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1、石化公司天然氣長輸管線改線工程帶壓開孔施 工 方 案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目 錄一、編制說明3二、工程概況4三、編制依據4四、工程實物量5五、施工方案75.1施工必備條件75.2施工準備95.3 施工程序105.4施工方案115.4.1準備工作115.4.2開孔作業115.4.3 封堵作業125.4.4切管和動火作業125.4.5解除封堵作業13六、 施工進度計劃及控制措施146.1工期目標146.1.1工程施工日期146.2.2計劃工作時間146.2施工進度控制措施14七、 施工人員及機具計劃2、157.1 施工勞動力計劃157.2 主要施工機具16八、 現場安全、文明施工198.1 安全施工198.2 文明施工20九、 主要手段用料及小型機具212、 焊件材料選擇與制備233、 焊接條件及技術要求234、 焊接方法235、 消耗材料246、 焊接246.6 注意事項247、 無損探傷檢測24一、編制說明 本技術措施依據中國石油XX石化公司長寧426天然氣管線改線工程詳細工程設計的有關內容，參考我公司的程序管理文件和借鑒以往長輸管線帶壓開孔的施工經驗，編制了施工技術方案。為保證工程質量，確保管道投用一次成功，必須按照設計文件、施工規范及措施中的要求執行。此方案僅適用于中國石油XX石化公3、司長寧426天然氣管線改線工程的施工。二、工程概況根據XX市城市規劃的要求，XX市經濟技術開發區已覆蓋了XX輸氣末站，天然氣輸氣干線將斜穿開發區，為保證輸氣干線的安全運行和開發區人民的安全，將斜穿開發區的輸氣干線在不影響輸氣的情況下進行改線，以消除安全隱患。長寧426天然氣管道改線工程，為了不影響干線天然氣的輸送，擬采用管線的不停輸開孔及封堵技術進行連頭施工。根據B段的設計情況，需在B段的B0和B8點處在不停輸的條件下開孔十二處，并進行不停輸封堵四處。采用不停輸封堵技術，可保證長寧線的不間斷供氣，避免了停氣造成的經濟損失；降低停氣動火施工發生天然氣泄漏，且置換不干凈發生事故的可能性；避免了放空4、造成的能源浪費及環境污染。三、編制依據3.1 現場實際考察3.2 甲方提供的設計圖紙3.3 國家現行的管道封堵動火碰頭相關的規定。具體規范如下：壓力管道安全管理與監察規定 （勞動部發1996140號）原油和天然氣工程設計防火規范 （GB50183-93）輸氣管道設計規范原油和天然氣輸送管道線路工程施工及驗收規范 （SY0401-98）鋼質管道焊接及驗收 （SYT41031995）天然氣管道運行規范 （SYT59222003）鋼質管道封堵技術規程 （SYT6150.12003）油氣田集輸管道動火安全技術規范 （SYT405191）鋼制管道封堵技術規程 第1部分：塞式、筒式封堵(SY/T6150.5、1-2003)長寧426天然氣管道B段改線工程開孔封堵模擬試驗報告四、工程實物量對開式三通 DN400400 4個對開式三通 DN400350 2個對開式三通 DN400300 2個對開式三通 DN400200 4個夾板閥 DN400 4臺夾板閥 DN350 2臺夾板閥 DN300 2臺夾板閥 DN200 4臺旁路線 DN350 30米旁路線 DN300 30米彎頭 DN350 4個彎頭 DN300 4個堵頭 DN400 4個開孔 DN400 4個開孔 DN350 2個開孔 DN300 2個開孔 DN200 4個法蘭盲板 DN400 4個法蘭盲板 DN350 2個法蘭盲板 DN300 2個法蘭6、盲板 DN200 4個彎頭 DN400 2個法蘭 DN400 2片五、施工方案5.1施工必備條件為確保本次施工安全可靠，從施工技術手段和管道運行壓力方面需要滿足如下條件方能進行。5.1.1 施工技術手段必需安全可靠。