不停输带压开孔封堵..
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海底管道不停输带压开孔封堵技术应用本文结合实际,对海底管道不停输带压开孔封堵技术应用进行讨论,首先阐述管道带压不停输开孔封堵技术应用机理,其次对该技术的操作要点进行研究,希望可以给相关人员提供参考。
标签:海底管道;不停输;带压开孔;封堵技术;应用根据油气田海底工程设计实施的经验,其中提及有关于管线维修建造的问题,需要切断衔接的管线,其次经过解压、释放管线,并且调换等一连串施工过程,以完成维修以及设计改造的目标。
这种方式在石油化工范围里具备相对来说较熟练的操作经历,而且在实践应用中存在的安全问题很多,管线停止生产、释放造成的利益亏损现象非常严重。
相比较固有的技术来说,完全应用于油气管线抢修维护的创新科技当属带压不停输开孔封堵技术,当今社会,我国长庆油田、塔里木油田、胜利油田等大型油田中都运用了此项技术,并产生了相对来说较完美的操作成效,优点包含有使用规模大、背景局限性小、操作时长较短、安全性能高、原料成本低、分割技术高超等,所以未来的设计远景是值得期待的。
1、概述管道带压不停输开孔封堵技术管道带压不停输开孔封堵技术是一项新型操作工程,其核心阶段包含有:工程开始前的的筹备阶段、钻孔阶段、管线带压不停输开孔封堵阶段、解封堵阶段、最后的重新填入阶段。
本技术适用于各种施工管道建材中,并且都取得了良好的作用,能够达到各种钢管,比如玻璃钢管、塑料管、以及铸铁管原料的开孔封堵目的。
塔里木油田的开发,通过塔轮输油管线替换阀门、管段过程,就是采用该技术获得了较为满意的成果。
此外,管道低压不停输开孔封堵技术对于管道传送油类的质量没有硬性要求,当前各类统计结果已然均验证该技术在管线施工方面的最大压力值和管道直径体现出了精良的适宜功能和开拓性。
最重要的是操作过程不会发生安全隐患,操作中从未出现疏漏的情况,从而进一步验证了其具备特别高的封堵技术。
2、管道带压不停输开孔封堵技术阶段2.1首期准备阶段在施工过程现场需要具有充分的场所安排和实践范围支撑,便于施工人员活动的安全通道一定要遍布每个开采的作业坑内。
不停输带压开孔封堵一、不停输带压开孔管道带压开孔是指在密闭状态下,以机械切削方式在运行管道上加工出圆形孔的一种作业技术。
当在役管线堵塞、损坏或需要加装支管时,可采用管道带压开孔技术完成,既不影响管线的正常输送,又能保证安全、高效、环保的完成新旧管线的连接工作。
适用范围适用介质:除氧气以外的任何工矿介质(含易燃、易爆、有毒等介质)适用材料:碳钢、铸铁、球墨铸铁、混凝土、内涂层钢、聚乙烯和石棉水泥板等等特殊工艺:合金材质、不锈钢材质开孔封堵工艺适用管径、介质压力和温度:开旁通孔Φ20~Φ1500≤6.4MPa-30℃~330℃开封堵孔Φ20~Φ1000≤4.0MPa-30℃~280℃技术特点安全性:由于切削过程是在完全封闭的空腔内进行的,所以刀具与空气完全隔绝,没有着火、爆炸的可能。
环保性:由于封闭开孔,因此有毒有害介质不会排放到大气中。
高效率:一般管径开孔只需要10~50分钟,大口径也仅需6~8小时,施工工期短。
高效益:不停产直接操作,可为厂家节约可观的停产维修费用,特别对燃气管道、化工管道、石油管道带来的效益更是不可估量。
开孔机1基本原理和结构不停输带压开孔是利用短管(或剖分三通)、法兰、阀门连接在需要开孔的设备方位上,用由密封装置、切削刀具和进给装置等组装成开孔工具。
