毕业综合报告

1、继续教育学院毕业综合报告题 目：石油天然气管道不停输改线 学习中心：北华航天工业学院专 业：机械设计制造及其自动化姓 名：耿敬攀学 号： 201309025720811011 指导教师： 王杰 2015 年 11 月 16 日 哈尔滨工业大学继续教育学院毕业综合报告任务书 北华航天工业学院 学习中心 机械设计制造及其自动化 专业 201309 批次 耿敬攀 同学（学号 201309025720811011）： 经研究决定，你的毕业综合报告题目为： 石油天然气管道不停输改线 指导教师为： 王杰 请你于 年 月 日- 年 月 日期间完成。指导教师：（签字） 年 月 日学 生：（签字） 耿敬攀 20

2、15年 11 月 16 日哈尔滨工业大学继续教育学院毕业综合报告评语学习中心 北华航天工业学院 专业 机械设计制造及自动化 批次 201309 学号 201309025720811011学生 耿敬攀 ： 毕业综合报告题目 石油天然气管道不停输改线 评分参考标准序号项 目满分1选题合适202观点明确203材料丰富详实304逻辑结构严谨205语言文字流畅10合 计100评语： 指导老师（签字）： 年 月 日评分： 评审（签字）： 年 月 日哈尔滨工业大学继续教育学院毕业综合报告摘 要管道不停输带压封堵技术是在压力管道、压力容器发生介质泄露或者管道改线的情况下迅速在故障管段建立起密封结构的维修技术。

3、采用机械封堵装置将故障管断两端隔断，使管道内石油天然气等介质至通过旁通管线输送，然后对中间管段进行改造施工，从而达到不影响管线内介质输送的同时达到对管线进行施工的目的。其技术原理改变了传统管道在线修复时存在的停输、降压、放散、动用明火等作业方式，安全可靠、无污染，既不影响管线的正常输送，又能安全高效环保地完成新旧管线的修复工作。本文将以某工程案例详细介绍管道带压封堵技术的原理及施工工艺流程，以压力容器常用标准为依据（国标GB150-2011和美标ASME）对压力容器三通进行结构参数计算。关键词 带压封堵；管道；不停输；封堵装置；第1章 概述1.1 石油天然气管线发展概述石油天然气能源是一个国家

4、在工业化进程中不可缺少的物质基础，管道储运是目前最优方案，为了满足国家能源安全战略的需求，促进国民经济发展，重点加大输油气管道建设力度，截至目前形成完善的横跨东西、纵贯南北的全国天然气运输网络。 建设西气东输二线、川气东送、中缅、青藏输气、陕京三线、东北天然气管网、涩宁兰复线、榆林济南、川东北川西、忠武线、陕京线等骨干天然气管道项目工程。建设东部沿海LNG引进，新建青岛、宁波、唐山、珠海等LNG接收站和海上开采气田及配套管道。至2010年底，全国建成天然气干支线管道近3万公里，中石油天然气管道覆盖全国26个省、市、自治区，形成天然气输送能力超过500亿方/年。 石油天然气管道服役年限一般十年左

5、右，从上世纪末至今我国已有三分之一的管线处于老化阶段以及地质灾害的影响，同时新建管线可能需要从原管线接入，对管道的正常储运具有一定程度的影响，为减少损失迫切的需要一种管道抢修技术，管道带压封堵技术适用于管道泄漏抢修、换管、或更换管道辅件，以安全可靠，操作方便，经济实用，高效节能，随机性强，能提高企业信誉为目标的管道不停输技术，成为燃气行业一项具有重大意义的作业技术。本课题的目的在于对管道带压封堵过程进行深入的研究，对其工艺进行分析和总结，尤其是施工过程装备的分析，使之能更好地为实际生产服务，从而验证该方法的优越性。1.2 石油天然气管道泄漏事故类型石油天然气管道中除了管输介质及输送工艺的危险因

6、素外，通常情况下，天然气管道发生泄漏事故类型主要有一下几点。1.2.1腐蚀是造成管道事故的主要原因之一，管道内发生腐蚀，气蚀极有可能造成大面积减薄管道壁厚，从而导致过度变形后破裂，也有可能直接造成管道穿孔或应力腐蚀开裂，引发泄漏事故，埋地管道主要有电化学腐蚀、微生物腐蚀、应力腐蚀和杂散电流腐蚀。1.2.2施工缺陷直接影响管道的安全可靠性，主要有焊接缺陷，裂纹、夹渣、未融合、焊瘤、气孔等；防腐层补口、补伤质量缺陷；1.2.3第三方损坏也就是外力损坏建筑施工损伤管道，不法分子偷盗油气打孔管道，战争破坏。1.2.4自然灾害 主要包括地震、崩塌、山体滑坡、泥石流、地面塌陷、土壤沙漠化等造成地质土壤变形

