带压堵漏及动火安全技术在油田推广应用.doc

带压堵漏及动火安全技术在油田推广应用的评价0 前言 石油化工生产中出现的泄漏，最常见的是因腐蚀、介质冲刷造成的管线泄漏。带压堵漏技术推广应用，密封及动火作业，就是在不停产的情况下，对泄漏险情进行及时处置，保障生产的正常运行。但是，由于火灾爆炸危险特性突出，这种不停车带压堵漏、动火作业具有很高的危险性，必须制定严密可靠的安全技术措施。在正常生产运行设备装置上的法兰、管道、阀门等部位，因各种原因造成泄露，泄露介质处于带温、带压向外喷射流动状态时，可以在泄露部位合理地选择或制造夹具，用其原有的密闭空腔，或在泄露部位加上一个新的密封空腔，将具有可塑性、固化性能耐泄露介质和温度的密封胶注入密封腔，使腔内的压力大于系统内的压力，密封胶在一定的条件下，迅速固化，从而建立起一个固定的新的密封结构，达到消除泄露的目的。 1 带压堵漏的技术特点及使用范围1.1 技术特点 带压堵漏技术的经济效益显著：消除泄露时，带温、带压不用停车、不停输的进行操作，始终不影响生产的正常运行，避免装置系统单元停车及油气集输系统混输管线处理所造成的经济损失。 安全可靠：在易燃、易爆区域消除泄露时，全过程可以做到不产生任何火花、不需要动火、保证安全。 应用范围广：所有各种流体介质的泄露都可以用本技术去消除。 适用性强：泄露部位不需要任何处理，即可进行带压堵漏，操作简便、灵活、安全快捷地消除泄露。 良好的可拆性：在不破坏设备或管道的原由结构，新的密封结构易拆除，为日后的设备及管道检修维护提供方便。 价格适中。 1.2 适用范围： 泄露部位：法兰、设备、管道上的孔洞、裂缝、焊接缺陷、螺纹接头、填料函泄露等。 泄露介质：各种水、水蒸气、空气、氧气、氮气、氢气、煤气、氨、液化气、汽油、柴油、重油、润滑油、酸、碱、酯类、醇类、苯类各种热载体、各种碳氢化合物、各种化学气体、液体等几乎所有介质的泄露都可以用本技术去消除。 泄露介质温度：195900。 泄露介质压力:真空0-32MPa（320Kg/cm2） 1.3 带压堵漏技术的经济效益 以避免非计划停车事故所造成的损失，即为应用本技术所获得的效益。 避免了能源大量损失，在已消除的漏点中，大部分（80%）为水蒸气泄露，除部分影响生产的重大泄露外，大部分为一般泄露。 减少了部分原料、物料、产品的损失。 消除易燃易爆介质的泄露、防止了装置单元系统及油气混输系统的火灾和爆炸事故、保障了安全生产。 消除了噪音、减少了环境污染。 操作简便迅速、缩短维修时间、降低了检修费用。带压密封费用在短期内即可从消除泄露的能源和物料中回收。2 带压密封方法 根据不同的泄露部位，采用不同的密封方法。 2.1 法兰泄露的密封方法有三种： 定型法兰夹具 按泄露系统的压力、温度及泄露部位有关尺寸大小来设计夹具。夹具上要预先装上注射阀，并处于打开状态，安装夹具后要保证在泄露点有注射阀。调整夹具上的间隙，使其符合要求，便可开始注入密封剂。 扎钢带法 用厚度1-2mm的不锈钢带在泄露法兰付的外圆上扎上一圈，代替法兰夹具。它仅适用于压力2MPa以下的泄露点，其施工步骤是： A、在泄露点附近拆下一个螺母，装上螺孔注入接头后在拧紧螺母，为保证安全，在拆卸螺母前，用卡兰在附近卡紧，在与相当的螺母上重复同样的步骤； B、选用比法兰间隙稍大的石棉盘根沿法兰间隙用榔头轻打嵌入搭接约5mm； C、用紧带器把钢带拉紧； D、从接头处装上注射枪注入密封剂。 软黄铜丝围堵法 A、按扎钢带法施工步骤装好螺孔注入接头； B、用装在小风镐上的扁凿子把铜丝嵌入到法兰间隙中去； C、用装在小风镐上的圆刃凿子填缝密封，防止铜丝脱出； D、装上注射枪注入密封剂。 注入密封剂按一定的程序进行，一般是从离泄露最远的点开始注入，从两侧交替围向泄露点，最后从泄露点注入密封剂直至完全消除泄露为止。 