可在设备上进行手动或电动的带压开孔工作,以满足工艺的需要和实施设备的在线维修工作。
在制作钻孔工具之前,首先要了解需进行开孔的容器或管道的工艺介质的类别、操作压力和温度等情况,以及该开孔处的材质,直径、厚度和根据工艺要求所需开孔的直径大小,选择合适的公称系列的短管(或剖分三通)、法兰和阀门.决定采用手动或电动开孔方式以及切削刀具的结构型式等。
钻孔工具是带压开孔能否成功的关键。
一个典型的钻孔工具的结构如图1所示,其中主要部件的情况说明如下:图1 带压开孔工具结构图1.1 短管或剖分三通根据所需开孔的公称直径和工艺介质的操作温度、压力等情况,选定相应材质的短管或剖分三通(以短管为例)。
万方数据 万方数据流体管道不停输带压开孔封堵新技术作者:薛福连, XUE Fu-lian作者单位:沈阳市辽中县化工总厂,辽宁,辽中,110200刊名:焊管英文刊名:WELDED PIPE AND TUBE年,卷(期):2006,29(5)被引用次数:8次本文读者也读过(10条)1.李作琨.肖军.孙维.杨金芳管路带压开孔封堵新技术在海洋石油平台上的应用[期刊论文]-中国修船2005(3)2.周卫军.郭瑞.张勇.朱和平.沈勇刚.ZHOU Wei-jun.GUO Rui.ZHANG Yong.ZHU He-ping.SHEN Yong-gang不停输带压开孔封堵技术的应用[期刊论文]-管道技术与设备2009(6)3.辽河石油勘探局勘察设计研究院.Reconnaissance and Design Research Institute of Liaohe Petroleum Exploration Department管道不停输带压开孔、封堵工法(YJGF36-96)[期刊论文]-施工技术1998,27(3)4.黄麟淞.Huang Linsong浅述管道不停输开孔封堵技术[期刊论文]-广东化工2010,37(8)5.张潇不停输带压封堵技术[期刊论文]-石油工程建设2001,27(3)6.李丽带压开孔封堵技术在湖州天然气高压管线上的应用[期刊论文]-中国科技纵横2010(9)7.曹崇珍.贾志方.时春成.刘格非.郝新伟.韩德辉在役管道不停输焊接三通工艺试验[期刊论文]-油气储运2003,22(12)8.袁平凡.余立.左松涛.YUAN Ping-fan.YU Li.ZUO Song-tao不停输带压封堵技术在川渝地区的应用[期刊论文]-天然气工业2008,28(9)9.轩福贞.刘长军.李培宁.Xuan Fuzhen.LIU Changjun.Li Peining内压下焊制管道三通塑性极限载荷有限元分析[期刊论文]-化工设备与管道2001,38(2)10.王璠.郑立贵.徐春玲苏丹1/2/4区油田输油管道泄露快速带压封堵技术[期刊论文]-石油化工建设2008,30(2)引证文献(7条)1.周卫军,郭瑞,张勇,朱和平,沈勇刚不停输带压开孔封堵技术的应用[期刊论文]-管道技术与设备 2009(06)2.冯富国不停输带压开孔封堵技术的应用[期刊论文]-中国化工贸易 2015(4)3.程拥军带压开孔技术在管道上的应用和拓展[期刊论文]-科技展望 2015(27)4.李斌,刘佳良新型链式管道封堵器的研制[期刊论文]-机械设计与制造 2013(12)5.赵翔,韩怡,杜洁不停输带压开孔技术在咸宝线的应用[期刊论文]-化工管理 2013(10)6.林猛,牛迎战带压封堵技术在成品油管道的应用[期刊论文]-化工设备与管道 2011(04)7.李春生,王任胜,孟昭军长管道不停输开孔机设计方案分析[期刊论文]-辽宁科技学院学报 2013(02)引用本文格式:薛福连.XUE Fu-lian流体管道不停输带压开孔封堵新技术[期刊论文]-焊管 2006(5)。
