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带压开孔,带压封堵,开孔机

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浅谈输油管道带压开孔技术及其应用

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浅谈输油管道带压开孔技术及其应用

发布日期:2018-12-12 作者:来源网络 点击:

浅谈输油管道带压开孔技术及其应用

ZHAI YAO

带压不停输开孔装置设备是在不停产情况下进行开孔接点,开孔机在开孔过程中是在完全封闭的空腔内进行的,刀具切削过程与空气隔绝,无着火、爆炸的可能性。由于封闭开孔、无泄漏,有毒有害介质不能排放到大气中,因此对环境无污染。如日照港油品码头有限公司需在原有输油管道上进行对接新管线,由于公司生产不停工,输油管线无法回空,特请中石化第四建设公司,结合该实例从油品公司要求、图纸会审、设计交底、方案编制、方案交底、现场焊接监控、安全隔离、开孔器检查、风险控制、实施开孔等一系列步骤的成功实施为原油管线不停输实施了带压开孔并对接好新管线接口。本文重点介绍原油管道带压开孔技术的原理、操作方法、步骤、技术要点以及风险防范和控制和在油品输运企业中的实际应用。

关键词:原油管道,带压开孔,技术,应用

Abstract

Take pressure constantly lose opening devices is not suspend production situation of open hole contact, tapping machine in the opening process are in a totally enclosed within the cavity, tool cutting process and air isolation, without the possibility of fire, explosion. Due to the closed open hole, no leakage, poisonous and harmful medium can't emissions to the atmosphere and, therefore, is free from pollution to the environment. Oil terminal in Rizhao Port Co., Ltd. required in the original oil pipeline docking new pipelines, production downtime due to company, the pipeline is unable to return empty special fourth in the petrochemical, construction company, in conjunction with the examples from the oil companies requirements, design disclosure, project establishment, project disclosure, site welding monitoring, safety isolation, open hole opener inspection, risk control, and the implementation of open hole and a series of steps for the Successful implementation of the hot crude oil pipeline to the implementation of the new pipeline hot tapping and docking good interface. This article focuses on the principles, methods of operation, steps, technical points, as well as risk prevention and control of crude oil pipeline hot tapping technology and practical application in oil transport enterprises.

Key words:  Crude oil pipeline, with pressure opening, technology, Application

1 XULUN

近年来,随着我国经济的飞速发展,油品输运行业也快速发展,随着油品输运企业的建设和发展,在项目建设和公司规模扩建过程中,遇到了好多需要管道开孔、新老管线对接及管线意外泄露的情况,管道带压开孔及封堵技术也应运而生。这是一种安全、经济、快速高效的技术。它能在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线的作业,也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修,恢复管道的运行。

1.1 YANJIUMUDEHEYIYI

河北11选5QIANJINIANSHIHUAZHUANGZHIDALIANGDEJIANSHEHEKAIGONG,SUIZHIDAILAIDEWENTISHIZHUANGZHIGUOYUNXINGZHOUQIHOUXUJIANXIU、GAIZAOHUOXIAOQUEDENGCUOSHILAIWEICHIZHUANGZHIHOUYIGEZHOUQIDEYUNXING,YIQIANSHEDAOJIANXIU、GAIZAODENGWANGWANGZHUANGZHIXUYAOTINGCHE,YITINGCHEJIUHUISUNSHIHENDADEXIAOYI。DAIYAKAIKONGJISHUSHICAIYONGJIXIEQIEXUEFANGSHIZAICHENGYAGUANDAOSHANGJIAGONGCHUYUANXINGKONGDEYIZHONGZUOYEJISHU。BENJISHUZAIBUXUYAOTINGCHEDEQINGKUANGXIALIYONGKAIKONGJIDUIDAIYASHEBEI、GUANDAOJINXINGKAIKONG,JIBUYINGXIANGZHUANGZHIDEZHENGCHANGYUNXING,YOUNENGBAOZHENGANQUAN、GAOXIAO、HUANBAODEWANCHENGGUANXIANPENGTOUHUOYULIUJIEKOUDEMUDE。DAIYAKAIKONGJISHUSHIYIZHONGXIANJINDEGUANDAO、SHEBEIGAIZAO、QIANGXIUJISHU,TAJIEJUELEZHUANGZHILIANXUSHENGCHANDENANTI,NENGDAILAIJUDADEJINGJIXIAOYIHESHEHUIXIAOYI。