2.1 管道弯头、三通、直管泄露的密封方法 通常是采用相应的盒式卡具，把泄露部位完全包封起来，然后往密闭腔注入密封剂消除泄露，注入密封剂方法与法兰密封法相同，还可按适用温度、压力、介质设计的密封环槽卡具，在槽中装上石棉盘根，把此夹具装在泄露部位上，再向环槽上的石棉盘根注密封剂及使盘根压紧夹具的各连接点，而消除泄露。 3、阀门填料函的密封方法 （1）、卡兰法 将卡兰卡在填料函的中下侧外表面上，通过卡兰顶丝内孔，直径为3-4mm的长钻头将填料函壁穿透，然后在顶丝上拧上注射枪，注入密封剂，很快就消除泄露。 （2）、攻丝装注射阀 当大阀门填料函尺寸较大时（避厚相当较大），在填料函中下部外表面钻一盲孔，用丝锥攻丝扣，装上注射阀，打开旋塞用约直径3-4的钻头钻透填料函壁，再在注射阀上拧入注射枪，注入密封剂很快即能消除泄露。 4、螺纹连接部位泄露的密封方法 将卡兰卡在螺纹泄露部位的外表面，用顶丝顶紧，通过顶丝内孔，用约直径为3-4mm的长钻头钻透阴螺纹壁，然后装上注射枪注入少量密封剂，即能迅速消除泄露。 带压堵漏的注意事项： 1、根据泄露部位的条件（温度、压力、介质）正确选用密封剂。 2、对泄露的原因正确分析，如：因设备或管道受介质腐蚀或冲蚀，造成器壁薄而产生的泄露，要慎重采用。本技术主要解决密封，而不能补强设备。 3、对于焊接或母材上产生裂纹而造成的泄露，在无法控制裂纹的继续延伸的情况下，也不宜采用本技术。 4、在泄露现场施工的操作人员，必须严格执行有关安全技术操作规程，必须在确保安全下施工不可盲目操作。带压堵漏及动火安全操作技术带压堵漏，密封及动火作业，就是在不停产的情况下，对泄漏险情进行及时处置，保障生产的正常运行。但是，由于火灾爆炸危险特性突出，这种不停车带压堵漏、动火作业具有很高的危险性，必须制定严密可靠的安全技术措施。笔者根据工作中的实际经验及现代最新的研究成果，谈一下石油化工生产中不停研究成果，谈一下石油化工生产中不停产带压堵漏、动火作业安全操作技术。 一、带压堵漏 对此，安全操作如下： 1.制作合适的夹具 夹具是不停车带压密封技术的重要工具。它紧固在泄漏部位的表面构成密闭空间，其作用是包容注入的密封剂，防止外逸，并能使密封剂保持一定的压力，以保证堵漏的成功和密封的可靠性。夹具制作的合理与否，会直接关系到堵漏的成败，也会影响到密封剂的消耗量和带压堵漏操作的时间。夹具制造应满足如下要求： （1）夹具应能承受泄漏介质压力和密封的注射力，应有足够的机械强度和刚度。 （2）夹具与泄漏部位表面之间要留有一定的封闭空间，便于注入密封剂后形成一定厚度的新密封结构层。 （3）为把密封剂注入到空腔的泄漏部位，夹具上应多开几个注入孔，孔的数目要考虑能顺利地注入密封剂并能充满整个密封空间，同时便于在操作时排放泄漏介质。 （4）夹具装在泄漏部位上，一般要做成两等份，也可根据设备尺寸的大小和现场实际情况做成三等份或四等份，以便于安装为宜。 2.科学确定注胶液压油泵工作压力 根据泄漏管线所能够承受的最高外压P管外max和介质压力P介质max算出注胶泵最高工作压力P注胶泵工作max P注胶泵工作max=P介质max+P管外max 式中：P注胶泵工作max注胶泵最高工作压力，MPa； P介质max管线内介质最高压力，MPa； P管外max管线所能承受的最高外压，MPa。 由于石油化工生产装置的管线都较长，因此，一般情况下，被卡具包住管线所能够承受的最大外压强为： P管外max=2.2E(s0/D0)3/m 式中： S0被带温带压堵漏圆桶的厚度，mm； D0被带温带压堵漏圆桶的外径，mm； E被带温带压堵漏管线工作温度下的弹性模数，MPa； m稳定系数，类似于强度计算的安全系数。 3.选择合适的密封剂 密封剂是带压堵漏技术中的关键材料。它直接与堵漏介质接触，承受着泄漏介质的温度、压力和化学介质的腐蚀。因此，密封剂的性能直接决定了堵漏技术的应用范围，关系到堵漏的可靠性，甚至成败。