本次施工的關鍵技術就是426天然氣管線的帶壓開孔、封堵和解封堵。為確保安全可靠，需要進行模擬試驗。5.1.2 管道運行壓力及介質流速必需滿足帶壓施焊條件。根據SY/T6150.1-2003鋼制管道封堵技術規程 第1部分：塞式、筒式封堵要求，管道帶壓施焊時的介質流速不得大于10m/s，管道運行壓力要求低于管道允許的帶壓施焊最高壓力。管道允許的帶壓施焊最高壓力計算如下：式中：管道允許帶7、壓施焊最高壓力，單位為MPa；管材的最小屈服極限，單位為MPa；焊接處管道實際壁厚，單位為mm；修正系數，單位為mm（通常取2.4mm）；管道外徑，單位為mm;-安全系數（天然氣取0.5）。由此可計算出長寧4267輸氣管道全線管道壁厚帶壓施焊的最高壓力為：序號管徑(mm)壁厚(mm)允許施焊壓力(MPa)142672.65為此，施工作業前要求協調上下游用戶將施工段管道運行壓力調整到上表規定的允許施焊壓力以下，施焊時間為36小時(2006年7月6日9點-2006年7月7日21點)。5.2施工準備5.2.1 技術準備：要求在充分理解圖紙及技術標準規范基礎上，針對開孔、封堵、焊接等編制施工技術措施和8、相應的質量檢驗措施，并對施工現場平面、空間提前做好勘查，技術措施要求切實可行，可控性強；健全壓力管道安裝質量保證體系；圖紙會審與設計交底工作；技術標準規范收集，向施工作業人員技術交底，對特殊施工作業人員起重工、電焊工、檢測工進行資質審查，焊接工藝評定的制作與審核，所有交工技術文件、表格準備。5.2.2 物資準備：工程材料的驗收，施工機具、量具、臨時用手段材料、辦公用具、吊裝索具、焊材烘干及保溫設施、焊接專用工具、檢驗設施等齊全，合乎標準要求，所有用于正式工程施工用、量具符合要求，并到當地監檢部門備案，焊接材料具備出廠質量證明書或試驗報告，主要是開孔機、封堵器及開孔用刀具堵頭的準備，專用閥門及對9、開式三通的定制、臨時旁路線的預制。5.2.3 現場準備：聯合作業坑和動火作業坑的開挖。 將旁通線與封堵作業置于一個作業坑內，稱之為聯合作業坑。聯合作業坑中的旁通線與封堵的中心距不小于5m。為方便水平開孔，聯合作業坑的開挖尺寸見下圖。 動火作業坑的長寬為17m5m。切管長度預計為4m。 聯合作業坑和動火作業坑的開挖深度應完全暴露管徑，并使坑底和管底間距離達到0.6m，兩側各留兩個堅固的安全通道。5.3 施工程序在干線旁開挖旁通線、封堵聯合作業坑和動火作業坑拆除管道上的防腐層(對管線進行測厚，并修正焊接三通時的管線允許壓力)焊接對開式三通等管件在三通上安裝夾板閥和開孔機，帶壓開孔關閥夾板閥并拆除開10、孔機連接臨時旁路線打開臨時旁路上的夾板閥使臨時旁通線投入使用在堵孔三通的夾板閥上安裝堵孔機，并實現上下游的管道封堵放置管道密封囊將泄漏的氣體與動火點隔離并引流至遠處放空切管作業與新管線碰頭平衡封堵點上下游的壓力從管道中提出封堵頭使新建管線投入運行拆除封堵機關閉臨時旁路線上的夾板閥拆除臨時旁路線拆除夾板閥，安裝法蘭蓋管道防腐和回填。5.4施工方案5.4.1準備工作 作業坑的開挖 新建管線約3.8km，應全部連通且經過試壓、吹掃、干燥及置換等工序合格后方能與上下游的舊管線切斷開口焊接連通。 三通部位應考慮防震動措施（視現場環境再定）。5.4.2開孔作業 在如圖一中的開孔及封堵位置焊接對開式三通，應11、先割除舊管線上的防腐層，并對管線進行測厚，修正管道焊接允許壓力。焊接過程當中為不影響管道輸氣，宜采用盡量小的電流，焊接完成后對焊縫進行著色檢查（見附一：焊接作業指導書）。參見圖一： 圖一 在三通管件的法蘭上安裝夾板閥，如圖一所示。 在選定的臨時旁通線開孔位置與封堵孔位置開壓力DN50的壓力平衡孔，拆除手動開孔機后安裝PN6.4的壓力表閥。 如圖一所示，先開兩側接臨時旁路線的孔。在三通的夾板閥上安裝液壓開孔機，連接壓力平衡孔與開孔機，先開上游的DN350的臨時旁路孔，再開下游的DN300旁路孔，打開壓力平衡孔的壓力表閥，使夾板閥的兩側壓力相等，然后關閉夾板閥。 