长输(油气)管道带压封堵通用工艺

压力管道安装通用工艺文件 长输 油气 管道带压封堵通用工艺通用工艺 1适用范围适用范围 适用于油气长输管线的维修 更换 以及沿线站区的改造时进行的带压封堵施工 它相对于旧的改造工艺而言 具有用时短 费用低 效率高 安全系数大的特点 尤其针对野外施工 其特点更加突出 2编制依据编制依据 钢制管道封堵技术规程 第 1 部分 塞式 筒式封堵 SY T 6150 1 2003 油气长输管道工程施工及验收规范 GB 50369 2006 石油工业动火作业安全规程 SY T 5858 2004 3一般要求一般要求 3 1管道封堵现场勘查 现场勘查的主要内容为 封堵管段的走向 埋深 高差 作业距离 土壤等情况 向业主了解管道技术规格 输送介质参数 管道运参数 防腐方式 清管情况 最低允许输送压力及管道允许的最长停输时间等资料 并进行记录 3 2从事封堵作业的封堵工 电焊工等特殊作业人员应持证上岗 3 3针对具体封堵作业项目的编制 HSE 措施 制定火灾抢险应急预案 并进行演练 3 4坚持 三不动火 原则 即 未办理动火作业许可证 作业票 不动火 防火措施 不落实不动火 没有监火人员不动火 4工艺选择工艺选择 4 1主要封堵设备选择 4 1 1KJ 型开孔机 用来执行完成套料切削旁通开孔和封堵开孔 按照开孔范围分四种规格 其中 KJ80 为手动型 KJ150 KJ300 和 KJ500 为液动型 其性能和技术参数详见表 4 1 1 表表 4 1 1 KJ 型开孔机主要性能参数型开孔机主要性能参数 项目 参数 型号KJ80KJ150KJ300KJ500 开旁通 25 70 40 140 190 340 390 680 开孔范围 mm 开封堵 80 190 200 400 460 760 钻杆最大行程 mm 350 500 1000 加 长 100012001800 4 1 2FD 型封堵器 FD 型封堵器是实现不停输封堵的主要设备 它是在先由开孔机和相应的主辅机配 合开出截断孔后 由封堵器匹配相应的辅机来实现封堵 它对应于 150 300 500 开孔机分三种规格 FD150 FD 300 和 FD 500 其中 150 300 为手动型 500 为 升降液动 其性能和技术参数见表 4 1 2 表表 4 1 2 封堵器主要技术性能参数封堵器主要技术性能参数 型号 最大 封堵管径 mm 最大 行程 mm 适应介质最 大压力 MPa 封堵后的密 封性能 操作方式 升降 膨胀筒 升降速度 mm r 手动操作 每转膨胀量 mm 外形尺寸 mm 重量 kg FD150DN1505401180 410 19057 FD300DN350800 4 0手动5 1465 425 22069 FD500DN70015001 6 达到二级阀 门密封要求 液动无级调速 1 5 1950 425 400524 4 1 3YQZ 型液压站 液压站是专供开孔机和 FD500 型封堵器提供动力源的设备 由于作业的特殊性 其电动机采用的是防爆电机 液压站对应于开孔机也分三种规格 其中 YQZ150 和 YQZ300 供 KJ150 和 KJ300 开孔机提供动力源 YQZ500 供 KJ500 开孔机和 FD500 封堵器提供动力源 其技术参数见表 4 1 3 表表 4 1 3 液压站技术参数液压站技术参数 型号防爆电机型号 电动机功率 转速 电流电压 频率 最高 工作压力 最大 输出流量 油箱容量 YQZ150YB112M 4 N 4KW 1430r min 380V 50HZ 12 5MPa0 10L min100L YQZ300YB160M 4 N 11KW 1460r min 380V 50HZ 15MPa63L min300L YQZ500YB180M 4w N 18 5KW 1470r min 380V 50HZ 21MPa90L min350L 4 1 4其它 管线不停输带压封堵 主要有夹板阀 开孔机 封堵器 封堵连箱和膨胀筒按所需 进 给内 式手 动手动 自动手动 自动手动 自动 手 动 mm r3324 自 动 mm r 0 1 0 1 0 12 0 1 0 