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SY／T 6554-2019 石油工业带压开孔作业安全规程.pdf

图3审核实施带压开孔作业适宜性的流程示例

5.3.2带压开孔作业的授权与审核

GB/T 33596-2017 船舶电气装置 船用和海上设施用电力、控制、仪表和通信电缆绝缘和护套材料5.4实施带压开孔作业的危害评估及风险消减

带压开孔作业与正常“动火作业”具有不同的风险因素，其危害评估至少应考虑以下内容： 焊接过程中，焊接穿孔的可能性及必要的应急停产准备。 个人灼伤危害。 潜在急性健康危害。 潜在慢性健康危害。 有毒物质。 易燃液体、蒸汽、固体或粉尘。 可燃材料。 必要时，应根据GBZ2.1和GBZ2.2的规定值分析确定作业过程中的化学有害因素和物理因素 只业性接触量，如超过规定值，应制订风险消减措施。

5.5带压开孔作业程序实施

带压开孔作业前，应满足下述条件 带压开孔作业过程中，有专业技术人员、安全员全程在场。 确定作业区域并做好标记。

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图4/授权进行带压开孔的决策过程示例

金属厚度已经验证，并对可能影响正确焊接的金属缺陷进行了评价和认可。 已编制监控和控制工艺参数的计划，作业在规定限值范围内进行。 应急预案准备到位。 已对易燃蒸气、氧气和有毒空气污染物进行测试。 对相关盛装易燃介质管道本体和储罐接地电阻进行检测合格。 已评估潜在安全和健康危害，提供必要的个人防护用品。 已经获得动火作业批准。 已配备必要的消防器材。 已设置警告标志和围栏。 在紧急情况下隔离作业区的程序已准备到位。 人员已培训并熟知作业程序及相应设备的使用及位置。 完成表A.1第一大项的签署。

5.5.2焊接和焊缝检查

5.5.2.1焊接作业要求

焊接作业是带压开孔作业的第一步，应符合下述要求：

焊接前完成表A.1第二大项的签署。 制定有本次作业的焊接规程（要求见5.5.2.2）。 焊工资格符合规程要求。 配件能够正确就位和支撑，避免带压开孔机未对准的情况发生。 应根据施工环境对施工区域采取必要的防护。

5.5.2.2带压开孔焊接注意事项

5.5.2.2.1总则

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在焊接作业时，需要注意烧穿和裂纹两个问题。烧穿是指部分根焊缝被熔穿 2014中的9.3.7.1）。焊缝冷却速度过快将产生一个淬硬的、对裂纹敏感的结构而导致裂纹。冷却速度 过快可由管道和设备内介质快速流动带走热量而造成。 X 在焊接期间，为防止在用管道或设备过热和烧穿，应考虑对热传输进行评价，以确定热输人量 及相应的焊接参数。同时也应对预计的焊缝冷却速率进行评价，以确定生成无裂纹的焊缝（和热影响 区）所需的热输人量。 在含有夹层或其他缺陷的部位上进行不停产焊接时，宜进行工程评价。必须对被焊接或带压开孔 的容器或管线进行检查，以确保壁厚合适并且没有缺陷。为减少烧穿的危险，金属的厚度宜适合所涉 及的压力和温度要求，以便能安全地支撑带压开孔机、设备和人员， 焊接应根据被焊金属材料的化学成分和机械性能确定。焊接材料、带压开孔管件的理化性能必须 与被焊设备或带压开孔的理化性能相适应。例如，通常建议采用低氢焊条来减少焊接裂纹的问题。对 干高抗拉强度钢，可能需要

5.5.2.2.2防烧穿

为避免过热或烧穿，应根据类似管道，设备的焊接经验，通过热传输的分析来制定焊接规程。为 降低烧穿的可能性，对厚度小于6.4mm的设备或管道系统，第一个焊道应使用2.4mm（常用规格 2.5mm）或更小直径的焊条来限制热输人量。如果金属的厚度不超过12.7mm，随后的焊道焊接应使 用3.2mm或更小直径的焊条（注意：使用低热输人水平可能增加高碳当量材料发生裂缝的危险性）； 对于壁厚超过12.7mm的设备或管道，烧穿不是主要问题，可以使用较大直径焊条。 在有可能发生烧穿的地方，应注意避免使用过大的焊接电流。在许多情况下，在高碳当量零部件 上进行焊接时，优先采用低氢焊条来降低烧穿和开裂的可能性。应避免采用熔透焊条，以尽量降低烧 穿的可能性。