1.2 YANJIUDEFANGFAHESILU

DUIGUANDAODAIYAKAIKONGDEYIXILIEBUZHOUJINXINGPOUXI,BINGJIEHESHIJICAOZUOGUOCHENG,DUIFENGXIANDEKONGZHIFANGFAJINXINGFENXI。ZONGJIECHUSHIJICAOZUODEZHUNBEIGUOCHENG、SHISHIGUOCHENGYUFENGXIANKONGZHIZHIJIANDEXIEDIAOGUANXI,ZHAODAOCHEDIJIEJUEFENGXIANWENTIDEFANGFAHESILU。BINGZAICIJICHUSHANGTICHUYIZHONGJIYUXINXI、ZIYUANJIAOHUGONGXIANGDE、XITONGHUADE、DONGTAIDE、FUGAIQUANCHENGDEDAIYAKAIKONGFENGXIANGUANLIMOXING,BINGDUIGAIMOXINGJINXINGXIANGXIDEMIAOSHU。ZAIANLISHIJIANZHONGTONGGUOJIANLIXIANGYINGDEFENGXIANGUANLIJIZHI,LAISHIXIANXIANGMUFENGXIANGUANLIMOXINGDEYINGYONG。


2DAIYAKAIKONGXIANGGUANGAISHU

2.1DAIYAKAIKONGDINGYI

DAIYAKAIKONGJIUSHIZAIMIBIZHUANGTAIXIA,YIJIXIEQIEXUEFANGSHIZAIYUNXINGGUANDAOSHANGJIAGONGCHUYUANXINGKONGDEYIZHONGJISHU。JIBUYINGXIANGGUANXIANDEZHENGCHANGTOUYUN,YOUNENGBAOZHENGANQUAN、GAOXIAO、HUANBAODEWANCHENGXINJIUGUANZIDEPENGTOUGONGZUO。

2.2  SHIYONGFANWEI

河北11选5SHIYOUHUAGONGZHUANGZHIZHONGYIRANYIBAO、YOUDUYOUHAIDENGLIUDONGYETIJIEZHI(CAOZUOYALI≤3.0MPa   CAOZUOWENDU  5℃~250℃   PANGLUZHIJING  ≤DN750  BEIKAIKONGSHEBEI、GUANDAOBIHOU≥5mm)DESHEBEI、GUANDAODAIYAKAIKONG。CONGXIAMIANCANSHUBIAOZHONGFENXIKEDECHUFUHEDAIYAKAIKONGDEZONGTISHIYONGFANWEI。

BIAO2.1 GAIYUANYOUQUYANGQIXIANGMUDAIYAKAIKONGJISHUCANSHUBIAO

母管直径(mm)

§406

管线材质

20#

管线壁厚(mm)

9.5

介质流向

朝上

管线设计压力(Mpa)

0.7

开孔方向

朝左

管线运行压力(Mpa)

0.5

阀门压力等级(设计)(Mpa)

5.0

介质

原油

阀门总高度mm

270

设计温度

80

开孔短节高度mm

250

运行温度

60

阀门法兰螺栓孔中心距mm

168.5

开孔点空间位置

地面

阀门法兰螺孔数

8

现场吊装方式

/

阀门法兰螺孔直径mm

22

是否停输

阀门内径mm

70

开孔数量

6

焊接与安装阀门责任人

乙方(开孔单位)

甲方负责内容

落实现场隔离及作业票等级、作业票申报审批等、消防车、救护车到位现场

备注(未尽事项)

