氮气管道带压开孔管道不停输开孔施工方案.doc
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1、日照钢铁控股集团有限公司氮气管道带压开孔施工方案上海宝冶集团有限公司日照钢铁二期石灰工程项目部(盖章)2015年4月12日受控状态:受控 版本:A版发放编号:BY/RZ-2015-目 录 一、 工程概况1二、 施工技术方案编制依据及执行标准:1三、 现场管道开孔封堵施工技术方案介绍及技术交底21. 管道带压开孔工艺介绍22. 开孔示意图:23. 施工工艺流程24. 施工工艺操作步骤25. 施工步骤3四、 施工工艺方案41. 施工前的准备42. 管件焊接前准备及管道焊接方案43. 管线开孔方案5五、 施工机具及进度安排65.1 施工前机具配备65.2施工前耗材配备75.3 工程主要工程量及进度计
2、划7六、 施工应急预案及应急预案启动模式76.1施工应急预案72、管道带压开孔86.2应急预案启动模式10七、 施工总部署:117.1现场施工组组织机构及职责117.2项目部人员配置14八、 施工现场安全措施148.1 安全组织机构148.2 安全职责158.3现场安全措施158.4开孔作业安全措施168.5 电气焊作业安全措施168.6 电工作业安全措施178.7材料及设备的搬运存储作业安全措施188.8 动火安全措施188.9 其它安全措施198.10 危险因素的识别与控制19九、 工艺质量保障措施及质量目标2210.1质量防范措施2210.2质量保证措施2310.3质量目标24一、 工程
3、概况工程概况:氮气管道带压开孔工程名称:管道不停输带压开孔工程工程地点:山东日照钢铁 由于石灰作业区现有氮气管道总量管径偏小,无法满足三座套筒窑生产需求,为此需在日钢三炼钢氮气总管上重新开设一个直径DN200的氮气管道接口,接入石灰作业区。但由于氮气总管是三炼钢生产总管,不能为开孔而停止供气,为此不停止供氮气的状态下重新在此管道上采用带压(0.6MPa左右)开孔,以满足生产需求。该总管道管径为DN325,材质为20#,管道壁厚为8mm,投入使用时间为2015年1月2日,新开设管道材质为20#,管道壁厚为8mm。在黄色主管道上重新开设一个DN200的接头,并将左侧黄色管道改成DN200与之对接二
4、、 施工技术方案编制依据及执行标准:1) 施工现场平面图及现场勘查记录2) 钢制管道封堵技术章程:塞式、筒式封堵SY/T61501-20113) 石油天然气管道穿越工程施工及验收规范SY/T4079-2007;4) 输油管道工程设计规范GB50253-2003(2006);5) 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-2010;6) 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-2011)7) 钢制管道焊接及验收(SY/T4103-2006)8) 石油天然气站内工艺管道施工规范(GB50540-2009)9) 石油管道焊接工艺评定方法NB/T47014-201110) 管道施
5、工安全规程Q/CNPC-GD0236-01;11) 石油化工有毒、可燃介质管道施工SH3501-2011;12) 油气田集输管道动火安全技术规程SY/T5858-2004 13) 油气管道盘式高压封堵作业技术规范Q/SHGD0074-2003;14) 中国石油石化系统相关安全规范条文三、 现场管道开孔封堵施工技术方案介绍及技术交底1. 管道带压开孔工艺介绍 管道带压开孔是指在密封状态下,以机械切削方式在运行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,可采用带压开孔技术完成,既不影响管线的整成输送,又能保证安全、环保的完成新旧管线的连接工作。2. 开孔示意图: 3. 施工工艺流程
