水切割技術應用于油田動火施工

大慶油田工程建設有限公司油建公司

水切割技術應用于油田動火施工

苗立春大慶油田工程建設有限公司油建公司

將普通的水經過壓力系統增壓后所產生的高能量水流通過一個極細的噴嘴，以每秒近千米的速度噴射出水流進行切割，這種切割方式稱為水切割。在施工中由于含油（氣、污水）的儲罐中易燃易爆介質濃度較高，直接采用火焰切割非常危險，一般是先清除容器內殘余介質，動火前需檢測可燃介質濃度，檢測合格后方可施工。油田地面建設中含油（氣、污水）管道的拆除切割通常采用無火花切割器，利用便攜式水刀可以在管道內流有可燃介質的情況下快速將管道切斷，且坡口成形效果好，不需打磨就可直接進行后續的焊接工作。

水切割；火焰切割；便攜式水刀；儲罐；管道

1 水切割設備

將普通的水經過壓力系統增壓后所產生的高能量水流通過一個極細的噴嘴，以每秒近千米的速度噴射出水流進行切割，這種切割方式稱為水切割，又稱水射流切割。水切割的可切割范圍廣，可以切割絕大部分材料。

為了便于油田施工，可采用便攜式水刀。便攜式水刀切割技術采用水和磨料同時加壓的方式，增壓后的水和磨料同時在割槍嘴噴出。便攜式水切割設備根據動力不同分為：①燃油式驅動系列，采用汽油機或柴油機為動力，適合在野外作業；②電機驅動系列，采用動力電機為驅動源，適合各種有電源的場合；③利用外部動力系列，可利用各種動力源模塊化組合，如利用汽車發動機提供動力配載于各種車輛上面，可采用工、礦企業自有液壓源提供動力實施切割。

便攜式水刀與傳統的切割方式相比，主要的優勢在于無明火、安全環保，切割效率可與火焰切割相媲美，便攜式水刀切割10mm的鋼板切割速度在40 mm/min，其切割工件精度介于0.1～0.25 mm之間。

2 在油田地面建設中的應用

2.1含油（氣、污水）儲罐拆除

在施工中由于含油（氣、污水）的儲罐中易燃易爆介質濃度較高，直接采用火焰切割非常危險，一般是先清除容器內殘余介質，動火前需檢測可燃介質濃度，檢測合格后方可施工。當采用水刀切割時，無需考慮容器內可燃介質濃度，可根據施工要求直接進行切割作業，安全可靠。由于在施工過程中省略可燃氣體的檢測和排除等諸多環節，且水刀切割速度與火焰切割相當，因此有效地提高了施工效率。在拆除過程中可直接利用水刀切割臨時進出口以方便操作人員進入容器內作業，拆除罐內附件。根據現場施工條件，可以選擇燃油驅動或者電力驅動，以適應復雜環境下施工作業。在冀東油田儲罐拆除施工中，利用便攜式水切割設備，在2 000m3污水沉降罐罐內污油未清除的情況下，成功完成罐頂部位兩次開孔作業。

2.2 含油（氣、污水）管道切割

油田地面建設中含油（氣、污水）管道的拆除切割通常采用無火花切割器，但是管道切割器的局限性大且切割效率較低。利用便攜式水刀可以在管道內流有可燃介質的情況下快速將管道切斷，且坡口成形效果好，不需打磨就可直接進行后續的焊接工作。此外水刀切割設備作為射流裝置，還可以噴射高壓熱水（80℃以下），可對儲罐（或管道）內壁殘留的介質（如污油、凝結蠟等）進行清洗，方便施工作業，降低施工成本。

3 結語

水刀這種切割工具，作為油田地面產能建設中的新成員，它的出現從一定程度上解決了油田中危險環境作業的難題，有效地保證了施工作業人員的人身安全，并提高了施工效率，減少了環境污染。便攜式水刀由于其靈活多變的操作方式，可以適應油田地面產能建設的復雜性，可以在更多的領域發揮作用。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.065