火焰切除旧管线直管段作业指导书

1、火焰切除旧管线直管段作业指导书中国石油西气东输管道公司二一六年十月目录一、目的3二、范围3三、操作人员应具备的必要条件3四、切管作业程序4（一）切割前准备41、切割位置确认42、防腐层剥离53、切割管段支撑及吊装54、轨道式火焰切管机的安装及试运行65、手工割炬准备76、切除管段可燃气体检测8（二）切割作业8五、应急处置程序9六、切管机类型10七、火焰切管机割嘴的选择及点火故障处理10一、目的 天然气长输管道在进行动火作业中旧管线直管段切除作业是一个重要环节，不但风险高，而且决定了后续新管段组对、焊接作业等程序能否按时进行。为了保证切管作业过程安全可控，并能顺利吊离预切除管段，特制定编写本作业

2、指导书。二、范围本作业指导书适用于西气东输管道公司所辖管道动火作业过程中的旧管线直管段切除作业。三、操作人员应具备的必要条件1、应熟悉STZQ-I型轨道式火焰切管机或CG2-11型磁力火焰切管机操作方法2、应熟悉手工气割操作方法3、必须持有压力管道操作许可证4、操作火焰切割机人员及气割人员必须持有气焊切割操作证 5、吊装人员必须持有吊装操作证及指挥证四、切管作业程序切管机安装位置切管机安装位置2#切口预切除旧管段80-100mmm3#切口1#切口图1：管段切割示意图如图1所示，1#切口和3#切口之间管段为预切除旧管段（根据现场情况预切除管段尺寸要小于实际下料尺寸），由于埋地管线受填埋挤压、地壳

3、运动等影响，一般带有应力，在管道切断后应力得以释放，上下游管道出现横向和纵向相对位移，导致旧管段易卡死在切口之间，不能顺利切除和吊离。为了顺利切除旧管段，应在预切除管段上增加3#切口，切除一段80-100mm管段用于释放管道应力，按照1#2#3#的切口顺序进行切割，并辅以气割抽条的方式，最终完全切除旧管段。具体切管程序应按以下步骤进行：（一）切割前准备：1、切割位置确认根据需要更换管段的长度，确认并画出切除管段1#切口和3#切口的位置；同时在3#切口内侧80-100mm处确定并画出2#切口位置。（如上图1所示）。切除管线长度一般不超过单根管材，若长度过长可分几次切除。2、防腐层剥离根据1#、2

4、#、3#切口位置对切口处外防腐层进行剥离（切管机轨道可直接安装于防腐层上）。为确保火焰切割质量，以1#切口为中线沿轴向剥离300mm范围内的防腐层。以 2#、3#切口为中线沿轴向剥离300mm范围内的防腐层，整体剥离长度400mm（包括2#、3#切口之间）。带有三层PE的管线，要求剥离三层PE防腐层后，使用钢丝刷去除三道切口两侧5mm范围内的环氧底漆及油水杂质，露出金属光泽。3、切割管段支撑及吊装为减少管段切断后的应力变形，1#、3#切口外侧管线两端悬空部分必须使用沙袋或枕木进行支撑，将悬空管段支撑牢固，防止切断后旧管线发生横向位移伤人。预切除管段使用两根吊带起吊，切割前挂好吊带，两个吊点分别

5、选择在1#、2#切口内侧300mm处（如下图所示）。一端使用单根吊带、另一端手拉葫芦配合吊带使用，方便吊装过程中调整管段平衡。切割前调整吊机及手拉葫芦，确保两根吊带平衡并有一定的预紧力，如下图2所示：2#切口300mm1#切口3#切口300mm手拉葫芦图2：管段吊装示意图4、轨道式火焰切管机的安装及试运行使用两台轨道式火焰切管机进行切管，应根据切割管径选择合适的轨道，并根据切割管道壁厚选择合适的切管机割嘴（割嘴型号及氧气、乙炔切割压力选择详见附表2）。切管机轨道安装前应确定好安装位置，应安装在原管线之上（如图1），防止切割过程中拆除管段坠落造成设备损坏。目前常用的STZQ-I型轨道式火焰切管机