天然气管道不停输带压开孔封堵的选择根据工艺要求,选择合适的阀门型号和结构,将其安装在短管的另一端,以控制介质的流量和压力。
1.4密封装置密封装置是保证开孔过程中介质不泄漏的关键部件,其结构和材料的选择应根据介质的性质和压力温度等条件确定。
1.5切削刀具切削刀具是钻孔工具的核心部件,其选择应根据开孔材料的硬度、厚度和直径等要求,选择合适的刀具类型和规格。
2.操作步骤2.1准备工作根据需要开孔的设备或管道的情况,选择合适的短管、法兰、阀门和密封装置等组装成钻孔工具。
2.2安装钻孔工具将钻孔工具安装在需要开孔的设备或管道上,并进行密封、固定和调整。
2.3开孔过程启动切削刀具,进行带压开孔操作,控制介质的流量和压力,保证开孔过程中的安全和稳定。
2.4封堵孔口在完成开孔后,根据需要进行孔口的封堵,以保证介质的正常运行和安全。
总之,不停输带压开孔技术是一种高效、安全、环保的管道连接和维修技术,适用于各种工矿介质和材料的管道,可以为企业节约停产维修费用,提高生产效益。
在进行带压开孔操作时,应选择合适的钻孔工具和切削刀具,严格控制介质的流量和压力,保证操作的安全和稳定。
安装钻孔工具包括填料函、钻头、钻杆、棘轮扳手、压紧螺杆和专用垫片。
填料函应按照设计要求安装在阀门下端,与阀门一端相连的特殊法兰中部。
钻头选用75°~90°顶角的普通麻花钻或前端带有定位麻花钻的空心铣刀。
钻杆应具备足够的强度和韧性,并与钻头用氩弧焊V型坡口焊接,焊口应打磨以保证密封性能。
棘轮扳手用于手动钻孔,电动钻孔时则使用蜗杆蜗轮减速器。
压紧螺杆连接在钻杆顶部,两者间有一钢珠以保持对中和减少传动的摩擦力。
专用垫片连接在短接管法兰与阀门之间,以保证钻杆进给时的对中及稳定性。
垫片内径稍小一点,比钻头的外径稍大一点即可,可根据具体情况决定。
2.4试压检查在将阀门安装在短管法兰之前,应进行试压检查以保证阀门的密封性。
合格后,再加上专用垫片与短管法兰相连。
管道不停输带压开孔施工工法一、前言在现代化的城市建设中,地下管道建设是一项不可或缺的基础设施建设工程。
然而,在进行地下管道建设时,常常需要穿越已经建成的建筑物、交通路线、水系、管线等地下障碍物。
传统的管道穿越方式需要停水停气、拆除建筑等措施,导致工程时间长、污染环境,给周边环境和市民生活带来很大的不便。
为了解决这个问题,管道不停输带压开孔施工工法应运而生。
二、工法特点管道不停输带压开孔施工工法是一种不停止输送物质,在不开挖或开挖少量土体的情况下完成管道穿越存在的路线障碍物的工法。
在该工法中,管道在保持运行状态下进入障碍物内部,并在内部贯通管子的同时,进行开孔处理以达到顺畅通过的目的。
该工法的主要特点有以下几点:1. 施工期间不需要停止管道输送,不产生水、气的中断,不影响已经投入使用的管线使用;2. 采用开孔方式进行管道穿越,可以减少对路面地表和已建建筑的破坏;3. 工程施工进度快,工期短;4. 施工后经验证该工法执行质量可靠且成本较低,维修费用低;5. 适用于中小型跨越性障碍物的穿越施工,一般情况下,管道周边容易安放施工设备;6. 通过与常规穿越工法对比,其施工造价合理,具备良好经济效益三、适应范围管道不停输带压开孔施工工法主要适用于以下场合:1. 管道需要穿越人行道、路面、河流、公园、建筑物群、文化古迹等区域;2. 管道需要穿越生产车间、供水厂、排水池等特殊建筑物;3. 需要在建筑物套管里埋管。
