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摘要：本文通过对油气田钢制管线在动火连头时着火的原因的分析和动火连头施工过程的分析，归纳总结出了一套可行的比较通用的施工方案，提高了动火连头的施工安全性、动火连头施工的效率。
关键词：安全 电焊 火焊 措施 拓宽 合理
1.概述
油气田站内外管线改造以及新建的设备（储罐、管线）投产时经常遇到新旧管线动火连头的施工。新旧管道连头必须对旧管线进行切割，由于管线内扫线清理不彻底，经常有伴生气存在，一些口径较大的输油、污水管线进行连头时往往会起火特别是管线内混入过多空气时，还会导致管线的爆炸，威胁施工人员的人身安全。因此，油气田站内外输油、气、污水的管线动火连头时，必须制定切实可行的方案，但是方案越详细安全系数越大，施工难度和成本也越大。针对油气田现场施工情况，有必要对动火连头施工作分析和论证，提出合理的处理方法。从而在保证安全的前提下，提高劳动的效率，提高经济效益。
2.防火措施分析
物质燃烧须具备三个条件：即可燃物、助燃物、燃点温度。三个条件缺一不可，根据这三个条件制定防火措施，控制三个条件中的任何一个或者多个来达到防火目的。
2.1控制可燃物
油气管线连头，按照常规的防火措施，就是控制和切断油、气或其他可燃物的来源，从而阻止燃烧过程的进行。这种办法简单直观，容易掌握，但它的缺点是前期工作繁杂，任务重，且最终控制效果不佳，再加上涉及到管线及设备停产扫线，不仅浪费人力、物力、财力影响油气生产，而且因管线内扫线不干净，甚至管线上的阀门工作时间太长而关不严实，存在伴生气、油水，使连头工作受挫，因此尽管理论上正确，单实际操作中难度大，成本高。
2.2控制燃点温度
在目前油气管线连头施工中，电、气焊作业必不可少，而要进行电、气焊作业，就无法控制燃点温度，所以此法行不同。但是伴随着腐蚀技术的提高，不久的将来可以用快速腐蚀局部地代替火焊切割。另外，可以用一些冷切割技术，比如：用钢锯边锯边浇水冷却；用砂轮磨光机边磨边浇水冷却。
2.3控制氧气来源
管线内有原油或伴生气存在，在连头时，先在原管线上的安装阀门处拆开（或切割掉一段管子、开一个天窗），然后采取以下的多种办法阻止氧气混入管道中。举例如下：
① 可以向管道中充氮气，此方法主要适用于大口径管线，（φ426以上）但成本较高。
② 可以用粉末灭火器向管道中喷射，让粉末充满动火连头的管段，此方法用于小口径管道。
③ 对小口径的管线可以先在管线上开天窗，然后向管道中塞入过筛后的细土。使得塞入管中的细土分布情况如图一所示，则可以顺利进行连头
④用预制好的管塞[1]（其结构如图二所示）塞住管口，阻止氧气进入管中，以便顺利完成修口。
3.动火施工过程分析
动火施工过程，因现场实际情况和施工要求的不同，施工的步骤大同小异，但总是有几个步骤是不可缺少的。这几个关键的步骤分别是：连头准备、开孔切管、修整管口、对口焊接。只要将上述中的防火措施合理的应用的关键的步骤当中便可以保证施工的安全。以下对各步骤中出现的几种常见情况处理方法详细说明。
3.1连头准备
按照动火安全技术要求向安全部门办理动火申请报告，制定合理的施工方案及措施且按照措施的要求准备好施工机具。施工前，首先应设置动火安全警戒线，对参加工程施工的人员进行安全教育，用火、监火制度教育，提高安全用火和防火的自觉意识。准备好充足的防火器材、联系好消防车。施工前工程技术人员应向施工人员进行施工技术交底，技术交底除管线安装的技术要求外，还应详尽地让施工人员了解工艺流程及施工方案；使每个施工人员都明了碰头作业时，相关阀门的开关状态，了解应急时的处理措施。若为地下管线则提前挖好操作坑，操作坑的大小以方便焊工的操作为标准。操作坑中的结构如图三所示。图中设有潜水泵的放置坑，此放置坑较操作坑更深，两者相连但是挖的放置坑不能影响电焊、火焊的操作。在施工前检查潜水泵的旋转方向是否正确。预制好连接新旧管线的管段，此管段结构越简单越好，尽量减少连头施工的焊缝，尽可能缩短动火时间。
3.2开孔切管
此操作中可能发生着火、油水喷射、火焰喷射，因此火焊操作市时必须使用长臂割炬。先在管线上开孔。注意开孔的方向要使喷射的方向指向远离自己的方向，在喷射的过程中切割喷射水的边缘
切断钢管以后可能会发现管中的残留物不断的流出，这很可能是由于管线上的阀门关不严实引起的。针对这种情况可以采取开天窗加盲法兰（或阀门）方法处理。操作及安装如图六所示。开天窗可以考虑开在钢管废弃的一端，这样可以在连头施工完后不必补天窗。从天窗中观察残留物的流向，安装盲法兰处开孔必须阻止残留物流向碰头点，使得残留物从法兰处流出。
