文章主要以绥中36-1油田二期调整老平台设施改造工作为例，从实施带压开孔的必要性、施工步骤以及带压开孔技术优势来阐述带压开孔作业这一技术在海洋石油平台上的实际应用，也为今后進行类似工作做一借鉴。
标签： 海洋石油平台；管线和容器；带压开孔；焊接工艺；不停产；安全环保；节约人力资源 带压开孔技术是一种安全、环保、经济、高效的在役管线维修抢修技术，适用于原油、成品油、化工介质、天然气等多种介质管线的正常维修改造和突发事故的抢修。本篇就以绥中36-1油田二期调整老平台设施改造工作为例，将从实施带压开孔的必要性、施工步骤以及带压开孔技术优势来阐述带压开孔作业这一技术在海洋石油平台上的实际应用，也为今后进行类似工作做一借鉴。
绥中36-1CEP平台是绥中36-1油田的中心平台，在本次设施改造工作中共有三个接入点需要实施带压开孔施工，分别是新流程与WHPG平台来油管线对接、新流程与WHPH平台来油管线对接、新流程与闭排管线对接。
一、什么是带压开孔
带压开孔就是在管道和容器上制造接口的一种方法，开孔时管道和容器处于承压或使用状态下，通过带压开孔作业可增加分支管道，用于输入或输出物料、设置温度探头监测点、为设备（封堵设备）提供连接点。带压开孔装置是在不停产情况下开孔接点，适用于除氧气以外的任何介质以及不同直径的各类管道。 二、老平台改造的实际困难与实施带压开孔的必要性
老平台改造中的一个基本要求就是尽量不停产，CEP平台既是一座担负将整个油田合格原油稳定输往陆地处理厂的枢纽平台，又是一座为周边几座井口采油平台提供电力、通讯支持的平台，停产（复产）牵涉关联平台多，工作量大，不确定性风险大，严重影响原油产量，在不能通过优化设计和现场工艺隔离来完成流程对接的时候，就需要利用带压开孔技术来完成新、老流程的对接。
三、带压开孔作业主要施工步骤
1.开孔准备
1）车间实验：
开孔所用开孔机、阀门、接合器均要进行液压试验，试验压力为开孔点所在管段实际运行压力加1.0Mpa，（即P+1.0Mpa），保压30分钟无泄漏为合格。
2）开孔点上下固定
H平台来油管线需在开孔点上下1000mm的距离进行固定，固定结构与平台相连以消除震动。
3）管线打磨
●用测厚仪在需开孔位置进行多点测厚，每一点所测厚度减薄量不得小于原管线壁厚的10%；
●用钢丝刷或砂轮片打磨管线外壁，清除管线上的防腐层，露出金属光泽。
4）焊接开孔短节、包式三通
●确定开孔短节、包式三通焊接位置，做好现场马克标注。
●将开孔短节、包式三通点焊在管壁上，正法兰面，螺孔跨中组对；
●实行断续焊，每1/8周停止焊接待冷却后继续焊接。
●接管完毕冷却24小时后，对所有焊缝进行MT探伤检测。
5）开孔机就位安装
●开孔机的地面检查：检查开孔机的丝杆及传动机构是否灵活，开孔机上的放空阀应关闭；选定与开孔直径相应的开孔接合器、刀具及刀具结合器同开孔钻机连接，并检查筒刀、中心钻及U形环是否完好，顺时针转动手轮，将筒刀提到最高位置。
●连接开孔阀门，使开孔阀门处在全开的位置。
●对开孔阀门、短节、三通及联箱进行水压试验。
●将开孔机吊装到阀门上，均匀拧紧法兰螺栓，水平开孔时要在驱动端进行固定。
●依次将阀门、接合器和开孔机安装就位后整体再次进行密闭性试验，充气介质采用氮气，
7公斤压力置换，使用测爆仪监控排空阀，至测爆仪显示氧气含量为5%以下时，确认管内空气全部排出。确认各环节无误后实施下部工序。
2.开孔作业
1）利用摇把将开孔机主轴伸出，在中心钻钻尖接触到管顶后，退回1/2圈，啮合离合器，启动液压站，利用动力装置进行开孔作业，直至开孔作业完成。
在进行开孔作业时，需测量筒刀由初始位置到开孔完毕位置（包括清根）所要移动的距离。测量尺寸分别为：
●中心钻距开孔结合器法兰面的距离A。
●阀门法兰上端面到管顶的距离（包括垫片）B。
●切削距离C。
●中心钻钻尖距筒刀刀齿的距离T。
●A+B+C+T即为开孔总行程。
2）开孔操作时，从中心钻开始对管壁进行切削，直至孔开通为止，孔开通后，将丝杆转到最低位置，反复转动几次进行验证，以保证鞍形切板完全被切下。
3.拆卸带压开孔机程序