四、工艺原理管道穿越路线离不开实际工程,在进行施工时需要注重工艺原理,保障工程的可靠性与安全。
管道不停输带压开孔施工工法是在管道毫不停歇地运行状态下,将管道开挖中无法通过的障碍物进行切割并钻孔穿越而达到的一种穿越方式。
管道不停输带压开孔施工工法需要进行以下技术措施:1.首先对需要穿越的区域进行严格的勘察,了解该区域管道跨越最大尺寸和波动情况,确认实际施工条件和方案;2.对于需要穿越的区域进行预处理,将障碍物和挖土松散无法直接支撑的土层进行固化处理,以确保穿越坑道不塌陷;3.设置管道封堵设备井,确定穿越截面的尺寸和精度等参数,并根据实际情况进一步选择穿越方式和开孔方案;4.使用现场加工的挖掘器具,完成开孔和沿管道方向定向推进等工作;5.进口磨刀及拆接公具完成打孔和开孔工作,完成新旧管道的接续。
带压开孔、封堵作业的规定1.使用带压开孔、封堵设备在燃气管道上接支管或对燃气管道进行维修更换作业时,应根据管道材质、管径、输送介质、敷设工艺状况、运行参数等选择合适的开孔、封堵设备及不停输开孔、封堵施工工艺,并应制定作业方案。
2.作业前应对施工管材、管件、密封材料等进行复核检查,并应对施工用机械设备进行调试。
3.不同管材、不同管径、不同运行压力的燃气管道上首次进行开孔、封堵作业的施工单位和人员应进行模拟试验。
4.带压开孔、封堵作业时作业区内不得有火种。
5.钢管管件的安装与焊接应符合下列规定:(1)钢制管道内带有输送介质情况下进行封堵管件组对与焊接,应符合现行国家标准《钢质管道带压封堵技术规范》GB/T28055的有关规定。
(2)封堵管件焊接时应控制管道内气体或液体的流速,焊接时,管道内介质压力不宜超过1.0MPa。
(3)开孔部位应选择在直管段上,并应避开管道焊缝;当无法避开时,应采取有效措施。
(4)用于管道开孔、封堵作业的特制管件宜采用机制管件。
(5)大管径和较高压力的管道上开孔作业时,应对管道开孔进行补强,可采用等面积补强法;开孔直径大于管道半径、等面积补强受限或设计压力大于1.6MPa时,宜采用整体式补强。
6.带压开孔、封堵作业应按操作规程进行,并应符合下列规定:(1)开孔前应对焊接到管线上的管件和组装到管线上的阀门、开孔机等进行整体严密性试验;(2)拆卸夹板阀上部设备前,应关闭夹板阀卸放压力;(3)夹板阀开启前,阀门闸板两侧压力应平衡;(4)撤除封堵头前,封堵头两侧压力应平衡;(5)带压开孔、封堵作业完成并确认各部位无渗漏后,应对管件和管道做绝缘防腐,其防腐层等级不应低于原管道防腐层等级。
7.聚乙烯管道进行开孔、封堵作业时,应符合下列规定:(1)每台封堵机操作人员不得少于____人;(2)开孔机与机架连接后应进行严密性试验,并应将待作业管段有效接地;(3)安装机架、开孔机、下堵塞等过程中,不得使用油类润滑剂;(4)安装管件防护套时,操作者的头部不得正对管件的上方。
管道不停输带压开孔封堵方案及措施管道不停输带压开孔是指在管道运行过程中需要对管道进行开孔操作,同时保证管道内的介质不泄漏,并且开孔后能够有效封堵。
为了保证操作的安全和成功,需要制定相应的方案和措施。
下面是一套针对管道不停输带压开孔和封堵的方案及措施:一、方案1.确定开孔位置:根据实际需要,确定开孔的位置和数量。
考虑到管道强度、介质流速、压力等因素,选择适当的位置,确保开孔后的管道能够正常运行。
2.选择合适开孔方式:根据开孔位置和管道特点,选择合适的开孔方式。
