输气广东管道带压开孔排水技术如何在现实中应用？

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输气管道广东带压开孔排水技术如何在现实中应用？

一.带压开孔原理

带压开孔技术是在管线不停止介质输送、不降低压力、管线正常运行的条件下，通过特殊的对开三通法兰短路、球阀与管道或设备连接，通过机械或手动开孔工具实现在线开孔。其开孔过程由全密闭空腔完成，穿孔机刀具切削过程不接触空气，不会起火或爆炸。 打孔过程中不断输，时间短，无污染，同时经济效益和平安度高。

二.带压开孔排水工艺流程

施工准备基坑及管沟开挖观音开三通阀(带特殊法兰)组对地阀焊接无损检测组装成孔设备并施加试压成孔关阀拆除成孔设备连接排水管线关阀拆除排水管线盲浓。

三.施工前准备

(1)带压开孔焊接要求。 查阅管道竣工资料，确定管道相关设计参数，根据相应的技术规范计算，确定开孔管道是否允许带压焊接。

根据《钢质管道广东带压封堵技术规范》(GB/t28055-2011)管道可带压接的压力计算公式，输气管道可带压接的压力计算如下：

P=205s(T-C)÷D×F

P=管道允许带压施焊的压力，单位为 Mpa

05s=管材的小屈服极限，取值 245 Mpa

T=焊接处管道实际壁厚，取值 5.5mm

C=因焊接引起的壁厚修正值，一般取 2.4mm

D=管道外径，取值 159mm

F=平安系数，(原油、成品油管道取 0.6，航煤、煤气管道取0.5)

根据输气管道设计参数，引入上述公式，广元至旺苍输气管道大允许带压焊接压力P=4.77MPa大于管道大操作压力4.0MPa，使管道满足外部焊接要求。 为满足旺苍市居民用气需求，广元至旺苍输气管道低输气压力不得低于1.2MPa。 结合该管道带压焊接压力、设计压力等因素，确定该广东管道带压开孔运行压力为1.2MPa，远小于管道带压焊接压力4.77MPa，具备带压焊接条件。

(2)对开孔、焊接、排水等，在编制施工技术方案的同时，提出质量检查措施，也应提前勘察施工现场。 技术方案要求切实可行，可操作性强，健全压力管道安装质量保证体系。 施工前，应做好技术完成工作，对特殊施工人员焊工、检验工进行资格审查，并对焊接技术评定报告进行审查，要求所有技术文件、表格准备齐全。

(3)施工前，确保机械设备就位，能正常调试和运行。 研究提供的管路、管路。 钢管及对开三通不得有磨损、龟裂、气孔、皱褶、重皮、剪刀渣等缺陷，不得有超过壁厚负偏差的锈蚀和凹陷，密封材料不得有气孔、杂质、毛刺、毛刺、裂纹等缺陷； 对开、阀门、盲板等材料，材质证书、产品合格证和标志应齐全。 阀门还需要试压报告单，穿孔机、打孔工具连接头已准备好，专用阀门和对开三通提前定制。

(4)模拟。 根据广元至旺苍输气管道的管道参数、介质参数、运行参数，施工单位按照经审核的施工方案与业主单位进行作业前模拟试验。

(5)工作现场要求。 钻孔工作孔开挖必须有足够的操作空间，两侧必须设有上下方便的平安通道； 基坑土质不稳定时，应采取措施预防工作坑塌方； 地下水位较高的地区，应当采取降水防治措施。 设备应安装在距离工作坑1米的地方。 工作区外设置平安警戒区，设置明显的平安标志。 作业人员应配备平安绳，不断监测作业坑内天然气泄漏情况。

四.带压开孔排水施工过程

先在打孔管路上压接对开三通阀，然后在三通上部安装埋地球阀，连接穿孔机和法兰阀门，再打开阀门。 使打孔铲刀通过阀门与待打孔管路接触，在该短路、阀门、钻杆接头的铲刀存放空间内，按待打孔管路的设计压力进行试压和气密工作，试压合格后转动铲刀在管路上打孔。 开孔成功后，排出刀具和开孔中残留的铁块和铁屑，退避到阀门以外的钻杆接头空间，关闭阀门，钻杆接头泄压卸下穿孔机，排水管线与法兰阀门连接，打开阀门，气流通过管道内的排水完成后，关闭阀门，拆下排水管线。 阀门加装盲板，防腐后恢复地形，带压开孔排水工程完成。

1对开三通组对焊接

开孔点轴向位置的确定原则： (1)日常管道巡查中响水的管段；(2)管道敷设标高起伏较大段的标高很低点；(3)选择直管段，开孔处应避免管路焊接。 开孔点径向位置确定原则：管道内积水一般堆积在管道下方，开孔点在管道垂直下方； 在受地形限制的地区，开孔宜选择管道径向5点到7点的方向。输气管道开孔点轴向位置确定为静乐寺、高桥子、彭家湾、卢家坝等四个点，开孔点轴向位置确定为管道轴向5点至6点。确定开孔位置后，将预制球阀半切扣在开孔管路上，使球阀中心对准开孔位置，在其正下方配对另一半半切，两片半切组合适时进行焊接。 对开三通焊接时，管道内天然气流速不应超过10m/s，严格按焊接工艺规程进行焊接。 焊接质量应通过渗透探伤和超声波探伤检查。

2打孔设备安装及气密性试验

半切焊缝验收合格后，打孔设备与球阀法兰段连接，然后对穿孔机、阀门、管道等部件进行整体试压，试压选择管道设计压力4.0MPa，试压采用氮气进行气密性试验，气密性试验用肥皂水喷法兰接口，检查连接处整体气密性，检查无泄漏后，打开穿孔机放气阀，将连接处的气体放空至常压，确认钻孔进度，然后关闭放气阀。

3带压开孔

钻孔时，转动钻头手柄的力要均匀。 当钻头穿透管壁时，天然气充满球阀和适配器，可以通过打开钻头放空阀来检测天然气。 继续转动钻头，转动手柄，钻头可以顺利进入，表明钻头完全穿透了管壁，出现了孔。 开孔后将刀具和铁块放回接合器内，完全关闭阀门。 打开放空阀，释放与适配器内的压力和天然气一起带走的铁屑，将穿孔机从阀门上取下。

4排水作业

排水管线与球阀法兰连接，排水管线末端固定在离开孔工作点25米处。 排水放散点设在外围空旷平整的地方，半径5米范围内设置警戒线，配备消防器材，进行排水收集工作，防止管道排水溢出污染周边环境。 确认排水汽提点周边平安，具备排水条件时，打开球阀进行排水工作，排水中实时监测汽提点周边天然气浓度，当可燃气浓度达到5%时，关闭球阀停止排水，直至空气中可燃气体浓度降至1% 工作完成后关闭球阀，拆下排水管线。

5封闭、防腐、地形恢复

在埋地球阀法兰侧安装压力等级与球阀相同的盲板，对盲板连接检测泄漏，确认无泄漏后，对开，对球阀进行防腐处理，防腐层固化后，在操作孔地形恢复后，必须在地面埋设标识桩。 标识桩的内容包括管道里程、埋深等信息。

五.结语

压开孔技术近年来得到广泛认可和使用，与传统施工技术相比，保证了正常的天然气输送连续性，时间短，速度快，施工方便，平安可靠，对环境无污染。 随着该技术的日益完善、成熟和成本的降低，相信在不久的将来，带压开孔技术将会得到更好的发展和应用。

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