油气管道带压开孔火灾危险及其策略分析

于双

中油辽河工程有限公司 辽宁盘锦 124010

前言

为了解决油气管道存在的安全隐患问题，保障能源的安全输送，油气管道抢修技术有了明显的提高，其中先进的智能封堵技术和油气管道带压开孔封堵技术得到长足的进步，这些都为油气管道的安全运作提供了可靠的技术保证。油气管道带压开孔是指以机械切削方式在密闭的运行管道上加工出圆形孔的一种作业技术。本文从油气管道带压开孔火灾特点出发，简要分析了致灾因素，并提出相应预防措施。

一、油气管道带压开孔

在油气管道抢修过程中，为了降低因降压或停止油气输送而造成的经济损失，一般都会尽量选择不停输带压开孔作业。从这一点可以看出，管线处于运行状态是油气管道带压开孔最显著的特点，在作业过程中管内存在介质流速、温度和压力，整个过程需要完成带压焊接、带压开孔两个步骤。由于受到介质流动因素的影响，层间焊接温度和线焊接预热温度不易得到保证，过程中热量损失大，因此在焊接时，焊接材料、热输入、焊接速度、电流和电压都有严格规定，若控制不力的话，会增大焊接缺陷和管线烧穿的可能性。

二、影响因素

1.接管不符合要求

通常选用无缝钢管作为输送流体的油气管道用，焊管或结构用无缝管存在安全隐患是不可以选用的，另外还不得使用存在超过负偏差的锈蚀和凹陷或存在先天缺陷接管，这些接管也会留下严重的油气泄漏安全隐患。

2.烧穿

在焊接过程中，由于局部高温，当焊接电流过大时电弧潜入焊件的深度也相应增大，这样就会使得材料局部失去强度，同时在管道内压作用下，最终会发生破裂或烧穿，这样一来就极易会造成火势的失控和蔓延，造成人员的伤亡和经济损失。

3.冷热裂纹

焊接接头冷却到300℃以下直至室温产生的裂纹称作为冷裂纹，有的冷裂纹在焊接后几天，几周后才出现，所以该类型裂纹又称为延迟裂纹。受到带压开孔作业管道内流动的介质的影响，大量的热量会被流体带走，从而加速了焊缝的冷却，无形中也增加了冷裂纹在焊缝热影响区产生的可能性。冷裂纹还有个特点就是很难被及时发现，故埋下了很大的安全隐患，一旦发生油气泄漏进而导致火灾发生后果不堪设想。

焊接的过程即是焊缝金属凝固结晶过程，在这个过程中先结晶的金属比较纯净，而后结晶的金属含杂质元素（合金元素）比较多，这些杂质很容易形成低熔共晶物，从而将焊缝金属的凝固温度范围拓宽了，在这种情况下，一旦在焊缝附近拉伸应力的作用下就会形成开裂，即热裂纹，同样的，热裂纹的产生也会导致管道内部油气介质泄漏而发生火灾的危险。

三、预防措施

1.尽量减少带压开孔作业

在油气管道抢修过程中，一般都会尽量选择不停输带压开孔作业，但是带压开孔作业属于高风险作业，因此，在条件的允许状态下，可以停止或局部停止输送流体来进行开孔作业，当然对于确因生产需要，或没有条件的情况下还是实施带压开孔作业。

2.满足相应条件

在管道处于正常压力状态下，带压开孔作业方可进行，同时满足于管道的内部压力小于带压开孔机具的额定压力，此外当管道内处于负压状态时，禁止在其外部带压开孔作业。当管道内流动的介质为易燃易爆气体时，其浓度在爆炸极限范围外方可带压开孔作业。

3.焊工资格和焊接工艺评定报告审查

电焊工属于特种作业人群，必须持有质量技术监督部门颁发的电焊工操作资格证的人员才能上岗，不得越级施焊，需与资格证书中施焊的焊接材料、焊接位置、焊接方法相对应。

焊接工艺评定是根据规定标准进行焊接和检验，按照拟定的焊接工艺，测定焊接接头是达到要求的性能，是焊接生产的一项重要工作内容。在焊接工艺评定后完成焊接工艺评定报告，并结合实践经验制定出焊接工艺规程，以此作为焊接生产的依据。

4.带压开孔作业过程严格控制

带压焊接需严格按照规范要求进行。进行带压补焊、焊接时，在不影响焊接质量的前提下，需要尽量降低焊机的电流，防止烧穿。在带压开孔前，若带压开孔机具备在线压力试验接口，在条件的允许下施工单位须安排气密检查。当在带压作业过程中发生变故时，需要及时停止带压作业，若改变原实施方案需要重新进行风险评价和危害辨识，并制订变更方案。

5.应急管理

带压开孔作业区域拉好警戒线，无关人员严禁进入。对于相关应急预案内容，施工单位和生产单位相关作业人员必须熟悉和掌握，有必要可以在带压作业前进行演练。高处带压开孔作业时，作业人员需要对逃生安全通道的作业平台深入了解，以便应急时能及时逃生，有必要的话可以进行演练。现场准备的消防器材若不能满足要求时可以安排消防车到现场待命。

6.加密运行巡检

为了避免冷裂纹造成的油气泄漏情况发生，在带压开孔作业完毕后的几个星期内，建设单位应加密对作业点的巡检观察力度，并根据需要制定出应急措施，将可能存在的油气泄漏对环境的污染和造成的经济损失降到最低。

结束语

油气管道带压开孔作为一项高风险作业，施工单位和建设单位都应该给予高度重视，控制存在的风险和安全隐患。能源的安全输送关系到整个社会的稳定和生活的有序，对于带压开孔作业中存在的危害因素制定出相应对策措施，保障油气管道的安全运行。

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