隨著高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣等二次能源的充分利用，煤氣管道開孔作業(yè)日益頻繁。本文介紹煤氣管道不停氣開孔技術(shù)，可使作業(yè)時煤氣管道不停氣，不影響管道系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且施工周期短、成本低、實(shí)施效果非常理想，解決了煤氣管道開孔作業(yè)安全生產(chǎn)難題。
　　鞍山鋼鐵集團(tuán)公司(以下簡稱鞍鋼)擁有高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t幾十座，煤氣管路千余條，總長度可達(dá)300km，遍布鞍鋼每個角落，最大直徑是西區(qū)新2#高爐煤氣管道，直徑3500mm。最長煤氣管道是由廠區(qū)新1#高爐到靈山厚板廠輸送，全長7km。
　　如此眾多的管道，不可避免要進(jìn)行管道的維護(hù)和保養(yǎng)，特別是要進(jìn)行煤氣管道的改造，即開孔作業(yè)。常規(guī)的作業(yè)方法是：首先在開孔作業(yè)管道下方搭設(shè)檢修作業(yè)平臺，作業(yè)平臺須滿足相關(guān)安全技術(shù)要求，其次停煤氣，將要進(jìn)行改造即開孔作業(yè)的煤氣管道壓力為零。關(guān)閉煤氣管道閥門、堵盲板停止煤氣輸送。然后進(jìn)行清掃，將煤氣管道內(nèi)的剩余煤氣吹掃干凈。一般是用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃置換。最后是氣體檢驗(yàn)，看煤氣管道中的煤氣是否吹掃干凈，含氧及一氧化碳的氣體含量是否達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合要求之后進(jìn)行開孔作業(yè)。
　　采用這種停氣開孔作業(yè)方式，具有安全可靠的特點(diǎn)，但是由于作業(yè)時間長，影響面非常廣，且作業(yè)時所有涉及的煤氣管網(wǎng)用戶都必須停產(chǎn)，特別是在恢復(fù)過程中，煤氣管道一旦有空氣進(jìn)入，極易造成爆炸著火事故的發(fā)生。
　　
　　煤氣管道帶壓開孔施工
　　由于煤氣管道眾多，經(jīng)常進(jìn)行各種作業(yè)，鞍鋼設(shè)備檢修協(xié)力中心經(jīng)過學(xué)習(xí)、研究，逐步探索出不停煤氣、帶壓開孔技術(shù)。
　　不停煤氣帶壓開孔工藝要求是水平開孔、配合開孔用閘閥手輪水平放置，利用法蘭O型密封圈進(jìn)行端面密封。
　　管道帶壓開孔是指在密閉狀態(tài)下，以機(jī)械切削方式在運(yùn)行管道上加工出圓形孔的一種作業(yè)技術(shù)。當(dāng)在役管線需要加裝支管時，可采用管道帶壓開孔技術(shù)完成，既不影響管線的正常輸送，又能保證安全、高效、環(huán)保的完成新舊管線的連接工作。
　　管道在不停產(chǎn)帶壓的情況下加接旁路、三通等施工工藝，首先在管道焊接法蘭短節(jié)，然后在法蘭上面加公斤壓力合適的閘閥，要求閥門同心，通徑；就緒后將閥門完全打開，在上面用螺栓連接開孔鉆機(jī)，按照操作規(guī)程進(jìn)行開孔，開孔完畢后，將刀具提至連箱，同時將切割下的管材套料帶出，關(guān)閉閥門，開啟放氣閥，拆下鉆機(jī)進(jìn)行旁支的連接。
　　
　　管道開孔作業(yè)條件
　　管道開孔作業(yè)適用管徑為Ф50~Ф1600的鋼制管道，開孔直徑為DN30~DN1600。適用介質(zhì)包括油、天然氣、水、乙烯、煤氣、中質(zhì)油、航油等無強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，管道介質(zhì)溫度：-30℃~+350℃，管線運(yùn)行壓力：0~15MPa
　　在開工前，技術(shù)人員先要進(jìn)行施工技術(shù)交底，讓作業(yè)人員熟悉施工步驟、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全管理要求、施工重點(diǎn)，以確保施工順利進(jìn)行；施工人員熟悉現(xiàn)場，了解煤氣管道開孔的特殊要求，掌握開孔設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)和使用性能；機(jī)具的檢查，確認(rèn)完好方可使用；平臺搭建的高度應(yīng)滿足開孔機(jī)安裝和施工要求，臺面要保證大于2m×3m，搭設(shè)牢固，設(shè)有斜梯，便于上下及發(fā)生意外時的救助；平臺搭建的承重能力不低于1000kg。施工時，先連接電源交流380V、20A，然后依次進(jìn)行工作臺搭建、接管法蘭安裝、閥門安裝、開孔設(shè)備安裝、鉆孔切削、閥門關(guān)閉、開孔設(shè)備拆除、法蘭盲板安裝、工作臺拆除的工序。