由于介质种类、温度、压力条件各不相同，密封剂也有多种型号。堵漏用的密封剂分为热固型和非热固型两大类。对密封剂的性能要求，以固化速度、耐温性能、抗介质侵蚀性和挤出压力为主要物质指标，使用时应根据具体情况加以选择。 4.带压堵漏的安全操作 （1）方案的确定。堵漏人员必须先到现场详细了解介质的性质，系统的温度和压力，以选择合适的密封剂。观察泄漏部位及现场情况，准确测量有关尺寸，以选择或设计制造夹具及堵漏方案。 （2）夹具安装。在泄漏比较严重，作业空间狭小，高温高压、易燃易爆及有毒有害物质泄漏时，夹具的安装是很困难的。操作规程人员要穿戴好防护用品，站在上风方向，必要时要用鼓风机或压缩空气把泄漏气体吹向一边。 安装时要避免机具的激烈敲击，绝对禁止出现火花。夹具上应预先接好注射接头，以方便密封剂的注射。 （3）密封剂的注入。在注射接头上安装高压注射枪，枪内装上密封剂，把注射枪和手揿油泵连接起来，注射时，先从远离泄漏点开始，如果有两点泄漏，应从中间开始，逐渐向泄漏点移动。一个注射点注射完毕，立即关闭该注射点上的阀门，把注射枪移至下一个注射点，直至泄漏点被消除为止。注射后，应保持一定的压力，对高压系统（4MPa以上）堵漏时，应采用高压注射枪，用油泵升压，使油压大于介质的压力，注射完毕后保持15min，即可完成堵漏。 如果环境温度很低，或对于挤出压力较高而难以注射的密封剂，可对注射枪和密封剂进行加热以便于注射，当泄漏介质温度较低时，注完密封剂后采取外加热源，促使密封剂固化，一般加热到150，保持3060min。 二、带压不置换动火 石油化工生产管线、设备中的诸多液体、气体介质所具有的易燃易爆性，决定了带压不置换动火比带压堵漏具有更大的危险性，因此，必须更加严格控制。 1.科学判断是否可用带压不置换动火 （1）首先要查清设备、管道等泄漏的根本原因。如果管道、设备等器壁大面积减薄，就不能采用不置换带压动火。因为这样可能使泄漏扩大，或暂时修复，不久即有泄漏扩大，或暂时修复，不久即有泄漏爆炸的可能。如经过检验分析能断定泄漏由于单位的点腐蚀或微波裂纹所致，修复后可恢复原安全性能的，可以试用此法。 （2）分析介质理化特性，泄漏的设备、管道内的可燃物料中，不得含有自动分解的爆炸物质、自聚物质、过氧化物质等或已与氧化剂混合的可燃物。否则不得采用带压不置换动火。 （3）考察使用温度与泄漏面积情况。使用温度很低度的设备和泄漏处缺陷过大，不要使用此法。 2.动火环境要符合安全要求 带压不置换动火的环境是已发生可燃气体泄漏的地方。泄漏点周围已经有可燃气，即便在外部管架上也要注意风力风向，不让气体在泄漏点周围积集。如是室内泄漏，更要及时采取强制通风，将可燃气体排除。点燃可燃气体之前不得使用铁质工具，以防碰撞产生火花，引起火灾爆炸，伤害现场人员。作好动火准备后，一定要在环境中作动火安全分析，一旦合格立即动火点燃可燃气体，不得拖延。点火环境的安全控制是带压不置换动火的重要环节。 3.焊接过程中始终保持正压 整个焊接过程，系统内要始终有不间断气源维持正压。如可燃气体补充数量不足时，可用事先准备的不燃气体补充。要有专人负责维持正压，绝不允许出现负压。其压力宜保持在4901470Pa。压力骤然波动，应立即停止动火。 对于原油、成品油介质管道、储罐，可先对泄漏部位做一个带阀门的模具，让阀门保持打开，并接通管线，将管线、设备内的介质转移到远处，再对模具周边用氮气做保护进行焊接，焊接完毕，将阀门关死。 4.动火作业人员安全注意事故 （1）施焊人员必须取得焊工操作资质，持证上岗； （2）动火作业人员必须严格办理动火作业票，并对相关操作要求清楚明了，并严格执行； （3）动火施工人员要站在焊接部位的上风向，并佩戴空气呼吸器或长管呼吸器，以防不测； （4）对可能出现的险情应做充分的估计，并熟悉相应的应急处置措施； （5）监护人员必须责任心强，技术水平高，熟悉现场情况及各项安全注意事项，严格监督各项安全措