常用的开孔方式有机械开孔、热切割开孔、电火花腐蚀开孔等。
根据具体情况,确定最合适的开孔方式。
3.设计合适的封堵方案:开孔后,需要对管道进行封堵,以确保介质不泄漏。
根据管道的材质、尺寸和介质特性,设计合适的封堵方案。
封堵方式可以采用专用的封堵装置,如充气封堵器、液压封堵器等。
4.制定详细操作程序:根据实际操作需求,制定详细的操作程序。
包括开孔前的准备工作、开孔操作、封堵操作和管道恢复工作等。
确保每一步操作都得到充分考虑,避免人员和设备的安全风险。
二、措施1.安全防护:在进行开孔和封堵操作过程中,需要提供全面的安全防护措施。
包括戴好安全帽、护目镜、防护服等。
同时,保持工作区域的干净整洁,防止人员意外伤害。
2.压力控制:在进行开孔操作时,需要控制好管道的压力。
确保管道内的压力稳定,以免对开孔和封堵造成不利影响。
可以通过安装压力平衡设备、控制调节阀等措施,保持管道压力平稳。
3.管道修护:开孔和封堵后,需要对管道进行修护。
及时检查管道表面的损伤和磨损情况,进行修复和保养。
确保管道的密封性和安全性。
4.事故应急预案:针对不可预测的情况,制定相应的事故应急预案。
包括人员疏散、环境保护、设备故障等方面。
以防止事故发生后不能及时处理,造成更大的损失。
5.培训与考核:对进行开孔和封堵操作的人员进行专业培训和考核。
确保操作人员掌握相关知识和技能,能够熟练操作。
并定期进行安全知识的更新培训,提高工作人员的安全意识和应急处理能力。
燃气管道不停输带压开孔封堵技术摘要:燃气管道不停输带压开孔封堵技术的特点为作业全程都在密封状态下进行,安全可靠,能保证正常供气,无资源浪费。
该技术的核心设备有:开孔机、封堵器、下堵器、夹板阀、管件。
文中着重介绍该技术在钢管型燃气管道的应用原理及实际作业中的操作规程,并介绍了其在实际应用中的不足。
关键词:燃气管道;开孔封堵;设备;尺寸计算;作业流程;设备改进0 引言燃气管道不停输带压开孔封堵技术是在保证燃气管线正常运行的情况下,对管线进行加旁路、维修、改造等的施工技术。
传统工艺是将相关管线进行泄压、排(放)空、吹扫置换等作业[1],而该技术减少了经济损失和对环境的影响,并可避开夜间作业[2],提高安全性。
本文以该项技术在钢管型燃气管道上的应用为研究对象,从它涉及的几个重要设备出发,介绍了开孔封堵原理及在实际应用中应该注意的细节,同时分析了该项技术在使用中的不足。
1 相关机械设备与技术原理目前,北京地区燃气管道带气机械作业使用的设备为整套设备。
1.1 相关机械设备1.1.1 开孔机HT系列开孔机采用套料切削开孔[3],主要型号有HT75、HT150、HT300、HT500,其中HT75为手摇式,其余的为电动型或液压型。
它们共同的作用原理都是通过丝杠的传动来做功。
除HT75外,其余型号的开孔机都有“手动”和“进给”两档,档位的切换依靠置于机头的双齿轮。
1.1.2 封堵机EXP型封堵机能够将带气管线封严,通常用于改造、修复燃气管道。
主要型号有EXP150、EXP300、EXP500 3种,其中EXP150和EXP300采用手摇式,EXP500采用液压站驱动。
通过丝杠的传动实现膨胀筒的上下移动和胀缩。
1.1.3 下堵器将堵塞下到法兰中是开孔封堵作业中的最后一步,既可以采用HT 开孔机完成下堵,也可以用专用下堵器完成下堵。
其作用原理与开孔机类似,与开孔机型号对应的下堵器型号为XD150、XD300、XD500 3种,它轻便小巧,过程简单,省去了利用HT开孔机复杂过程并延长开孔机寿命。
