浅谈“在用管道冷切割碰头”新工艺

施兵兵(长裕建设有限公司 江苏启东226200)

在石化储运改扩建项目的施工过程中，通常都会产生与在用原有管线或设备碰头作业的碰头施工。这些碰头施工是在油库及油库附属设施使用条件下进行改造，是最易发生火灾事故的区域，易燃易爆介质多。在生产中进行管道改造这些碰头施工的管线安全控制与技术难度较高，为了优质高速的完成这些新老管线的合理衔接施工，可采取冷切割施工技术，该技术为纯机械形式，无发热与火花，加工过程没有震动，不向材料施加应力，从而保证油气管道在不发生任何爆炸危险的状态下进行完美切断。

1、冷切割方法应用简介

根据现场碰头管线的规格，制作对应的系列环切设备，应对现场碰头管线的施工工艺特点进行切削操作：初始控制进刀（0.1mm）和切削速度（10周/分钟左右），在厚度剩下2mm左右时，控制进刀（0.03mm）和切削速度（3-5周/分钟左右），全过程切削点温度控制常温（切削液和水直接冷却，同时红外温度检测），每个切口时间约在1.5-2小时，同时成型所需要的焊接坡口，切割管道长度偏差15mm以内。

2、管道碰头施工描述

（1）冷切割过程中应随时注意切口的温度，切割时用水润滑和冷却，防止局部过热。

（2）根据切割管道口径，制作对应的系列管道内封堵设备，同时清洗封堵段管道物料，利用专用油清洗剂、之后水洗、擦干，安装封堵器，管道切开两侧采用双盘封堵，密封盘安装后，管壁与密封盘通过膨胀力接触，完全保证密封盘牢固可靠。

（3）管口封堵完成后，进行可燃气体浓度检测应低于爆炸下限的25%，然后进行打火试验，确认无误后进行管口坡口打磨处理。

（4）管口打磨好后，将预制好的新建管线连接段吊装与原有管线组对，组对过程中应避免强烈碰撞。

（5）组对好后，进行焊口焊接作业，焊接前，将焊接零线牢固焊接在新增管段上，并同时与接地桩也采用焊接方式牢固连接在一起，保证接地良好，焊接引弧在新增加的管段上进行，动焊前复核接地情况，接地电阻用摇表摇时小于4Ω，达不到规定时需重新引接地线和接地点。焊接时，要随时用钳形电流表测量焊机电源线电流，监视其在正常的额定范围内。

（6）焊接作业时防止焊接热量传递到密封盘处，操作时可以不断向密封盘处加水，带走热量，耐高温布材料可耐1300多度，防止焊接熔渣掉落密封盘处，温度监控仪表探头安装在高温布处，全过程监控焊接管内温度变化，如温度超过120度时停止焊接，冷却、降温、检查后才可继续焊接。

（8）为了确保焊接质量，碰头点焊接全部采用GATW+SMAW焊接工艺。

（7）焊接完成后，拆解取出密封盘，封装盲板，恢复系统进行管道试验。

3、安全保证措施

（1）本碰头是在油库及油库附属设施使用条件下进行改造，是最易发生事故的区域，易燃易爆介质多，在生产中进行管道改造，极易发生火灾，必须坚持"三不动火"，在装置区内还要考虑对旧装置的加固和焊接时飞溅的火花，在碰头施工时，必须进行专业的测温测爆确认后，方可施工。

（2）施工现场应布置好灭火器，重点部位的安全防护措施要严密、周全、具体。

（3）施工现场必须设置安全标记、警戒绳，非工作人员禁止入内。

（4）施工前，对施工人员进行安全教育，强调安全的重要性，并设专职安全员及时检查，消除事故隐患。

（5）原有设施的阀门严禁随意碰动、关启。

4、冷切割技术应用优势对比

（1）与传统的火焰切割相比较，冷切割有适应性强，防火防爆控制较高，尤其是在易燃易爆环境中施工极大程度的降低了危险因数，并且切割精度高，热效应极低，无毛刺，切割无污染。

（2）该技术可以实现安全在线焊接，犹如新管道施工安装，直接安装焊接三通管件。按一个项目有DN500的20个碰头点计算，可以节约40对法兰及对应的螺栓、垫片费用（原计划使用法兰连接方案），大约15万元。其次，减少40道环焊接、法兰安装人工及辅材费用，大约2万元。最重要的是：直接焊接三通减少40个泄露点，40个维修管理点，控制了由于管道应力变化导致螺栓拉伸、法兰变形的风险。（方案优势图）下图