7、从而导致管道变形超出压缩应变而破坏。1.2.5此外据相关统计管线配件材质，加热炉，输油泵，压缩机，阀门等自身故障及人员误操作是管道蹩压或抽空引发管道冲击1.3 常见的几种封堵技术简介1.3.1国内目前经常使用的盘式封堵技术，在管道上施焊两个封堵三通，两个旁通三通两个压力平衡短接，然后通过开封堵孔封堵，旁通孔引流，（见图1）。本文也将详细阐述此种技术，。 图11.3.2国外目前使用的带压开孔技术有美国的盘式封堵技术，采用六开六堵方式两个封堵开口，两个旁通开口两个压力平衡开口，封堵完成后，留下六组开孔盲板，（见图2）。 图21.3.3加拿大的囊是封堵技术，十开口十堵技术，是最新研制的自带旁通封堵技

8、术，全部封堵开口只需开3个孔（2个封堵，1个压力平衡）堵2个口（封堵口），（见图3）。 图31.3.4我国管道设计院近年也研制出新型筒式封堵技术，该技术装置中特制四项三通，其作用不仅是密闭开孔短节，而且为贯通式开孔作业、放回切割料段并使之复位固定、回收金属切屑提供密闭空间，并能固定封堵塞柄和安装塞柄盲板，由于封堵机自带旁通，管道流体可以从一端封堵机经过封堵器孔口、密封连箱及自带旁通管线，流向另一端封堵机的连箱及封堵器开孔口，维持管道输送生产。1.4 本章小结本章主要概述了石油天然气管道在国民工业发展进程中重要地位，阐述我国石油天然气管道发展至今的建设情况及油气管道面临的严峻问题例如损坏及事故。

9、从而引入目前国内外经常使用的管道维抢修封堵技术。第2章 石油天然气带压封堵技术2.1 工程概况2.1.1A至B两地成品油管道为例，由于地面建造高架路，埋地管线原有位置正好处于高架桥桩下面，同时更该段管线因环境因素发生能腐蚀现象，需要对该管线（高架桥桩影响位置）进行切除，移位，换管，于成品油管道改造是不能动火处理，所以采用带压封堵施工工艺进行管道的带压封堵，然后进行连头工作。2.1.2工程名称：成品油管道改线带压封堵改线工程2.1.3工程内容：61017.5mm成品油管道双封双堵一处；不动火切割，开平衡孔两处，开放空孔两处，配合收油。2.1.4施工原理：图4管道带压封堵示意图 管道带压开孔首先在

10、管道施加封堵三通和旁通三通，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，然后实施封堵截留并在役管线加装旁通支管，切除中间管线将其更换或者转接至其他管线。2.2 带压封堵技术装备简介关键设备：封堵及旁通三通压力容器(需要按照压力容器设计资质并根据GB-150 ，ASME标准设计计算制造并提交资料)，夹板阀，开孔机（开孔工艺流程），封堵器（封堵工艺流程）国内市场以标准化根据实际定制。2.2.1封堵三通（详见附图 零件图，见图4） 图4本节将就三通结构应用进行解释以便实际操作，参照说明详细图纸见附图零件图三通整体剖分两部分：上护板及法兰焊接组件、下护板最终焊接到管道上，法兰内部有密封塞丙，

11、塞丙上O型密封圈通过与管道过盈量密封。法兰卡换机构通过旋转卡换螺栓卡环伸出加紧塞丙上的卡环槽，从而保证再有压力情况下塞病不会向上移动保证密封性，塞丙中间有NPT密封螺纹丝堵，拧下可达到卸压的目的。法兰与盲板有密封水纹线之间有金属缠绕垫通过双头螺柱夹紧密封。2.2.2夹板阀夹板阀是不停输带压开孔技术中的配套设备，其性能的好坏直接 图5影响到带压开孔技术的实施。该阀又叫“三明治”阀，其实物如图5所示，一般由上下夹板、阀中板、阀板、丝杆、压盖等零件组成，该阀门采用丝杆传动，通过丝杆与阀板之间的运动来开启和切断管道中的介质流动. 2.2.2.1密封圈 所有密封圈的材料均由原来的橡胶改为耐油聚氨酯，其使

12、用温度可高达200。2.2.2.2密封槽 特别是将阀板上的密封槽改为燕尾槽，以防止阀板在移动过程中密封圈可能脱出。将夹板阀的材料由原来的碳钢改为低合金钢 ，保证夹板阀在介质作用后不致腐蚀并耐介质温度 2.2.2.3阀板 在阀板上镶一个铜合金制的翼形螺母(材料为ZCuAl10Fe3)，扩大螺纹连接处的两种材料的硬度差 ，利用此螺母和丝杆连接，从而实现丝杆转动带动阀板上下灵活运动，避免咬死现象的发生，完成阀门的正常启闭 2.2.2.4原设计中阀板通孔堵死 ，使介质不能进入孔内及螺纹连接处 2.2.2.5 阀中板阀中板上增加一个凸台，并在凸台内部开孔，以便于阀门全开时，翼形螺母的螺套部分能够伸入到凸