.2.3管道内介质的流动

金属厚度小于6.4mm的带压开孔，适当地流动可以降低危险情况发生的可能性。当保持流动时，由 于金属温度升高而产生的液体过热、烧穿及流体在封闭系统内产生热膨胀的可能性是较小的。但是，过 快的流动又可能增大焊缝的冷却速率和裂纹产生的可能性。所以，当焊接时，最好是既要避免过低的流 速，同时也要避免过高的流速。需要的最小流速是在降低烧穿的危险和产生裂纹的可能性之间来权衡。 对于厚度为6.4mm～12.7mm的金属，流动也会增加焊缝冷却速度和开裂风险。尽量降低流速可 降低开裂风险和烧穿风险。气体流速不应大于10m/s，液体流速5m/s。 对于厚度超过12.7mm的金属，流量对焊缝冷却速度和烧穿风险的影响可以忽略不计。 在某些情况下，如在火炬管线中进行焊接或带压开孔作业时，可能发生流量不足或中断，从而在 煌接作业过程中生成易燃混合物。在这些情况下，需用蒸汽、惰性气体或饱和烃类气体吹扫或冲洗管

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线，避免形成易燃混合物。

5.5.2.2.4金属厚度

管道或设备的母材厚度必须能支撑新的连接和带压开孔机。否则，可能需要对带压开孔机增加 加强圈板或附加支撑。母材严禁有夹层、氢脆或应力腐蚀裂纹。必须对可能影响焊缝质量的缺陷做出 评价。 应在书面文件中对工件的最小母材厚度的要求加以说明。4.8mm是大多数焊接和带压开孔所推 荐的最小母材厚度。为预防烧穿，实际的母材最小厚度为强度所需厚度加上一个安全厚度（通常是 2.4mm）。当符合冶金和压力限制要求时，也可采用不同于推荐值的壁厚

5.5.2.2.5配件

用到的机械或焊接配件，例如焊接出口管件、短节、三通、鞍座和接管等，应选择合适的配件 进行连接。配件尺寸应与带压开孔机相匹配，以便带压开孔机的刀具在其行程限度内有足够的穿透深 度，并且在取回刀具和切片时，不能影响闻门的关闭

5.5.2.2.6焊后热处理（PWHT)

不宜对带压开孔管道进行焊后热处理，若执行焊后热处理，应审核此作业，以确定潜在火源，并 提供适当的许可和程序

5.5.2.2.7金属温度

5.5.2.2.8焊接与带压开孔连接规程

5.5.2.2.9管道与设备内介质

企业宜根据管道材质和直径、管道内介质的危险性（压力、物性等）规定动火作业等级，确定审 批和监护级别。 不应在包含下述物质的管道或设备上进行焊接和带压开孔作业： 接近或处于易燃易爆范围内的蒸气和空气或蒸气和氧的混合物：因焊接的灼热可能导致蒸气 混合物进入爆炸极限范围，同时焊接或随后进行的带压开孔可提供火源，

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氧气或富氧空气：氧气可能会使气体混合物变得易燃，并对焊接的母材产生影响。 压缩空气：除非已知压缩空气中不含润滑油残留物等易燃和可燃物。 氢：除非进行了相应的工程评价。在作业过程中，碳和铁素体合金钢很容易发生高温氢脆。 因此，必须确保设备在所涉及特殊钢材的纳尔逊（NELSON）曲线范围内操作。 热敏型化学反应材料：如过氧化物、氯或可能因焊接产生的热急剧分解或变成有害物质的其 他化学品。工程评估应确定动火作业温度及此温度是否会引起化学反应。 苛性碱、胺类、酸类（例如氢氟酸）：这些助剂可能导致焊缝区或热影响区产生裂纹。 乙烯等一些不饱和烃：这些烃类可能会因焊接造成的高温发生热分解，在管壁、设备壁上产 生局部热点而导致管道、设备失效。

5.5.2.3焊缝检查

焊接完成后检查所有附件的焊缝情况： 切割前完成表A.1第三大项的签署。 在带压开孔机安装前，建议使用渗透、超声波或磁粉进行检查。 在第一层焊接完成后，如果要进行焊缝检查，应将残渣及其他物质彻底清扫干净。 检测不能代替水压或气压试验。 注：如果确定对连接件予以加强，可能需要在安装加强圈前对管口进行压力试验。