6、 施工准备-设备入场-确定开孔点-焊接管件-安装闸板阀-打压检查焊缝-安装开孔钻机-开孔作业-开孔完毕后-关闭闸板阀拆除钻机-清理现场-施工完毕4. 施工工艺操作步骤a. 确定开孔位置b. 安装开孔管件法兰焊接、闸板阀安装。c. 安装好开孔机和连接箱。对管件、法兰焊缝、闸板阀、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,不渗漏为合格。试压用的压力表应通过校验,闸板阀安装之前要进行密闭试验。d. 测量开孔管件、闸板阀、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的尺度。e. 反复开关闸板阀2-3次,确保闸板阀的开关灵活
7、,密封性合格。f. 实施开孔作业,首先对开孔管件、闸板阀、连接箱及开孔机进行氮气打压,测验管件、闸板阀、连接箱及开孔机是否有泄漏点,达到开孔条件,进行开孔。开孔完毕后,开孔刀提起关闭闸板阀,对闸板阀上腔气体放散,拆去开孔机。5. 施工步骤 垂直开孔示意图说明:1、示意图比例未按实际比例。 2、图中标注说明的接支线方向,以现场施工图标注为准。四、 施工工艺方案1. 施工前的准备1) 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。2) 对进行现场施工的人员进行安全教育培训,考试取得相关部门的通行证方可进入施工。3) 搭建开孔操作平台,施工人员必须穿戴正确的员工防护
8、服装备进入现场,高空作业必须穿戴五点式双挂钩安全带。4) 施工前要准备充分,具体材料机具见表5-1施工机具配备表。2. 管件焊接前准备及管道焊接方案2.1管件焊接前准备 按甲方要求办理相关票证。消防措施首先到位。1) 管件焊接前再次确认管件型号是否和开孔需要的阀门型号相符,内通径尺寸(确保管件安装准确无误),是否存在阀门内通径缩经现象,阀门的压力等级;阀门选择DN200,PN16闸板阀,阀门材质为铸钢。2) 确定开孔的位置:对被开孔管线进行超声波测厚,了解管线的腐蚀情况,选择腐蚀较轻的位置进行焊接。现场准确定位开孔点实施划线完毕后,要在划线处再次进行探伤检测,确认达到焊接条件,然后在清除焊道两
9、侧不小于15mm范围内的油污、铁锈等杂物,露出金属光泽。焊接前,焊条进行烘干处理,烘干温度在250-300之间,焊条从烘干箱取出后,应马上放入保温桶,并立即进行焊接,1小时内未使用完的焊条要放回烘干箱进行烘干;3) 焊接作业:根据钢制管道封堵技术规程 第一部分:塞式、筒式封堵 SY/T6150.1-2003标准,管道带压施焊时管道运行压力要求低于管道允许的带压施焊最高压力。管道允许带压施焊的压力计算公式,如下计算。P=2s(T-C)DFP=管道允许带压施焊的压力,单位为Mpas=管材的最小屈服极限,单位为MpaT=焊接处管道实际壁厚,单位为mmC=因焊接引起的壁厚修正值,单位为mm,一般取2.
10、4mm、D=管道外径,单位为mmF=安全系数,(原油、成品油管道取0.6,天然气、煤气管道取0.5) P=2235(8-2.4)2190.5=6MPa0.6MPa,符合条件。2.2 管件焊接方案 选择好开孔点后进行管件的焊接,管件焊接要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。 管件焊接前保持与母管线的缝隙要控制在0-1mm间,若缝隙过大,则校正后再进行焊接,不能直接焊接。 管道应开V型坡口,管件与主管焊接为角焊缝,采用手工电弧焊,焊接材料为E4303。 管件的焊接严禁使用气焊。焊接人员每天都要按规定对管线实施温度检测。