13、台内部，不至于与中板形成干涉，影响夹板阀的正常工作 2.2.3开孔机 见图6开孔机（见图6）是由传动机构、密封连箱、筒形开孔刀等部分组成。动力采用电动行星减速器，用伞形齿轮带动道具转杆旋转。开孔刀的进刀采用手轮丝杠方式。密封连箱为开孔刀的上下移动提供密闭空间，连箱一端与夹板阀链接，另一端采用机械密封，开孔刀为筒形刀，刀齿为硬质合金。为保持筒形刀具转进过程中平稳，在刀具的同轴中心杆上安装定位转。定位转的特殊机构能将开孔刀切割下来的料片或料段在提升刀具的同时随筒刀一起被提取出来。在筒形刀圆周分布均匀分布许多圆孔，实现不停产开孔。开孔动作过程:开孔电机转动，筒形刀具和中心转旋转，转动在机体顶端手轮，

14、使中心转头进刀接触被切割管壁，然后开始切割，切割过程中，管道流体穿过筒刀周壁孔继续流动，保持管道运行。开孔完成后，转动机体顶端的手轮提升开孔刀具。2.2.4封堵器封堵器（见图7）是由筒式封堵器、密封连箱、操作机构等部分组成。外形类似于开孔机，只是下端安装的是封堵头。筒形封堵器呈开口形式，筒内装四连机械手，机械手能使筒形封堵器涨开或缩紧。再有液压机构送入管道完成封堵。 见图72.3 封堵三通设计计算书2.3.1护板及接管开孔补强厚度计算610封堵三通是为通用管线停输或不停输封堵改造而设计的，法兰连接尺寸参照ASME B16.5 Class 600 lb 24法兰系列，总体压力设计级别为10MPa

15、选型标准法兰：外径940mm，内径589mm，高度203mm法兰、法兰盲板、接管材料：锻件16Mn JB 4726-2000 查GB-150.2材料 表9 碳素钢和低合金钢钢锻件许用应力材料厚度mm屈服极限最小 (MPa)强度极限最小(MPa)在100下的许用应力锻件16Mn300275450150三通护板材料：护板钢Q345R查GB-150.2材料 表2 碳素钢和低合金钢钢板许用应力厚度mm强度极限最小 (MPa)屈服极限最小 (MPa)3165106403451636500630325366049062031560100490620305三通护板厚度计算：本算公式采用ASME标准管道外径6

16、10，三通护板内径D=613，根据内压容器同体积算公式：设计系数=0.5，腐蚀余量C1=2mm 厚度负偏差C2=1mm 护板计算厚度mm根据法兰内径确定三通接管内径D1=589mm 接管计算厚度mm护板开孔补强计算：护板开孔会减弱容器的承压能力，因此需要对开孔件进行厚度补偿计算，筒体承受内压所需要的截面积减去该范围内存在的多余金属面积加之焊缝金属面积等于或大于需要置换的面积，则开孔就被恰当的补强。假设护板补强厚度壁厚至 接管补强厚度壁厚至接管外径D2=589+2x40=669接管外径 Do=613+2x34=681护板外径开孔削弱所需要的补强面积 （此处D1为护板开孔尺寸与接管内径一致）mm2

17、 （因为D2/Do =669/681=0.980.6， k=1 ） mm2 2115(40-21.42-2)=3813.4mm2 L=114.51 取整后115=7739.46+3813.4=11552.8611108.54 结论：可见预设护板和接管补强厚度满足强度要求DO = 护板外径 p= 设计压力 D1=护板开孔直径（即接管内直径）测量值D2= 接管外直径 Tb = 实际标称接管壁厚(补强厚度) Th = 实际标称护板壁厚(补强厚度) tb =接管自身承压需要的厚度 th =护板自身承压需要的厚度2.3.2卡环机构计算主要对卡环确定的尺寸进行强度校对。采用第三强度理论计算三通卡环计算包括

18、两部分，一个是剪切力；另一个是挤压力。 假设三通共分布6个卡环，按5个计算，厚度29 mm,宽度32mm。 材料选用40Cr-GB/ T17107-1997 调制处理HRC28-32材料许用应力 剪切许用应力 挤压许用应力 三通内径总轴向力F F=pA=10x(3.14x(589/2)2 =2723329.85N 剪切力计算 剪切力发生在塞柄最大外径的圆弧线上 面积 弧长=(圆心角/360)周长 44695.28mm =60.93MPa171.5MPa 挤压力 计算 挤压力发生在557（R278.5）和586(R293)之间的面上卡环内外径21683.66mm2723329.85/21683.

