浅谈带压开孔的应用及操作步骤

1、    浅谈带压开孔的应用及操作步骤    宋新军 杨翼摘 要：随着长输天然气管道的长足发展，原有的部分输气管道不能满足工作需求，需要改扩建施工。在施工中最常进行的是，在主管上增加支管设施即为动火作业。但是动火作业需要停输管网，并对施工段进行截断和放空，不仅增加企业的施工成本，还会对周围的居民造成一定影响。本文详细阐述了带压开孔的方法，为小口径施工提供详细、安全更优质施工方案。关键词：天然气管道；管道开孔；带压开孔；降本增效1.天然气管道扩改建现状分析在天然气管线以及装置改扩建施工中，涉及到新旧管线连头、增加旁通支路等作业。此类管线打开及动火作业为了保证

2、施工的安全，都需要对管网进行停输，切断施工段阀门，然后放空所有天然气，使用氮气吹扫置换管线，确保作业区无天然气后，方能进行动火施工，以此来保障施工过程中的作业安全。这种方法以管网停输、放空气体为前提，企业不但会因停输与放空造成巨大的经济损失，巨量的放空天然气对当地环境产生影响。带压封堵两端气体然后动火施工，这一施工方法的出现解决了以上的问题，然而管封堵操作较为复杂，且精度要求高会产生庞大的封堵及施工费用，因此只适用比较大的施工。小规模的改扩增施工，如在干线加设取压点，增设气压检测压力表、远传信号检测点等，此时采用不停输带压开孔这一技术方法，既能够做到保证管网正常输气生产运行，降低停输的损失，提

3、高施工效率，还确保了作业过程中的生产安全。2.帶压开孔的优势与适用性带压开孔的优势主要体现在不需要进行停气作业，增加了作业的灵活性，减少施工步骤提高了工作效率。由于气体被完全隔离，所以在焊接作业过程中不会接触到天然气，最大程度保护了操作人员的人身安全。零天然气放空，也保证了企业的经济效益不受到损失。带压开孔有动力式和手动式两种方法。动力式主要适用于大口径管线，这种管线输气量大、管壁厚，因此需要适配液压动力源和传动机械做为动力输出；手动式主要适用于dn100mm以下的管线，以人力摇动开孔机手柄主轴下移实现开孔。本文以阀室干线支路压力8mpa增添压力取压点施工为例，详细介绍了具体的施工步骤、开孔作

4、业中常见问题、处理方法以及注意事项，为大家在以后的工作中提供参考。3.带压开孔作业步骤3.1准备工作确定开孔位置，使用脱漆剂、钢丝刷等工具去掉开孔区域附近表面油污、油漆、锈迹。表面清理干净后，使用管道壁厚测量仪器，测量开孔管线壁厚，认真记录并留存测量数据。依据公式p=p管道允许带压施焊的最大压力，单位为兆帕mpa管材的最小屈服极限，单位为兆帕mpat焊接处管道实际壁厚，单位为毫米（mm）c壁厚修正量，单位为毫米（mm）（通常取2.4mm）d管道外径，单位为毫米（mm）f安全系数（原油、成品油管道取0.6，天然气管道取0.5）计算管道允许的施焊最大压力，如果管道允许实焊压力大于管道运行最大压力，

5、则证明带压实焊可行，小于管道运行最大压力则不能焊接。3.2焊接对开三通管准备工作完成后，将预制好的对开三通组件放置在开孔位置，找正点焊将其初步固定。点焊固定好三通组件后，需要焊接前预热（焊接周围300mm范围内），冬季预热温度一般在150200，夏季预热温度一般在100150左右。预热后使用石棉布保温并起到保护邻近阀门、管道的作用。焊接前焊条需要烘干，焊接时温度控制在360-400之间。三通件焊接完成后，焊接加强圈，并做焊件保温处理。3.3封堵试验三通管焊接完成后需要对其进行封堵强度试验。试验前，需要确认封堵头丝头与封堵短接上的封堵内丝螺纹表面光滑。在三通组件上安装开孔阀门、封堵机即可开始封堵