12 进给 速度 快 速 mm min 0 100 额定输出扭矩 N M 3501200 3640 高速档 5720 低速档 允许瞬时最大扭矩 N M 2505601560 5600 高速档 8800 低速档 主传动减速比 i 21 768 9 78 2 高速档 124 1 低速档 外 形 尺 寸 mm 80 1200450 300 1300706 400 1950800 640 3200 重 量 kg1580220976 规格选配组装在一起 测量并计算出封堵就位时各个数据 来实现对管线的不停输 封堵 4 2封堵工艺选择 根据管道输送介质 工艺状况 选择合适的封堵设备及停输 不停输封堵工艺 4 2 1停输封堵工艺 对于允许停输的管道 能在规定的停输时间内完成封堵工作 应采用停输封堵工艺 4 2 2不停输封堵工艺 1 标准不停输机械封堵工艺 在管道上开旁通孔 建立旁通管道 达到不停输封堵的目的 这是一般的不停输封 堵工艺 见图 4 2 2 1 图图 4 2 2 1 管道不停输机械封堵标准工艺示意图管道不停输机械封堵标准工艺示意图 2 简易不停输封堵工艺 用封堵结合器 封堵三通或与封堵夹板阀联接的短节引出旁 通管道 达到不停输封堵的目的 抢修施工宜采用此种工艺 见图 4 2 2 2 图图 4 2 2 2 管道不停输机械封堵简易工艺示意图管道不停输机械封堵简易工艺示意图 5封堵施工工艺封堵施工工艺 5 1封堵工艺流程 见附件一 5 2材料复核 5 2 1带补强圈三通材料的复核 验收资料包括材质证明书 产品合格证 标识等 5 2 2对开三通和对开四通材料的复核 验收资料包括焊接部位的检验报告 材质证明书 产品合格证 标识等 5 2 3旁通管材复核 1 钢管应有材质证明书 产品合格证 标识齐全 2 钢管外观检查不应有裂纹 气孔 折叠 重皮 夹渣等缺陷 无超过壁厚负偏差的 锈蚀和凹陷 5 2 4密封材料复核 1 所有密封材料应有材质证明书 产品合格证 标识齐全 2 密封材料不应有气孔 杂质 飞边 毛刺 裂纹等缺陷 5 3封堵作业坑开挖或搭设作业平台 确保施工现场有足够的作业场地和操作空间 5 3 1埋地管道作业坑尺寸的确定 1 作业坑最小宽度 4 3 1a KDW 式中 坑底最小宽度 m W 管道外径 m D 作业坑底宽度常规值 通常取 2 6m 3 2m K 2 垂直管道安装封堵设备单侧作业坑长度 见图 4 3 1 4 3 1b 321 lllL 式中 作业坑长度 m L 旁通作业点与封堵作业点的间距 m 1 l 41 5 2 ll 旁通作业点至隔离墙距离 m 且至少 1 5m 2 lDl3 2 封堵作业点至隔离墙距离 m 且至少 2m 3 lDl3 3 图图 5 3 1 封堵作业段示意图封堵作业段示意图 3 作业坑深度 4 3 1c DhhH 21 式中 作业坑深度 m H 管顶至地面的距离 m 1 h 管底至坑底的距离 m 2 hmh7 0 2 管道外径 m D 4 作业坑坡度要求 见表 5 3 1 表表 5 3 1 作业坑坡度作业坑坡度 土质名称砂土细 粉流砂亚砂土亚粘土干黄土 边坡度1 1 01 1 0 1 1 51 0 671 0 591 0 25 5 作业坑两端应设有方便上下的安全通道 6 封堵作业坑与安装管道部件或新旧管道连接作业区宜有安全隔离 隔离宽度应大于 1m 5 3 2作业平台的搭建 1 在架空管道上施工 对开三通 或对开四通 的法兰端面高于地面 1 3m 应搭建 作业到台 2 在埋地管道上施工 对开三通 或对开四通 的法兰端面高于地面 1 3m 应搭建 作业到台 3 作业平台应有足够的操作空间 牢固 有护拦和上下行梯 5 4确定封堵点 开孔 封堵点应选择在直管段上 开孔部位应避开管道焊缝 无法避开时 对开孔 刀切削部位的焊道应适量打磨 开孔刀中心钻严禁落在焊缝上 开孔封堵部位的管 道圆度误差不得超过管外径的 1 5 5剥离防腐层 用喷灯加热分别清除旁通开孔点及封堵点处防腐层 长度应比焊接三通 或四通 的长度长约 0 4m 并用汽油擦洗干净 便于焊接 5 6管件的安装与焊接 5 6 1管道允许带压施焊的压力计算如下 4 6 1 F D ct P