19、66=125.59MPa490MPa采用第三强度理论校对 =106.66MPa=245MPa满足要求 2.3.3三通塞柄卡环槽的计算 三通塞柄计算包括2部分，一个是卡环槽35mm处的剪切力；另一个是R278.5（557/2）处的挤压力，并通过第三强度理论计算塞柄的厚度是否满足要求。按照3个卡环的受压面积计算和， 塞柄材料选用锻件16Mn JB4726 -2000材料许用应力=150Mpa =0.7150=105Mpa =2150=300MPa 三通内径总轴向力F =2723329.85N剪切应力剪 面积A=6个卡环的总弧长塞柄槽宽 51011.92mm2 =53.38MPa105MPa 挤压应

20、力 21683.66mm2 2723329.85/21683.66=125.59MPa300MPa 采用第三强度理论校对 =93.13MPa10MPa所以满足要求。 2.3.5法兰盲板和双头螺栓计算：查表圆形平盖序号12 系数K=0.25参照JB4704-1992，金属缠绕垫内径594mm，外径794mm 厚度4.5mm螺栓24-M48x3，螺栓中心孔直径883.2，法兰外径940依据GB150-2011计算螺栓载荷盲板法兰的材料需用应力16MnR f=157MPa，螺栓许用应力b=117MPa依据查GB150.3-2011设计 表7-2常用垫片特性参数 m=2.0 y=11N=(794-59

21、4)/2=100 b0=N/2=50 b=2.53=17.9 Dc=883.2预紧状态下需要的最小螺栓载荷：Wa=3.14Dcby=3.14*883.2*17.9*11=546052.53F=0.785Dc2p=0.785x883.22x10=6123331.58Fp=6.28Dcbmp=6.28*883.2*17.9*2*10=1985646操作状态下最小载荷：Wp=F+Fp=6123331.58+1985646=8108978预紧状态下需要最小螺栓面积Aa=Wa/b=546052.53/117=4667.116操作状态需要最小螺栓面积：Ap=Wp/b=8108978/117=69307.5

22、 所以需要螺栓面积Am=69307.5mm2M48x3螺栓面积为S=(44.752/2)2x3.14=6288.608mm2螺栓总面积Ab=24x6288.608=150926.6mm2预紧状态下螺栓设计载荷W=(Am+Ab)b/2=(69307.5+150926.6)x117/2=12883695操作状态下螺栓设计载荷W=WP=8108978N计算法兰盲板厚度，根据公式p=Dc=883.2=111.4mm旁通三通计算方式同上，根据上述计算数据出图，图纸详见 附图22.4本章小结本章主要介绍石油天然气管道不停输带压封堵技术主要压力管道元件机电设备等，从设计制造角度详细阐述压力元件封堵三通的选型

23、设计计算，概述了开孔机、夹板阀、封堵头等设备的具体应用。第3章 石油天然气管道带压封堵技术施工工艺3.1 编制依据及执行标准施工技术方案编制依据及执行标准：施工现场管线平面图及现场勘测记录钢制管道封堵技术规程 第一部分:塞式、筒式封堵SY/T6150.1-2003有关国家、行业标准和规范，相关技术文件等GB5023597工业金属管道工程施工及验收规范。GB5023698现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规程。SY/T4103-1995钢制管道焊接及验收。SY/T0447-1996埋地钢制管道环氧煤沥青防腐层技术标准。3.2 现场管道封堵施工步骤3.2.1施工前的准备3.2.1.1满足施工必备

24、条件后，施工作业前，需进行如下物料、器具、车辆及人员培训等各项准备工作：施工所需的各类阀门、管件、封堵器等物料器具购置齐备，封堵三通、封堵法兰预制完成，筹备施工作业相关各类设备、工器具、检测设备、防护用具并进行必要的检修维护，确保物资器具齐备、灵活好用。同时填写开工报告、按要求签订各项合同及协议。协助甲方做好施工所需各类车辆（如运输车、工程车、消防车）、移动式灭火器、施工作业所需人员等的调配。组织全体施工作业人员进行施工方案的学习，做到分工明确、责任到人。同时做到熟练掌握与本作业组职责相关的各项操作技能和工器具使用要点。对全体施工作业人员进行施工作业相关的安全、防火和应急预案教育。所有人员能够

25、熟练使用急救防护器具和消防器材。与甲方联系将施工有关情况提前通报上下游各用户，以取得其配合，提前做好紧急情况下的应急措施准备3.2.1.2根据施工工艺参数，编写详细的施工方案及施工应急预案。施工设备进入现场前，对每一个设备的性能进行检查。确保进入现场施工的设备完好齐全。对进入现场施工的人员进行安全教育培训，考试取得HSE部门的通行证方可进入施工。一些易损和消耗材料准备充分，防止发生施工怠工现象；对此可以将消耗材料先预计使用量，在备有库存；施工机具方面可以准备备用件，如：封堵头所用密封材料、连接器密封材料等。3.2.2现场施工工艺流程施工准备设备入场确定开孔封堵点-开挖操作坑 焊接管件 安装夹板

