石油天然氣管道切割、管道堵漏等搶修工程施工現場的質量要有專業的質量檢測來負責督查,因為只有采取這樣的措施,才能夠保證石油天然氣工程在管道切割、更換管道等作業后獲得良好的收益,并且使雙方達到雙贏的目的。
石油及天然氣管道維護規程中明確規定,管道泄漏事故處置過程中,不得使用高速石英砂水流磨碾方式進行管道切割,以免強水流沖擊石油或天然氣產生靜電而導致事故。
1.近年來隨著石油天然氣管道維搶修工程量的增加,在施工管道中出現了很多浪費且損壞周邊環境的現象發生。面對這些問題,需要盡快想出解決的方法,這樣才能夠保證天然氣工程的施工質量,避免危險的發生,同時也能夠使企業的成本降低。
1.1輸送石油天然氣的管道切割作業時,管道材料多為直縫管、無縫管、螺旋縫管、X(L)系列合金管等鋼制管材,這些管材一般是埋于地下或者直接暴露在空氣、水中,無論哪種方法,運行期限較長的管線都會被腐蝕。此外,石油及天然氣中含有的硫等成分也會腐蝕管道內壁,縮短管道的使用壽命。
石油天然氣管道腐蝕的預防工作主要包括管道內和管道內壁兩個方面。管道內壁的預防工作首先要求凈化運輸的石油天然氣,管控石油天然氣的質量以延長管道的使用壽命。石油天然氣質量監管必須根據國家相關標準嚴格執行,不達標的石油天然氣嚴禁輸送。此外,還要在管道的內壁進行涂層的涂刷以有效防止其腐蝕,對于管道外壁要進行絕緣層的涂刷。埋于地下的管道容易受到土壤中某些介質的腐蝕作用,因此除有效的防所外,還要進行管道的陰極保護措施。
1.2當石油天然氣管腐蝕、泄漏問題一方面會影響到管道的安全運行,尤其是管道輸送的介質為易燃易爆,因此在發生以上情況時要做好即時搶修并做好管道防護作業;另一方面也會因為管道腐蝕造成的滲透會污染管道周邊的土壤或水域,對周圍的環境造成不利的影響。
因此管道在發生以上情況時,要及時出險并即時搶修,利用強磁、強粘或堵漏卡等工具實施部分搶修作業,如管段發生大面積腐蝕,則應進行管道切割和更換管道作業。
2.與高速石英砂高速水切相比,管道切割產業綠色環境是制造業可持續發展的重要方向。
2.1由于管道切割刀片材料的深入研發和新材料的不斷使用,管道切割作業實現快速機械冷切削是石油天然氣管道進行安全切割的主要方式。機械冷切割機(XJQG-1型)的刀片基體為耐磨且硬度較高的HSS高速鋼(鋒鋼),刀片設計為嵌入式硬質合金、陶瓷刀片,它是一種新型的綠色制造方式。
進行管道機械冷切割的刀具材料必須要有優良的熱硬性和耐磨性,以及刀尖部位有效地承受切削過程的局部高溫;較低的摩擦系數,以可降低刀具與切屑與工件表面之間的摩擦抑制切削溫度的上升;較高的強度和耐沖擊性能,以可承受更大的切削力和更差的切削條件。
目前管道機械冷切割機所用刀片使用立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、聚晶金剛石(PCD)、陶瓷(A12O3、Si3N4)、金屬陶瓷(CERAMIC)、超細晶粒硬質合金和硬質合金等刀具材料進行了百余次的實驗獲得了良好的低溫、高效、切割精度可控的效果。
2.2在管道切割過程中,要想獲得更低的安全切割溫度可使用以下幾種方法:
a.切割作業時水冷卻,可有效使切割溫度降低至80攝氏度切割;
b.使用液氮進行冷卻,則可使切割溫度降低至0-20攝氏度的切割條件;
c.使用提供-10~-100冷風進行冷卻,切割溫度降低至0度以下切割。
3. 高速石英砂水切割是石英砂借助高速水流對管道進行磨擦劃破管道表皮方式,其水流中含有的石英砂容易造成外泄且水流受噴砂嘴的影響,容易產生高速水流靜電以及無精度保障。與高速石英砂水流磨劃的方式相比,管道機械冷切削具有以下顯著優點:
a.由于刀片材質使用了硬度僅次于金剛石的陶瓷材料,在管道切割作中不使用冷卻液即可進行低于100攝氏度切割作業,而且隨時使用,無其它使用的限制條件,不僅能做到全天候(風、雨、雪、水淹等)作業,還能有效地降低使用成本;
b.因管道機械冷切割機只使用復合冷切割刀片對管道進行切割,只產生管道切屑,且無外溢物,對環境無污染,對操作工無傷害,有利于綠色使用;
使用的石英砂會隨著水流在管道內壁、外壁四處分散且不可控制,隨處散落。
c.使用機械冷切割機切割管道時,只在局部產生切削熱且熱量可控,散熱條件較好,在管道壁切破會與管道介質接觸不會產生靜電。
高速噴出的水與物體磨擦即可產生靜電,與容易導電的金屬磨擦后也一樣產生靜電,但被金屬導走,而高速石英砂磨碾切破作業則是高速的水射流從加壓泵開始,通過高壓管,然后從切割噴頭射出石英砂與水的混合液體。磨料混合后其內部壓力可達到55000PSI,通過細小的噴嘴以762m/S的速度射出。噴嘴被磨擦后,電子隨著高速水流帶走,從而使噴嘴帶正極靜電,噴嘴的靜電可通過機體本身導出至管道或罐體,也存在一定的安全隱患。
高速噴出的石英砂與水的混合物如若接觸管道內的石油、天然氣或液化氣體則靜電無法導出,造成嚴重的安全生產隱患。
d.使用機械冷切割方式進行管道切割,現場無需準備其它條件即可切割,設備后期維護簡單方便。管道機械冷切割機采用機加工方式制造,其原理和內部構造在打開機箱后一目了然。且耗材僅僅是冷切割刀片。機體小,便于拆裝移動,簡單皮卡或微面即可操作,管道的切割直徑范圍可從最小直徑DN200至DN4000(4米)管道任意切割,變化的只有切管機與管道直徑相匹配的鏈條變化。