s 2 式中 管道允许带压施焊压力 MPa p 管材的最小屈服极限 MPa s 焊接处管道实际壁厚 mm t 因焊接引起的壁厚修正量 mm 通常取 2 4mm c 管道外径 mm D 安全系数 原油 成品油管道取 0 6 天然气 煤气管道取 0 5 F 5 6 2管道流速要求 封堵管件焊接时 管道内液体流速不应大于 5m s 气体流速不应 大于 10m s 5 6 3管道螺旋焊缝和直焊缝的处理 对管道螺旋焊缝和直焊缝进行适量打磨或打磨对开 三通 四通 以保证对开三通 四通 护板与管道间隙不大于 2mm 5 6 4焊前管件组对 对开三通 四通 法兰沿管道轴线方向的两端到管顶的距离差不应 大 于 1mm 对开三通 四通 法兰中轴线与其所在位置管道轴线间距不应大于 1 5mm 5 6 5焊工数量 1 对护板长度大于或等于 750mm 的对开三通 四通 进行纵向直焊缝的焊接时 每 道焊缝应至少两名焊工同时施焊 2 在管道外径大于或等于 325mm 的管道上进行对开三通 四通 环向角焊缝的焊接 时 每道焊缝应至少两名焊工同时施焊 且两电弧间应相距至少 50mm 5 6 6焊接顺序 1 每道纵向焊缝由一名焊工焊接时 应按图 5 6 6 1 所示焊接顺序同时焊接 图图 5 6 6 1 2 每道纵向焊缝由两名焊工焊接时 应按图 5 6 6 2 所示焊接顺序同时焊接 图图 5 6 6 2 3 对开三通 四通 的两道环向角焊缝不应同时焊接 当两名焊工同时焊接一道环向 角焊缝时 应按图 5 6 6 3 所示焊接顺序同时焊接 图图 5 6 6 3 5 6 7纵向直焊缝的焊接 对开三通 四通 纵向直焊缝宜加垫板 5 6 8环向角焊缝的焊接 1 对开三通 四通 护板与管道的环向角焊缝的焊接应采用堆焊形式 见图 5 6 8 1 图图 5 6 8 1 2 对开三通 四通 护板厚度小于或等于两倍管壁厚时 焊角高度和宽度应与护板厚 度一致 见图 5 6 8 2 图图 5 6 8 2 3 对开三通 四通 护板厚度大于两倍管壁厚时 焊角高度和宽度应等于两倍管道壁 厚 见图 5 6 8 3 图图 5 6 8 3 5 7焊缝检验 5 7 1质检员应对焊缝进行外观检验 焊缝外观质量符合要求后 填写焊接外观检验记录 5 7 2焊缝外观合格后 由具有资格的无损检测人员对焊缝进行无损探伤检测 合格后进 行开孔封堵作业 5 8平衡阀 夹板阀安装 5 8 1将开孔阀门加密封垫与法兰联接紧固 5 8 2平衡阀 夹板阀应在关闭状态下进行安 吊 装 5 8 3对夹板阀内孔与对开三通 四通 法兰内孔的同轴度进行测量 同轴度误差不应超 过 1mm 5 8 4把闸板全部打开 确认阀门内腔无障碍物 方可进行开孔施工 5 9安装开口刀及开口机 5 9 1刀具安装 1 中心钻 U 形卡环应转动灵活 且每次开孔前应更换中心钻防松尼龙棒 2 刀具结合器与开孔机主轴之间的锥度联接不应有任何松动 3 测量筒刀与开孔结合器内孔的同轴度 控制在 1mm 以内 5 9 2开口机安装 1 将刀具 连箱与开孔机组装完好后 与开孔阀门联接紧固 2 开口机与开孔结合器应竖直安装和拆卸 5 10开孔前压力试验 开孔前应对焊接到管线上的管件和组装到管线上的阀门 开孔机等部件进行整体试 压 原油 成品油管道试压介质为结净水 天然气 煤气管道的试压介质为氮气 试验压力等于管道运行压力 稳压 15min 以无压降且无渗漏为合格 5 11连接旁通管道 5 11 1 根据管道工艺条件要求 确定旁通管材及管径 5 11 2 在旁通管道的高点安装排气阀 低点安装排污阀 并在适当的位置安装压力表 5 11 3 旁通管道应支撑并固定 5 11 4 旁通管道组焊完后应进行焊接外观检验 合格后进行无损检测 5 11 5 在旁通管道无损检测合格后还应进行压力试验 强度试验压力为封堵点管道工作压 力的 1 25 倍 稳压 30 分钟 严密性试验压力按封堵点管道工作压力进行 稳压 15 分钟 以无压降无渗漏为合格 并填写压力试验表 5 12开孔施工 5 12 1 开孔顺序为 先开平衡孔 再开旁通孔 最后开封堵孔 5 12 2 开孔尺寸的计算 1 开平衡孔尺寸计算 4 12 2 4321 