杜　江

中國石油西南油氣田公司川西北氣礦,　四川　江油　621709

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新型采油氣樹安全帶系掛裝置研究與應(yīng)用

杜江

中國石油西南油氣田公司川西北氣礦,四川江油621709

摘要：為解決采油氣樹維護(hù)、測試、安裝調(diào)試等高處作業(yè)無處系掛安全帶的生產(chǎn)難題,在滿足安全帶系掛“高掛低用”使用要求的基礎(chǔ)上,參考電力、航運(yùn)等相關(guān)行業(yè)類似研究成果和裝置,結(jié)合川渝地區(qū)采油氣樹結(jié)構(gòu)、規(guī)格實(shí)際,通過大量現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新優(yōu)選、比對設(shè)計制作了強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的新型可調(diào)式安全帶系掛裝置。該裝置主要由底座、抱箍組件及立桿組成,安裝于采油氣樹閥門聯(lián)接法蘭上,安裝、使用、拆卸及運(yùn)輸均較方便。通過在多規(guī)格采油氣樹上的實(shí)驗(yàn)可知,該裝置能夠滿足油氣生產(chǎn)現(xiàn)場額定壓力等級35、70、105、140 MPa,公稱通徑52、65、78、80、103、180 mm的采油氣樹的維護(hù)、測試、安裝調(diào)試等高處作業(yè)時安全帶系掛所需,彌補(bǔ)了行業(yè)空白。

關(guān)鍵詞：采油氣樹；可調(diào)式；安全帶系掛裝置；底座；抱箍組件；立桿

0前言

隨著油氣田勘探、開發(fā)的不斷深入,試井和井口維護(hù)作業(yè)已發(fā)展成為相對獨(dú)立的體系。在試井和井口維護(hù)等作業(yè)過程中,井口作業(yè)人員須站在采油氣井口的采油氣樹上進(jìn)行操作。根據(jù)安全要求,井口作業(yè)人員必須系掛安全帶,但目前的采油氣樹未設(shè)計有可將安全帶以“高掛低用”方式進(jìn)行系掛的裝置,井口作業(yè)人員身體上方無固定的“著力點(diǎn)”用于系掛安全帶,導(dǎo)致作業(yè)過程中存在一定安全隱患,安全帶系掛成為制約采油氣井口試井及井口維護(hù)作業(yè)安全操作的難題。

為有效預(yù)防采油氣井口特殊工作場所安全事故的發(fā)生,消除安全隱患,確保井口作業(yè)人員人身安全,針對井口施工作業(yè)時作業(yè)人員無法系掛安全帶的問題,特研發(fā)新型采油氣樹安全帶系掛裝置[1-5]。

1基本原理與結(jié)構(gòu)

該裝置主要由底座、抱箍組件及立桿組成,安裝于采油氣井井口裝置右翼3#、6#閥和9#、11#閥(或者左翼2#、5#閥和8#、10#閥)的聯(lián)接法蘭上。立桿上焊有掛鉤,用于系掛安全帶,滿足試井和井口維護(hù)作業(yè)人員安全帶系掛的要求。通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出,底座和抱箍組件宜采用強(qiáng)度較高的鋼材,保證其受到墜落的沖擊力后不會發(fā)生損壞和變形；而立桿則宜采用延伸性較強(qiáng)的鋼材,保證其受到墜落的沖擊力后不會斷裂。安全帶系掛裝置安裝示意圖見圖1。由圖1可見,安全帶系掛裝置由底座1、抱箍2、抱箍3、立桿4、立桿5、掛鉤6和聯(lián)接節(jié)箍7聯(lián)組成。抱箍2固定在采油氣樹大四通外側(cè)法蘭上,抱箍3固定在采油樹同側(cè)小四通外側(cè)法蘭上,將立桿4插入抱箍2的底座1內(nèi),立桿5穿過抱箍3上的聯(lián)接節(jié)箍7與立桿4聯(lián)接,用頂絲鎖緊,掛鉤6焊接在立桿5上。安裝好安全帶系掛裝置后,使用時將安全帶系掛在掛鉤6上即可實(shí)現(xiàn)系掛功能。安全帶系掛裝置各部件結(jié)構(gòu)見圖2～5。

2安全注意事項

新型安全帶系掛裝置在使用前應(yīng)進(jìn)行完好性檢查,以保證安全使用[6-8]。安全注意事項如下：

1)安全帶掛鉤、調(diào)節(jié)底座、抱箍等焊接接口不能有裂紋、變形、損壞等現(xiàn)象。

2)抱箍、立桿不能有裂紋、變形、損壞等現(xiàn)象。

圖1　安全帶系掛裝置安裝示意圖

圖2　安全帶系掛裝置中抱箍組件及底座結(jié)構(gòu)圖

圖3　安全帶系掛裝置中抱箍結(jié)構(gòu)圖

圖4　安全帶系掛裝置中立桿結(jié)構(gòu)圖

圖5　安全帶系掛裝置中立桿與掛鉤結(jié)構(gòu)圖

3)抱箍橡膠襯墊、固定鉚釘(螺釘)不能有脫落、松動現(xiàn)象。

4)抱箍活頁、銷子完好。

5)抱箍固定螺栓、調(diào)節(jié)底座固定螺栓完好。

6)立桿鎖緊螺栓及立桿2與立桿3聯(lián)接鎖銷等配件齊全、完好。

3使用方法

新型安全帶系掛裝置安裝使用結(jié)構(gòu)見圖6[9],安裝使用實(shí)例見圖7～9。該裝置的具體使用方法為：

1)根據(jù)井口裝置型號選取大小匹配的抱箍,將抱箍1、抱箍2分別套在采油氣樹大四通、小四通外側(cè)法蘭上,適當(dāng)上緊抱箍固定螺栓,松緊度以抱箍能在法蘭上旋轉(zhuǎn)為宜。