6、在切割30°坡口时，割嘴与轨道边缘的距离最大可调节至300mm，切割直口时，割嘴与轨道边缘的距离最大可调节至260mm，因此轨道安装时，轨道边缘距离切口长度必须在割嘴可调节范围内方能正常切割。切管机安装完成后，应对切管机进行试运行，确认运转正常。5、手工割炬准备根据切割管段壁厚选择合适的手工割炬和割嘴（各型号割嘴工作参数如下表1所示），若100mm宽管段切割后不能直接脱离管道，则需要使用手工割炬切割横向切口。表1：手工割炬割嘴切割性能及基本参数（1）G01-30型割嘴参数：割嘴号切割氧孔径 切割厚度 气体压力气体消耗量mm mm 氧气压力(Mpa)乙炔压力(Mpa)氧气（m3/h）

7、乙炔(L/h) 1#0.72-100.20.9-1.10.470-0.5722#0.910-200.250.001-0.11.56-1.90.54-0.663#1.120-300.32.34-2.860.59-0.715（2）G01-100型割嘴参数：割嘴号切割氧孔径 切割厚度 气体压力气体消耗量mm mm 氧气压力(Mpa)乙炔压力(Mpa)氧气（m3/h） 乙炔(L/h) 1#110-250.32.16-2.640.54-0.662#1.325-500.40.001-0.13.96-4.840.63-0.773#1.650-1000.56.66-8.140.81-0.99（3）G01-30

8、0型割嘴参数：割嘴号切割氧孔径 切割厚度 气体压力气体消耗量mm mm 氧气压力(Mpa)乙炔压力(Mpa)氧气（m3/h） 乙炔(L/h) 1#1.8100-2000.59.45-11.550.94-1.1552#2.2150-2000.650.001-0.112.26-15.41.17-1.433#2.6250-3000.818-221.62-1.986、切除管段可燃气体检测 氮气置换完成，并确认管道内无压力后，使用磁力钻在切除管段上方钻孔检测管内可燃气体浓度。并使用8#线前端缠绕纱布探测管道内有无凝析油等易燃物。需要两台可燃气体检测仪器同时检测确认合格，并且确认管道内无凝析油等可燃物方可

9、进行火焰切割。（二）切割作业：1、同时切割1#切口和2#切口：使用两台切管机在预切除管段上下游同时切割1#切口和2#切口，1#切口切割30°坡口，2#切口割直口。2、根据现场情况确定是否切割3#切口：根据1#切口和2#切口以下两种切割情况确定是否需要切割3#切口：（1） 若1#切口和2#切口切割完成后，中间管段未受原管线轴向应力挤压，能顺利吊出，则管线预切除完成，后续组对切口可根据实际下料尺寸切割，无需切割3#切口。（2） 若1#切口和2#切口切割完成后，预切割管段受原管线轴向应力挤压卡死无法吊出，则需要再切割3#切口。调整2#火焰切管机割嘴行走手柄，将割嘴调整到3#切口位置，同时调

10、整割嘴角度按照30°坡口切割。完成3#切口环缝切割后,3段管线由于应力，相互“挤死”，使用火焰切割机在2#切口和3#切口之间80-100mm的管段两侧“挤死”点处缓慢横向调节火焰切割机割嘴，切割横口，俗称“抽条”，将其切割为上下两瓣，若无法取出，则继续寻找“挤死”点进行切割，直至80-100mm宽管段全部取出，最后将预切割管段吊出。2#切口，直口80-100mmmm1#切口，30°坡口3#切口，30°坡口五、应急处置程序 按各类应急处置预案程序处置应急事件。 管道即将切断时，作业人员应远离切口附近，防止管道应力释放造成管道摆动伤人。 管圈切断抽条时，作业人员应注意

11、安全站位，防止被坠落的管圈砸伤。六、切管机类型目前西气东输管道公司维抢修队配备的火焰管道切割机主要有两种类型，分别为STZQ-I型轨道式火焰切管机和CG2-11型磁力火焰切管机。轨道式火焰切管机和磁力火焰切管机均为半自动火焰切管机，切割速度较快，但只能在管内可燃气体置换较彻底、管底无凝析油等可燃物的情况下使用。直径DN600mm以下的管线切除可根据情况选择STZQ-I型轨道式火焰切管机和CG2-11型磁力火焰切管机（防腐层剥离宽度500mm）。DN600mm以上管径建议使用STZQ-I型轨道式火焰切管机切割。同时根据切割管道壁厚选择割嘴，轨道式火焰切管机根据切割管径选择配用轨道。七、火焰切管机

