油氣管道帶壓開孔火災危險及其策略分析

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前言

為了解決油氣管道存在的安全隱患問題，保障能源的安全輸送，油氣管道搶修技術有了明顯的提高，其中先進的智能封堵技術和油氣管道帶壓開孔封堵技術得到長足的進步，這些都為油氣管道的安全運作提供了可靠的技術保證。油氣管道帶壓開孔是指以機械切削方式在密閉的運行管道上加工出圓形孔的一種作業技術。本文從油氣管道帶壓開孔火災特點出發，簡要分析了致災因素，并提出相應預防措施。

一、油氣管道帶壓開孔

在油氣管道搶修過程中，為了降低因降壓或停止油氣輸送而造成的經濟損失，一般都會盡量選擇不停輸帶壓開孔作業。從這一點可以看出，管線處于運行狀態是油氣管道帶壓開孔最顯著的特點，在作業過程中管內存在介質流速、溫度和壓力，整個過程需要完成帶壓焊接、帶壓開孔兩個步驟。由于受到介質流動因素的影響，層間焊接溫度和線焊接預熱溫度不易得到保證，過程中熱量損失大，因此在焊接時，焊接材料、熱輸入、焊接速度、電流和電壓都有嚴格規定，若控制不力的話，會增大焊接缺陷和管線燒穿的可能性。

二、影響因素

1.接管不符合要求

通常選用無縫鋼管作為輸送流體的油氣管道用，焊管或結構用無縫管存在安全隱患是不可以選用的，另外還不得使用存在超過負偏差的銹蝕和凹陷或存在先天缺陷接管，這些接管也會留下嚴重的油氣泄漏安全隱患。

2.燒穿

在焊接過程中，由于局部高溫，當焊接電流過大時電弧潛入焊件的深度也相應增大，這樣就會使得材料局部失去強度，同時在管道內壓作用下，最終會發生破裂或燒穿，這樣一來就極易會造成火勢的失控和蔓延，造成人員的傷亡和經濟損失。

3.冷熱裂紋

焊接接頭冷卻到300℃以下直至室溫產生的裂紋稱作為冷裂紋，有的冷裂紋在焊接后幾天，幾周后才出現，所以該類型裂紋又稱為延遲裂紋。受到帶壓開孔作業管道內流動的介質的影響，大量的熱量會被流體帶走，從而加速了焊縫的冷卻，無形中也增加了冷裂紋在焊縫熱影響區產生的可能性。冷裂紋還有個特點就是很難被及時發現，故埋下了很大的安全隱患，一旦發生油氣泄漏進而導致火災發生后果不堪設想。

焊接的過程即是焊縫金屬凝固結晶過程，在這個過程中先結晶的金屬比較純凈，而后結晶的金屬含雜質元素（合金元素）比較多，這些雜質很容易形成低熔共晶物，從而將焊縫金屬的凝固溫度范圍拓寬了，在這種情況下，一旦在焊縫附近拉伸應力的作用下就會形成開裂，即熱裂紋，同樣的，熱裂紋的產生也會導致管道內部油氣介質泄漏而發生火災的危險。

三、預防措施

1.盡量減少帶壓開孔作業

在油氣管道搶修過程中，一般都會盡量選擇不停輸帶壓開孔作業，但是帶壓開孔作業屬于高風險作業，因此，在條件的允許狀態下，可以停止或局部停止輸送流體來進行開孔作業，當然對于確因生產需要，或沒有條件的情況下還是實施帶壓開孔作業。

2.滿足相應條件

在管道處于正常壓力狀態下，帶壓開孔作業方可進行，同時滿足于管道的內部壓力小于帶壓開孔機具的額定壓力，此外當管道內處于負壓狀態時，禁止在其外部帶壓開孔作業。當管道內流動的介質為易燃易爆氣體時，其濃度在爆炸極限范圍外方可帶壓開孔作業。

3.焊工資格和焊接工藝評定報告審查

電焊工屬于特種作業人群，必須持有質量技術監督部門頒發的電焊工操作資格證的人員才能上崗，不得越級施焊，需與資格證書中施焊的焊接材料、焊接位置、焊接方法相對應。

焊接工藝評定是根據規定標準進行焊接和檢驗，按照擬定的焊接工藝，測定焊接接頭是達到要求的性能，是焊接生產的一項重要工作內容。在焊接工藝評定后完成焊接工藝評定報告，并結合實踐經驗制定出焊接工藝規程，以此作為焊接生產的依據。

4.帶壓開孔作業過程嚴格控制

帶壓焊接需嚴格按照規范要求進行。進行帶壓補焊、焊接時，在不影響焊接質量的前提下，需要盡量降低焊機的電流，防止燒穿。在帶壓開孔前，若帶壓開孔機具備在線壓力試驗接口，在條件的允許下施工單位須安排氣密檢查。當在帶壓作業過程中發生變故時，需要及時停止帶壓作業，若改變原實施方案需要重新進行風險評價和危害辨識，并制訂變更方案。

5.應急管理

帶壓開孔作業區域拉好警戒線，無關人員嚴禁進入。對于相關應急預案內容，施工單位和生產單位相關作業人員必須熟悉和掌握，有必要可以在帶壓作業前進行演練。高處帶壓開孔作業時，作業人員需要對逃生安全通道的作業平臺深入了解，以便應急時能及時逃生，有必要的話可以進行演練?，F場準備的消防器材若不能滿足要求時可以安排消防車到現場待命。

6.加密運行巡檢

為了避免冷裂紋造成的油氣泄漏情況發生，在帶壓開孔作業完畢后的幾個星期內，建設單位應加密對作業點的巡檢觀察力度，并根據需要制定出應急措施，將可能存在的油氣泄漏對環境的污染和造成的經濟損失降到最低。

結束語

油氣管道帶壓開孔作為一項高風險作業，施工單位和建設單位都應該給予高度重視，控制存在的風險和安全隱患。能源的安全輸送關系到整個社會的穩定和生活的有序，對于帶壓開孔作業中存在的危害因素制定出相應對策措施，保障油氣管道的安全運行。

[1]胡秉福.淺談油氣管道帶壓開孔火災危險及其對策研究[J].中國石油和化工標準與質量，2011(11)：259.

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