油氣管道帶壓開孔火災(zāi)危險及其策略分析

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中油遼河工程有限公司 遼寧盤錦 124010

前言

為了解決油氣管道存在的安全隱患問題，保障能源的安全輸送，油氣管道搶修技術(shù)有了明顯的提高，其中先進(jìn)的智能封堵技術(shù)和油氣管道帶壓開孔封堵技術(shù)得到長足的進(jìn)步，這些都為油氣管道的安全運(yùn)作提供了可靠的技術(shù)保證。油氣管道帶壓開孔是指以機(jī)械切削方式在密閉的運(yùn)行管道上加工出圓形孔的一種作業(yè)技術(shù)。本文從油氣管道帶壓開孔火災(zāi)特點(diǎn)出發(fā)，簡要分析了致災(zāi)因素，并提出相應(yīng)預(yù)防措施。

一、油氣管道帶壓開孔

在油氣管道搶修過程中，為了降低因降壓或停止油氣輸送而造成的經(jīng)濟(jì)損失，一般都會盡量選擇不停輸帶壓開孔作業(yè)。從這一點(diǎn)可以看出，管線處于運(yùn)行狀態(tài)是油氣管道帶壓開孔最顯著的特點(diǎn)，在作業(yè)過程中管內(nèi)存在介質(zhì)流速、溫度和壓力，整個過程需要完成帶壓焊接、帶壓開孔兩個步驟。由于受到介質(zhì)流動因素的影響，層間焊接溫度和線焊接預(yù)熱溫度不易得到保證，過程中熱量損失大，因此在焊接時，焊接材料、熱輸入、焊接速度、電流和電壓都有嚴(yán)格規(guī)定，若控制不力的話，會增大焊接缺陷和管線燒穿的可能性。

二、影響因素

1.接管不符合要求

通常選用無縫鋼管作為輸送流體的油氣管道用，焊管或結(jié)構(gòu)用無縫管存在安全隱患是不可以選用的，另外還不得使用存在超過負(fù)偏差的銹蝕和凹陷或存在先天缺陷接管，這些接管也會留下嚴(yán)重的油氣泄漏安全隱患。

2.燒穿

在焊接過程中，由于局部高溫，當(dāng)焊接電流過大時電弧潛入焊件的深度也相應(yīng)增大，這樣就會使得材料局部失去強(qiáng)度，同時在管道內(nèi)壓作用下，最終會發(fā)生破裂或燒穿，這樣一來就極易會造成火勢的失控和蔓延，造成人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

3.冷熱裂紋

焊接接頭冷卻到300℃以下直至室溫產(chǎn)生的裂紋稱作為冷裂紋，有的冷裂紋在焊接后幾天，幾周后才出現(xiàn)，所以該類型裂紋又稱為延遲裂紋。受到帶壓開孔作業(yè)管道內(nèi)流動的介質(zhì)的影響，大量的熱量會被流體帶走，從而加速了焊縫的冷卻，無形中也增加了冷裂紋在焊縫熱影響區(qū)產(chǎn)生的可能性。冷裂紋還有個特點(diǎn)就是很難被及時發(fā)現(xiàn)，故埋下了很大的安全隱患，一旦發(fā)生油氣泄漏進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生后果不堪設(shè)想。

焊接的過程即是焊縫金屬凝固結(jié)晶過程，在這個過程中先結(jié)晶的金屬比較純凈，而后結(jié)晶的金屬含雜質(zhì)元素（合金元素）比較多，這些雜質(zhì)很容易形成低熔共晶物，從而將焊縫金屬的凝固溫度范圍拓寬了，在這種情況下，一旦在焊縫附近拉伸應(yīng)力的作用下就會形成開裂，即熱裂紋，同樣的，熱裂紋的產(chǎn)生也會導(dǎo)致管道內(nèi)部油氣介質(zhì)泄漏而發(fā)生火災(zāi)的危險。

三、預(yù)防措施

1.盡量減少帶壓開孔作業(yè)

