王智勇，朱澧，程隆，胡雙，韓齊森

（海洋石油工程股份有限公司，天津，300452）

與新建油氣設(shè)施的合金管線安裝不同，在役平臺的合金管線接入，在考慮焊接時惰氣保護(hù)的同時，還要考慮原管線中殘余的油氣給焊接工作帶來的安全隱患，本文著重介紹了合金管線接入焊接在不同情況下焊接方法以及在實(shí)踐中的應(yīng)用。

1 合金管線的接入焊接方法

在役合金管線接入焊接可根據(jù)現(xiàn)場情況的不同，選擇不同方法。 常見的情況包括兩種：1）接入點(diǎn)位置為法蘭連接；2） 為直接焊接。 以下針對這兩種不同的情況進(jìn)行簡單介紹。

1．1 合金管線改造位置為法蘭連接

這種情況算是改造中比較常見的情況。 在設(shè)計(jì)階段考慮到施工的便利性，在接入位置增加了法蘭。 原有管線可以選擇使用冷切割的方式進(jìn)行切割、打磨、與待焊法蘭進(jìn)行組對。 焊接前需要在原有管線內(nèi)加入管線封堵器，將焊接位置與原管線隔離。 使用膠帶將法蘭口進(jìn)行封堵，使法蘭和接口位置管線形成一個封閉的腔室。 使用軟管從法蘭膠帶密封位置穿入并充入惰性氣體，以保證惰性氣體能夠充滿整個焊接區(qū)域且充分排開氧氣。 在檢測腔室內(nèi)排出的氣體氧氣含量為0 后，即可進(jìn)行焊接。 焊接完成后，將法蘭口封堵的膠帶移除， 并從法蘭口取出封堵器。 對焊道進(jìn)行NDT（無損檢驗(yàn)）檢測后，安裝新管線。具體方法如圖1 所示。

圖1 改造位置為法蘭連接焊接方法示意圖

該方法優(yōu)點(diǎn):該方法操作簡便，封堵器封堵管線的情況下， 可以保證充惰性氣體腔室的嚴(yán)密性，保證焊接質(zhì)量。 方法缺點(diǎn)：在設(shè)計(jì)階段需要考慮施工便利性， 管線連接方式需要使用法蘭連接，增加了材料成本。

1．2 合金管線改造接入位置為焊接

這種情況在改造設(shè)計(jì)階段可能受空間限制或其他因素， 無法在接入位置設(shè)計(jì)為法蘭連接，只能進(jìn)行堆焊接入。 這種情況在實(shí)踐當(dāng)中，我們運(yùn)用過兩種方法，以下做一個簡單介紹。

1．2．1 使用充氣隔離裝置進(jìn)行隔離并充惰性氣體焊接

管線隔離置換后，使用冷切割方式將管線切開并打磨， 將充氣隔離裝置裝置進(jìn)行預(yù)充氣，充氣至90%左右大小后（能裝入原管線切不滑落為準(zhǔn)）裝入原管道內(nèi)。 將對焊三通組對就位，同時將充氣隔離裝置的充氣軟管、拉取鋼絲從三通支路一側(cè)穿出，就緒后對三通進(jìn)行點(diǎn)焊定位。 將三通支路出口位置使用膠帶封口，并設(shè)置出氣口。 對充氣隔離裝置進(jìn)行充氣，充氣壓力需要要在最大允許壓力以下，以防止充氣壓力過大。充氣隔離裝置壓力到達(dá)設(shè)定值后，氣體會從氣體溢出管溢出，并充滿整個待焊部位腔室。 使用含氧分析儀反復(fù)測試排氣管排出的氣體，待含氧量為0 時，開始焊接。 焊接完成，待管線完全冷卻，將充氣隔離裝置進(jìn)行放氣并使用拉取鋼絲將其從管線內(nèi)拖出。 NDT 檢驗(yàn)合格后，安裝新管線。 方法如圖2 所示。

圖2 使用充氣隔離裝置焊接示意圖

1．2．2 使用粘接水溶紙進(jìn)行隔離并充惰性氣體焊接

管線隔離置換后，使用冷切割方式將管線切開并打磨，將水溶紙裁切至合適的大?。ㄐ璐笥诠芫€外徑）并粘貼至原管線焊道位置下方。 將對焊三通組對就位， 就緒后對三通進(jìn)行點(diǎn)焊定位。將三通支路出口位置使用膠帶封口，并設(shè)置出氣口。 使用含氧分析儀反復(fù)測試排氣管排出的氣體，待含氧量為0 時，開始焊接。 焊接完成，待管線完全冷卻，對焊道進(jìn)行NDT 檢測，并安裝新管線。 水溶紙會在管線整體沖洗和水壓測試過程中溶于水，無需取出。 方法如圖3 所示。

圖3 使用充氣隔離裝置焊接示意圖

兩種方法各有優(yōu)點(diǎn)，方法1 施工便捷、可反復(fù)使用，且在不能用水清洗的管線上，更能體現(xiàn)出優(yōu)勢。 方法2 成本低，操作簡單。

2 合金管線接入焊接應(yīng)用介紹

在實(shí)施過的中東某在役平臺的改造過程中，就用到了提到的使用隔離充氣裝置的方法，進(jìn)行合金管線接入的焊接。 簡單介紹如下：改造接入的原合金管線為28 寸，新接入的管線為12 寸。 需要將原有28 寸管線使用冷切割的方式切開， 并焊接28×12 寸三通。 由于該位置空間受限，無法設(shè)計(jì)為法蘭連接形式，所以只能使用風(fēng)險更高的對焊接入。

對管線切割后，對充氣隔離裝置進(jìn)行預(yù)充氣后，將充氣隔離裝置放入28 寸原管線內(nèi)，并連接好充氣軟管，如圖4 所示。 將三通進(jìn)行組對焊接，并粘貼膠帶、預(yù)留排氣軟管。 待排氣口含氧量為0，即可進(jìn)行焊接。 焊接完成，拆除充氣隔離裝置，對焊道進(jìn)行NDT 檢驗(yàn)，如圖5 所示。

圖4 充氣隔離裝置安裝

圖5 焊接完成狀態(tài)

3 結(jié)語

在役合金管線接入焊接工作考慮其質(zhì)量以及安全的風(fēng)險控制， 在項(xiàng)目運(yùn)行中做為高危工作， 需要編制專項(xiàng)方案且通過專家審查后方可實(shí)施。 本文著重介紹了兩種情況下的三種合金管線焊接接入方法，并通過實(shí)踐證明，該方法可以在風(fēng)險可控的前提下，保證焊接質(zhì)量，提高施工效率。