/


河北11选52.3  DAIYAKAIKONGTEDIAN

GONGYIXIANJIN   KEDAIYAZUOYEJIZHUANGZHIBUTINGSHUZUOYE   JIXIEMIBIQIEGE  WUWURAN   CHUANGXIAOGAO   


3 DAIYAKAIKONGYUANLIJIGONGYILIUCHENG    

3.1YUANLI


河北11选5LIYONGKAIKONGJIDUISHEBEI、GUANDAOJINXINGDAIYAKAIKONGSHOUXIANZAISHEBEI、GUANDAODAIYAHANJIEYIGEDAIFALANFAMENDEDUANGUAN,ZAIBAKAIKONGJIYUFALANFAMENLIANJIE,BINGDAKAIFAMEN,RANHOUBAKAIKONGJIDAOJUTONGGUOFAMENJIECHUDAOXUYAOKAIKONGSHEBEIHEGUANDAO,RANHOUZAIGAIDUANGUAN、FAMEN、ZUANJILIANXIANGDAOJUFANGZHIKONGJIANLIMIANANBEIKAIKONGGUANDAODESHEJIYALIZUOHAOSHIYAJIQIMIGONGZUO,SHIYAHEGEHOUZHUANDONGDAOJUZAISHEBEI、GUANDAOSHANGKAIKONG,KAIKONGCHENGGONGHOUTUICHUDAOJUHEKAIKONGLIUXIADETIEKUAI,TUICHUDAOFAMENYIWAIDEZUANJILIANXIANGDEKONGJIANZHONG,RANHOUGUANBIFAMEN,ZUANJILIANXIANGXIEYABINGCHAIQUKAIKONGJI,DAIYAKAIKONGCHENGGONG。CONGKAIKONGGUOCHENGZHONGKEYIKANCHU,DAIYAKAIKONGZHUYAOLIYONGDUANGUAN、FAMEN、ZUANJILIANXIANGDAOJUFANGZHIKONGJIANLAISHIXIANZAIXIANKAIKONGDE,QIZHONGDEGUANJIANDIANWEIHANJIEDUANGUANSHIDEHANJIEGUOCHENG,SHUYUDAIYAZAIXIANHANJIE,GENJUHANJIEYUANLI,HANJIEGUOCHENGSHIYIGERONGHUAYEJINGUOCHENG,HANJIEZHONGHUIXINGCHENGYIGEJUBUDERONGCHI,RONGCHIWENDUHENGAO,QIEHUISHIZHOUWEIJINSHUWENDUSHENGGAO,JIANGDIJINSHUDEKANGLAQIANGDU。YINCIGENJUZAIHANJIEYIQIANXIANYAOCELIANGHOUBEIKAIKONGGUANDAODEBIHOU,RUBIHOUXIAOYU5mm,ZEHANJIEDUANGUANSHIHUIFASHENGHANCHUANXIANXIANG,DAIYAKAIKONGWUFASHISHI。RUBIHOUDADAOLEHANJIEDUANGUANDEYAOQIUZEWEIFANGZHIYIWAI,ZAIDAIYAKAIKONGHANJIEGUOCHENGZHONG,WOMENXUANZERONGYIKONGZHISHOUGONGWUJIYAHUHAN,QIEHANJIEGUOCHENGZHONGCAIYONGXIAODIANLIU、KUAISUHAN、SHOUBAQINGXIEDENGFANGFAJIANGDIXIANNENGLIANG,CONGERJIANGDIWENDUHERONGCHISHENDU。LINGWAIXUANZEDAIKAIKONGGUANDAOJIEZHIXUYAOLIUDONGQIEWEIYETI,YINWEIZHEIYANGKEYIGENGHAODEBAHANJIECHANSHENGDEWENDUHEJIEZHIJINXINGRECHUANDAO,CONGERJIANGDIRELIANGJIZHONGDEWEIXIAN。TONGGUOWOMENDUOCISHIJIANJINGYAN,ZAIYAHUHANHANJIEGUOCHENGZHONG,RONGCHISHENDU(SHENRUXUKAIKONGGUANDAO、SHEBEICE)ZAI2mmZUOYOU,NEIBIWENDUYIBANBUCHAOGUO100℃,YOUYUKAIKONGGUOCHENGZAICAOZUOTIAOJIANXIA,LISHEJITIAOJIANYOUYIDINGJULI。GUHANJIEGUOCHENGSHIANQUANKEKAODE。

QQ图片20181211162927.png

图3.1 带压开孔原理图


3.2 GONGYILIUCHENG

QQ截图20181211163034.png

河北11选5TU3.2 KAIKONGGONGYILIUCHENGSHIYITU


4  DAIYAKAIKONGJISHUYINGYONG

4.1 DAIYAKAIKONGSHISHIJUTIBUZHOU

4.1.1施工作业准备:

首先联系甲方对作业人员做好入场三级教育,其次方案编制者做好作业人员的安全、技术交底工作并签字确认。根据甲方对带压开孔作业定为特级动火,需特级火票,则按特级火票要求则联系甲方做好消防车到位,消防通道检查。根据现场情况做好JHA分析工作,观察周围作业环境,确定施工作业位置。作业现场设逃生通道。

4.1.2  开孔作业点选择:

剥离被开孔管道保温层,核对图纸,开孔点选择必须符合图纸要求,不能随意确定位置。开孔点不能选择在焊缝上,如实际位置在焊缝上则与设计和甲方商量更换位置。利用测厚仪对被开孔管道的开孔点进行壁厚测量并记录数据。通过测厚仪检测施焊处的实际壁厚,满足施焊要求。

4.1.3  短管焊接前准备工作:

(1)  管件焊接前首先确认焊接短管和阀门规格尺寸是否符合设计要求,应该检查表面质量和质量证明文件。

(2)  检查开孔机状态,确保符合使用条件。

(3)  检查阀门试压记录,确保阀门的密封性和强度性符合设计要求。

(4)  检查阀门尺寸,确保有足够的内径让开孔刀顺利通过。

(5)  检查管件总长度,确保开孔行程不超过开孔机的最大行程,这个根据开孔机而定。

(6)  根据现场情况,对接管位置进行放样,短管需要垂直与管道或设备,如果是球面形状,接管中性线需要与球面球心重合。

4.1.4  开孔短管焊接:

(1)  管道压力要求:管道允许带压施焊的压力如下公式:

QQ截图20181211163154.png

 式中:

P---设备、管道允许带压施焊的压力,单位Mpa;

---设备、管道母材的最小屈服极限,单位为Mpa;

t---焊接处管道、设备实际厚度,单位为MM;

c---因焊接引起的壁厚修正量,单位为MM(通常为2.5mm);

D---设备、管道外径;

F---安全系数(水、氮气等非可燃、有毒介质取0.6;有毒可燃介质取0.5)

(1)  焊接时,设备、管道内介质流速应该小于5m/s.

(2)  管件的焊接严禁使用气焊。

(3)  组对前,应该对开孔点及短管的坡口表面进行打磨清理,去除油污、铁锈 、水质等任何杂物,见金属光泽。

(4)  管件焊接前控制与短管与需要开孔管道、设备间的缝隙,短管不能直接与母管焊接。若缝隙过大,则矫正后再进行焊接。

(5)  以上条件具备后,可以开始焊接短管,首先进行短管与母管的焊接,焊接方法如下图:打底氩弧焊时,采用单面焊双面成型工艺,应保证根部焊透,其余层采用手工电弧焊工艺。焊接过程中要尽量采用小电流,防止烧穿母管。

QQ截图20181211163224.png

(6)  短管焊接完成后,对此焊道用PT或MT检查,合格后组对加强板,焊接方法如下图:同样采用打底氩弧焊,其余层采用手工电弧焊工艺。焊接过程中要尽量采用小电流,防止烧穿母管。

QQ截图20181211163313.png

(7)  焊接完成后应该对加强板焊道进行检查,采用   PT或MT进行检测。

(8)  检测合格后,装上阀门,然后对阀门和短管进行强度试验,试压压力为母管设计压力的1.5倍,试验介质一般情况下用水,对于对管道清洁度、干燥度要求较高的管道可采用气试,升压、保压、降压过程与一般管道试压相同。

(9)  此项环节为施工重点环节,必须按以上措施施工。

4.1.5  管线开孔

(1) 组装开孔机。

(2) 组装过程中应该检查开孔刀和钻机连箱同心度符合要求。

测量开孔刀头的初始位置,并在开孔机轴标尺处做好记录,方便确认刀具进入状况。

(1) 把开孔机和阀门连接,垫片螺栓适用准确。

(2) 开孔机安装完毕后要进行整体气密,整体气密很重要,可检查整个系统是否完好。开孔过程中开孔机或法兰面泄漏会造成很严重后果。气密过程也是置换过程,把连箱和短管内空气置换成惰性气体。