如圖一所示，再開中間下氣囊孔。在三12、通的夾板閥上安裝手動開孔機，開孔完畢后立即關閉夾板閥。5.4.3 封堵作業 連接臨時旁路線，注意碰口前檢查管道內的清潔度，并按規范對焊縫進行檢測，進行壓力試驗。 臨時旁路線安裝完畢并檢查合格后，打開臨時旁路上的夾板閥，使其投入使用。 如圖一所示，最后開封堵孔。在三通的夾板閥上安裝液壓開孔機，開孔（DN400）完畢后立即關閉夾板閥，并安裝封堵器。 待臨時旁路線使用正常后，開始實施堵孔作業（需兩臺封堵器同時作業）。將堵頭下至工作位置后，打開壓力平衡孔上的壓力表閥，將短接掉的那段余氣放掉，然后安裝壓力表，觀察壓力變化，以確定封堵是否成功。 若1小時之內壓力無變化，證明封堵成功可進行下一步操作，壓力升13、高，需重新進行封堵，至壓力無變化方可進行下一步操作。 打開下氣囊孔處的夾板閥，將DN400的管道密封囊送入管道中，充氮氣，囊內壓力控制在0.03MPa左右。同時拆除壓力表，在該處另接一根連接管放空（或高空燃燒）泄漏氣體，以保證安全地切管和動火。5.4.4切管和動火作業 在確認上下游封堵無泄漏情況下，可同時實施上下游的切管作業，考慮安全因素，切管采用機械切割，設備采用氣動切管機，切管長度不超過6m。 在切管兩側各打一層300mm左右的黃油墻，使管內外徹底隔離。 清除動火管口的污物和殘液，用可燃氣體報警器檢測動火管口處的濃度,確認合格后與已試壓合格且置換完畢的新管線碰頭。并在廢除段焊封頭，拆除密封14、囊。連接平衡管，提取塞式封堵頭，拆除封堵機。使新管線投入使用，發現無異常后方可進行下一步作業。參見圖二： 圖 二5.4.5解除封堵作業 上下游可同時實施解除封堵作業。 先將封堵機連接器上閘閥與干線上的平衡閥DN50高壓鋼絲編織的軟管相連同，開閥后使封堵頭前后的壓力相平衡。 提出封堵頭，關閉夾板閥，拆除封堵機。 關閉臨時旁路線上的夾板閥，拆除臨時線。 在三通夾板閥上再次安裝（已組裝好堵塞的）開孔機；再次將開孔機的連接器上的閘閥與干線平衡用DN50高壓鋼絲編織軟管相通，開閥后夾板閥上下腔體的壓力相平衡。才能實施開閥和下堵塞作業。 確認堵塞被四個鎖環鎖住后，拆除開孔機和夾板閥。 完成干線上和新投產管15、線DN100和DN50閘閥的堵孔作業。 完成各個暴露管段、管件的防腐作業。作業坑回填后，恢復地形地貌。再次安裝開孔機堵孔，再次安裝手動開孔機堵DN100小孔。六、 施工進度計劃及控制措施6.1工期目標6.1.1工程施工日期根據總體統籌計劃，開孔封堵的工期10天。6.2.2計劃工作時間施工期間，每天工作8小時，每周工作7天，如遇下述特殊情況將改變正常的工作時間和班次。雨天等自然因素導致影響施工質量，人員安全需要停工或特殊工序要求，將改變正常工作時間。施工質量、工期以及工序銜接需要，可按兩班連續作業。6.2施工進度控制措施 成立項目帶壓開孔領導小組，責任落實到人； 細化分解工程內容，提前落實到位到16、人； 在現場提前進行深度預制，一旦達到施工條件馬上進場安裝； 組織有效、充足的人員及機具； 使用大型機具，盡量采用整體吊裝法；七、 施工人員及機具計劃7.1 施工勞動力計劃根據施工進度的安排，為使工程順利實施，充分發揮施工隊伍和施工機具的優勢，提高功效和工程質量，根據項目管理的原則，對現有施工隊伍進行優化組合，挑選精干人員，組織兩個封堵作業施工組，每組17人，主要施工人員總數為40人。施工人員安排見下表：序號工種人數備 注1管理人員62管工23氣焊14電焊工85起重工26鉗工27操作手78電工29力工10合 計40總指揮：上游組負責人：下游組負責人：副總指揮：安全員：施工隊長：安全員：施工隊長17、：7.2 主要施工機具本工程施工中所用施工機具采取優化調配、交叉作業、充分發揮機械的效率和利用率。