不停输带压开孔封堵一、不停输带压开孔管道带压开孔是指在密闭状态下,以机械切削方式在运行管道上加工出圆形孔的一种作业技术。
当在役管线堵塞、损坏或需要加装支管时,可采用管道带压开孔技术完成,既不影响管线的正常输送,又能保证安全、高效、环保的完成新旧管线的连接工作。
适用范围适用介质:除氧气以外的任何工矿介质(含易燃、易爆、有毒等介质)适用材料:碳钢、铸铁、球墨铸铁、混凝土、内涂层钢、聚乙烯和石棉水泥板等等特殊工艺:合金材质、不锈钢材质开孔封堵工艺适用管径、介质压力和温度:开旁通孔Φ20~Φ1500≤6.4MPa-30℃~330℃开封堵孔Φ20~Φ1000≤4.0MPa-30℃~280℃技术特点安全性:由于切削过程是在完全封闭的空腔内进行的,所以刀具与空气完全隔绝,没有着火、爆炸的可能。
环保性:由于封闭开孔,因此有毒有害介质不会排放到大气中。
高效率:一般管径开孔只需要10~50分钟,大口径也仅需6~8小时,施工工期短。
高效益:不停产直接操作,可为厂家节约可观的停产维修费用,特别对燃气管道、化工管道、石油管道带来的效益更是不可估量。
开孔机1基本原理和结构不停输带压开孔是利用短管(或剖分三通)、法兰、阀门连接在需要开孔的设备方位上,用由密封装置、切削刀具和进给装置等组装成开孔工具。
可在设备上进行手动或电动的带压开孔工作,以满足工艺的需要和实施设备的在线维修工作。
在制作钻孔工具之前,首先要了解需进行开孔的容器或管道的工艺介质的类别、操作压力和温度等情况,以及该开孔处的材质,直径、厚度和根据工艺要求所需开孔的直径大小,选择合适的公称系列的短管(或剖分三通)、法兰和阀门.决定采用手动或电动开孔方式以及切削刀具的结构型式等。
钻孔工具是带压开孔能否成功的关键。
一个典型的钻孔工具的结构如图1所示,其中主要部件的情况说明如下:图1 带压开孔工具结构图1.1 短管或剖分三通根据所需开孔的公称直径和工艺介质的操作温度、压力等情况,选定相应材质的短管或剖分三通(以短管为例)。
开孔前,将此短管按照设计的焊接要求,在划好线的部位焊接在设备或管道上。
1.2 法兰根据介质压力的大小,决定法兰的结构型式(平焊或对焊法兰),将法兰焊接在短管的一端,法兰与短管都应选择符合相应的管法兰标准。
1.3 阀门可选用闸阀或球阀,这两种阀门全开的通径较大,也要与短管、法兰的公称直径相符合。
阀门安装在短管法兰之前应经过试压检查,合格后才能加上专用垫片与短管法兰相连。
以上短管、法兰和阀门都是永久性的部件,应选用适当的材质以满足工艺条件的要求。
1.4 填料函这是临时性的装置,填料函下部是一个与阀门一端相连的特殊法兰,法兰中部是填料函,用填料压盖压紧填料以密封开孔后沿钻杆泄漏的工艺介质。
填料不宜多加,2~3圈即可,以缩短钻杆和整个钻孔工具的长度。
1.5 钻头和钻杆钻头是采用普通的麻花钻,选用75°~90°顶角。
若开孔较大,则应选用前端带有定位麻花钻的空心铣刀代替普通的麻花钻切割孔洞。
另外,排屑也应考虑采用相应的结构。
钻杆应有足够的强度和韧性,与钻头用氩弧焊V型坡口焊接.焊口应打磨,保持一定的光洁度,以保证钻杆穿过填料函时的密封性能。
1.6 棘轮扳手手动钻孔时,用手扳动棘轮扳手以旋转钻杆达到钻孔切削的目的。
电动钻孔时,此处为蜗杆蜗轮减速器,和电动机相连,驱动钻杆工作。
1.7 压紧螺杆它和钻杆顶部相连,两者间有一钢珠,以使两杆保持良好的对中和减少传动的摩擦力。
压紧螺杆的作用是作为钻头切削的进给机构。