11、管件焊接时电焊机二次线应放置在管件的上面并接触牢固。 焊条要提前烘烤,放到保温箱中带到现场。 此项环节为施工重点环节,施工为了保证安全,除以上措施必须做到外,要保证:施工现场要有专人监火。2.2.1整体试压 管件焊接完毕后对开孔管件进行磁粉探伤检测。检测合格后方可安装开孔工艺阀门,安装时注意阀门与管件法兰保持同心。 阀门钻机组装完毕后用氮气进行气密性试压,试压压力为管线运行压力的1.25倍,确定没有泄露点方可进行开孔作业。3. 管线开孔方案 管件焊接完毕后要组装闸阀,在安装前要启闭开关两次在装到管件上面去,防止闸板阀装上去打不开,开完孔闸板阀关闭不上。 管线开孔前首先要对所有管件进行试压,新接
12、管线试压合格后,对开孔连接箱、闸板阀,做氮气置换,其次检查开孔刀在连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中心,然后测量刀具中心位置,在把刀具搬紧。 开孔时要注意钻机的转数,应控制在开孔刀22m/min以内,液压站运行压力应控制在2.5Mpa以下,额定排量在40L/min左右。 如果开孔机在开孔过程中出现刀具卡住现象,一般有两种可能性,第一就是液压站设定压力太小或者排量太小,这时停机重新调整液压站设定数据就行;第二就是刀具切削正常卡住,这时不能慌乱,首先要把液压站停机,把钻机档位换到空位,用摇把手动逆时针盘动钻机减速箱大轮,然后挂入进给档继续切削。 按照钻机转数及开
13、孔大小计算开孔时间(钻机额定进给量M=0.1mm/转),如下:开孔时间T=H(转数/minM)开孔完毕后,将开孔刀提入钻机连箱内,关闭闸板阀后将连箱内的介质放干净,拆下开孔机开孔完毕。五、 施工机具及进度安排5.1 施工前机具配备附表5-1施工机具配备表序号装载器材名称规格型号单位数量备注1开孔机HT-200台1作业单位2开孔接合器DN200-16台1作业单位3开孔旁路专用刀具DJ180台1作业单位4U型卡环定位中心钻Z23个1作业单位5开孔专用密封耗材SK30只1作业单位1电焊机h400台1总包方2电焊把线40P米30总包方3电焊保温桶p32个1总包方4角向磨光机80个1作业单位5安全帽顶3
14、作业单位6劳动保护套3作业单位7吊车25t辆1总包方5.2施工前耗材配备 附表5-2 施工耗材配备表(甲供)序号规格型号材料明细1DN200阀门、法兰、垫片、螺丝、螺帽、法兰及蹄口短接等一套短接焊接长度100mm2警示带5盘5.3 工程主要工程量及进度计划主要工程量序号项目单位1开孔管件焊接1处2开孔设备安装1处3管道开孔1处4开孔设备拆除1处附表5-4 工程进度计划 管道开孔施工从早上7点开始到11点30结束,开孔之前先将焊接的管件在地面上做好,具体施工时间以业主通知时间为准。开孔分为4个步骤,管件焊接安装阀门及设备开孔拆除设备。序号项目时间(小时)备注1焊接22安装设备0.53开孔1.54
15、拆除设备0.5六、 施工应急预案及应急预案启动模式6.1施工应急预案 管道带压开孔封堵施工,本身就是一种高危险的作业,每一步的操作作业都存在一定的风险,为积极应对施工期间可能发生的应急事件,预防和控制产生灾害的发生,最大限度降低和减少由此造成的人身财产损失、环境破坏,特定制本临时应急预案。应急工作原则: 施工期间发生突发应急事件应遵循以人为本,减少危害;及时发现,果断处置;统一指挥,分工负责的原则。对于在管道上作业安全隐患有:(1)管道带压焊接; (2)管道带压开孔;有关这些主要的施工步骤有可能发生危险及相关的应急预案在下面一一说明。1、 管件的带压焊接危险因素:焊接时击穿,导致里面的介质泄漏
16、。预防措施: 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。2.现场要准备不同直径的木塞子,带压堵漏器材等3.焊接及操作人员的个人要持证上岗。应急预案:如果焊接时出现电流击穿,立即终止作业,切断电源;焊接人员先由逃生通道逃生,同时要对击穿的泄漏点采用合适的木塞子堵漏,必要时采用合适的带压堵漏器材实施带压堵漏,由现场监护人员通知业主。若是操作人员受伤,及时用电话呼叫急救电话: 0633-2937999 2、管道带压开孔危险因素:1.开孔作业时介质泄漏,2.开孔道具被卡住,导致开孔机拆不下来。预防措施:1.开孔前,调整开孔机、开孔接合器和刀具,保证良好的整体
