1  停产工作背景

以蓬莱1/3/8/9区综合调整项目中在RUP平台的原油管汇改造为例：

该项目需要在原24寸管道盲端的管帽处增加一个18寸的阀门作为流程接入点。通常的做法是，在原24寸管道盲端的管帽处使用气动锯冷切割，清理管线内壁后在管道内部安装封堵器，打磨管道坡口合格后焊接变径及法兰，安装阀门。但此处管线壁厚为46.02mm。根据ASME B31.3《工艺管道》规范的要求，管线壁厚超过19mm需要进行热处理。如果停产期间进行冷切割、焊接、热处理、无损检测、安装阀门等这一套工序下来，至少需要72小时。由于业主方需要将停产时间控制在48h。为完成这一目标，项目成员在经过现场调研后发现此盲端后续主管连接多片法兰，可以通过拆解法兰接口的方法后整体拆除这段带有管帽的主管。因为改热工作业变为冷工作可以减少焊接时间、热处理时间、无损检测时间，从而大幅减少停产作业时间。因此考虑将原24寸管段沿与其连接的法兰面拆除螺栓后整体移除。同时在陆地预制一个新的24寸并带有18寸变径的新管段。由于重新预制的管段涉及多个原支管法兰的连接，这就要求这段预制材料的尺寸精度要极高才能满足装配要求。同时在现场由于空间位置狭小，安装吊运这段材料要避免磕碰到现场仪表设备等。需要对倒链作用力的方向进行控制才能在“管线丛林”中精准就位。

2  涉及难点与解决方法

2.1  以现场测量结果为依据进行预制准备工作

现场测量的准确性以及组对过程中偏差的控制是重中之重。本次采用全站仪进行测量、参考并对比平台建造图纸资料，最终确定预制尺寸。随着技术进步，近些年还出现了三维扫描技术：将现场实际情况通过专用设备扫描成三维点阵模型，实现“所见即所得”，精度更高效果更好。

根据预制件尺寸制作预制胎位，胎位示意图如图。预制胎位使用H型钢+钢板制作，胎架制作完成后使用全站仪进行测量，尺寸误差要求：法兰水平面平整度误差±1mm；水平法兰间距、竖直法兰间距尺寸误差±1mm；单个法兰面平整度误差不得大于±0.5mm；胎架刚度要满足施工要求。最终在层层工序严格把控后，预制件尺寸外观报检结果合格。

图一：预制图纸                     图二：预制胎架示意

2.2  电阻丝式热处理设备进行热处理时应增加对焊缝的保温措施

由于ASME B31.3最新规定，壁厚超过19mm材料需要进行热处理。而本次24寸管线壁厚46mm，远远超出热处理要求最低壁厚要求，因此需要对焊缝进行热处理。效果最好的热处理应该是使用热处理炉，整体进行热处理。但受限与工期及厂家报价影响，此项目选用电阻丝式热处理设备进行热处理。在热处理升温阶段，施工人员按以往经验使用保温材料包裹焊缝两侧1m距离，热处理升温无法达到设定温度。怀疑温感探头失灵、或因设备内件受尘/受潮致使功率不足。为此，一度更换过探头、进行设备除尘甚至咨询热处理设备厂家设备可能存在的故障问题。后来但使用10寸管线进行热处理进行实验，升温竟然可以达到设定温度。因此排除了热处理设备温感探头失灵及设备加热功率不足的原因。项目组采用保温被将整个管段整体进行全方位覆盖，减少热量发散至空气中。至此，热处理升温阶段温度达到要求。由此确定大尺寸管段散热速率较普通小尺寸焊缝快，是导致无法升温的主要原因。尽可能使用保温将整个管段进行全方位覆盖，减少热量发散至空气中，是电阻式式热处理设备进行大尺寸管件热处理时的正确做法。

2.3  寻求更先进的射线无损检测设备及方法

热处理结束后对管线进行无损检测时，使用常规的便携式射线机功率不足，无法进行探伤。如果申请射线源不仅政府审批手续复杂，且管控风险较高。此时项目组选用了管道爬行器x射线检测工法：在焊道外表面用单张底片绕环焊缝一周固定，打开爬行器电源开关，将爬行器送入管道内部。爬行器在机电系统驱动下在管道内部前进，在外部磁定位系统的控制下，前进到指定位置停止，爬行器根据预定参数进行曝光操作。完成了焊缝的检验工作。