另外,当钻孔时,管道中的介质有一定的压力,会产生推力而把钻杆朝外顶出,用压紧螺杆传递钻孔进给力给钻杆,可保证钻孔的顺利进行。
1.8 专用垫片此垫片连接在短接管法兰与阀门之间,当钻杆较长时,可考虑采用此垫片.以使钻杆除填料函处有一支点外,在此处也可获得一支点,保证钻杆进给时的对中及稳定性因法兰采用的是标准系列尺寸,所以一般此垫片只要内径稍小一点,比钻头的外径稍大一点即可,可根据装配的具本情况决定。
2 施工程序在生产现场施工钻孔,可按以下步骤进行。
2.1 焊接短管法兰在选定的方位上且未开孔的情况下,把短管焊接到管道上,然后.在短管的另一端焊接法兰,其焊接、无损检查以及短管和法兰对管道的垂直度均应符合设计要求,见图2。
图2 焊接短臀法兰2.2 安装阀门在焊好的短管上安装阀门(闸阀或球阀)。
使用专门为开孔及封堵作业设计的阀门,与标准阀门相比,它具有很短的结构长度和较大的通径。
很短的结构长度可以减少开孔机和封堵器的行程,而较大的通径又能满足开孔和封堵的要求。
此时阀门可处于关闭或开放的状态,见图3。
图3 安装阀门2.3 安装钻孔工具将开孔机前端事先安装好开孔刀、导向钻及连箱后,整体安装在阀门上。
在填料函法兰和阀门一侧法兰之间加上垫片,用拉杆螺栓连接阀门法兰即可,见图4。
2.4 钻孔确认所有的安装工作无误、密封可靠后,把阀门开到最大,以使钻杆能自由通过直到顶在管壁上,就可以开始钻孔了。
由于有填料函和法兰垫片的密封作用,管道内的介质不会因压力而冲出。
钻孔时先用螺杆顶住钻杆,然后慢慢扳动棘轮扳手,调节进给量,进给量不宜过大,以免造成钻杆受力过大弯曲或折断。
使用电动钻孔时,更应缓慢进给。
当孔快钻穿时,应注意防止钻头突然顶穿管壁而卡死,见图4。
图4 安装钻孔工具和钻孔2.5 拆除钻孔工具管孔钻通后,缓慢退回螺杆,提升钻杆和钻头,如有毛刺卡涩现象,可转动棘轮扳手几圈,使钻头顺利退出至阀门的上密封面,然后再关闭阀门,拆除钻孔工具.整个钻孔工作即告完成,见图5。
图5 拆除钻孔工具和配管2.6 工艺配管钻孔工具拆除后,短管、法兰、阀门作为永久性的部件留在管道上,根据工艺或检修的需要进行工艺配管及设备的改造和维修工作。
见图5。
3注意事项这种带压开孔维修技术,只要正确地掌握使用方法,一般都能在生产现场取得成功。
实际应用时,还应注意以下几个问题:3.1 对于钻屑的处理问题。
在设计钻孔切削刀具时,应考虑到管道内的介质和整个生产装置的工艺流程中是否允许切屑进入系统。
若只允许少量切屑进入,则可采用切割圆周的办法钻孔,同时考虑采用特殊的刀具结构,以提起切割下来的马鞍形管壁。
3.2 钻头的切削部分不宜过长,钻孔工具的拉杆螺栓和压紧螺杆的长度应保证钻孔完成后,使钻头能退至阀门密封面以上并关闭阀门,同时应尽量避免切屑进入阀门密封面,影响阀门关闭时的密封性能,引起工艺介质在此处泄漏,给下一步的配管工作造成困难。
3.3 将短管与管道焊接时,其下端的相贯接口焊缝应焊透。
施焊中,考虑到管道内有流动的工艺介质,应控制电流的大小以防击穿管壁。
在特殊介质和操作条件较为恶劣的管道上施焊,应事先对该部位进行测厚,做到心中有数。
3.4 钻孔工具组装完毕后,应在一个比施工管道的温度、压力、耐蚀性等技术条件略高一级的模拟装置上进行试钻,并对试钻中出现的问题及时调整处理,只有经过试钻合格后,才能在现场正式施工钻孔。
3.5 短管、钻孔工具设计时应尽可能地减小其轴向尺寸和重量。
在垂直方向开孔时,应检查管段能否承受钻孔工具、阀门等的重量,在水平方向开孔时,可另用支架支撑整个钻孔工具,以避免短管焊缝因横向受力过大而断裂。