26、阀与开孔钻机-整体试压 开孔作业关闭夹板阀拆除钻机 安装封堵装置-压力平衡、检测进行封堵-封堵完毕-不动火切割-新管线连头-新管线置换，解封-进行塞堵清理现场施工完毕序号项目工作内容1挖作业坑按施工方案中作业坑尺寸要求开挖。2拆除防腐将干线管道上防腐层拆除、清理、磨光，保证焊接要求。3焊接三通严格按照焊接工艺将预制好的三通焊接在711、4焊接质量检查检查焊接质量，并进行打压试验，稳压30分钟，不允许有渗漏为合格。并进行着色探伤检查。5开2平衡孔将2手动开孔机按装于2短节上，试验不渗漏合格后，开2平衡孔。6安装开孔机把夹板阀、开孔机安装在三通上。7打压试验整机装好后，进行打压试验，试验压力为管道

27、运行压力，稳压15分钟，不渗漏为合格。8连接平衡管线将压力平衡孔与开孔接合器连接。9开封堵孔开DN610封堵孔。10安装封堵器将封堵设备安装于610夹板阀上。11整体试压打压试验不允许有渗漏，合格12封堵分别封堵610管线。13检验利用压力平衡孔放空，检查封堵效果合格。14断管按要求进行断管施工。15解封管线施工合格后，解除封堵。16下塞堵用开孔机下三通塞堵，短节塞堵后加盖盲板。17防腐按要求对施工管线防腐处理。18土方回填全部施工完毕后，对作业坑回填。19验收对各项工作进行验收并填写各项记录，整理归档。注：详见封堵施工总体流程图见附一3.2.3详细施工工艺过程图及要点（解析工艺流程）3.2.

28、3.1挖作业坑3.2.3.2三通焊接焊接要点（1）管件焊接前首先确认管件型号是否和封堵母管型号相符。（2）管件上半瓦和下半瓦配套，可以分别作标识，以免混淆。（3）封堵母管要选择腐蚀点少的地方作为焊接点。（4）若不清楚内壁腐蚀情况必须用测厚仪进行测量再进行焊接。根据钢制管道封堵技术规程 第一部分:塞式、筒式封堵SY/T6150.1-2003标准中关于管道允许带压施焊的压力计算公式，如下计算。 P=2s（T-C）DFP=管道允许带压施焊的压力，单位为Mps=管材的最小屈服极限，单位为MpaT=焊接处管道实际壁厚，单位为mmC=因焊接引起的壁厚修正值，单位为mm，一般取2.4mmD=管道外径，单位为

29、mmF=安全系数，（原油、成品油管道取0.6，天然气、煤气管道取0.53.2.4管道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。在管带三通法兰上按要求安装夹板阀、开孔机等设备，然后进行试压，气体置换，压力平衡，在管道上进行开孔。三通焊接完毕后要组装夹板阀，在安装前要启闭开关两次在装到管件上面去。防止夹板阀装上去打不开，开完孔夹板阀关闭不上。管线开孔前要检查开孔刀在连箱里的位置是否有偏心现象，若有则卸下刀具，先用仪器测量开孔连箱是否中心，然后测量刀具中心位置，再把刀具搬紧。开孔时要注意钻机的转数，应控制在开孔刀22m/min以内，液压站运行压力应控

30、制在10Mpa以下，额定排量在40L/min左右。如果开孔机再开孔过程中出现刀具卡住现象，一般有两种可能性，第一就是液压站设定压力太小或者排量太小，这时停机重新调整液压站设定数据就行；第二就是刀具切削正常卡住，这时不能慌乱，首先要把液压站停机，把钻机挡位换到空位，用摇把手动逆时针盘动钻机减速箱大轮，然后挂入进给挡继续切削。按照钻机转数及开孔大小计算开孔时间（钻机额定进给量M=0.1mm/转），如下：开孔时间T=H（转数/minM），（见图8）。 图8 图9开孔完毕后，将开孔刀提入钻机连箱内，关闭夹板阀后将连箱内的介质放干净，拆下开孔机开孔完毕，（见图9）。 3.2.5管道封堵工艺(工艺流程图与

31、开孔流程图类似)在管带三通法兰上按要求安装夹板阀、封堵器等设备，然后进行试压，气体置换，压力平衡，将封堵器上带有封堵头装置送入三通管道，进行封堵，（见图10）。 图10封堵时要仔细观看开孔时切割下来的马鞍块，根据管道内壁结垢和腐蚀情况判定封堵头皮碗的挤压程度。判定封堵的严密性，封堵完毕后就要进行放空作业，但是必须先判定封堵已严密。怎样检测封堵是否严密：1、封堵后在被封堵的管道上面进行放空， 2、若是放空一定时间后，仍然没法卸压，则断定封堵不严密。管道采用盘式封堵，（见图11）。 图11现场施工管道工艺参数交底和技术要求： （1）61017.5mm成品油管道，设计压力10MPa；管道材质为：X7