3.3管线修口
修口时可以先用粉末灭火器向管中喷射，用磨光机或火焊修口使得铁屑和焊渣飞向管外。施工人员在操作时身体不得正冲着管口。
3.4对口焊接
管口修整完毕，纠正对口间隙后，然后可进行对口焊接工作。待管线对口校正完毕，用湿杂毛毡在焊缝两边各缠一圈，然后用留有一段小缝的石棉板绕在焊口上，使小缝正对在焊口即可焊接。如图七所示，用杂毛毡及石棉板缠绕在焊口上，目的是防止焊接
过程中对口间隙中有火苗窜出，影响焊接工作的正常进行，也防止火苗伤人。经过杂毛毡和石棉板的缠绕，控制了氧气与可燃物的的接触面积，焊接时小缝只有一点火苗窜出，不会影响焊接工作的正常进行。待预留小缝打底焊完成后，转动石棉板，焊接剩余焊口，直到全部焊完。上述的防护法主要用在油管线的连头中，污水管线以及含油量较低的管线可以不用，只要管线对口校正完毕，即可点焊固定，然后进行焊接。
4.安全防范措施
经过放火措施分析以及动火连头过程的分析，可以制定一个较简单有效的施工方法，但仍需要编制动火连头安全措施，并根据管理规定报有关部门批准才能实施。措施中需注意以下的几点：
（1）施工人员必须穿带劳保服装，电焊、火焊应穿戴防火服，佩带防护面具。
（2）对施工人员进行动火连头安全技术交底。
（3）在动火前应对管道对地电阻进行测试，电阻值小于10Ω，接地线与管道采用卡点固定法。
（4）在动火前需用可燃气体报警器检测，确认安全后方可动火。
（5）配备干粉灭火器（非一次性型）若干，检查是否饱满并由专人看管。
（6）在动火前电焊工检查把线是否有由于长期磨损而漏电处。
（7）在站内施工时，适情况备消防车值班以防万一。
4.结束语
此流程和其中的处理方法在两个工程中的应用，不仅保证了施工的安全，节省了人力、物力、财力，提高了经济效益，并且为钢制管线的动火连头施工拓宽了思路，将防火措施巧妙地渗透在动火连头的每一到工序中便可以顺利完成连头。另外用“管塞防火”的施工方法前人已经有所应用而且施工的效果也很好。[1]
参考文献
[1]油田站外管线连头着火处理方法，《石油工程建设》总157期第27卷第一期。2001年中国石油集团工程技术研究院。
[2]工业动火安全技术规程，《安全技术标准》。1997年胜利石油管理局安全技术处。
关键词：安全 电焊 火焊 措施 拓宽 合理
1.概述
油气田站内外管线改造以及新建的设备（储罐、管线）投产时经常遇到新旧管线动火连头的施工。新旧管道连头必须对旧管线进行切割，由于管线内扫线清理不彻底，经常有伴生气存在，一些口径较大的输油、污水管线进行连头时往往会起火特别是管线内混入过多空气时，还会导致管线的爆炸，威胁施工人员的人身安全。因此，油气田站内外输油、气、污水的管线动火连头时，必须制定切实可行的方案，但是方案越详细安全系数越大，施工难度和成本也越大。针对油气田现场施工情况，有必要对动火连头施工作分析和论证，提出合理的处理方法。从而在保证安全的前提下，提高劳动的效率，提高经济效益。
2.防火措施分析
物质燃烧须具备三个条件：即可燃物、助燃物、燃点温度。三个条件缺一不可，根据这三个条件制定防火措施，控制三个条件中的任何一个或者多个来达到防火目的。
2.1控制可燃物
油气管线连头，按照常规的防火措施，就是控制和切断油、气或其他可燃物的来源，从而阻止燃烧过程的进行。这种办法简单直观，容易掌握，但它的缺点是前期工作繁杂，任务重，且最终控制效果不佳，再加上涉及到管线及设备停产扫线，不仅浪费人力、物力、财力影响油气生产，而且因管线内扫线不干净，甚至管线上的阀门工作时间太长而关不严实，存在伴生气、油水，使连头工作受挫，因此尽管理论上正确，单实际操作中难度大，成本高。
2.2控制燃点温度
在目前油气管线连头施工中，电、气焊作业必不可少，而要进行电、气焊作业，就无法控制燃点温度，所以此法行不同。但是伴随着腐蚀技术的提高，不久的将来可以用快速腐蚀局部地代替火焊切割。另外，可以用一些冷切割技术，比如：用钢锯边锯边浇水冷却；用砂轮磨光机边磨边浇水冷却。
2.3控制氧气来源
管线内有原油或伴生气存在，在连头时，先在原管线上的安装阀门处拆开（或切割掉一段管子、开一个天窗），然后采取以下的多种办法阻止氧气混入管道中。举例如下：
① 可以向管道中充氮气，此方法主要适用于大口径管线，（φ426以上）但成本较高。