　　
　　技術(shù)要求
　　首先開孔部位要盡量避開管道焊縫，除去管道表面油污、底漆，正確測量管線壁厚，滿足施焊最小壁厚要求，盡量避開管道的嚴(yán)重腐蝕區(qū)域。接管與煤氣管道的焊接人員必須由具有焊接操作資格的人員進(jìn)行焊接，焊接時不得焊穿，采用間斷焊接，對主管焊接處采用內(nèi)外焊接。保證端正的垂直和平面度，保證密封性能良好，焊接結(jié)束后四周以鋼筋加固。接管上法蘭的焊接應(yīng)保證法蘭端面與主管道外壁最高點(diǎn)的距離不大于150mm。法蘭與閥門中間要安放密封墊，密封墊和連接螺栓要符合煤氣壓力要求。鉆孔設(shè)備在使用、安裝前要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；設(shè)備鉆削行程是否符合作業(yè)要求；配件、備件及安裝的專用工具是否齊全。由于開孔設(shè)備安裝支撐點(diǎn)主要由主管和短管承擔(dān)，確保精度應(yīng)在開孔機(jī)底座部增加支撐點(diǎn)穩(wěn)固開孔機(jī)。開孔刀具的回轉(zhuǎn)中心線應(yīng)和法蘭短管同心，開鉆時要采用點(diǎn)動以確認(rèn)同心度且無卡阻現(xiàn)象，方可進(jìn)行下步作業(yè)。切削過程的加工面為弧面，切削為斷續(xù)切削，要求刀具接觸主管面的力度必須均勻，以免折刀。開孔切削后，退出主機(jī)主軸及刀具的同時要關(guān)閉閥門。然后對設(shè)備、輔助設(shè)施依次拆除。嚴(yán)格控制施工過程中的切削熱，以免發(fā)生溫度過高損壞刀具，造成不安全隱患。
　　
　　相關(guān)人員職責(zé)
　　作業(yè)申請人
　　作業(yè)申請人是現(xiàn)場作業(yè)負(fù)責(zé)人，要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序，從提出作業(yè)申請，辦理作業(yè)許可證，識別作業(yè)風(fēng)險，熟悉作業(yè)內(nèi)容，協(xié)調(diào)落實(shí)作業(yè)安全措施，到組織現(xiàn)場安全交底與培訓(xùn)，組織實(shí)施作業(yè)，每一步驟都要對作業(yè)安全措施的有效性和可靠性負(fù)責(zé)。
　　作業(yè)批準(zhǔn)人
　　清楚作業(yè)過程中可能存在的危險，評估作業(yè)過程中可能發(fā)生的條件變化，清楚安全控制措施，確認(rèn)安全措施落實(shí)情況，并有權(quán)批準(zhǔn)和取消作業(yè)。
　　作業(yè)人員
　　持有經(jīng)審批有效的高處作業(yè)許可證才可進(jìn)行高處作業(yè)。要了解作業(yè)內(nèi)容、地點(diǎn)、時間、要求、熟知作業(yè)過程中的危害及控制措施，并嚴(yán)格按照許可證規(guī)定的內(nèi)容作業(yè)，在安全措施未落實(shí)時，有權(quán)拒絕作業(yè)，作業(yè)過程中如發(fā)現(xiàn)情況異常或感到身體不適，應(yīng)告知作業(yè)負(fù)責(zé)人，并迅速撤離現(xiàn)場。
　　作業(yè)監(jiān)護(hù)人
　　熟悉作業(yè)區(qū)域的環(huán)境、工藝情況，處理異常情況，核實(shí)安全措施落實(shí)情況，進(jìn)行監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)安全措施不完善，暫停作業(yè)，制止作業(yè)人員的違章行為，發(fā)生緊急情況，啟動應(yīng)急預(yù)案。
　　
　　應(yīng)用成果
　　目前，鞍鋼設(shè)備檢修協(xié)力中心進(jìn)行煤氣管道帶壓開孔作業(yè)近百次。最大管￠3500mm，是化工廠焦?fàn)t進(jìn)入主管網(wǎng)的煤氣管道，如果利用先停氣、后作業(yè)的作業(yè)方法，工期是56h，直接影響煉鋼、熱軋帶鋼廠等6家生產(chǎn)單位停產(chǎn)32h，造成經(jīng)濟(jì)損失約100萬元。現(xiàn)在，采用這項(xiàng)新工藝，對煤氣管道進(jìn)行不停氣帶壓開孔作業(yè)，作業(yè)時間僅為5.5h，開孔費(fèi)用4.5萬元，比傳統(tǒng)作業(yè)方法減少了經(jīng)濟(jì)損失。煤氣管道帶壓開孔作業(yè)，可以對煤氣管段進(jìn)行維修、搶險、加接旁通管線、更換或加設(shè)閥門儀表、更換管段、站區(qū)改造等、特別是那些壓力高、易燃易爆、有毒有害的液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)的輸送管線進(jìn)行作業(yè)，在環(huán)保、安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益等方面都具有顯著的優(yōu)越性，具有很好的應(yīng)用價值。