6、试验。试验时，摇动手柄，使主轴向下旋转移动，直到封堵丝头到位成功。检验封堵丝头封堵到位后，详细记录封堵试验过程中的技术参数、尺寸、主轴进刀量，退刀量等各项数据.封堵稳压试验十分重要，它可以为开孔后封堵工作是否成功提供数据依据。3.4组件承压试验封堵试验完成后，取下封堵机，在球阀上装上短接、管帽，然后安装压力平衡阀组，对组件以及管线上三通焊道进行强度试验。试验时首先打开阀组进口软管阀门，注入洁净的水，启动打压机进行打压。本次试验压力应为工作压力的1.25倍，即10mpa，稳压15分钟后观察焊道管材、护板、管帽有无渗漏，确认无渗漏后，压降至工作压力继续稳压观察15分钟。升压过程要平缓，总体分为三步

7、：第一步，升压到试验压力的三分之一（约3.3mpa），稳压5分钟；第二步，继续升压至试验压力的三分之二（约6.6mpa），稳压5分钟；第三步，升压至试验压力（10mpa）稳压15分钟。3.5带压开孔组件承压试验合格后，将试验用水排净，检查开孔钻是否锋利完好。开孔球阀、开孔机安装在三通上，确认紧固开始开孔。开孔时顺时针摇动开孔机手柄，使主轴向下进给，等到开孔机钻头下降到开孔管壁管顶时（可感受到阻力加强），继续转动十几圈，然后停止操作逆时针转动手柄提起主轴，卸下开孔机观察钻头在管顶位置，判断开孔钻头与三通件管壁是否在同一垂直度。合格后，重新安装开孔机、平衡阀组，打开平衡阀组阀门，启动打压泵，升压到

8、管网内压力开始开孔。主轴进刀有气动进刀和手动进刀两种形式，无论选择哪种方式都应缓慢进行。当管壁钻通后，应减缓进刀速度，因为此时是最容易损坏钻头刃角。当感觉进刀完全没有阻力时，用铜棒轻敲几下三通组件，以防止铁屑阻塞平衡阀组及泄放阀。然后，使用开孔机上的快速提升装置使主轴匀速升起，当主轴上钻头顶端超过开孔球阀时（保证球阀可以自由关闭）关闭球阀，缓慢打开平衡阀组泄放阀，观察平衡阀组上的压力表，使用气体检测仪检测气体含量。当检测到天然气时，表明主管与阀组完全相通，开孔成功。3.6带压封堵检查封堵丝堵丝扣螺纹平整光滑，密封完好，连接丝扣上的生料带要缠绕饱满，以防封堵时泄漏。准备完成后依次安装封堵机、平衡

9、阀组，缓慢打开封堵机上的压力平衡阀组缓慢升压到管网压力。待压力平衡时关闭平衡阀门，打开球阀，开始封堵操作。顺时针摇动手柄，主轴螺旋下移，封堵头完全下到封堵位置时，停止操作。比对3.3封堵稳压试验时记录下来的主轴进刀尺寸等技术参数，判断封堵是否到位。封堵到位后，缓慢打开平衡阀组泄放阀，泄放压力，观察压力表压力，直到表显示压力为零，证明封堵成功，拆除封堵机，开孔球阀，安装三通管封堵帽并旋紧。封堵完成后，再次进行泄露检测。确定无泄漏后，及时对三通各部分进行防腐处理，防腐标准与原管线施工标准应相符。4.带压开孔及封堵的注意事项a.三通组件焊接完毕后，开孔前要仔细检查开孔钻头以及各处密封情况，然后模拟开孔后的开孔球阀的开关情况，避免开孔后钻头过长，无法关闭开孔球阀。b.管线开孔前，要检查开孔短节与开孔机钻头的轴线，防止出现偏心导致开孔孔心不正，影响封堵工作。c.开孔时要让开孔机的进刀量控制在10mm/30min范围内。d.封堵头在开孔前需要确认丝扣没有断丝，乱丝和毛刺，旋紧封堵头过程流畅，咬合完好。e.封堵不严时，应根据泄漏量大小判断封堵是否失效。确认失效后，开孔球阀不能取下，应在球阀外端增加封堵头和封帽处理。确保安全且泄露量细微时可打开球阀1/5，使用内窥镜探头伸到球阀前端观察丝堵配合状态，确认无断扣，不歪斜时，方可拆除阀门，用扳手拧紧丝扣，上紧管帽。结束语