在油氣管道搶修過程中，一般都會盡量選擇不停輸帶壓開孔作業(yè)，但是帶壓開孔作業(yè)屬于高風(fēng)險作業(yè)，因此，在條件的允許狀態(tài)下，可以停止或局部停止輸送流體來進(jìn)行開孔作業(yè)，當(dāng)然對于確因生產(chǎn)需要，或沒有條件的情況下還是實(shí)施帶壓開孔作業(yè)。

2.滿足相應(yīng)條件

在管道處于正常壓力狀態(tài)下，帶壓開孔作業(yè)方可進(jìn)行，同時滿足于管道的內(nèi)部壓力小于帶壓開孔機(jī)具的額定壓力，此外當(dāng)管道內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)時，禁止在其外部帶壓開孔作業(yè)。當(dāng)管道內(nèi)流動的介質(zhì)為易燃易爆氣體時，其濃度在爆炸極限范圍外方可帶壓開孔作業(yè)。

3.焊工資格和焊接工藝評定報告審查

電焊工屬于特種作業(yè)人群，必須持有質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的電焊工操作資格證的人員才能上崗，不得越級施焊，需與資格證書中施焊的焊接材料、焊接位置、焊接方法相對應(yīng)。

焊接工藝評定是根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接和檢驗(yàn)，按照擬定的焊接工藝，測定焊接接頭是達(dá)到要求的性能，是焊接生產(chǎn)的一項重要工作內(nèi)容。在焊接工藝評定后完成焊接工藝評定報告，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定出焊接工藝規(guī)程，以此作為焊接生產(chǎn)的依據(jù)。

4.帶壓開孔作業(yè)過程嚴(yán)格控制

帶壓焊接需嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。進(jìn)行帶壓補(bǔ)焊、焊接時，在不影響焊接質(zhì)量的前提下，需要盡量降低焊機(jī)的電流，防止燒穿。在帶壓開孔前，若帶壓開孔機(jī)具備在線壓力試驗(yàn)接口，在條件的允許下施工單位須安排氣密檢查。當(dāng)在帶壓作業(yè)過程中發(fā)生變故時，需要及時停止帶壓作業(yè)，若改變原實(shí)施方案需要重新進(jìn)行風(fēng)險評價和危害辨識，并制訂變更方案。

5.應(yīng)急管理

帶壓開孔作業(yè)區(qū)域拉好警戒線，無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入。對于相關(guān)應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容，施工單位和生產(chǎn)單位相關(guān)作業(yè)人員必須熟悉和掌握，有必要可以在帶壓作業(yè)前進(jìn)行演練。高處帶壓開孔作業(yè)時，作業(yè)人員需要對逃生安全通道的作業(yè)平臺深入了解，以便應(yīng)急時能及時逃生，有必要的話可以進(jìn)行演練。現(xiàn)場準(zhǔn)備的消防器材若不能滿足要求時可以安排消防車到現(xiàn)場待命。

6.加密運(yùn)行巡檢

為了避免冷裂紋造成的油氣泄漏情況發(fā)生，在帶壓開孔作業(yè)完畢后的幾個星期內(nèi)，建設(shè)單位應(yīng)加密對作業(yè)點(diǎn)的巡檢觀察力度，并根據(jù)需要制定出應(yīng)急措施，將可能存在的油氣泄漏對環(huán)境的污染和造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低。

結(jié)束語

油氣管道帶壓開孔作為一項高風(fēng)險作業(yè)，施工單位和建設(shè)單位都應(yīng)該給予高度重視，控制存在的風(fēng)險和安全隱患。能源的安全輸送關(guān)系到整個社會的穩(wěn)定和生活的有序，對于帶壓開孔作業(yè)中存在的危害因素制定出相應(yīng)對策措施，保障油氣管道的安全運(yùn)行。

[1]胡秉福.淺談油氣管道帶壓開孔火災(zāi)危險及其對策研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011(11)：259.

[2]鞠世雄，謝磊，李燦.油氣管道管道搶修技術(shù)[J].化工管理，2013(14)：92.