浅谈不停输动火连头施工工法

【摘要】在国内外油气田地面建设施工中，管线改造、连头时，传统的施工方法都要进行停产，并进行泄压、排（放）空、吹扫置换、动火拆除等一系列复杂的工艺过程。该施工法虽然比较成熟，但是存在较多的安全隐患，且由停产、放空所造成的经济损失十分巨大。新疆石油工程建设有限责任公司在从事多年大型场站改造及管线改造的基础上，不断对工艺进行改进，相继在哈萨克斯坦阿克纠宾希望油田转油站及配套工程（一期）、701安全技术改造工程、风城1号特稠油处理站改扩建工程等工程进行多项不停输动火连接作业，此项技术既保证了油田生产不停输，而且拥有适用管径范围广、施工受场所限制小、施工周期短、不动火切割、安全风险小、成本低等诸多优点，具有明显的社会效益和经济效益。

【关键词】不停输 不动火切割 安全风险小

1 工法特点

（1）不停产，确保生产持续运行。

（2）安全系数高。采用新型封堵设备，增加带压开孔安全可靠性。

（3）绿色环保。将泄压孔与抽液孔合二为一，减少开孔数量，降低污染。

（4）高工效。利用新设备，新工具，缩短动火作业时间。

（5）动火作业的时间相对灵活。

2 适用范围

适用于各种规格及各类介质的中低压钢制管道。

3 工艺原理

本工艺主要用于管线不停输的条件下，对管线进行拆除或维修作业，特别是长输管线的局部管段拆除及维修。其原理是先利用专有设备进行带压开孔，并新建旁通管线。旁通管线须在欲拆除或维修管段的两端，然后在其管段的首尾进行封堵，待介质沿旁通方向流通，完全封堵成功后，进行相应的管线拆除或维修工作，动火连接完成后，进行封堵器的拆除工作，不停输动火连接施工结束。

4 工艺流程及操作要点

4.1 施工准备

（1）确定管线改造的具置，编写施工方案、应急预案，向业主或监理进行报验审批。并对施工人员进行技术、质量、HSE交底。

（2）检查开孔设备、封堵设备、焊接设备等的完好情况，向业主或监理进行报验审批。

（3）操作基坑开挖，要满足开孔设备吊装、焊工焊接位置、无损检测、防腐补口等的空间位置要求。4.2 封堵管卡焊接

在需封隔的管段的两端确定焊接位置，去除防腐层和氧化层，打磨平整母管外表，使四通管件上、下半瓦能与母管外表紧密贴合，并保证管件的法兰平面与母管轴线平行。四通管件是用于安装夹板阀、开孔机、连箱、封堵套件等开孔施工作业的重要部件，开孔作业完成后四通管件将永久性保留在管线上。为减少拆除封堵时的阻力，一般应在已焊接好管件的管段内侧适当的位置上各开出一个压力平衡孔（如中间管段短时，也可只在中间部位开一个孔）。根据需要及方便性，该孔可开在母管的顶部或侧面，压力平衡孔也可用来卸除需要维修管段内介质压力。

4.3 夹板阀安装及压力平衡孔开孔

洁净结合面，加装密封垫，将两套夹板阀分别安装在两个已焊接好的四通法兰上，四周对称紧固连接螺栓，同时注意有浮动阀座的夹板阀的安装方向。

4.3.1夹板阀的闭气原理

此阀系三明治夹板阀，主体为上、中、下夹板体，中间的闸板由手柄旋转带动阀杆移动，起开、合作用，阀杆旋出为开阀方向。闸板两面的O型密封圈，起到密封的作用，上夹板体侧面设有排出口，由内螺纹球阀开关，关闭闸板后打开排出口，介质就能够排出。下夹板体侧面设有连通阀，使关闭的夹板阀闸板两侧所受的压力平衡，这样闸板才能够打开。

夹板阀允许双向流动，只要阀孔与管件孔对正，可以从任何方向安装。为了适应管道上所开的接口，此阀能够与管道垂直或平行安装。

4.4 开孔机开孔

（1）在夹板阀上安装连箱、开孔机，然后在主管上进行带压开孔。

（2）开孔机开封堵孔随管径、管线壁厚、管内介质的压力不同，开封堵孔所需要的时间不同。因此，开封堵孔时，要根据具体情况来判断开孔机是否已经开好所需的封堵孔。

（3）开封堵孔的同时，可以在需要更换的中间管段处开泄压孔。泄压是当管道被封堵后，切除中间管段时，用来放散中间管段内介质的压力。考虑到液体介质的回收处理，泄压孔同时作为抽液孔，方便介质的处理，具体孔径可以根据抽液设备的软管进行选择。当管内含有有毒介质时，可以通过泄压孔来进行置换需要切除管段内的有毒介质。

（4）开孔机开完封堵孔后，把开孔刀提入开孔连箱内，关闭夹板阀，放散连箱内介质压力，并置换连箱内有毒介质，然后拆除开孔机。

5 应用实例

5.1 国外实例

2010年8月，新疆油建在哈萨克斯坦阿克纠宾希望油田转油站及配套工程（一期工程）中采用不停输动火连接施工工艺。

希望转油站站外管道改造是在已建的两条油气混输的管道进行改造。一条是07年建成的DN300管道，一条是08年建成的DN400管道，全长均为42km。 这两条管道担负着希望油田油气外输任务，每天输送原油2500吨、天然气100万方，若采取停产改造作业，将需对管道内的高含硫天然气进行置换，因管道停产、置换、清扫、施工作业，将造成业主1687万美元的巨大经济损失。为此，业主要求我方进行不停产对其管道改造作业。

新疆油建接到任务后，安全、有效的完成不停输动火连接20处，不仅得到了中油阿克纠宾股份公司领导的首肯，也得到哈方领导、哈国采油厂、车间的认可，获得了良好的社会效益。

5.2 国内实例

不停输动火连接施工工法新疆油田公司的风城1号特稠油处理站改扩建工程及701油库安全技术改造工程中也广泛运用，其中风城1号特完成重32南北集油线（DN300 PN2.5）五处，701油库安全技术改造工程中站外改线共计20处不停输动火连接20处，均取得良好的社会效益及经济效益。

参考文献

[1] 朱将云.浙江天然气管网可接纳“西二气”[J].中国电业（技术版）. 2012，（07）