32、0。 （2）技术要求：管道封堵时管道处于带压停输状态。 （3）技术要求：操作坑开挖，（见图12）。 图12施工工艺示意图，（见图13）。 图133.2.6管道封堵后放空方案管道封堵后，在封堵的管段间开放空孔，在最低点开一个，在最高点开一个，以便与排空。甲方负责安排收油的车辆。如果利用放空孔排放不干净的话，用抽用泵插入管底抽干净。3.2.7新旧管道连头方案待封堵后，在放空旧管道后，在连头处进行不动火切割工作(液压锯片爬管式切管机，切割完毕后清理管口，打黄油墙，用测爆仪测定合格后交付给连头方。管道连头焊接工作有甲方负责。新旧管道连头完毕后，甲方应及时的对新管线进行氮气置换，其含氧量达到2%以下，即

33、可解除封堵。检测方法：新管道连接完毕后，在管道的两个封堵点之间，预留压力平衡孔，利用压力平衡孔，一头注氮气，一头用氧含量分析仪测量。合格后方可解封。3.2.8解封回填方案新管线连接并置换后，进行解封。解封前必须有甲方确认新管线可以投入使用。封堵解封时要缓慢，封堵头提出时精确计算提入的尺寸。防止未提到连箱内，便关闭夹板阀，导致关闭不严，产生泄露危险。封堵器拆除后要进行塞堵作业。首先在堵塞上面装“O”型圈。将下堵器安装在夹板阀上面进行塞堵。若塞堵不能正常下到尺寸，要拆开更换密封圈，重新塞堵，直至堵塞下到位。塞堵后可以将夹板阀拆下来，将管件盖上盲板，整个施工即告完毕，（见图14）。 图143.3 施

34、工应急预案管道带压开孔封堵施工，本身就是一种高危险的作业，特别是油气管道，更是慎之又慎，本次所要施工的管道介质是成品油，所以每一步的操作作业都存在一定的风险，主要步骤有：1、管道带压焊接；2、管道带压开孔；3、管道封堵；4、管道不动火切割及连头；5、管件塞堵。有关这些主要的施工步骤有可能发生的危险及相关的应急预案在下面一一说明。3.3.1管件的带压焊接危险因素：焊接时击穿，导致里面的介质燃烧爆炸。预防措施：1) 焊接点必须做测厚，计算允许带压施焊的压力。2) 焊接时采用小电流缓慢焊接。禁止采用气焊。3) 焊接及操作人员的个人PPE必须合适合格。4) 焊接时要有消防车到现场值班。5) 操作坑设有

35、专用逃生通道。应急预案：如果焊接时出现电流击穿，首先焊接人员现有逃生通道逃生，同时有现场监护人员通知业主，消防车即时进行消防。若是操作人员受伤，及时用电话呼叫急救电话：120.3.3.2管道带压开孔危险因素：1）开孔作业时介质泄露，产生着火；2)开孔时刀具被卡住，导致开孔机拆不下来。预防措施：1）开孔机安装完毕后，必须先对管件，夹板阀、开孔机做整体气密性试验，有开孔机放空阀处注入氮气，检查各个连接面和焊口没有泄露时方可进行开孔。2）调整开孔机系统压力，防止刀具因为扭矩不够而产生卡刀。应急预案： 刀具如果被卡住，而且通过调整系统压力增大扭矩的办法，解决不了。应当在封堵点，后方重新焊接管件，进行开

36、孔封堵作业。 3.3.3管道封堵施工危险因素：1）封堵头下不到预定的尺寸，导致封堵不严密。2）封堵后，利用放空阀排空，但是压力卸不掉。3）安装盲板时残留介质泄露危险。预防措施：1）封堵头下不到计算的尺寸，必须重新拆下来，检查原因，并重新计算封堵尺寸，在进行封堵。2）封堵后，放空仍存在压力，首先检查封堵点之间的管段是否有连接的旁支管线，若有是否都已经关闭，而且关闭严密。若是封堵点的原因，必须重新封堵。应急预案：封堵不严密，采用重新封堵的方法，直到封堵严密为止。若是因为封堵点之间的管段有连接的旁支管线，而且不严密，必须进行处理，或者进行封堵。3.3.4管道不动火切割及连头施工危险因素：1）切割时产

37、生火花，导致爆炸或燃烧。2）连头焊接时，可燃气体浓度不合格，导致焊接时爆炸或燃烧。3）连头后投产时因为管道混合气体，产生危险。预防措施：1）不动火切割时，必须采用专用的爬管机，而且爬管机不能用电动的，防止管道在切割时产生火花。2）连头前，必须清理管道内壁的残留介质等可燃物，用干粉与黄油一定比例制作成胶泥，打成黄油墙，然后用可燃气体检测仪器测量，达到焊接条件，方可动火焊接。3）管道连头完毕后，要进行新管线置换工作，新管线里的氧气含量要求在2%一下，方可投产。应急预案： 连头动火是施工的重要环节，必须有消防车值班。启动施工安全小组，做到时刻防范。措施到位把危险降到最低。3.3.5管道塞堵施工危险因