5.5.3使用带压开孔机

5.5.3.1需考虑事项

使用带压开孔机需考虑事项： 带压开孔机符合特定工作场所的防爆要求。 带压开孔机额定工作压力与温度范围适合在线管道或设备的压力和温度。 带压开孔机密封材料应与管道或容器内的介质相匹配。 钻头或切割器的材料应能有效地穿透被开孔管道或容器的金属。 带压开孔机应能承受在作业期间施于其上的机械应力。 如果带压开孔机拆除不顺利，如从运行管道中取出钻头或摘取开孔的切片不顺利，无法关闭 开孔闸门，则留在该位置上的时间要额外延长。 在进行带压开孔前，认真检查带压开孔机、刀具和定向钻头，以确保它们处于完好的工况。

5.5.3.2带压开孔机安装

安装带压开孔机时应符合下列事项： 切割前完成表A.1第三大项的签署。 严格执行带压开孔机安全操作规程。 用于带压开孔的阀门应为全开式通径阀门，尺寸和等级合适、金属成分匹配，安装前应按照 GB/T26480要求对阀座的密封性进行试验。 在安装时，阀门需与管口对正。 操纵钻杆通过阀门开口时应确保切割器不被卡住。 切割器的行程能够确保带压开孔在尺寸极限范围内完成，使切割在切割器或定向钻头到达所 接管线、设备的对边前停止，并且保证切下来的切片取出而不影响带压开孔阀门关闭。 确保开孔机泄压阀无渗漏、无堵塞。 应确保能安全泄压及处理机器内积聚的物料

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5.5.4焊接和带压开孔机检测

在开始切割前，应检测焊接连接件和带压开孔机。检测项目如下： 切割前完成表A.1第四大项的签署。 检验螺栓、填料、密封螺母及所有分支管线的紧密性，以防泄漏。 如果管线或容器当前的温度允许，宜根据相应的规范进行水压试压或氮气试压；需考虑金属 的温度以防脆裂；试验压力至少等于拟开孔管线或容器的工作压力，但不宜超过当前内部工 作压力的10%，以避免管线或容器壁的损坏；但是如果在通常测试条件下可能导致管线或容 器壁的损坏，则试验压力可以降低。 如果因为温度的原因不能水压试压，则应使用氮气试验

一旦作业开始，宜不间断地进行，直到带压开孔完成并且关闭了阀闪。要求为： 通常可通过手动曲柄阻力的减小或驱动马达的加速来判断切割是否已完成，也可以依靠测量 进刀深度判断是否完成。 钻杆的缩回和关闭阀门应根据操作规程或制造商的说明书来进行；如果切片丢失，不要试图 用带压开孔机将其取回。如果必需将切片找回，可能需要关掉设备、打开管线。 当作业完成时（开孔闸门完全关闭后），应打开在开孔机连接箱上的放空阀门，放空卸压为 零再进行拆除（放空介质应妥善回收处理）。N 作业完成后，监护人员现场监护至少30min，以确认带压开孔作业未留下任何安全隐患（当 时若是不连接流程，可以加装盲板封堵

现场专业技术人员及安全员应现场检查，做到管道设备不渗不漏，现场清理干净，确认无误后， 完成表A.1第五大项的签署。

6.1在储罐或容器上进行的带压开孔和焊接作

6.1.1未制订防止易燃蒸气、可燃气体、有毒有害气体进人焊接区的控制措施，未对焊接区进行易燃蒸气、 可燃气体、有毒有害气体浓度检测，不应进行焊接作业。如焊接区检测到以上危险气体，应立即停止作业。 6.1.2不应在有双层壁或玻璃、聚合物或合金包层等内衬的管道和容器上进行焊接或带压开孔作业。 6.1.3不得在浮顶罐浮顶上进行的焊接或带压开孔作业。 6.1.4常压储罐焊接或带压开孔作业的危害包括但不限于： 储罐排气，蒸气进人焊接作业区。 储罐内产品液位升高或溢流。 常压储罐上进行焊接或带压开孔作业时，储罐中的液位应维持在作业区至少1m以上处，且 宜保证液位在最高液位的三分之二及以上。 6.1.5未经检验和分析，不应在液面以上或在容器外表面上进行焊接和带压开孔作业，应采用下述预 防措施： 容器中的压力应始终维持在作业分析中认为可接受的范围