llllL 式中各尺寸 见图 5 12 2 1 图图 5 12 2 1 2 开旁通孔 封堵孔尺寸计算 a 起始切削尺寸计算公式为 式中各尺寸 见图 5 12 2 2 311 llL b 切削完成尺寸计算公式为 式中各尺寸 见图 5 12 2 2 示 43212 lllLL 图图 5 12 2 2 5 12 3 启动手动开孔机或液压站 进行开平衡孔 旁通孔 封堵孔作业 当开孔机切削到 预定和尺寸后停机 然后以手动操作开孔机 手动进给 2 3 圈 确认完全开透后 反方向转动扳手 将刀具和马鞍块提进连箱 关闭阀门 卸下开孔机 开孔作业结 束 5 13安装封堵机进行封堵 5 13 1 封堵头的安装 1 塞式封堵头的安装 压板螺栓均匀紧固 封堵皮碗不应重复使用 2 筒式封堵头的安装 橡胶密封件应粘接牢固 调整应转动灵活 橡胶密封件不应重 复使用 3 折叠式封堵头的安装 应对折叠板拉杆进行调节 封堵皮碗压板螺栓应均匀紧固 封堵皮碗不能重复使用 5 13 2 在封堵结合器上安装压力表 封堵器与封堵结合器应竖直安装和拆卸 5 13 3 封堵尺寸的计算 式中各尺寸见图 5 13 4 示 321 lllL 图图 5 13 4 5 13 4 封堵作业期间不得进行清管作业 调整管道运行参数 5 13 5 带压封堵时管道内的液体介质不应大于 2 5m s 气体介质流速不应大于 5m s 5 13 6 检查开孔后取出的管块 分析其形状 切割纹理及表面不平整度和变形程度 以便 确定膨胀筒橡胶挤压百分比 为回填做好准备 5 13 7 下封堵时应先下下游封堵头 后下上游封堵头 5 13 8 封堵头到位后应锁紧封堵器主轴 5 14封堵效果验证 5 14 1 两端封堵后 通过开一个平衡孔对管线内介质进行放空 同时确认封堵的严密性 5 14 2 如封堵不严密 可重新检查各项数据 查找原因后 再次封堵 直到确认封堵严密 后方可进行管线切割施工 5 15管道更换或维修施工 5 15 1 封堵施工完成后并验证封堵状况后方可进行管道更换或维修施工 5 15 2 预制管道的焊接 无损检测 防腐补口补伤 试压等施工前 熟悉设计图纸要求及 技术要求 按标准要求编制详细的施工方案并组织施工 施工过程按 长输管道施 工工艺规程 执行 5 15 3 管线切割作业时 采用不动火切割器对管线进行切割 以避免动火切割对膨胀筒 表面橡胶产生影响 造成意外 5 15 4 根据施工要求 对原管道进行氮气置换 置换前应制定施工方案 并按方案组织施 工 氮气置换完毕后 用可燃气体检测仪进行检测 确认安全后方可进管道连头施 工 5 15 5 管道连头前应做好以下工作 1 办理用火许可证 并坚持 三不动火 的原则 2 动火现场道路畅通 利于消防车进出 3 施工现场防火 防爆应做到器材落实 人员落实 专人看管消防器材 安全监护人 到达现场并一直在现场监护 4 动火前清理施工现场 20 米以内存放的易燃物 5 动火前组织有关施工人员学习施工方案 同时进行安全教育 提高安全意识 6 严格按照动火报告及操作规程施工作业 确保安全无事故 5 15 6 管道连头前 清理切口外侧内外管壁原油及其它杂质 分别在废管线及连头管线的 两处切口各打黄油墙一道 先做成砖块状 然后堆砌在距管口 300mm 处 厚度不 小于 500mm 密实不透气 并注入氮气 5 15 7 管道连头焊接按相关规定执行 5 15 8 管道切管 连头施工时 用含氧检测仪对在作业坑内的含氧量进行监控 防止发生 氮气中毒事故 5 16解除封堵 5 16 1 解除封堵顺序 先解除上游封堵 再解除下游封堵 5 16 2 对封堵头两侧压力进行平衡 压力平衡后才可以提取封堵头 5 17旁通管道拆除 5 17 1 关闭旁通管线与主管道连接的阀门 5 17 2 排除旁通管线内的介质 5 17 3 搬移旁通管线 5 18回填塞堵 5 18 1 平衡孔回填塞堵尺寸计算 1 起始塞堵尺寸计算 式中各尺寸 见图 5 18 1 示 3211 lllL 2 塞堵完成尺寸计算 式中各尺寸 见图 5 18 1 示 412 lLL 图图 5 18 1 5 18 2 旁通孔 封堵孔塞堵尺寸计算 式中各尺寸见图 5 18 2