38、素：1）塞堵下不到预定的尺寸，塞堵后，连箱内仍存在压力，导致夹板阀拆不掉。2）塞堵器拆不掉。预防措施：1）塞堵下不到计算的尺寸，必须重新拆下来，检查原因，并重新计算封堵尺寸，在进行塞堵。2）塞堵后，连箱内仍存在压力，将塞堵器重新提起，更换胶圈后重新塞堵。应急预案： 塞堵不严密，采用重新塞堵的方法，直到塞堵严密为止。3.3.6应急预案启动模式项目经理部3.3.6.1施工组织人员设计 公司工程总监项目经理：材料、设备安全负责人施工负责人技术负责人现场监护员：施工人员：10人设备操作工：6人管工：2人气焊岗1人：电焊岗：1人3.3.6.2安全小组组织机构安全小组组长安全监督员抢险小组安全小组运行模式

39、：加强员工安全意识，每一个细节不能疏忽，大家都有责任感。员工进入现场劳保穿戴齐全。安全监督员要负责周围环境，不能动用明火，施工30米范围内除施工人员外不能进入，要有隔离带。项目部建立应急小组，项目经理为小组直接领导者，紧急情况发现时，启动应急小组。管线施工时指定专人监护，发现情况及时向上级汇报。甲方项目部项目经理主管领导发现人应急小组3.4施工设备、附件、材料序 号设 备 名 称规 格 型 号单位数量备 注1开 孔 机KKJ 750台1专用附件。工具2液 压 站120L台13液 压 站100L台2专用工具4手 动 开 孔 机SKKJ50台1附件。专用工具5开 孔 接 合 器711套2紧固件。密

40、封件6开 孔 接 合 器610套2紧固件。密封件7开 孔 接 合 器159套1紧固件。密封件8封 堵 接 合 器711套2紧固件。密封件9封 堵 接 合 器610套2紧固件。密封件10夹 板 阀711台2附件。紧固。密封件11夹 板 阀610台2附件。紧固。密封件13封 堵 液 压 缸80台2专用工具14封 堵 液 压 缸80台2专用工具15封 堵 器711台216封 堵 器610台117封 堵 刀 具711件2联接紧固件18封 堵 刀 具610件2联接紧固件19开 孔 刀 具711件2联接紧固件20开 孔 刀 具610件2联接紧固件21开 孔 刀 具159件1联接紧固件22封 堵 皮 碗71

41、1件223封 堵 皮 碗610件424平 衡 孔 短 节2 套4密封件25封 堵 三 通711套2密封件。内六角搬手26封 堵 三 通610套1密封件。内六角搬手27中 心 钻20套2U型卡环28液压切管机711、610台229压力平衡系统套43米胶管（含快速接头）2根、2球阀4个、2短管4个、接头4个、1/2放气球阀、压力表及开关4个30高 压 胶 管13 ， 25 ， 32根6每种2根31防 爆 配 电 柜台132闸 阀DN50PN10台2充氮气平衡用33充气高压胶管3/4带快速接头，L=20米根234电焊机台235焊 条KG80工 具 类1压力表16MPa个42大管钳500支23小管钳3

42、00支24大活扳手300支25小活扳手150支26钢板尺1米支17卷尺3米个28剪刀把29手钳把210生胶带盒2011麻丝KG0.212黄甘油袋513榔头2.5磅把214一字螺丝刀300支215撬棍支216套筒扳手19件套117水平仪个118锁头个4序号名 称规 格数量备 注1对焊钢法兰JB82-59DN711、DN6100PN10各2件含螺栓螺母及垫片2黄油80kg3滑石粉80kg4试压置换用氮气600方提供管件接头尺寸5氮气瓶20设 备 类 1吊车25T2台2发电机组120KW2台电源3测爆仪2台4对讲机2台5Km范围内序号项目单位数量备注1设备入场台162操作坑开挖发包方负责3焊接封堵管

43、件处2发包方负责4开孔设备安装套65管道开孔处66封堵设备安装处27管道封堵处28管道不动火切割处49新旧管道连头处2发包方负责10新管道置换投产米50发包方负责10拆除封堵设备处211塞堵回填安装处212拆除塞堵设备处23.5施工技术要求及部署掌握管道输送介质的流向、温度、压力，测量管道接地电阻应4，应在管线选定的开孔封堵区域内提前测量管线的实际厚度，不能施焊的情况要绝对避免发生。土方开挖前，要确定好开挖位置并进行可燃介质检测。若检测到可燃介质，则在开挖过程中，要有专人随时进行可燃介质监测。若在开挖过程中发现管道干线泄漏，则按事故处理预案方式处理。土方开挖时，按事先确定的位置进行开挖，开挖出