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容器中的蒸气处在燃烧极限范围之外。 不得在与蒸气空间接触而没有吸热的金属上施焊。 在可能的情况下，储罐应静止，无流体流入或流出。 常压储罐的液位自动测量值应通过手动液位计验证，保证其精确性。 应采取充分的预防措施，以防止焊接作业过程中烧穿储罐或容器。

6.2涉及有限空间的焊接或带压开孔作业

对于有限空间内进行的带压开孔或焊接， 保证 的畅通。进人30mn内，应对有限空 间内氧气、易燃气体、有毒空气污染物进行检测，并取得相应的作业许可证，必要时应采取强制通风 措施和提供呼吸防护设备。 工作过程中，至少每1h进行一次气体检测，中途停工1h以上，重新进入前应重新检测，以确保 空气质量保持在容许的安全水平内

6.3在设备和阀门上游进行的带压开孔作业

应避免在旋转设备或自动控制阀上游边界进行带压开孔作业，除非用过滤器或分离器对这些 行保护以防止切削。

6.4油井的带压开孔作业

在井口盲板或套管短接侧壁上进行开孔作业主要目的是确认井筒内压力。所选用开孔机必须满足 承受井筒内高压，同时满足井筒放空的要求。 开孔机承受压力的选定：依据同区块地层压力测算出井口压力，按测算压力的1.5倍进行设计开 孔机的承受压力。 视井口情况开孔阀门可通过焊接在井口盲板上的卡箍头连接（如图5所示）或通过卡瓦密封所带 的卡箍头连接（如图6所示），需要在开孔阀门上面设置一个四通装置SJ/T 11459.2.2.5-2016 液晶显示器件 第2-2-5部分：电视机用彩色矩阵液晶显示模块详细规范，下端与开孔阀门连接，上端 与开孔机连接，两侧各安装一个阀门，一个安装压力表，一个准备放空使用。 井筒带压开孔设备及放喷管线的安装、试压均应符合SY/T6690的规定

图5井筒带压开孔设备井口部分（焊接）

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图6井筒带压开孔设备井口部分（卡瓦连接）

SY/T 6554—2019附录A（规范性附录）带压开孔检查表为了有序地完成带压开孔操作，可用检查表进行提示，特殊的工作情况可能规定了更多的预备步骤。这个检查表应作为工作记录保存，见表A.1。表A.1带压开孔作业检查表地点时间工作内容编制人《是否存在步骤序号检查内容检查人X符合问题审核/遵守带压开孔机制造商的操作说明书，以确保带压开孔机具有适合本作业的压力、温度额定值和足够的切割器行程是否已评估拟带压开孔或焊接管线或容器的介质及审核MSDS中的健2康危害，以确保程序适宜3管线或容器中的介质在加热条件下是否稳定4是否选择合适的连接件拟安装的法兰、螺栓、垫圈、管道和阀门是否符合带压开孔管线或容5器规范6是否制定符合带压开孔作业要求的焊接规程7是否已获得批准的工作许可（如动火、临时用电、有限空间许可等）8是否已对阀门试压×9是否已在管线或设备上对带压开孔的确切位置进行了确认和标记作业10拟带压开孔的区域是否位于流体流动的管线上、储罐或容器液位以下前是否对拟焊接区域进行了厚度检查，并确保无焊缝、夹层或其他材料11缺陷12若发现有夹层或缺陷，是否进行全面的工程评价，以确定是否以及如何继续作业13是否已确定管线或容器的材质情况，且此材质情况是否与连接件兼容焊接和带压开孔区能否支撑带压开孔机的重量，是否对带压开孔机和14支管有合适的牵引或支撑15是否有足够的空间安装带压开孔机和通过阀门取出切割器16是否有足够的空间通过阀门缩回切割器和切片17带压开孔配件的长度是否合适并与带压开孔机操作相匹配18是否已在带压开孔区进行了氧气、可燃气体和有毒气体的测试19是否已指定安全监护人员并明确职责，并已提供相应的应急设备13

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[1]GB/T28055—2011钢制管道带压封堵技术规范 [2]SY/T6515—2010露天热表面引燃液态烃类及其蒸气的风险评价 [3]TSG D0001—2009 压力管道安全技术监察规程 工业管道

SL/T 792-2020 水工建筑物地基处理设计规范610—s9 L/XS