1、氧乙炔火焰切割在集输油气管线中的应用摘 要：采油厂维修集输综合队肩负着全集输二首站、输气队、污水站、稠油首站、 史口末站几个单位输油管线维修、改造任务。在维修施工中，时常会遇到管线因腐蚀严重，出现管壁变薄、穿孔等情况，针对输油管线内部残存可燃物、残余压力、油水，在施工时容易发生事故的特点，利用改进氧乙炔焰切割工艺，提高输油管线维修和更换工作的安全性和工作效率。 关键词：氧乙炔焰切割 油、水管道 带余压切割 带水切割 一、引言 油站、泵站的运行有连续性特点。管道内的原油、气是易燃易爆介质。在维修、更换输油管线施工中，利用氧乙炔焰切割是工作的第一步，同时也是动火施工中最重要的一步。由于需要更换的管
2、线内部残留油垢油气等可燃物且施工条件复杂，常遇到闸门关不严，管内存在油水残余压力等不利因素。如不加防范，常会造成安全事故和施工速度缓慢。生产实践中通过改进氧乙炔焰切割方法，提高了施工安全性和施工效率。 二、气割的基本原理 1.氧气切割过程 气割是利用氧乙炔火焰燃烧产生的热能将切割处预热到一定温度，然后喷出高速氧气流，使割件燃烧并放出热量实现切割的方法。 2.氧气切割包括预热、燃烧、吹渣三个过程 3.氧气切割的条件 金属切割应具备以下五个条件，才能用氧气切割；即： 3.1 金属材料的燃点应低于熔点。 3.2 金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。 3.3 金属导热性要差。 3.4 金属燃烧时应是放热
3、反应。 3.5 金属中含有阻碍切割过程进行和提高淬硬性的成分及杂质要少。 三、切割前准备 1.选择割炬.割嘴 根据管线的厚度选择气割工艺参数.割炬和割嘴的型号。在工作中为了施工方便采用 G01-100 型割炬，2 号割嘴。 2.设备准备 检查气割设备和工具是否安全正常，检查氧气和乙炔的减压器是否正常，检查乙炔减压器的回火保险器是否正常，确认割炬射吸能力，无射吸能力的不得使用。严格将两瓶之间的距离以及两瓶与动火点的距离达到规定要求。严格确认无误后，按操作规程将气割设备按顺序连接好。打开瓶阀，将减压阀调整到工作所需压力，然后检查割炬、减压器及各连接处是否漏气。 3.切口处表面处理 切割前将管线表面
4、及附近的防腐层、氧化层和污垢清洗理干净，使其露出金属光泽。然后用大锤震击管子，将附在管线内壁的铁锈等杂质震掉，以保证切割的顺利进行。 4.准备辅助工具 在集输泵站罐区动火。需打二级动火报告，消防车到场，管线施工现场则准备 5 千克干粉灭火器 2 台，铁锹、挡板，以防火灾事故发生。 四、气割工艺流程 1.确认动火措施 首先由安全员签现场动火报告，确认检查工作场地和动火措施到位情况，倒好流程关闭阀门，能扫线尽量用清水扫线。询问安全员确认是否可以动火，经安全员同意后，方可动火。若发现动火措施不到位，向安全员提出，等措施到位好在动火。 2.确定起割点 由于管线是固定不动的，管线内有油.气等易然物质，还
5、有水，并且有一定的余压，由于水的密度大，处于气和油的下方。因此气割从管线的底部开始最安全，即使引燃管线内部的油.气，引起管线内部的着火，火焰向外喷射，因为操作人员在管线的另一侧，不会对操作人员造成伤害。 3.起割 操作人员劳保穿戴齐全，割嘴垂直于底部的管壁表面，利用中性焰或轻微氧化焰将切割处预热到一定温度后，缓慢打开切氧气阀，将管子割透，此时割嘴迅速前倾 20300 缓慢前移，在切割过程中割炬运行始终要均匀，割嘴离工件距离保持 35 毫米，逆时针切割。 4.带油、气、余压切割 切割要特别小心，作好安全防护措施，操作人员调整姿势，侧身，防止烧伤，另一人辅助，用挡板将操作人员隔开，防止火焰喷射烧伤