2.4  注意螺栓的紧锢顺序及力矩要求

射线无损检测合格后准备对此管段进行水压试验。在试压阶段法兰面出现渗水现象，将压力完全泄放后进行法兰面及垫片的检查，并未发现法兰密封面存在修饰和径向划痕等缺陷，垫片也不存在松散、翘曲等现象。施工人员承认在大尺寸高磅级的法兰螺栓禁锢中求存在主观意识，并未使用扭矩扳手分三次拧紧就位，认为与平时项目上的法兰禁锢流程一样，也是对称拧紧达到了最终扭矩。这种“日常”做法虽然不算规范，但确实之前试压时并未发生过渗漏的类现象。法兰连接螺栓应对称顺序拧紧，紧固力矩值需要分级进行增加，直到获得最终要求的扭矩，具体的步骤如下：

步骤1：用手带紧螺母，用手动扳手初步紧固，同时要控制好法兰平行度。

步骤2：按 1/3最终力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。

步骤3：按 2/3最终力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。

步骤4：以目标力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。

步骤5：继续以目标力矩值紧固螺栓，采用顺序紧固，最终核实法兰间距以确保一致性。

图三：24寸900磅法兰紧锢顺序

图四：24寸900磅法兰力矩要求

2.5  选用合适的吊装方法

在海洋平台设施改造及运维过程中，受到海上空间狭小、海洋环境的影响。各类钢结构、管道、设备、机具等物料，其尺寸和重量也存在着较大差距，从几十公斤到上百吨，因此如何将这些物料倒运、安装到位，就给吊装施工提出了很高的要求，这就要求在不影响平台正常生产，保证平台设施安全的前提下，完成吊装施工。由于此管段重4.2吨，针对现场工况，倒链因其重量轻便的特点，在物料的平移拖拉、结构组对、管线安装、设备就位等方面发挥着很大的作用。因此项目组采用倒链提升吊装方法进行就位按照。即：

步骤1：在施工前在上方结构上按照就位路径安装6个型钢抱卡，并悬挂6条5T倒链。挂靠高度尽量远离接入点，留出一定的起升空间。

步骤2：在预制管段两端悬挂法兰处捆绑吊带。

步骤3：使用1、2号倒链连接捆绑牢固的吊带，提升管段。（图五）

步骤4：使用3号倒链与2号倒链挂点连接，拉紧并提升3号倒链。（图六）

步骤5：当3号倒链拉力起作用后，缓慢松脱2号倒链，并将2号倒链系挂至1号倒链挂点处。（图七）

步骤6：缓慢拉紧2、3号倒链，同时缓慢放松1号倒链（图八）

步骤7：将4号倒链系挂至3号倒链挂点，收紧4号倒链后将1号倒链脱钩；（图九）

步骤8：当4号倒链拉力起作用后，缓慢松脱3号倒链，并将3号倒链系挂至2号倒链挂点处；（同步骤5）（图十）

步骤9：循环采用步骤5-7倒链接力方式，最终将管段整体就位；

图五                                   图六

图七                                   图八

图九                                   图十

3  结束语

近几年来，随着石油化工行业的快速发展，企业一方面不断追求产量的提升，另一方面不断完善提升生产设施的稳定性，以保证产量的持续提高。这将意味着增加了停产检修的次数。管线停产接入施工是海上平台停产改造项目中占用人力、时间较大的部分，也是管线施工中的难度较大的工作。通过对蓬莱1/3/8/9区综合调整项目中在RUP平台的原油管汇改造的介绍，明确了大尺寸管段停产施工的难点与解决方法。为石油化工行业停产检修作业顺利实施提供参考。

参考文献

[1] 张千东.关于采油平台停产检修安全管理措施的研究[J].化工管理,2019(10):153-154.

[2] 郑松林,韩宁.海洋石油工程吊装管理分析[J].化工设计通讯,2022,48(04):55-57.