摘要：在役海洋老旧石油平台由于生产的需要，经常会对生产工艺流程进行扩容改造，施工过程经常会遇到新老流程的接入，而大管径薄壁管线的接入一直是施工过程的重难点。国外某施工项目创新性地采用砂轮机切割、充气隔离坝隔离焊接辅助黄金焊口检验的技术，完成了一条28英寸(1英寸=2.54厘米)薄壁管线的接入，该方法避免了使用大量氮气对原管线进行惰化，且隔离坝的使用大大减少了管线吹扫和清洗工作量，提高了焊接安全性，减少了相应的停产工期，从而节省项目成本，为提前恢复投产创造了有利条件。
关键词：海洋石油平台;维修改造;大管径管线;接入点
0引言
本文针对海洋石油老旧平台改造的特点，依托于中东地区某老平台改造项目，在平台扩容改造施工过程中，需要对平台上现有的28英寸(1英寸=2.54厘米)薄壁不锈钢火炬系统管线进行切割，切割隔离后焊接接入28英寸×12英寸三通作为新管线的接入点，从而完成新安装管线与原流程的对接，为后续同类型的施工过程提供借鉴和参考。
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1方案的选择
在役平台管线改造与常规的新建平台相比，常常受到现场施工空间、生产管线、管内残余气体的影响，需采取非常规的技术或方案才能更好地完成改造工作。
在该项目中，有一条28英寸薄壁不锈钢火炬系统管线需要在弯头上方切割，并且在切割位置焊接接入28英寸×12英寸的三通，从而实现新增管线与平台原有管线的连接。对于接入点的操作，可以选择便携式不锈钢管挖孔式马鞍孔切割，即等离子火焰切割，该方法是一种快速便捷的切割方式，等离子火焰切割机由于设备小，只相当于便携式行李箱大小，且容易操作，被广泛应用于不锈钢管线的切割。
考虑到该平台已建成投产30年，设备设施老化严重、危险气体泄漏时有发生，即使管线停产后管内残余的气体浓度也很高，且需要接入的管线两端没有阀门可以隔断，即使经过管线的隔离、惰化以及清洗后也很难保证管壁内无残余的可燃物。
因此，要在已经生产30年的28英寸薄壁管线上采用火焰切割焊接存在很大风险，切割焊接过程产生的火花极容易引起火灾。由于施工位置的空间限制，常规的气动锯因其体积较大，现场没有足够的操作空间，操作起来不方便，容易因为操作不当而对管线造成伤害。鉴于此种情况，施工技术团队提出了使用砂轮机切割不锈钢管线，然后采用新型隔离坝组合的技术方案，确保管线切割与接入工作的安全高效[1]。
2施工过程
首先，基于现场管线接入点确定焊接位置，固定要切割管线的两端防止应力释放产生位移。划线标记后采用砂轮机首先打磨表层，利用钻头钻一个小孔检测管线内危险气体浓度，同时在管线远端利用鼓风机通风，在管内浓度降低后，继续利用砂轮机沿管周均匀切割，直至切割完成。切割完成后，利用新型隔离坝封堵管线切割处，该隔离坝采用防火耐高温橡胶材质，设计选型满足28英寸管线密封要求，且放气后能通过12英寸管口取出。隔离坝充气后确保封堵严密及压力稳定，静置一段时间发现无残余气体漏出、密封效果好。
由于管径大、管壁薄，管线组对采用焊接限位块 与对口器综合使用，在组对过程中逐渐微调管口圆周度，确保组对偏差在规定范围内。组对完成后进行打底焊接，焊接过程中需使用气体探测器实时监测焊接位置危险气体浓度，并观察隔离坝状态。由于该位置属于黄金焊口(即指焊接过程中，不需要做试压的一部分焊口，如管道和设备直接连接、新系统与老系统连接的焊口)，作为海洋石油平台改造特有的焊口类型，黄金焊口无法进行水压试验，需通过特殊检验方式替代。
由于该焊口管径大、管壁薄，项目组采取了分层RT检验的方式，打底完成后进行第1次RT检验，并继续填充第2层和第3层，每层焊接完毕后再次进行RT检验，3次检验均一次性合格。该焊口由于在役管线管径大、管壁薄、管内存在危险气体，且施工空间狭窄，人与及设备可操作空间极小，原计划采用焊接牛腿固定气动锯以及管线氮气吹扫等方式进行切割和焊接，如采用此种方案停产工期为10天。通过砂轮机切割与新型隔离坝联合使用的技术方案，从切割到检验完成仅用了3天时间，大大缩短了停产施工工期[3]。
3主要创新点
3.1不锈钢薄壁大管径管线冷切割技术由于平台改造的特殊性，管线切割接入位置空间较小，选择砂轮机切割不仅能够随时调整切割点，确保管线切割位置的精确，还能有效控制管线的元周度变形量，切割中首先钻一个小孔检测管内危险气体情况，在切割过程中要实时监测，一旦浓度超标随时停止。
3.228英寸三通组对圆度调整技术28英寸薄壁管线从中间切割后由于应力释放会产生一定的变形，项目组人员在施工前充分考虑到该因素，提前用倒链固定管线两端，在切割过程中均匀切割。切割完成后组对时通过焊接限位块与对口器综合使用，微调接口圆度，确保了管线组对偏差在规定范围内。
3.3新型隔离坝封堵应用技术平台管线为28英寸不锈钢火炬管线，两端无截止阀门，且管内含有残余危险气体。为了保证焊接质量和施工安全，首次利用新型隔离坝作为隔离工具，该工具采用防火橡胶制作，通过充气将气囊在管线接入点两端的隔离部位充满进行封堵，焊接完成后放气，通过新接入的三通取出，有效地确保了管内无危险气体。
4结语
该技术成功高效地完成了平台在役管线的切割和接入，充气型隔离坝的首次应用隔离了焊接位置的危险气体，保证了施工安全。由与该接入方式属于黄金焊口，需要进行3次RT作业，再加上管径大、壁厚薄、管内含有危险气体，因此原计划工期为10天。采用该技术后，避免了危险气体影响，加快了切割机焊接效率，仅3天便完成了全部工作，节省了工期及成本，对于同类型的海洋石油老平台改造工作具有一定的参考意义。
参考文献：
[1]王超.工艺管线接入点改造方式解析[J].科技创新导报，2019(34)：32，34.
[2]朱澧，孙道青，崔荣帅，等.氦氮试验在油气平台改造中的应用与接入点位置检漏的解决方案[J].中国石油和化工标准与质量，2019(17)：181-182.
[3]万青霖，万树峰，王京翠.海洋石油生产平台改造项目的设计与管理[J].化工机械，2015(3)：436-437，449.
作者：张海波，李凯，刘恕平
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