6、和烘烤，保证操作人员的安全。切割完毕后，根据更换管线的长度，从另一处进行切割，采用相同的切割方法，使损坏的管线从原管线上分离出来，然后进行新管线的更换。 5.多点迂回切割和稳步推进切割 施工中经常出现闸门关不严或管线线路长，管线内油水放不干净的情况，如何能带水带油成功切断，关系到施工能否正常进行及完工时间.针对这种生产中出现的难题，经反复摸索实践，可采用多点迂回切割法和稳步推进切割法。 5.1 把割点两侧 2030mm 内的油污、铁锈、镀锌层清理干净。否则割速放缓，达不到切割温度，管壁需从新预热。 5.2 带水、带压切割时，预热火焰的控制很重要。预热就是要把金属割件加热，并始终保持在氧气中燃烧
7、的温度，低碳钢预热约为11001150。预热温度调至中性焰或轻微氧化焰。 5.3 控制好气割的速度，速度太快，会产生较大的后拖量，不宜割透，甚至造成铁渣往上飞，容易造成割嘴堵塞，发生回火现象。太慢，浪费气割气体，易使管内压力把火焰扑灭。速度适当时，熔渣和火花垂直往下飞去，切口光洁，熔渣容易清除。速度是否适当，可通过观察熔渣流动情况和听气割时产生的声音加以判断和灵活控制。 5.4 带水带压切割时，找准切割点是多点迂回切割法顺利进行的一个关键点，一般 从管径接近六点位置按顺时针方向起割，慢慢滑向七点位置.当割炬无法向上移动时，在从起割点按逆时针向上切割至 12 点位置。最后移动到管子的另一侧把剩余
8、部分切下。 5.5 如割缝被水冷却或水压把切割火焰扑灭，再切割时割点应选在水流的上方位，摆动割炬使管壁温度升高并与上次割点连接，依次循环。 5.6 稳步推进切割法需要切割风线保证足够长度，身体在管子的右侧，从管子的上方按顺时针向下切割，必要时以左手为支点经底部向左切割至八点位置。然后从管径的上方切割与下方割点连接即可。以上两种切割法有效的解决了带压带油带水的管线切割不能正常进行的难题。 6.发生回火时的应对措施 在气割过程中，因管线中有余压，容易发生回火，若出现鸣爆及回火，应迅速关闭切割氧调节阀，以防氧气倒流入乙炔管内继续燃烧。如果此时在割炬内还发出“嘘、嘘”的响声，说明割炬内的回火未熄灭，这
9、时应迅速将乙炔调节阀关闭。几秒种后，再打开预热氧调节阀，将混合管内的炭粒和余焰吹尽，然后重新点燃，继续气割。 7.收尾 整个更换过程结束后，要清理现场，检查焊缝表面不得有裂纹，气孔，弧坑和夹渣等缺陷，有无明火存在，确保施工现场安全后，方可撤离，做到工完料净场地清。 五、结论 集输由于下属好几个单位野外施工较多，地理条件复杂，氧乙炔焰切割的设备主要是氧气瓶和溶解乙炔瓶及其配套工具，便于携带和移动，适用面广。具有温度高、热量集中、切割质量好、操作灵活的特点，不受工件形状和场地的限制，能在各种位置进行切割。氧乙炔焰切割给集输管网的维护和更换带来了极大的便利，在实际工作中占有重要的位置。尤其在带有余压、带油、带水切割这种维修施环境下，只有利用氧气乙炔火焰切割这种操作方法才能完成，实践证明氧乙炔焰切割在管线维修施工中操作技术安全可靠，完全可以保证高效优质的完成施工任务。参考文献 1中国石油天然气总公司劳资局气焊工石油大学出版社 1998年. 2机械工业技师考评培训教材编审委员会焊工技师培训教材机械工业出版社 2005 年. 3中国天然气集团公司人事服务中心气焊工中国石油大学出版社 2007 年.