結合實際機械狀態，擬定本次施工中投入的機具設備主要有：主要施工設備及材料一覽表序號機具名稱規格單位數量備 注1卡車CA141臺4拉運設備材料等2吊車25T臺43指揮車客貨臺2生產指揮4活動焊機ZX-400臺4焊接5手提砂輪機150臺10打磨破口、焊道6焊條烘干箱500臺1焊條烘干7氣割設備臺28液壓開孔機FK-1200臺1含扳手、接刀盤、炮臺、螺栓螺母、吊環9液壓站1200臺410液壓開孔機FK1800臺2含扳手、接刀盤、炮臺、螺栓螺母、吊環11配電柜臺412高壓膠管1/2 11 1/2米601318、封堵缸個414封堵頭DN400個415皮碗426個4161200開孔結合器426個1含螺栓、螺母、膠圈備件171800開孔結合器426個2含螺栓、螺母、膠圈備件18開孔結合器377個1含螺栓、螺母、膠圈備件19開孔結合器325個1含螺栓、螺母、膠圈備件20開孔結合器273個1含螺栓、螺母、膠圈備件21封堵結合器（帶旁通）426個2含螺栓、螺母、膠圈備件22封堵結合器426個2含螺栓、螺母、膠圈備件23閘閥DN200PN6.4臺224筒刀426個425筒刀377個226筒刀325個227筒刀273個228中心鉆426臺429中心鉆377臺230中心鉆325臺231中心鉆273臺232封堵三通DN19、426*426個433旁通三通DN426*377個234旁通三通DN426*325個235三通DN426*273個437夾板閥DN426臺4含扳手、三通、彎管、壓力表3/4球閥、備用膠圈38夾板閥DN377臺2含扳手、三通、彎管、壓力表3/4球閥、備用膠圈39夾板閥DN325臺2含扳手、三通、彎管、壓力表3/4球閥、備用膠圈40夾板閥DN273臺241旁通法蘭DN350PN6.4片2含螺栓、螺母、墊片42旁通法蘭DN300PN6.4片2含螺栓、螺母、墊片43旁通法蘭DN250PN6.4片2含螺栓、螺母、墊片44壓力平衡系統套445氣囊426個6備用2個46收囊器個247固囊器個448手動開孔機20、2-4臺2含鉆頭、刀具及連接法蘭和聯接器49大小頭DN200*250個250無縫鋼管377*10米50臨時旁通線51無縫鋼管325*9米50臨時旁通線52無縫鋼管219*7米50充壓用53無縫鋼管114*4米50舊管線放空用54無縫鋼管60*3.5米50引流用55彎頭377*10個4臨時旁通線56彎頭325*9個4臨時旁通線57彎頭219*7個8充壓用58閘閥DN100PN6.4臺1舊管線放空用59封頭426個260高壓注氮車臺261高壓風車臺162氣動切管機臺263發電機組120KW臺264消防車臺465救護車臺2八、 現場安全、文明施工8.1 安全施工 必須按照“安全第一，預防為主”的方針21、組織施工。 進入施工現場的管理人員、施工人員等，必須按規定穿戴勞保用品，如安全帽、工作服、工作鞋等。動火人員要穿防火服，配備必需的防雨用具，雨衣、雨鞋等。 現場要設專人對施工機具、吊裝機具、電源等進行檢查監護，以確保施工人員的安全。 劃定作業安全區域，無關人員和車輛不得進入安全區。 為防止封堵動火連頭過程中的不安全因素，每一步驟都要有作業指導書，并健全專人監護制度。 施工各項流程操作必須在技術人員監督下，由專職人員操作，重點工序設兩人或三人監護，防止誤操作或外來破壞。 開孔及封堵過程，消防車輛和操作人員提前進駐現場；消防器具擺放到指定位置，備好干粉滅火器。消防人員在動火全過程要密切監控。 各類22、施工人員首先應掌握本崗位安全作業措施，熟悉相關崗位安全作業措施，特種作業人員應持證上崗。 高空作業平臺應設有圍欄并保證至少有兩個上下通道，在高空作業平臺上不允 許堆放雜散機具及工料，防止滑落造成事故。 應采用防爆型電動切管機進行切管作業，或采用手動切管機。 按化石粉與黃油墻的參合比為21制作黃油塊，使其既有一定的強度又具有一定的粘合性。砌完黃油墻后，用氣體檢測儀檢測合格后，方可實施焊接。 用木質的拖把和棉布徹底清除管內的黃油。 使用鍬、鏟清除管道內部的雜物。 在吊裝過程中，防止預制管件撞擊干線。 在連頭焊接過程中，設專人看火，一旦發生封堵失效而產生“打槍”著火時，應立即救助操作人員撤離現場。 