管道带压不停输开孔技术及其施工难点分析

３ 应用实例
２００５年１１月在永二站外输管线更换Φ３７７ｍｍ×７ｍｍ螺纹焊管 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。２００６年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
半之前，管子就可沿断面切开。⑧切割完后，进行新旧管线的连 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 不大于４Ω。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，盖上原法兰盲板。 对法兰堵塞、四通管件按要求作好防腐处理。
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， 其焊接要求与前面介绍的相同。四通管件的间距为４ｍｍ～６ｍｍ，
对焊接部位进行了分析。①支管焊接；支管与主管（带压）之间为
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，支管与主管之间为对接
焊口。②补强板焊接：如图１所示，焊道１是补强板与支管焊接，
与主管的距离较远，几乎对主管不产
≤６．４ ＭＰａ时，焊接熔深控制在管道壁厚的１／２以内是安全的（不会
发生Baidu Nhomakorabea孔）。而焊接熔深要不小于壁厚的 １／ ３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１／２
～
／１ ３
。
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１０ＭＰａ。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Ｅ４３０３焊条。
管线切割时应力的控制及封堵器位置的选择：切割中应防止因
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Φ２７３ｍｍ×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，
生热影响；焊道２、３、４是补强板与补
强板之间焊接，只有根焊时才对主管
有一定的热影响；但不会产生过度的
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。
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。根据实际调查并查阅相关
资料，对于低碳钢（２０＃、Ｑ２３５等）集输管道、长输管道，当压力
关键词 油气管线 维修 更换 带压开孔技术
在油田地面建设施工中，对于新旧管线的连接及管段更换施 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、钻等开孔方法实施连接作 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
由于停产、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，带压开孔及封堵，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。
以便于生产管线与新管线的焊接施工。②在法兰堵塞上安装特种夹 板阀，采用螺栓紧固联接方式。③将开孔机安装在特种夹板阀上进 行开孔作业，上下管壁均应切透。④两处开孔作业结束后，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
接临时旁路管线。旁路管线可采用高压软管，也可采用高压无缝钢 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一个带短节 的闸阀，泄压完毕，在短节出口出试火，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～３５６ｍｍ的 钢管、不锈钢管、球墨铸管，其切割所需空间极小，管周围只需 １００ｍｍ的小空间，手柄只需在９０°～１１０°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（Φ １５９～Φ９１５ｍｍ）的钢管，管周围只需要１００ｍｍ的空间，便可切割 直径为４００ｍｍ的管道，当管径大于４０ｍｍ时，所需空间也只有 ２００ｍｍ，切割时摇把只需要在４５ｏ～６０ｏ 的范围内摇动，手动切管机 通过长摇把，可以得到较大的切割力，在切割倒轮进入到管子的一
工时应保证法兰螺栓连接紧固，密封无泄漏。⑤在进行开孔作业
时，应根据开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
技术研发
内江科技 ２００７年第１期 105
管道带压不停输开孔技术及其施工难点分析
刘华东 刘 晖
（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。本文介绍了管线不 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。
［２］ 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，１９９６
（收稿日期：２００６·１２·０１）
即焊接加强筋。实际切割中，当管线断开时，原管线口错位５ｍｍ。
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，原管内压力由１．２ＭＰａ降至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 ［１］ 王志安编著．石油动火安全工程．石油大学出版社，１９９９
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～ １／ ２。采用小电流，多层焊接，角焊缝的焊角高度应不低于法兰短 节的厚度。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开
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
据开孔机及母管的通径确定。④将开孔机与阀门采用法兰连接，施
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