(3) 气密合格后,打开连箱放空阀。为放净连箱和短管内气体准备。

(4) 带压开孔开始,用力要均匀。

(5) 中心钻头钻透管壁时,介质会充满连箱和短管,等里面气体全部放出后,关闭放空阀。

(6)  随着开孔刀开始切割管壁,可以听到刀具切割噪音。

(7) 开孔时要注意钻机的转速,确保开孔机转速稳定。

(8) 开孔完毕后,切割噪声会降低或停止,动力液压也会降低,且开孔机和动力装置将更稳定,同时检查轴标尺,是否已经达到深度。

(9) 完成开孔。

(10) 为确认是否完成开孔,只需将刀具在用手动进入5-6圈,如能顺利进入,表明开孔已经完成,如不能进入,说明还需继续开孔。

(11) 开孔完毕后退回刀具到连箱内。

(12) 完全关闭阀门。

(13) 开启放空阀,释放连箱内的压力。

(14) 把开孔机从阀门上拆除。

(15) 作业完成。

 RENYUANPEIZHI

表4.1   项目部人员配置

序号

岗位

人数

备注

1

项目经理

1

工程全面管理

2

安全员、质检员

2

安全监督、HSE管理、质量管理

3

工程技术员

1

技术质量管理

4

电工

1

持证上岗

5

封堵工

2

封堵及机械

6

管工

2

配管安装

7

焊工

1

短节焊接

合计

10

备注: 以上部分人员可以合理兼职。

4.3  施工机具配置表

表4.2施工机具配备表

序号

装载器材名称

规格型号

单位

数量

备注

开孔封堵设备

1

开孔机


1


2

开孔结合器

DN80

1


3

开孔筒刀、中心钻

DN80

1


安全用具

1

安全帽


若干


2

劳保用品


若干


车辆配备

1

货车

5T

1


动力设备

1

电缆线


若干


2

配电箱


2


3

电焊机


2


河北11选5 SHIGONGHAOCAIPEIBEIBIAO

BIAO4.3 BUTINGSHUGAIZAOSHIGONGHAOCAIPEIBEIBIAO

序号

装载器材名称

规格型号

单位

数量

备注

辅助消耗材料

1

SHIMIANBAN

δ5

10


2

MIANSHA


Kg

10


3

SHENGLIAODAI


PAN

6


4

ZHENMU


GEN

3


5

MAOZHAN


ZHANG

4


6

YALIBIAO

2.5MPa

KUAI

4


7

JINGSHIDAI


PAN

4


5 GUANDAODAIYAKAIKONGZHILIANGMUBIAOJIZHILIANGBAOZHANGCUOSHI

5.1 ZHILIANGMUBIAO

ZONGTIZHILIANGMUBIAO:DANWEIGONGCHENGHEGELV100%,YOULIANGLV90%YISHANG;

GONGCHENGSHEBEI、CAILIAOZHILIANGHEGELV100%;

GUANXIANXIANCHANGHANJIEYICIHEGELV100%YISHANG;

GUANDAOKAIKONGYICIHEGE;

SHEBEI、FAMENANZHUANGYICIHEGE、DUIHAOLV100%。

5.2 ZHILIANGBAOZHANGCUOSHI

5.2.1 JIANLIJIANQUANZHILIANGBAOZHENGTIXI


  XIANGMUJINGLI     

JIANLIYIXIANGMUJINGLIWEIDIYIZERENRENDEZHILIANGGUANLIZUZHIJIGOU,QUELIXIANGMUZHILIANGMUBIAO,ZHIDINGGEJIRENYUANZHILIANGZERENZHI,LUOSHIZEREN。CONGERBAOZHENGZHILIANGMUBIAODEGUANCHESHISHI。ZHILIANGBAOZHENGTIXIGEJIZERENRENYUANDAOWEIDAOGANG,SHENRUSHIGONGXIANCHANG,LVXINGXIANGYINGZHIZE,QUEBAOZHIBAOTIXIZHENGCHANGYUNZUO。BENXIANGMUNIZUJIANZAIGONGSIZHIBAOTIXIDELINGDAOXIAXIANGMUZHILIANGBAOZHENGTIXIRUTU2-2SUOSHI。



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