23、在同一條管線上，不允許在兩處同時使用氣割或砂輪機修口，法蘭孔的正面不允許站人。 應有專人時刻監視管線的任何響動或聲音，一旦發生誤操作有介質涌出時，應組織人員及時避讓，與甲方取得聯系。 撤除封堵后，施工作業點雜物要清除干凈。不許隨地亂扔施工垃圾及廢棄物，做到文明施工，不得破壞所在區域的環境。8.2 文明施工 嚴格遵守業主現場文明施工管理規定，切實執行公司現場文明施工管理處罰條例; 加強對職工道德教育，保持公司人守紀律、講文明、愛企業、優質服務的良好形象; 施工人員進入現場統一著勞保服裝，并正確佩帶勞動保護用品； 嚴格按經業主批準的施工平面圖布置施工，臨設、機具、材料不得隨意擺放或無計劃搭設及場地24、占用； 及時回收余料、廢料，嚴禁亂堆亂放，施工材料做到工完料盡場地清； 現場用電、水、消防器材征得業主同意后，按規定位置布置； 遵循施工部署原則組織施工，科學合理安排施工程序，確保工期計劃； 施工現場未安裝使用的材料、設備標識清楚，分類擺放。 已安裝就位的設備要有防污染、防損傷、防盜措施。 設置專人負責水電管理，杜絕常明燈，常流水，合理計量?，F場的電纜、導線、電焊把線、二次線要統一規劃，合理布置，不準亂拉亂扯。 氧氣帶、電焊把線每日收工后要盤好。 保護好施工現場周圍的環境和植被，產生的生產及生活垃圾及時清理。九、 主要手段用料及小型機具序號名稱規格單位數量備 注1鍬把42板手套23鋼絲繩3m525、0鋼絲繩外套膠管4塞尺套4對口5直角尺300500mm把4對口6手錘3磅把4對口7錘12磅把2對口8手動倒鏈5T臺4對口9水平尺把6對口10鋼管484.8m60制作倒鏈架11砂輪片125片10012砂輪片150片10013電纜24m200磨光機用14焊條保溫桶個4焊條保溫15電焊把線m400焊接16漏電保護器個1017道木0.50.250.3根10018焊縫檢驗尺把219電動鋼絲刷150個50清理焊道20烤把個221尼龍吊帶20T 6m 條4對口22電纜VLV-34+12.5m15023千斤頂5T把4碰頭用24腳手架桿現場臨設25卡扣現場臨設26彩色壓型鋼板1m2m塊400現場臨設27警戒線盤26、8現場臨設28工具房個329測爆儀個430紅外線測溫儀個231對講機5KM對232黃油KG16033滑石粉KG16034氮氣立260035高壓橡膠管3/4米50附一：焊接作業指導書附一： 焊接作業指導書概述：1.1 母管線材質：X52 運行壓力：3.0Mpa 可下降到2.7Mpa 溫 度：20 介 質：凈化天然氣1.2 圖 12、 焊件材料選擇與制備 2.1 焊料制備如圖1所示。 2.2 焊接前用角磨機對管線外表面進行清理打磨，邊緣50mm去污油、氧化層，清理熔渣。3、 焊接條件及技術要求 3.1 三通護板與管線間隙不大于2mm;三通法蘭沿管道軸線方向的兩端到管頂的距離差不應大于1mm；三通法27、蘭孔中軸線與其所在位置管道中心軸線偏移距離不應大于1.5mm。 3.2 管道焊接壓力要求：4267 X52 管線2.65Mpa 3.3 介質流速： 介質天然氣 10m/s4、 焊接方法 4.1 最好采用鎢極氬弧焊（TIG）穩定性好； TIG焊比CO2焊，手弧焊易于控制輸入焊縫的線能量。 4.2 其次采用手弧焊，嚴格控制電流。5、 消耗材料 5.1 TIG焊：采用H08Mn2Si 2.4mm焊絲 99.99%Ar氣。 5.2 手弧焊：采用J427 3.2mm焊條焊接。6、 焊接 6.1 標準：ASME 或按GB5023698。 6.2 作業環境：天氣晴朗無風，或采取擋風、雨篷。 6.3 焊接：多道焊接，每道焊接厚度不超過2mm。 6.4 角焊 如圖2 圖 2 6.5 對焊縫焊接 如圖 3 圖 3 6.6 注意事項 6.6.1 層溫100 6.6.2 裂紋：X52鋼碳當量相當小不易裂。7、 無損探傷檢測 7.1 焊完后824小時后進行檢測。 7.2 100%PT探傷。