煤气管道在线带压开孔技术

[摘 要]在钢厂检修及改扩建中煤气、天然气改造工程经常进行，煤气、天然气接点工程频繁发生。停气-置换-接点-置换-送气的办法即影响生产又不符国家对节能减排的政策要求，因此引用带压开孔技术进行煤气接点，既经济又安全，并且节能减排。本文详细论述了在线带压开孔的技术及安全操作措施，成功指导了煤气管道带压开孔的实践过程，提高经济效益具有实践借鉴意义。

[关键词]煤气 带压开孔 管道 安全 在线

中图分类号：TQ050.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0004-01

一、前言：

目前，国家十分注重节能减排工作，特别是钢铁厂中注重对高炉煤气的利用，因此经常对煤气管道进行改扩建工程，在天钢的检修工程中经常进行煤气、天然气等管道的接点工作。旧的办法通常是高炉休风、煤气管道主盲板阀关闭、管道进行氮气吹扫、各放散点检验合格后方可进行开孔接点、之后再进行置换送气，既影响正常生产又存在氮气窒息、残余煤气中毒等危险。况且煤气系统比较大、吹扫置换浪费大量燃气和置换的人力物力，排放的燃气影响周边环境。采用管道在线带压开孔技术能够减少以上问题的影响。在几次的实践中得到印证。

二、管道在线带压开孔技术原理

在线带压开孔技术是不停止输送主管介质，不降低压力，不进行放散、吹扫、置换等，保证生产正常运行的情况下进行支管连接，采用专用工具进行钻孔送气的方法。该工艺方便、快捷、安全、可靠，即不影响正常生产，又环保节能，施工费用低、劳动强度低，但技术性强，因此操作过程中要缜密安排。

三、开孔设备及技术参数

1、开孔机分为手动、液动两种形式。

手动开孔机是依靠手臂的力量，通过扳动棘轮扳手的往复运动，使钻头和套刀作顺时针旋转，再通过扳把缓慢的旋转丝杠作进刀运动而达到钻削管壁，进行开孔工作。液压开孔机则靠液压工作泵站产生的高压油带动液压马达，实现钻机的旋转运动，再经手动进刀而达到钻削管壁，进行开孔工作。

2、开孔机结构及性能

开孔机组成包括：钻头作用为钻孔、定位、带出堵板；套刀起开孔切削作用；钻杆为进给、切削传力部件；主体为刚性连接支撑部件；拉杆和顶板起传力平衡作用；铜瓦起回转支撑作用；压母和密封圈防止漏气；扳手为驱动装置；丝杠和板把起进给作用。（如图3.2）

3、接管、阀门、设备的连接 （如图3.3）

根据钻孔设备选择闸阀、配套闸阀制作接管，保证连接孔相互配套、密封良好、接管长度能保证进刀量。

四、施工方法及技术措施

施工顺序：施工准备-工作平台搭设-接管法兰安装-阀门安装-开孔设备安装-钻孔切削-阀门关闭-开孔设备拆除-法兰盲板安装-工作平台拆除

1、施工准备

带压煤气管道动火作业危险性显而易见，一旦考滤不周极易发生中毒、火灾、爆炸的重大安全事故，因此施工准备要充分细致，特别注重安全措施到位、技术准备充分。

1）全员明确整个操作的内容，在煤气管道上焊接短节、开孔，保证整个操作过程人和物的安全。

2）全员明确整个操作的影响及危害性，易发生中毒、火灾、爆炸。周围10米内不能有明火、易燃物。周围40米内拉设警戒绳。消防器材齐全。

3）准备短节、阀门、钻孔专用设备及工具。掌握机具性能及操作方法。

4）短节要在试件上严好口，焊工要持证上岗，对管壁清楚，电流大小合适。

5）高空作业者必须佩戴安全绳索并佩戴工具袋，易燃易爆气体管道施工，应遵守无明火操作，管道钻孔或切割时应带水作业，，并配备灭火器材，有毒有害气体作业应佩戴有效防毒器具。

2、工作平台的搭设

搭设平台要保证安全可靠，平台上表面距管道中心1000米左右。承重2000KG，保证阀门、开孔设备的安装及操作空间。

3、接管法兰安装

接管首先根据图三选型确定长度，在预制管上研好三通口再与主管焊接，不能穿透母材，间断对称焊，焊接里外口。接管符合水平度及端面垂直度要求，焊接完毕后增加加固筋。

4、阀门安装

阀门安装到接管上，安装的阀门密封性应良好，阀门满足煤气管道的压力要求，短节和阀门一起进行压力试验，试验压力为管道工作压力（30kp）。阀门和短节之间加密封垫，螺栓和垫连接符合煤气管道的安装要求。

5、开孔机设备安装

1）钻孔设备安装前检查设备出厂合格证及质量证明书；

2）检查设备是否符合钻孔要求所需的形程；

3）开孔设备安装首先将钻杆装入主体，然后，把开孔钻的套刀、钻头等连接牢固，并装好密封垫。检查钻杆，应在钻主体内转动灵活，无卡组现象。

4）开孔设备的安装支撑点主要由主管和接管来承担，为保证钻孔设备的安装精度，在开孔机底座及阀门底部增加支撑来稳固开孔机； 开孔刀具的回转中心线应和煤气管道法兰管道同心，安装后点动以确定同心度是否符合要求，点动时开孔刀具与管道内表面不能有卡阻现象。

6 、钻孔、阀门关闭、钻孔设备拆除

1）现场钻销的工人应该经过国家规定进行考核，应持证上岗。

2）带压施工，所以施工过程中应了解管道内煤气的燃点，以控制施工过程中产生的切削热；

3）将阀门完全开启，通过钻体注水孔，将短节、阀门和钻体注满水，这样做起到冷却作用，更重要的是使焦炉煤气与空气隔离，避免发生燃烧起火隐患。

4）开孔作业人员随身携带有毒气体报警器，随时对作业环境进行检测，发现跑漏现象及时作出正当处理，如遇紧急情况迅速通过安全逃生路线撤离现场，保障人身安全。

5）液压钻由液压马达驱动钻杆顺时针旋转，同时旋转进刀丝杆，顶着钻杆缓慢进刀，待完全钻透后，被切下的管壁圆片进入套刀，钻孔工作完成。

6）切削过程因加工面为弧面，切削过程为断续切削方式，因此刀具接触加工面的力度必须均匀，以免打刀，断续加工的好处加工过程就有刀具降温的性能；

7）将钻杆拉出，使套刀拉出钻主体，关闭阀门，卸下开孔钻，即完成钻孔作业。

8）设备拆除过程中首先拆除刀具，然后对设备进行拆除；

7、增加盲板防止泄露、拆除工作平台

五、结束语

带压开孔技术先进、经周密安排、精心准备，整个过程6小时完成，费用在2万元左右。省去了整个高炉停气置换节点送气的过程，节约成本上百万，既经济又安全可靠。

参考文献：

[1] 《工业企业煤气安全规程》

作者简介：

于晓瑞，男，81年4月，内蒙古赤峰，工程师，本科，研究方向：冶金机电安装。

仑青伟，男，81年8月，内蒙古赤峰，工程师，本科，研究方向 机械制造。

陈世立，男，84年10月，山东菏泽，工程师，本科，研究方向：机电安装。