淺談“在用管道冷切割碰頭”新工藝

施兵兵(長裕建設(shè)有限公司 江蘇啟東226200)

在石化儲(chǔ)運(yùn)改擴(kuò)建項(xiàng)目的施工過程中，通常都會(huì)產(chǎn)生與在用原有管線或設(shè)備碰頭作業(yè)的碰頭施工。這些碰頭施工是在油庫及油庫附屬設(shè)施使用條件下進(jìn)行改造，是最易發(fā)生火災(zāi)事故的區(qū)域，易燃易爆介質(zhì)多。在生產(chǎn)中進(jìn)行管道改造這些碰頭施工的管線安全控制與技術(shù)難度較高，為了優(yōu)質(zhì)高速的完成這些新老管線的合理銜接施工，可采取冷切割施工技術(shù)，該技術(shù)為純機(jī)械形式，無發(fā)熱與火花，加工過程沒有震動(dòng)，不向材料施加應(yīng)力，從而保證油氣管道在不發(fā)生任何爆炸危險(xiǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行完美切斷。

1、冷切割方法應(yīng)用簡介

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碰頭管線的規(guī)格，制作對(duì)應(yīng)的系列環(huán)切設(shè)備，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)碰頭管線的施工工藝特點(diǎn)進(jìn)行切削操作：初始控制進(jìn)刀（0.1mm）和切削速度（10周/分鐘左右），在厚度剩下2mm左右時(shí)，控制進(jìn)刀（0.03mm）和切削速度（3-5周/分鐘左右），全過程切削點(diǎn)溫度控制常溫（切削液和水直接冷卻，同時(shí)紅外溫度檢測(cè)），每個(gè)切口時(shí)間約在1.5-2小時(shí)，同時(shí)成型所需要的焊接坡口，切割管道長度偏差15mm以內(nèi)。

2、管道碰頭施工描述

（1）冷切割過程中應(yīng)隨時(shí)注意切口的溫度，切割時(shí)用水潤滑和冷卻，防止局部過熱。

（2）根據(jù)切割管道口徑，制作對(duì)應(yīng)的系列管道內(nèi)封堵設(shè)備，同時(shí)清洗封堵段管道物料，利用專用油清洗劑、之后水洗、擦干，安裝封堵器，管道切開兩側(cè)采用雙盤封堵，密封盤安裝后，管壁與密封盤通過膨脹力接觸，完全保證密封盤牢固可靠。

（3）管口封堵完成后，進(jìn)行可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)應(yīng)低于爆炸下限的25%，然后進(jìn)行打火試驗(yàn)，確認(rèn)無誤后進(jìn)行管口坡口打磨處理。

（4）管口打磨好后，將預(yù)制好的新建管線連接段吊裝與原有管線組對(duì)，組對(duì)過程中應(yīng)避免強(qiáng)烈碰撞。

（5）組對(duì)好后，進(jìn)行焊口焊接作業(yè)，焊接前，將焊接零線牢固焊接在新增管段上，并同時(shí)與接地樁也采用焊接方式牢固連接在一起，保證接地良好，焊接引弧在新增加的管段上進(jìn)行，動(dòng)焊前復(fù)核接地情況，接地電阻用搖表搖時(shí)小于4Ω，達(dá)不到規(guī)定時(shí)需重新引接地線和接地點(diǎn)。焊接時(shí)，要隨時(shí)用鉗形電流表測(cè)量焊機(jī)電源線電流，監(jiān)視其在正常的額定范圍內(nèi)。

（6）焊接作業(yè)時(shí)防止焊接熱量傳遞到密封盤處，操作時(shí)可以不斷向密封盤處加水，帶走熱量，耐高溫布材料可耐1300多度，防止焊接熔渣掉落密封盤處，溫度監(jiān)控儀表探頭安裝在高溫布處，全過程監(jiān)控焊接管內(nèi)溫度變化，如溫度超過120度時(shí)停止焊接，冷卻、降溫、檢查后才可繼續(xù)焊接。

（8）為了確保焊接質(zhì)量，碰頭點(diǎn)焊接全部采用GATW+SMAW焊接工藝。

（7）焊接完成后，拆解取出密封盤，封裝盲板，恢復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行管道試驗(yàn)。

3、安全保證措施

（1）本碰頭是在油庫及油庫附屬設(shè)施使用條件下進(jìn)行改造，是最易發(fā)生事故的區(qū)域，易燃易爆介質(zhì)多，在生產(chǎn)中進(jìn)行管道改造，極易發(fā)生火災(zāi)，必須堅(jiān)持"三不動(dòng)火"，在裝置區(qū)內(nèi)還要考慮對(duì)舊裝置的加固和焊接時(shí)飛濺的火花，在碰頭施工時(shí)，必須進(jìn)行專業(yè)的測(cè)溫測(cè)爆確認(rèn)后，方可施工。

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)布置好滅火器，重點(diǎn)部位的安全防護(hù)措施要嚴(yán)密、周全、具體。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)置安全標(biāo)記、警戒繩，非工作人員禁止入內(nèi)。

（4）施工前，對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育，強(qiáng)調(diào)安全的重要性，并設(shè)專職安全員及時(shí)檢查，消除事故隱患。

（5）原有設(shè)施的閥門嚴(yán)禁隨意碰動(dòng)、關(guān)啟。

4、冷切割技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)對(duì)比

（1）與傳統(tǒng)的火焰切割相比較，冷切割有適應(yīng)性強(qiáng)，防火防爆控制較高，尤其是在易燃易爆環(huán)境中施工極大程度的降低了危險(xiǎn)因數(shù)，并且切割精度高，熱效應(yīng)極低，無毛刺，切割無污染。

（2）該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)安全在線焊接，猶如新管道施工安裝，直接安裝焊接三通管件。按一個(gè)項(xiàng)目有DN500的20個(gè)碰頭點(diǎn)計(jì)算，可以節(jié)約40對(duì)法蘭及對(duì)應(yīng)的螺栓、墊片費(fèi)用（原計(jì)劃使用法蘭連接方案），大約15萬元。其次，減少40道環(huán)焊接、法蘭安裝人工及輔材費(fèi)用，大約2萬元。最重要的是：直接焊接三通減少40個(gè)泄露點(diǎn)，40個(gè)維修管理點(diǎn)，控制了由于管道應(yīng)力變化導(dǎo)致螺栓拉伸、法蘭變形的風(fēng)險(xiǎn)。（方案優(yōu)勢(shì)圖）下圖