管道带压开孔技术是指在密闭状态下，采用机械切削方式在承压管道上加工出圆形孔的一种作业技术。当在役管线需要加装支管时，可采用管道带压开孔技术完成，既不影响管线的正常输送，又能保证安全、高效、环保的完成管线碰头或预留接口的目的。
关键词：带压开孔管道应用
Abstract:
With pressure pipe hole technology is to point to in airtight state, the use of mechanical pressure pipeline in cutting way on a round hole processing a homework technology. When in service to the pipe line, can be made with pressure pipe hole technical finish, not the normal on pipeline transport, and guarantee the safe, efficient and environmentally friendly finish line to meet or the purpose of reserve interface.
Key words: take pressure hole piping applications
中图分类号：TE832 文献标识码：A文章编号：
前言
某炼化企业因催化装置增压机故障后为保证仪表供风应急需要，需要在运行的仪表风系统插口接入非净化风，由于上述系统无法动火作业达到停工条件，需要在管线碰头处应用带压开孔技术实现技术要求，现将作业过程介绍如下。
1 施工流程原理与步骤
1.1施工流程
1.1.1施工准备―设备入场―确定开孔点―安装开孔操作平台―焊接管件―安装截止阀与开孔钻机―调试开孔闸阀、反复开关3次确保阀门密封合格后―氮气置换开孔机联箱和阀门三通内的气体后―开孔作业――开孔完毕后--关闭截止阀拆除钻机――清理现场――施工完毕
1.1.2基本参数与原理图
1.1.3管道参数DN80×3.5材质20#钢，设计压力为1.6Mpa，运行压力1.0 Mpa；
1.1.4开孔作业施工前的试压、设备内气体置换，均采用氮气置换。
1.1.5施工原理图见下图：
说明：示意图比例未按实际比例。
1.2施工前的准备
1.2.1根据施工工艺参数，编写详细的施工方案及施工应急预案。
1.2.2施工设备进入现场前，对每一个设备的性能进行检查。确保进入现场施工的设备完好齐全。
1.2.3对进入现场施工的人员进行安全教育培训，特种作业人员考试取得资格证书和甲方考试后方可进入施工。
1.2.4搭建开孔、封堵操作平台（具体情况根据现场实际管道高度再定）
1.2.5消耗材料准备；施工机具及密封材料准备如：封堵头所用密封材料、连接器密封材料等。
1.3施工操作步骤
1.3.1工器具准备
a、开孔设备:DJ1001套
b、联箱：DN80 PN2.51只
c、对焊平面法兰
d、吊机及一般起重工具。
e、氮气瓶（每瓶压力10Mpa以上）2瓶
f、电源控制柜（380V 30KW）1台、焊机1台
g、现场焊缝着色处理剂
h、相应阀门1个、法兰及马马蹄口短节1个
1.3.2安装开孔三通管件法兰焊接、截止阀安装。
1.3.3安装好开孔机和连接箱。对三通管件、法兰焊缝、截止阀、开孔连接箱实施氮气测验压力和检漏工作，测验压力同管线运行压力一致，用检漏仪或肥皂水检漏，保压10-15分钟，不渗不漏为合格。
1.3.4测量三通管件、截止阀、开孔连接箱、母管线的总长度，计算开孔刀的自由行程和开孔时进刀的尺度。
1.3.5反复开关截止阀2-3次，确保截止阀的开关灵活，密封性合格。
1.3.6首先对三通管件、截止阀、连接箱及开孔机进行氮气置换，测验连接箱及开孔机、连接箱内的可燃气体指标，达到开孔条件，进行开孔。实施开孔作业，应控制在开孔刀22m/min以内，液压站运行压力应控制在0.5Mpa以下，额定排量在40L/min左右。
1.3.7开孔结束将开孔刀提入钻机连箱内，关闭截止阀后将连箱内的介质放干净，拆下开孔机；同时将开孔刀及切割下来的马鞍块提入联箱内，关闭截止阀，对联箱进行放空后拆除开孔钻机，开孔作业完毕。
2 接管焊接
2.1管件焊接前准备