一般情况下,可考虑采用双面焊缝,这样既能保证可靠的密封性又有足够的强度。
二、不停输带压开孔封堵1施工程序不停输带压开孔封堵施工可分三个步骤:首先是准备工作,主要指施工现场的选择和预制管道附件;其次是开孔封堵作业,包括焊接短观火剖分三通(以剖分三通为例)、平衡接头、试压、开孔、封堵、维修、更换、增加支管等;最后是竣工防腐,投人运行。
1.1 准备工作1.1.1 调查管道现状,了解管道的走向、埋深、材质,以及管道输送介质的压力、温度、流量等,以便正确编制施工作业计划。
1.1.2 选择作业点,作业点应有足够的施工空间,作业管段尽量选在水平区域。
1.1.3 预制剖分三通,以便对扣焊在开孔处。
1.1.4 开挖作业坑,对地下水作必要处理。
1.1.5 安装开孔封堵设备。
1.2开孔封堵作业开孔封堵工艺装置如图6所示。
1一开孔机2一伞形齿轮3一夹板阀4一开孔筒刀5一封堵四向三通6一旁通管路7一平衡管8一平衡阀9一平衡接头10一维修改造管段11一封堵筒12一旁通管路三通13一封堵接合器14一封堵缸15一作业管道图6 管道不停输带压开孔封堵工艺装置示意图1.2.1 预制旁通管路,焊接封堵四向三通、旁路三通和平衡接头,并试压合格。
1.2.2 安装平衡阀及夹板阀;1.2.3 按顺序使用开孔机开平衡孔、旁通道孔、封堵孔,开孔完毕随即关闭平衡阀或夹板阀,并拆除开孔机。
1.2.4 连接旁通管路,打开旁通夹板阀,开通旁通管路,保持生产运行。
1.2.5 使用封堵机下封堵头,对被封堵的管段进行抢修、改造或更换,并试压合格。
1.2.6 使用封堵机提出封堵头,开通主管路,关闭夹板阀,拆除封堵机。
1.2.7 关闭旁通夹板阀,拆除旁通管道。
1.2.8 使用下塞堵设备,分别在平衡孔接头内、旁通路接口内及封堵三通内下入塞堵,堵严后拆去平衡阀或夹板阀,装上盲板法兰。
1.3竣工防腐1.3.1 对所有施工管段防腐,加保护层。
1.3.2 恢复地貌,并做标记。
1.3.3 编制竣工图,如图2所示。
1一旁通路法兰盖2一旁通路三通3一封堵法兰盖4一封堵四向三通5一平衡接头6一抢修或改造管段7一平衡管法兰盖8一平衡管塞堵9一封堵塞堵10一作业管段11一旁通路塞堵图7 抢修管道示意图2技术要点2.1 三通管件的定位由于管路开孔时有很多都是开同径孔,所以要求剖分三通管件定位准确,各项要求如下:2.1.1 三通法兰必须向上垂直于管道;2.1.2 三通法兰端面沿管道轴向最外端二侧的高度误差不得大于0.1mm;2.1.3 三通法兰端面沿管道切向的偏转角度误差不得大于±1°;2.1.4三通法兰沿管道轴向的中心线同管顶线应重叠,误差不得大于1mm。
2.2 三通法兰的焊接三通法兰的焊接在带压管道上进行,管内的介质常常是易燃易爆或有毒物质,一旦焊穿,后果不可想象。
由于这种技术还没有颁布正式的焊接规程,我们参考了美国机械工程师学会ASME标准、美国石油学会API标准、美国的一些企业标准,制定了一个切实可行的焊接规程,并对焊工进行严格的培训,以确保正式作业焊接一次成功。
通过实践,我们总结了焊接的几条经验:2.2.1 管子的熔深要适度,过深有焊穿的危险,过浅又不能满足强度的要求;2.2.2焊接速度要均匀;2.2.3要求对称焊接,以减小焊接后的应力变形;2.2.4 如果环境潮湿,可采用低氢焊条;2.2.5 焊接温度不能过低,如在液化石油气管道及类似的散热性很大的输送管道上焊接,必须进行焊接前后的热处理,以保持焊接前后温度,提高焊接质量。