1）开孔切削作业完毕后，将开孔机筒刀及切割下来的鞍形切板提入开孔机接合器内并关闭阀门。
2）检查阀门法兰、大盖等密封位置无泄漏。
3）打开开孔机接合器上的阀门，放掉开孔机接合器内的介质压力，拆除开孔机，开孔作业完毕。
四、带压开孔的技术要求
1.开孔作业点的选取，开孔作业点应选择在直管段上。开孔部位应尽量避开管线的焊道上，当无法避开时，需要对开孔刀要切削部位的焊道进行适量打磨工作。开孔刀中心钻不应落在焊缝上。开孔点的管道圆度误差不得超过所开孔管道外径1%。
2.管道流速要求，开孔管件焊接时，根据SY/T6150.1-2011钢制管道封堵技术规程第1部分塞式筒式封堵第6.2.2条规定：管道内液体流速不应大于5m/s，气体流速不应大于10m/s。本次3个开孔点流速在施工时需要与平台协调降低管线内流速，使之符合规程的要求。
3.开孔时铁削的处理，利用筒刀里的高强磁铁把大部分铁削吸出，但还是有部分铁屑随流体带走，开孔结束后要及时清理滤器，及时将剩余铁屑从滤器中清除。如果开孔点后有调节阀的，在开孔施工前与平台商量将调节阀在开孔时段改为走旁通，防止铁屑阻塞、刮伤调节阀。4.带压开孔的焊接工艺要求
1）开孔短节、包式三通焊接采用氩弧焊打底、手把焊包面。
2）底层焊缝的焊接需要氩弧打底的结构：在工作压力>64kg/cm2或T>450℃汽、水管道，再热管道，冷却水及润滑油，调速油管道，不銹钢管道，主汽，再热蒸汽主管道上的疏水管道及合金管道氩弧打底需进行充氩保护。
3）充填层及表面层焊接，以手工手把焊接为宜。
4）δ>4mm的工件采用多层焊。
油田阀门5）坡口宽度大于四倍焊条直径时采用多道焊。
6）每道焊道的宽度为3-4倍的焊条直径，平均每层焊层的厚度等于所用焊条的直径，最大值≯3d焊条。
7）各层道间的焊渣应严格清理，避免缺陷产生，底层焊缝经检查合格后应及时进行充填焊。
8）多层多道焊的焊接顺序应合理安排，尽可能减少焊接顺序不合理造成的焊接应力。
9）各层道焊接电流的选择，依据IH=（30—50）d选择，d为焊条直径，单位为mm，IH为焊接电流，单位为安培，以在正常焊接速度下能形成并保持良好的椭圆开熔池为宜，严禁采用过大的焊接电流焊接而产生焊缝过烧，劣化焊缝质量，IH不得低于20d，防止出现未熔合缺陷，保证焊缝成型和焊接质量，针对此次开孔点焊接电流应控制在IH=88-128A。
10）焊接操作中严格控制焊缝形状系数，保证B/H=1.5左右，否则焊缝质量差，成型不好。
11）多层多道焊缝的接头应相互错开10—20mm，收弧时应填满熔池，接头应叠压5—10mm。
12）焊条、焊丝的选用应按照《WPS》的要求进行选购。
13）沿管壁纵向焊接时，应避免焊条垂直于管道的环向应力。
14）管线焊接前要开坡口，V型坡口角度以30°为宜，单V型坡口角度为45°。
15）焊条、焊丝的选用
●焊条的直径选择，必须是在保证操作工艺性良好，成型美观，保证焊接质量的前提下尽可能选择较大直径的焊条，对于承压管道的多层焊，各层分别选用?2.4、3.2mm焊条。
●焊丝规格选用：TIG-J50 Φ2.4mm
16）对于压力管道的不停输焊接，焊接时允许的最高压力可按下式计算。
式中：
P—允许施焊的管道压力，MPa；
σs—管材的最小屈服极限，MPa；
t—焊接处管道实际璧厚，mm；
C—因受热引起的壁厚修正量，即熔池深度（通常取2.4mm），mm；
D—管道外径，mm；
F—安全系数（天然气、成品油管道取0.6；天然气、煤气管道取0.5）。
经测算，4寸/sch80管线允许施焊的管道压力12.97Mpa；14寸/sch40管线允许施焊的管道压力4.8Mpa；10寸/sch40管线允许施焊的管道压力6.03MPa。本次三个开孔点操作压力均小于允许施焊的管道压力，符合要求。
17）包式三通的焊接、安装要求
●焊接的准备措施。
管道焊工应根据SY 0401-98或SY 0402-2000规定的工艺进行焊接，焊接工艺应符合这些标准。
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