2)將立桿1下端插入抱箍1的底座套筒內(nèi),并固定。

3)將立桿3下端插入立桿2上端套筒內(nèi),上緊聯(lián)接鎖銷。

4)將立桿3、立桿2聯(lián)接件穿過抱箍2上的套筒,用繩子拉起,插入立桿1上端套筒內(nèi)。

5)根據(jù)采油氣樹情況,適當(dāng)左右調(diào)節(jié)底座位置,保持立桿與水平面垂直,然后上緊底座固定螺母、抱箍固定螺栓及所有鎖緊螺栓。

6)檢查整個裝置穩(wěn)固情況,確認(rèn)無松動、搖晃等現(xiàn)象后,即可使用。

7)使用時根據(jù)作業(yè)者的位置高度,將安全帶系掛在立桿上適當(dāng)部位的掛鉤上?，F(xiàn)場安裝時,可根據(jù)實(shí)際操作高度考慮只裝立桿3和立桿1或只裝立桿2和立桿1[10-12]。

圖6　新型安全帶系掛裝置安裝使用結(jié)構(gòu)圖

圖7　安全帶系掛裝置在試井作業(yè)中運(yùn)用

圖8　安全帶系掛裝置在井口維護(hù)作業(yè)中運(yùn)用

圖9　底座、抱箍及立桿實(shí)際安裝圖

4新型裝置的特點(diǎn)及設(shè)計亮點(diǎn)

1)結(jié)構(gòu)簡單,體積小,方便運(yùn)輸,易于安裝。該安全帶系掛裝置主要由底座、抱箍組件及立桿三大部件構(gòu)成,無需很大體力搬運(yùn)、安裝、拆卸,且安裝人員能很快掌握其使用方法。

2)抱箍下部設(shè)計有橡膠襯墊,使用中可有效避免損傷井口裝置閥門法蘭處防腐涂層。

3)最大限度地利用了采油氣井口裝置本身的結(jié)構(gòu),合理使用了井口裝置固有閥門之間的法蘭聯(lián)接處作為支撐點(diǎn),將受力平均分配到閥門上。

4)采用可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu),適應(yīng)行強(qiáng)：第一,抱箍直徑可調(diào),以適應(yīng)不同公稱通徑的井口閥門法蘭；第二,安裝位置可調(diào),抱箍既可單獨(dú)安裝在采氣井口裝置的左側(cè)或者右側(cè),也可在井口裝置兩側(cè)同時安裝；第三,立桿高度可調(diào),可根據(jù)不同井口裝置高度,選擇不同長度的立桿組合,組合后可滿足不同工況需求；第四,安全帶掛鉤位置高度可調(diào),以適應(yīng)不同操作者的身高差異；第五,因抱箍設(shè)計寬度大于閥門法蘭寬度,上下兩個抱箍組件如不在一垂直線上,可有一定的左右調(diào)節(jié)幅度。

5)強(qiáng)度高、質(zhì)量輕。底座、抱箍組件應(yīng)采用強(qiáng)度較高的鋼材,保證其受到墜落的沖擊力后不會損壞和變形；立桿則采用延伸性較強(qiáng)的鋼材,采用多節(jié)空心鋼管承插式組合結(jié)構(gòu),保證其受到墜落的沖擊力后不會斷裂。該裝置本體質(zhì)量較輕,便于在井口裝置上的安裝、拆卸[13-15]。

6)安全可靠,應(yīng)用廣泛。該裝置研發(fā)后,先后在60余口不同類型的井口裝置成功試用,試井及井口維護(hù)作業(yè)人員均對該裝置表示滿意。該裝置能夠滿足油氣生產(chǎn)現(xiàn)場額定壓力等級35、70、105、140 MPa,公稱通徑52、65、78、80、103、180 mm的采油氣樹的維護(hù)、測試、安裝調(diào)試等高處作業(yè)時安全帶系掛需求。

5實(shí)現(xiàn)功能和價值

根據(jù)國家對高處作業(yè)勞動保護(hù)的規(guī)定,2 m及2 m以上的高空作業(yè)必須穿戴安全帶,且必須滿足“高掛低用”的使用要求,但目前川渝地區(qū)采油氣樹沒有系掛安全帶的裝置,即使有操作平臺,其高度也無法滿足“高掛低用”的安全帶使用要求。該新型裝置為井口作業(yè)人員提供了安全帶系掛著力點(diǎn),使用時可根據(jù)不同掛靠高度,任意選擇合適的掛靠位置,先將本裝置固定后再與人體安全帶聯(lián)接,可有效提高和保證使用者的人身安全,滿足安全帶“高掛低用”的安全要求,成功解決了生產(chǎn)與安全的矛盾[16-21]。

6結(jié)論

新型采油氣樹安全帶系掛裝置適用于所有井口作業(yè)相關(guān)的作業(yè)過程中,特別是在試井和井口維護(hù)等施工作業(yè)過程中,既方便井口作業(yè)人員的操作,又能確保人員安全,有效解決了現(xiàn)有采油氣樹安全帶無固定“著力點(diǎn)”和井口作業(yè)人員存在一定安全隱患的問題,彌補(bǔ)了行業(yè)空白。目前,該裝置已廣泛應(yīng)用于西南油氣田川西北氣礦各類油氣井試井及井口維護(hù)等井口相關(guān)作業(yè),對石化行業(yè)同類施工安全受控作業(yè)具有借鑒和參考價值。

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收稿日期：2016-01-12

作者簡介：杜江(1981-)，男，四川南充人，工程師，學(xué)士，主要從事油氣田開發(fā)管理工作。

DOI:10.3969/j.issn.1006-5539.2016.03.011