12、割嘴的选择及点火故障处理1、应根据火焰切割机切割管段的厚度，选择合适的割嘴。割嘴型号和切割厚度的对应关系以及需要的切割速度、氧气乙炔气压力对应关系如下表1所示，但需要注意,切割厚度不是壁厚,当切割直口时,切割厚度等于管壁厚,而切割坡口时,切割厚度等于坡口宽度,大于管壁厚。例如西气东输914×28mm管道,壁厚28mm,切割30°坡口后,实际切割厚度为28/cos30°=32.3mm,根据下表，应选择G02-2#割嘴。割嘴切割厚度重叠时建议选择高一型号割嘴。表2：割嘴切割性能及基本参数割嘴号切割氧孔径 切割厚度 切割速度 气体压力气体消耗量mm mm mm/min

13、氧气压力(Mpa)乙炔压力(Mpa)氧气（m3/h） 乙炔(L/h) GO2-00# 0.8 5-10 600-450 0.2-0.3>0.030.9-1.3 340 GO2-0# 1.0 10-20 480-380 0.2-0.3>0.031.3-1.8 340 GO2-1# 1.2 20-30 400-320 0.25-0.35>0.032.5-3.0 470 GO2-2# 1.4 30-50 350-280 0.25-0.35>0.033.0-4.0 470 GO2-3# 1.6 50-70 300-240 0.3-0.4>0.044.5-6.0 620 G

14、O2-4# 1.8 70-90 260-200 0.3-0.4>0.045.5-7.0 620 GO2-5# 2.0 90-120 210-170 0.4-0.6>0.048.5-10.5 780 GO2-6# 2.4 120-160 180-140 0.5-0.8>0.0512-15 1000 GO2-7# 2.8 160-200 150-110 0.6-0.9>0.0521-24.5 1000 GO2-8# 3.2 200-270 120-90 0.6-1.0>0.0526.5-32 1300 GO2-9# 3.6 270-350 90-60 0.7-1.1&

15、gt;0.0540-46 1300 GO2-10# 4.0 350-400 70-50 0.7-1.2>0.0549-58 1600 2、检查射吸式割炬射吸情况，根据割嘴型号及切割厚度选择氧气、乙炔工作压力。3、点火后，当拧预热氧调节阀调整火焰时，若火焰立即熄灭，其原因是各气体通道内存有脏物或射吸管喇叭口接触不严，以及割嘴外套与内嘴配合不当。此时，应将射吸管螺母拧紧；无效时，应拆下射吸管，清除各气体通道内的脏物，调整割嘴外套与内套间隙，并拧紧。4、点火后火焰虽正常，但打开切割氧调节阀时，火焰就立即熄灭。其原因是割嘴头和割炬配合面不严。此时应将割嘴拧紧，无效时应拆下更换割嘴，或者用细砂纸轻

16、轻研磨割嘴头配合面，直到配合严密。 5、当发生回火时，应立即关闭切割氧调节阀，然后关闭乙炔调节阀及预热氧调节阀。6、保持割嘴通道清洁割嘴通道清洁光滑，孔道内的污物应随时用通针清除干净。7、清理工件表面的防腐层、锈蚀、油水污物等。8、开始切割时，先选择切口外侧20mm处管段正上方一点开始预热，直至加热到使其能在氧中可以燃烧的温度，即在割件表面层呈现将要熔化的状态时，再放出切割氧进行切割。切割时割嘴与被切割金属表面的距离应根据火焰焰心长度来决定，使焰心尖端距割件1.53mm，慢慢打开切割氧气阀门。当有氧气流贯穿钢管并无氧化铁飞溅时，证明已经割透，开启切管机行走开关并迅速调整割嘴至切口位置开始切割。9、切割过程中要注意观察切割情况，未割透时会出现氧化铁向外飞溅较大及铁水翻浆现象。这时要立即停止行走并退回重新切割。由于原未切透位置存在氧化铁，再次切割很难切透，需要将割嘴调整到切口外侧5mm处进行切割，待绕过未割透部分后再调整回原切口位置继续进行切割。未切透原因主要是行走速度与火焰能力不匹配，需要适当减慢行走速度。10、切割过程中，有时因割嘴过热和氧化铁渣的飞溅，使切割割嘴堵塞或乙炔供应不及时，割嘴产生鸣爆并发生回火