摘要：在役海洋老舊石油平臺由于生產的需要，經常會對生產工藝流程進行擴容改造，施工過程經常會遇到新老流程的接入，而大管徑薄壁管線的接入一直是施工過程的重難點。國外某施工項目創新性地采用砂輪機切割、充氣隔離壩隔離焊接輔助黃金焊口檢驗的技術，完成了一條28英寸(1英寸=2.54厘米)薄壁管線的接入，該方法避免了使用大量氮氣對原管線進行惰化，且隔離壩的使用大大減少了管線吹掃和清洗工作量，提高了焊接安全性，減少了相應的停產工期，從而節省項目成本，為提前恢復投產創造了有利條件。

　　關鍵詞：海洋石油平臺;維修改造;大管徑管線;接入點

　　0引言

　　本文針對海洋石油老舊平臺改造的特點，依托于中東地區某老平臺改造項目，在平臺擴容改造施工過程中，需要對平臺上現有的28英寸(1英寸=2.54厘米)薄壁不銹鋼火炬系統管線進行切割，切割隔離后焊接接入28英寸×12英寸三通作為新管線的接入點，從而完成新安裝管線與原流程的對接，為后續同類型的施工過程提供借鑒和參考。

　　海洋石油論文：海洋石油檔案分類及著錄工作探究

　　1方案的選擇

　　在役平臺管線改造與常規的新建平臺相比，常常受到現場施工空間、生產管線、管內殘余氣體的影響，需采取非常規的技術或方案才能更好地完成改造工作。

　　在該項目中，有一條28英寸薄壁不銹鋼火炬系統管線需要在彎頭上方切割，并且在切割位置焊接接入28英寸×12英寸的三通，從而實現新增管線與平臺原有管線的連接。對于接入點的操作，可以選擇便攜式不銹鋼管挖孔式馬鞍孔切割，即等離子火焰切割，該方法是一種快速便捷的切割方式，等離子火焰切割機由于設備小，只相當于便攜式行李箱大小，且容易操作，被廣泛應用于不銹鋼管線的切割。

　　考慮到該平臺已建成投產30年，設備設施老化嚴重、危險氣體泄漏時有發生，即使管線停產后管內殘余的氣體濃度也很高，且需要接入的管線兩端沒有閥門可以隔斷，即使經過管線的隔離、惰化以及清洗后也很難保證管壁內無殘余的可燃物。

　　因此，要在已經生產30年的28英寸薄壁管線上采用火焰切割焊接存在很大風險，切割焊接過程產生的火花極容易引起火災。由于施工位置的空間限制，常規的氣動鋸因其體積較大，現場沒有足夠的操作空間，操作起來不方便，容易因為操作不當而對管線造成傷害。鑒于此種情況，施工技術團隊提出了使用砂輪機切割不銹鋼管線，然后采用新型隔離壩組合的技術方案，確保管線切割與接入工作的安全高效[1]。

　　2施工過程

　　首先，基于現場管線接入點確定焊接位置，固定要切割管線的兩端防止應力釋放產生位移。劃線標記后采用砂輪機首先打磨表層，利用鉆頭鉆一個小孔檢測管線內危險氣體濃度，同時在管線遠端利用鼓風機通風，在管內濃度降低后，繼續利用砂輪機沿管周均勻切割，直至切割完成。切割完成后，利用新型隔離壩封堵管線切割處，該隔離壩采用防火耐高溫橡膠材質，設計選型滿足28英寸管線密封要求，且放氣后能通過12英寸管口取出。隔離壩充氣后確保封堵嚴密及壓力穩定，靜置一段時間發現無殘余氣體漏出、密封效果好。

　　由于管徑大、管壁薄，管線組對采用焊接限位塊 與對口器綜合使用，在組對過程中逐漸微調管口圓周度，確保組對偏差在規定范圍內。組對完成后進行打底焊接，焊接過程中需使用氣體探測器實時監測焊接位置危險氣體濃度，并觀察隔離壩狀態。由于該位置屬于黃金焊口(即指焊接過程中，不需要做試壓的一部分焊口，如管道和設備直接連接、新系統與老系統連接的焊口)，作為海洋石油平臺改造特有的焊口類型，黃金焊口無法進行水壓試驗，需通過特殊檢驗方式替代。

　　由于該焊口管徑大、管壁薄，項目組采取了分層RT檢驗的方式，打底完成后進行第1次RT檢驗，并繼續填充第2層和第3層，每層焊接完畢后再次進行RT檢驗，3次檢驗均一次性合格。該焊口由于在役管線管徑大、管壁薄、管內存在危險氣體，且施工空間狹窄，人與及設備可操作空間極小，原計劃采用焊接牛腿固定氣動鋸以及管線氮氣吹掃等方式進行切割和焊接，如采用此種方案停產工期為10天。通過砂輪機切割與新型隔離壩聯合使用的技術方案，從切割到檢驗完成僅用了3天時間，大大縮短了停產施工工期[3]。

　　3主要創新點

　　3.1不銹鋼薄壁大管徑管線冷切割技術由于平臺改造的特殊性，管線切割接入位置空間較小，選擇砂輪機切割不僅能夠隨時調整切割點，確保管線切割位置的精確，還能有效控制管線的元周度變形量，切割中首先鉆一個小孔檢測管內危險氣體情況，在切割過程中要實時監測，一旦濃度超標隨時停止。

　　3.228英寸三通組對圓度調整技術28英寸薄壁管線從中間切割后由于應力釋放會產生一定的變形，項目組人員在施工前充分考慮到該因素，提前用倒鏈固定管線兩端，在切割過程中均勻切割。切割完成后組對時通過焊接限位塊與對口器綜合使用，微調接口圓度，確保了管線組對偏差在規定范圍內。

　　3.3新型隔離壩封堵應用技術平臺管線為28英寸不銹鋼火炬管線，兩端無截止閥門，且管內含有殘余危險氣體。為了保證焊接質量和施工安全，首次利用新型隔離壩作為隔離工具，該工具采用防火橡膠制作，通過充氣將氣囊在管線接入點兩端的隔離部位充滿進行封堵，焊接完成后放氣，通過新接入的三通取出，有效地確保了管內無危險氣體。

　　4結語

　　該技術成功高效地完成了平臺在役管線的切割和接入，充氣型隔離壩的首次應用隔離了焊接位置的危險氣體，保證了施工安全。由與該接入方式屬于黃金焊口，需要進行3次RT作業，再加上管徑大、壁厚薄、管內含有危險氣體，因此原計劃工期為10天。采用該技術后，避免了危險氣體影響，加快了切割機焊接效率，僅3天便完成了全部工作，節省了工期及成本，對于同類型的海洋石油老平臺改造工作具有一定的參考意義。

　　參考文獻：

　　[1]王超.工藝管線接入點改造方式解析[J].科技創新導報，2019(34)：32，34.

　　[2]朱澧，孫道青，崔榮帥，等.氦氮試驗在油氣平臺改造中的應用與接入點位置檢漏的解決方案[J].中國石油和化工標準與質量，2019(17)：181-182.

　　[3]萬青霖，萬樹峰，王京翠.海洋石油生產平臺改造項目的設計與管理[J].化工機械，2015(3)：436-437，449.

　　作者：張海波，李凱，劉恕平