2.1.1了解焊接管道的介质特性、含氧量、浓度、危害等，并进行必要的风险辨识。焊接前需要甲方提供施工前半小时的 “管道介质含量分析报告”要确定施工管道中介质的纯度，要确定管道介质中没有氧气和空气。
2.2.2管件焊接前首先确认管件型号是否和封堵母管型号相符，开孔需要的阀门型号、压力等级、内径尺寸是否存在截止阀门匹配一致
2.2.3本次开孔管件采用“三通短节”要确定开孔母管的材质、壁厚、设计压力、运行压力，以及焊接技术并编制审定后焊接施工方案。
2.2.4开孔母管避免有焊道和腐蚀比较严重的部位作为焊接点并采用测厚仪进行测厚后再进行焊接。
2.2管件焊接
2.2.1选择好开孔点后进行管件的焊接（管件的焊接严禁使用气焊），管件焊接严格遵守《钢制管道开孔封堵技术规程 第一部分:塞式、筒式封堵》ST/T6150.1-2003中规定的焊接顺序进行焊接。
2.2.2管件焊接前保持与母管的缝隙要控制在0.5-1.5mm间，若缝隙过大，则校正后再进行焊接。
2.2.3管件焊接时电焊机接地线应放置在管件的上面并接触牢固。
2.2.4焊条要提前烘烤，放到保温箱中带到现场。手工电弧焊， 焊接第一遍的时候采用小电流点焊方法实施焊接，每次起弧长度不能超过20mm，10-30秒时间点焊20mm断弧一次，停留2分钟后，从而保证安全焊接的正常实施。此项环节为施工关键环节，为了保证安全，施工现场要有专人采用便携式灭火器监火，消防车要在现场待命，作业人员要戴防护面具。
3.1开孔作业
3. 1.1管线开孔前首先要对所有管件经行试压，新接管件试压合格后，对开孔连接箱、截止阀、三通内做氮气置换，其次检查开孔刀在联箱里的位置是否有偏心现象，若有则卸下刀具，先用仪器测量开孔连箱是否在中心，然后测量刀具中心位置，再把刀具拧紧。
3.1.2管件焊接完毕后要组装截止阀，在安装前要启闭开关两次再装到管件上面去，防止截止阀装上去打不开或关不严。
3.1.3开孔时要注意钻机的转数，应控制在开孔刀22m/min以内，液压装置控制运行压力在2.5Mpa以下，额定排量在40L/min左右。
3.1.4如果开孔机在开孔过程中出现刀具卡住现象，首先检查液压装置设定压力太小或者排量太小，需停机重新调整液压站设定数据就行；其次检查刀具、减速箱工作是否正常，然后再次切削。
3.1.5根据钻机转数及开孔大小计算开孔时间（钻机额定进给量M=0.1mm/转，开孔时间T=H÷（转数/minХM）开孔完毕后，将开孔刀提入钻机连箱内，关闭夹板阀后将连箱内的介质放干净，拆下开孔机开孔结束。
4.危险因素评价
4.1管件的带压焊接
4.1.1危险因素：焊接时击穿，导致里面的介质燃烧爆炸，焊接管件温度过高。
4.1.2预防措施
4.1.2.1焊接点必须做测厚，计算允许带压施焊的压力，焊接时采用小电流缓慢焊接。禁止采用气焊。
4.1.2.3现场要准备不同直径的木塞子、带压堵漏器材等。
4.1.2.4现场配备足够的消防器材。
4.1.2.5操作平台或高空作业设有专用逃生通道。
4.1.2.6焊接人员必备一台手持式红外线温度检测设备，随时对焊接管件实施温度检测。
4.1.2.7 应急预案：如果焊接时出现电流击穿，首先焊接人员先由逃生通道逃生，同时对击穿的泄漏点采用合适的木塞堵漏，必要时要采用合适的带压堵漏器材实施带压堵漏，有现场监护人员通知消防车即时处置。
4.2管道带压开孔
4.2.1危险因素
4.2.1.1开孔作业时介质泄漏，产生着火。
4. 1.3开孔时刀具被卡住，导致开孔机拆不下来。
4.2.2预防措施
4.2.2.1开孔机安装完毕后，必须先对管件，夹板阀、开孔机做整体气密性试验，有开孔机放空阀处注入氮气，检查各个连接面和焊口没有泄露时方可进行开孔。
4.2.2.2调整开孔机系统压力，防止刀具因为扭矩不够而产生卡刀。
4.2.3应急预案：刀具如果被卡住，而且通过调整系统压力增大扭矩的办法，解决不了。应当在封堵点后方重新焊接管件，进行开孔封堵作业。
5结语
压力管道带压开孔技术作为一种新型开孔作业形式，特别是炼化企业作为易燃易爆场所对其作业的高风险必须高度认识，必须进行安全评价，在确保安全的前提下权衡作业的安全性、经济性后谨慎实施。
参考资料
《钢制管道封堵技术规程》SY/T6150.1-2003
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。