管道動火連頭快速連接法

王偉　齊林　張仕經

摘? ?要：管道建設和搶修中，經常會遇到連頭作業，整個施工過程包含有挖掘、吊裝、管線打開、有限空間、臨時用電、動火等危險作業，不但技術要求高，安全風險也很大。管線動火連頭作業，由于涉及工序多、人員多，時間長，風險大，給安全監督帶來很大難度。因此，作業前要認真開展作業危害識別，詳細分析每道工序的關鍵點，根據要點與難點，制定控制措施，完善應急預案，為施工作業提供安全支撐。本文主要對管道動火連頭快速連接法進行分析討論。

關鍵詞：管道搶修? 動火連頭? 快速? 分析

中圖分類號：TU996.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（a）-0017-02

在管道施工或搶修過程中經常會遇到各式各樣的動火連頭，為了在有限的時間里，用最短的時間保質保量的完成動火作業。我們結合以前的動火經驗研究出的連接法，而且效果非常好，省時省力為搶修工作贏得了寶貴的時間[1]。

1? 傳統作業方法

由于場站的改造、擴建、新管線的鋪設和老管線的改線，常常會遇到很多動火連頭作業，俗稱（碰死口）連接。傳統的動火連頭都是在已割斷的老舊管線上焊接彎頭，新管線與彎頭的下端相連接[2]。這種組對方法在管徑大，彎頭倍數大的時候很難確定彎頭的結構及準確長度，使用吊車進行組對配合存在很大的安全隱患，難以實施[3]。彎頭在組對后經常出現勾頭敞頭等問題，在短節下料時容易造成斜口問題，在無形中也就增加了焊工的焊接難度。這種方法焊工動火當天需要焊接三道口。時間緊任務重，勞動強度大等，很容易導致管工下料不準確，焊工焊口不合格等現象。針對這些問題我們總結以前的動火經驗，理論和實際相結合大膽的嘗試了這種動火連頭法，省時省力易操作，所以可以克服上述連接法所述的缺點[4]。

2? 管道動火連頭連接法工藝原理

在動火的前一天或者施工的時候，現場測量所需連接彎頭的角度和彎頭的兩結構長，并將彎頭和提前測量計算好的短節焊在一起。再用吊車配合把組對好的彎頭短節和新管線連接，彎頭短節和新管線連接用對口器組對，來控制組對時的間隙和錯邊量。然后根據現場情況將彎頭另一側搭接在老管線上方或者頂在老管線的側面。當彎頭搭接在老管線上方時用水平尺或者線墜將彎頭袖管和老管線的兩水平側面找致垂直。因為爬管機切口基本都是正口所以再用直角尺將袖管口和老管線找直90°。直角尺和袖管口以及老管線的交點就是割刀的切割位置;當彎頭袖管和老管線平齊時，用水平尺將兩管找水平，再用直角尺把袖管口和老管線側面找成90°。然后可以焊接彎頭短節和新管線。而直角尺和老管線的交點就是下刀的切割點。這樣動火當天只要管線內放空，置換檢測合格后，將爬管機固定在管線上割刀處在事先確定好的切割位置，用爬管機割掉老管線。再用對口器把割開的老管線和彎頭組對在一起，也就是說動火當天我們只焊接一個焊口。比傳統的連接法省去2/3的焊口，省時省力易操作，也減少了因為忙亂出現的諸多錯誤。

3? 管道動火連頭快速連接法施工工藝流程

3.1 施工準備

第一步，放空置換（天然氣管線）。

置換是保證動火施工安全最關鍵的一步。如果置換不徹底，動火過程中，天然氣串出，或者氣體倒流，就會釀成火災爆炸事故。所以必須置換徹底，檢測合格后方可進行管線切割。

第二步，防腐層剝離。

防腐層剝離工作，最好在放空后期或者注氮的前期。因為放空期間管存壓力高，氣量大，天然氣的流動性也大，帶走了防腐剝離機的熱量導致防腐層很難剝離。當放空到后期或注氮氣前期管道內的氣量很小，流動性也很慢。防腐剝離機的熱量集中，防腐層很容易剝離。所以說一定要掌握好剝防腐層的時間段。

第三步，切割作業。

氮氣置換合格后，測量計算出割管的位置，去掉割刀厚度，再將爬管機固定在管線上，割刀位置為切割點。開割時注意割刀的轉向和速度，如果是液壓爬管機盡量把刀的轉速調快，爬管機的速度稍慢點，并隨時用冷卻液降溫。因為操作不當，或者管線經多年碾壓管道存在著很大的應力。割管過程中或者快要割斷的時候極易損壞割刀。所以割管時多備用幾個割刀。

3.2 動火連頭

吊裝，即使用吊車運送已切割的管段。在吊車作業時，應有專業人員進行指揮，在吊臂下禁止人員停留。需要使用角向磨光機對管段進行修口與打磨。清理標準應以焊接工藝要求為準，即清理管口內外側不小于20mm范圍內的銹漬，油漆，污垢等，體現出金屬本來顏色。坡口的打磨角度保證在30～35°。打磨時應注意管道內可燃氣體濃度的變化情況，避免因閥門泄露引發事故。組對，以吊車配合作業，利用外對口器將合格彎頭與管段進行固定。不可強硬組對，應利用對口器調節彎頭袖管和管線的間隙及錯口量，均勻焊接4～8點方可卸掉對口器。焊接，焊接手段不可單一，應以設計要求為依據進行選取。例如手工焊接只能選取烘干焊條;并且保證在破口內引弧，不可選取其他位置。打底焊，填充蓋面起弧點的位置必須錯開。采用多層焊接時，應保證各層間干凈無熔渣。焊接前應注意預熱，焊接后應注意保溫，在焊接工作完成后清理所有焊渣。根據設計要求無損檢測合格后方可投產使用。

3.3 現場應用

傳統方法防腐層剝離至少三道，爬管機切割三道口，三道焊口需要打磨和組對，焊工焊接三道口。用防腐層剝離機剝離防腐層一道15min，三道45min。切割用爬管機時間一道1h，三道需要3h。修口組對三道口大概需要1.5h，一道焊口焊接的時間大約為120min，需要6h左右。這是按照單一逐步進行的時間計算的，總共用時11h左右。

這里講的動火連接組對方法防腐層的剝離只需兩道，切割也是兩道，組對和焊接只有一道。按照上面的時間計算兩道防腐層剝離需要0.5h，割兩道口2h，打磨修口和組對0.5h，焊接需要120min，總共用時6h左右。

通過對比，這一方法比傳統對口方法節省時間7.5h。

4? 結語

本文所述方法可在短時間內將彎頭與管件連接，以供當日動火使用，極大的縮減了工作強度。將本文方法應用于各種管徑的動火操作中，反應良好，極大的改善了傳統方法的不足。管道搶修工作重點就在于在短時間內完成動火作業，保證輸油管道使用的同時保證輸油安全，從這一點看，該方法的應用產生的經濟效益和社會效益都是很明顯的。

參考文獻

[1] 李寧.大沈管道松嵐分輸清管站動火連頭經驗總結[J].化工中間體， 2015（12）：99-100.

[2] 李國民，盧雙臣，顏臘紅，等.天然氣管道動火連頭施工難點及對策[J].石油工程建設，2015，41（6）：60-62.

[3] 呂江龍，張世亮，吳佳.海底油氣管道卡爪式快速連接裝置[J].廣東海洋大學學報，2018，38（3）：45-47.

[4] 袁麗榮，李淑花，趙瑞娜，等.旋轉式快速連接法在氣囊壓力管理中的應用[J].護理研究，2016，30（12）：4571-4572.