② 可以用粉末灭火器向管道中喷射，让粉末充满动火连头的管段，此方法用于小口径管道。
③ 对小口径的管线可以先在管线上开天窗，然后向管道中塞入过筛后的细土。使得塞入管中的细土分布情况如图一所示，则可以顺利进行连头
④用预制好的管塞[1]（其结构如图二所示）塞住管口，阻止氧气进入管中，以便顺利完成修口。
3.动火施工过程分析
动火施工过程，因现场实际情况和施工要求的不同，施工的步骤大同小异，但总是有几个步骤是不可缺少的。这几个关键的步骤分别是：连头准备、开孔切管、修整管口、对口焊接。只要将上述中的防火措施合理的应用的关键的步骤当中便可以保证施工的安全。以下对各步骤中出现的几种常见情况处理方法详细说明。
3.1连头准备
按照动火安全技术要求向安全部门办理动火申请报告，制定合理的施工方案及措施且按照措施的要求准备好施工机具。施工前，首先应设置动火安全警戒线，对参加工程施工的人员进行安全教育，用火、监火制度教育，提高安全用火和防火的自觉意识。准备好充足的防火器材、联系好消防车。施工前工程技术人员应向施工人员进行施工技术交底，技术交底除管线安装的技术要求外，还应详尽地让施工人员了解工艺流程及施工方案；使每个施工人员都明了碰头作业时，相关阀门的开关状态，了解应急时的处理措施。若为地下管线则提前挖好操作坑，操作坑的大小以方便焊工的操作为标准。操作坑中的结构如图三所示。图中设有潜水泵的放置坑，此放置坑较操作坑更深，两者相连但是挖的放置坑不能影响电焊、火焊的操作。在施工前检查潜水泵的旋转方向是否正确。预制好连接新旧管线的管段，此管段结构越简单越好，尽量减少连头施工的焊缝，尽可能缩短动火时间。
3.2开孔切管
此操作中可能发生着火、油水喷射、火焰喷射，因此火焊操作市时必须使用长臂割炬。先在管线上开孔。注意开孔的方向要使喷射的方向指向远离自己的方向，在喷射的过程中切割喷射水的边缘
切断钢管以后可能会发现管中的残留物不断的流出，这很可能是由于管线上的阀门关不严实引起的。针对这种情况可以采取开天窗加盲法兰（或阀门）方法处理。操作及安装如图六所示。开天窗可以考虑开在钢管废弃的一端，这样可以在连头施工完后不必补天窗。从天窗中观察残留物的流向，安装盲法兰处开孔必须阻止残留物流向碰头点，使得残留物从法兰处流出。
3.3管线修口
修口时可以先用粉末灭火器向管中喷射，用磨光机或火焊修口使得铁屑和焊渣飞向管外。施工人员在操作时身体不得正冲着管口。
3.4对口焊接
管口修整完毕，纠正对口间隙后，然后可进行对口焊接工作。待管线对口校正完毕，用湿杂毛毡在焊缝两边各缠一圈，然后用留有一段小缝的石棉板绕在焊口上，使小缝正对在焊口即可焊接。如图七所示，用杂毛毡及石棉板缠绕在焊口上，目的是防止焊接
过程中对口间隙中有火苗窜出，影响焊接工作的正常进行，也防止火苗伤人。经过杂毛毡和石棉板的缠绕，控制了氧气与可燃物的的接触面积，焊接时小缝只有一点火苗窜出，不会影响焊接工作的正常进行。待预留小缝打底焊完成后，转动石棉板，焊接剩余焊口，直到全部焊完。上述的防护法主要用在油管线的连头中，污水管线以及含油量较低的管线可以不用，只要管线对口校正完毕，即可点焊固定，然后进行焊接。
4.安全防范措施
经过放火措施分析以及动火连头过程的分析，可以制定一个较简单有效的施工方法，但仍需要编制动火连头安全措施，并根据管理规定报有关部门批准才能实施。措施中需注意以下的几点：
（1）施工人员必须穿带劳保服装，电焊、火焊应穿戴防火服，佩带防护面具。
（2）对施工人员进行动火连头安全技术交底。
（3）在动火前应对管道对地电阻进行测试，电阻值小于10Ω，接地线与管道采用卡点固定法。
（4）在动火前需用可燃气体报警器检测，确认安全后方可动火。
（5）配备干粉灭火器（非一次性型）若干，检查是否饱满并由专人看管。
（6）在动火前电焊工检查把线是否有由于长期磨损而漏电处。
（7）在站内施工时，适情况备消防车值班以防万一。
4.结束语
此流程和其中的处理方法在两个工程中的应用，不仅保证了施工的安全，节省了人力、物力、财力，提高了经济效益，并且为钢制管线的动火连头施工拓宽了思路，将防火措施巧妙地渗透在动火连头的每一到工序中便可以顺利完成连头。另外用“管塞防火”的施工方法前人已经有所应用而且施工的效果也很好。[1]
参考文献
[1]油田站外管线连头着火处理方法，《石油工程建设》总157期第27卷第一期。2001年中国石油集团工程技术研究院。
[2]工业动火安全技术规程，《安全技术标准》。1997年胜利石油管理局安全技术处。