17、同轴度;开孔时主轴转速控制在20r/min;开孔机安装完毕后必须先对管件,闸板阀。开孔机做整体气密性实验。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。应急预案:刀具如果被卡住,立即停机,手动退刀3mm,或通过调整系统压力增大扭矩的办法,解决不了。应当在开孔点后方重新焊接管件,进行开孔作业。3、 介质泄漏综合抢险措施,启动应急救援预案: 启动应急设施序号名称数量性能备注1防火服3套良好现场备用2防护镜3套良好现场备用3带压堵漏木棒2件良好现场备用救援要点1) 遵循“疏散救人,划定区域,有序处置,确保安全”的战术原则;2) 按照计划选择行车路线及救援进攻方向;利用通讯、对讲机等手段,保
18、障调度指挥;应急救援1) 防护措施 凡在现场参与处置人员,最低防护不得低于三级。防护标准级别形式防化服防护服防护面具一级全身内置式重型防化服全棉防静电的内外衣、手套、袜子正压式空气呼吸器或全防型滤毒罐二级全身封闭式防化服全棉防静电的内外衣、手套、袜子正压式空气呼吸器或全防型滤毒罐三级呼吸简易防化服战斗服简易滤毒罐、面罩或口罩、毛巾等防护器材2) 抢险措施 根据现场泄漏情况,研究制定堵漏方案,按照堵漏方案实施; 关闭前置阀门,切断泄漏源。3) 抢险堵漏方法部位形式方法管道沙眼使用螺丝加粘合剂旋进堵漏缝隙使用外封式堵漏袋、金属封堵套管、电磁式堵漏工具组、潮湿绷带冷凝法或堵漏夹具堵漏孔洞使用各种木楔
19、、堵漏夹具堵漏、粘贴式堵漏密封胶(适用于高压)堵漏裂口使用外封式堵漏袋、电磁式堵漏工具组、粘贴式堵漏密封胶(适用于高压)堵漏阀门使用阀门堵漏工具组、注入式堵漏胶、堵漏夹具堵漏法兰使用专用法兰夹具、注入式堵漏胶堵漏罐体沙眼螺丝加粘合剂旋进堵漏缝隙使用外封式堵漏袋、磁式堵漏工具组、粘贴式堵漏密封胶(适用于高压)、潮湿绷带冷凝法或堵漏夹具、金属堵漏锥堵漏孔洞使用各种木楔、堵漏夹具堵漏、粘贴式堵漏密封胶(适用于高压)、金属堵漏锥堵漏裂口使用外封式堵漏袋、磁式堵漏工具组、粘贴式堵漏密封胶(适用于高压)堵漏4) 其他配合抢险措施 利用工艺措施加大排空量;必要时停车、切断介质来源。6.2应急预案启动模式1、
20、 安全措施组织人员设计甲方现场负责甲方安检总负责项目经理:何明伟技术负责人:余道勇材料设备:焦 鑫安全负责人:吴志平施工负责人:张瑜现场安全监护班组施工负责2、 项目部组织机构及职能图项目部现场指挥组应急抢险组后勤保障员安全员质检员施工组工程技术员3、 安全小组组织机构安全小组组长:安全监督员:吴志平班组安全员:闫虎v 安全小组运行模式1、 加强员工安全意识,每一个细节不能疏忽,大家都有责任感。2、 员工进入现场劳保穿戴整齐。3、 安全监督员要负责周围环境,不能动用明火,施工30米范围内除施工人员外不能进入,要有隔离带。4、 项目部建立应急小组,项目经理为小组直接领导人,紧急情况发现时,启动应
21、急小组。应急小组甲方项目部项目经理主管领导发现人5、 管线施工时定制专人监护,发现情况及时向上级汇报。七、 施工总部署:7.1现场施工组组织机构及职责为保证工程顺利、安全实施,特设带压开孔改造工程项目部,负责指挥施工管理工作。7.1.2组织机构及职责7.1.2.1项目部【项目经理】【项目副经理】【职 责】1) 审查施工方案,对整个施工作业进行指导检查、监管和监控;2) 协调处理施工期间现场指挥组上报的各种临时性问题;3) 处理施工期间出现的重大问题;4) 重大事故安全预案的启动。7.1.2.2现场指挥组【组 长】何明伟【副组长】张瑜、余道勇【职 责】1) 负责配合施工方案的编制上报,现场统一指
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