連通的管道動(dòng)火施工時(shí)不應(yīng)同時(shí)進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。組對(duì)焊接作業(yè)采用下向焊接工藝，按照ST/T6516執(zhí)行或SY/T4071執(zhí)行。6）防腐保溫開(kāi)孔短節(jié)、封堵三通、動(dòng)火管段的防腐保溫按照SY/T5918等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。4.2.5恢復(fù)系統(tǒng)輸油1）撤封堵：動(dòng)火碰頭結(jié)束后，按照動(dòng)火工藝系統(tǒng)進(jìn)行安排撤出封堵。2）充油排氣：向新建管段內(nèi)充油時(shí)應(yīng)先固定好排氣管，再開(kāi)排氣閥門，向污油坑中排放油氣，見(jiàn)油后關(guān)閉排氣閥門。3）恢復(fù)輸油：排期結(jié)束后，安排系統(tǒng)恢復(fù)輸油。5材料與設(shè)備5.1材料序號(hào)名稱數(shù)量單位備注1610封堵囊6 個(gè)2711封堵囊6個(gè)3開(kāi)孔短節(jié)8個(gè)4閥門8個(gè)5污油袋30個(gè)6封堵三通4個(gè)7黃油泥若干現(xiàn)場(chǎng)情況而

14、定5.2設(shè)備序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1發(fā)電機(jī)80KW4臺(tái)發(fā)電2動(dòng)力配電盤4臺(tái)配電3電焊機(jī)16臺(tái)焊接4焊條烘干箱4臺(tái)烘干5手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)DN100、DN504臺(tái)焊接6吊車25t2臺(tái)吊裝7吊車16t28吊車8t29羅茨泵DN802排油10液壓切管機(jī)DN7005切管11液壓切管站5切管12氣焊工具4套開(kāi)孔13開(kāi)孔鉆DN100、DN50開(kāi)孔14開(kāi)孔機(jī)4臺(tái)開(kāi)孔15堵孔機(jī)4臺(tái)堵孔16堵孔器液壓站DN7002臺(tái)動(dòng)力17試壓泵2臺(tái)試壓18貨車10t3輛19貨車27t4輛20客車2輛21指揮車2輛22滅火器10kg15臺(tái)23搶修用照明設(shè)備2臺(tái)246mm2臨時(shí)電纜200m25排油膠管DN100100m26排氣膠管DN10050m27可燃?xì)怏w檢測(cè)儀1臺(tái)28金屬測(cè)厚儀2臺(tái)29潛水泵2臺(tái)30焊口恒溫加熱器4臺(tái)6質(zhì)量控制6.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)6.1.1長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB503692006；6.1.2現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50