管道动火连头快速连接法
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作者:王伟 齐林 张仕经
摘 要：管道建设和抢修中，经常会遇到连头作业，整个施工过程包含有挖掘、吊装、管线打开、有限空间、临时用电、动火等危险作业，不但技术要求高，安全风险也很大。管线动火连头作业，由于涉及工序多、人员多，时间长，风险大，给安全监督带来很大难度。因此，作业前要认真开展作业危害识别，详细分析每道工序的关键点，根据要点与难点，制定控制措施，完善应急预案，为施工作业提供安全支撑。本文主要对管道动火连头快速连接法进行分析讨论。
关键词：管道抢修 动火连头 快速 分析
中图分类号：TU996.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（a）-0017-02
在管道施工或抢修过程中经常会遇到各式各样的动火连头，为了在有限的时间里，用最短的时间保质保量的完成动火作业。我们结合以前的动火经验研究出的连接法，而且效果非常好，省时省力为抢修工作赢得了宝贵的时间[1]。
1 传统作业方法
由于场站的改造、扩建、新管线的铺设和老管线的改线，常常会遇到很多动火连头作业，俗称（碰死口）连接。传统的动火连头都是在已割断的老旧管线上焊接弯头，新管线与弯头的下端相连接[2]。这种组对方法在管径大，弯头倍数大的时候很难确定弯头的结构及准确长度，使用吊车进行组对配合存在很大的安全隐患，难以实施[3]。弯头在组对后经常出现勾头敞头等问题，在短节下料时容易造成斜口问题，在无形中也就增加了焊工的焊接难度。这种方法焊工动火当天需要焊接三道口。时间紧任务重，劳动强度大等，很容易导致管工下料不准确，焊工焊口不合格等现象。针对这些问题我们总结以前的动火经验，理论和实际相结合大胆的尝试了这种动火连头法，省时省力易操作，所以可以克服上述连接法所述的缺点[4]。
2 管道动火连头连接法工艺原理
在动火的前一天或者施工的时候，现场测量所需连接弯头的角度和弯头的两结构长，并将弯头和提前测量计算好的短节焊在一起。再用吊车配合把组对好的弯头短节和新管线连接，弯头短节和新管线连接用对口器组对，来控制组对时的间隙和错边量。然后根据现场情况将弯头另一侧搭接在老管線上方或者顶在老管线的侧面。当弯头搭接在老管线上方时用水平尺或者线坠将弯头袖管和老管线的两水平侧面找致垂直。因为爬管机切口基本都是正口所以再用直角尺将袖管口和老管线找直90°。直角尺和袖管口以及老管线的交点就是割刀的切割位置;当弯头袖管和老管线平齐时，用水平尺将两管找水平，再用直角尺把袖管口和老管线侧面找成90°。然后可以焊接弯头短节和新管线。而直角尺和老管线的交点就是下刀的切割点。这样动火当天只要管线内放空，置换检测合格后，将爬管机固定在管线上割刀处在事先确定好的切割位置，用爬管机割掉老管线。再用对口器把割开的老管线和弯头组对在一起，也就是说动火当天我们只焊接一个焊口。比传统的连接法省去2/3的焊口，省时省力易操作，也减少了因为忙乱出现的诸多错误。
3 管道动火连头快速连接法施工工艺流程
3.1 施工准备
第一步，放空置换（天然气管线）。
置换是保证动火施工安全最关键的一步。如果置换不彻底，动火过程中，天然气串出，或者气体倒流，就会酿成火灾爆炸事故。所以必须置换彻底，检测合格后方可进行管线切割。
第二步，防腐层剥离。
防腐层剥离工作，最好在放空后期或者注氮的前期。因为放空期间管存压力高，气量大，天然气的流动性也大，带走了防腐剥离机的热量导致防腐层很难剥离。当放空到后期或注氮气前期管道内的气量很小，流动性也很慢。防腐剥离机的热量集中，防腐层很容易剥离。所以说一定要掌握好剥防腐层的时间段。
第三步，切割作业。
氮气置换合格后，测量计算出割管的位置，去掉割刀厚度，再将爬管机固定在管线上，割刀位置为切割点。开割时注意割刀的转向和速度，如果是液压爬管机尽量把刀的转速调快，爬管机的速度稍慢点，并随时用冷却液降温。因为操作不当，或者管线经多年碾压管道存在着很大的应力。割管过程中或者快要割断的时候极易损坏割刀。所以割管时多备用几个割刀。
3.2 动火连头
吊装，即使用吊车运送已切割的管段。在吊车作业时，应有专业人员进行指挥，在吊臂下禁止人员停留。需要使用角向磨光机对管段进行修口与打磨。清理标准应以焊接工艺要求为准，即清理管口内外侧不小于20mm范围内的锈渍，油漆，污垢等，体现出金属本来颜色。坡口的打磨角度保证在30～35°。打磨时应注意管道内可燃气体浓度的变化情况，避免因阀门泄露引发事故。组对，以吊车配合作业，利用外对口器将合格弯头与管段进行固定。不可强硬组对，应利用对口器调节弯头袖管和管线的间隙及错口量，均匀焊接4～8点方可卸掉对口器。焊接，焊接手段不可单一，应以设计要求为依据进行选取。例如手工焊接只能选取烘干焊条;并且保证在破口内引弧，不可选取其他位置。打底焊，填充盖面起弧点的位置必须错开。采用多层焊接时，应保证各层间干净无熔渣。焊接前应注意预热，焊接后应注意保温，在焊接工作完成后清理所有焊渣。根据设计要求无损检测合格后方可投产使用。
3.3 现场应用
传统方法防腐层剥离至少三道，爬管机切割三道口，三道焊口需要打磨和组对，焊工焊接三道口。用防腐层剥离机剥离防腐层一道15min，三道45min。切割用爬管机时间一道1h，三道需要3h。修口组对三道口大概需要1.5h，一道焊口焊接的时间大约为120min，需要6h左右。这是按照单一逐步进行的时间计算的，总共用时11h左右。
这里讲的动火连接组对方法防腐层的剥离只需两道，切割也是两道，组对和焊接只有一道。按照上面的时间计算两道防腐层剥离需要0.5h，割两道口2h，打磨修口和组对0.5h，焊接需要120min，总共用时6h左右。
通过对比，这一方法比传统对口方法节省时间7.5h。
4 结语
本文所述方法可在短时间内将弯头与管件连接，以供当日动火使用，极大的缩减了工作强度。将本文方法应用于各种管径的动火操作中，反应良好，极大的改善了传统方法的不足。管道抢修工作重点就在于在短时间内完成动火作业，保证输油管道使用的同时保证输油安全，从这一点看，该方法的应用产生的经济效益和社会效益都是很明显的。
参考文献
[1] 李宁.大沈管道松岚分输清管站动火连头经验总结[J].化工中间体， 2015（12）：99-100.
[2] 李国民，卢双臣，颜腊红，等.天然气管道动火连头施工难点及对策[J].石油工程建设，2015，41（6）：60-62.
[3] 吕江龙，张世亮，吴佳.海底油气管道卡爪式快速连接装置[J].广东海洋大学学报，2018，38（3）：45-47.
[4] 袁丽荣，李淑花，赵瑞娜，等.旋转式快速连接法在气囊压力管理中的应用[J].护理研究，2016，30（12）：4571-4572.
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