44、的土方运送至指定地点，要求保持通道畅通。开挖至靠近管道处要用手铲缓慢清理，避免碰撞管道。必须在管道允许带压施焊压力以下工况下施焊。要根据管道壁厚，提前将管道压力调整到上表规定范围内。焊接三通：法兰平面与管道顶平行度0.5mm，法兰中心与三通中心与管道中心垂直度0.5mm。焊接三通、短节应按焊接工艺评定和焊接工艺规程执行，焊工要持证上岗。每道焊缝结束后应进行着色探伤。开孔机安装：开孔机安装之前必须将开孔机接合器法兰和焊接完成的三通法兰一同清理干净，检查无凸起并加密封垫涂上黄油，保证三通法兰同轴与管道中心垂直度0.5mm。氮气严密性试验：用氮气打压，试验压力等于该点管道内实际运行压力，用压力表检测

45、合格为准，并填好压力记录附表。开孔：按开孔机施工确认进给量，防止卡刀闷车造成事故，当确认切屑完成时，手动提刀、关阀门、卸压。拆下开孔机。封堵：按原先计算好的尺寸进行封堵，到位后，检查封堵效果合格。切管：用机械切管机切管，碰头焊接解封：确保安装合格后再解封。送塞堵：安装开孔机，按着开孔机安装图表计算塞堵，做好标记，并将塞堵一次送到位。拆除设备，加盖盲板。防腐处理：将三通施工管线外表面防腐处理。作业坑回填：平整。交工验收：清扫现场做到工完料净场地清，不许留有隐患。在现场检查验收签署各种竣工资料。3.5.1施工部署：施工组织机构：根据需要，成立施工作业领导组，下辖施工作业组、安全消防组、抢险保驾组、

46、后勤保障组。施工作业领导组1) 负责现场指挥施工作业方案的实施。2) 负责下达指令统一调度各作业组协调作业。3) 根据现场实际情况，掌握并控制施工作业进度、人员调配，负责对施工安全、质量、环保进行监督检查。4) 负责协调解决现场需要的各项配合工作。5) 对施工质量进行监督，确保各项施工符合技术要求和技术规范。负责现场处理解决施工作业过程中出现的各类技术问题。6) 负责编制、审核、报批施工方案。7) 确定施工作业日程安排，并组织相关人员进行施工作业前的各项准备工作。8) 负责施工作业过程中与甲方上级相关部门及上下游用户就相关问题的协调联系工作。9) 分析施工作业过程中所发生的各类技术问题，并确定

47、相应的解决方案。10) 负责施工作业过程中各类重大问题的决策处理。11) 施工作业完成后，负责收集整理归档相关竣工资料。3.5.2施工作业组1) 按要求指导组织作业现场的土方开挖、工器具安装布置。2) 负责开孔封堵设备工器具的安装布置。3) 负责对施工作业现场可燃气体的实时监测，并做好通风换气设备的安装布置工作。4) 负责指导甲方对焊接工艺质量进行无损检测。5) 负责管线的开孔、封堵、试压、解封堵等开孔封堵作业相关各项工作。6) 负责填写相关各类技术表格、竣工资料。3.5.3安全消防组：1) 负责与甲方联系协调施工作业期间现场的QHSE及安全消防管理； 2) 负责与甲方联系协调施工作业前及施工

48、作业过程中，对作业现场可燃气体的检测和监测；3) 负责检查现场所有人员的劳保着装，现场施工所需的劳保防护用品；4) 负责作业现场的环境管理，防止污染和破坏环境；5) 负责现场的安全监察工作；6) 检查落实各项安全管理规定的执行情况；7) 负责与甲方检查落实作业现场所需移动消防器材配置、摆放情况；8) 负责与甲方联系落实消防车辆的租用和布置；9) 负责向领导小组汇报安全消防保卫工作，及时解决施工过程中出现的安全、消防、保卫等方面的问题。3.5.4抢修保驾组：1) 负责施工作业过程中，发生意外情况的抢修抢险工作；2) 施工作业过程中，相关抢修设备及人员应处于待命状态，发生紧急情况能随时出发赶赴现场

49、；3) 施工作业前，组织筹备好可能进行的抢修清闲作业所需的物资装备，并组织人员进行相关预案的学习和模拟演练；4) 3.5.5后勤保障组：5) 负责施工作业人员的后勤保障工作；6) 负责医疗急救的联系准备以及个作业组所需药品、器械的筹备配发工作；7) 负责施工作业所需车辆及司机人员的调配，并负责对司机针对相关生产活动进行必要的交通安全教育工作；8) 负责做好保证施工作业人员的饮食卫生和身体健康相关工作。3.3本章小结本章以具体工程案例为主说明实施石油天然气管道带压封堵技术的具体工艺流程，重点介绍压力管道元件的焊接技术和开孔封堵操作流程顺序及现场应急情况处理等技术，以及相关事故应急预案和行业规范标准，尤其是施工作业顺序的整体部署非常重要。第4章 施工质量控制4.1质量保证体系措施4.1.1质量保证体系1) 采用先进的管道不停输带压开孔技术和其它配套技术4.1.2施工管理组织保证 公司为保质保量按期完成本项目的施工任务，组建了有多年管道不停输带压开孔施工经验、技术素质和管理水平高的