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石化企業(yè)帶壓開孔作業(yè)的風險與對策

文檔作者：歐陽興文檔來源：中國石油化工股份有限公司茂名分公司		點擊數：	更新時間： 2020年11月19日
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石油化工安全環(huán)保技術
2011年第27卷第5期 PETR0CHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
事故分析與預防
石化企業(yè)帶壓開孔作業(yè)的風險與對策
歐陽興
(中國石油化工股份有限公司茂名分公司，廣東茂名 525011)
摘要：介紹了目前石化企業(yè)進行帶壓開孔作業(yè)的現狀，進行帶壓開孔作業(yè)的一般程序，
結合近年來在石化企業(yè)帶壓開孔作業(yè)過程中發(fā)生的兩起事故，分析了帶壓開孔作業(yè)帶來的安
全風險，提出相應的安全防范對策。
關鍵詞：石化 帶壓開孔風險對策
石化企業(yè)具有易燃易爆，有毒有害，高溫高
壓，連續(xù)生產等特點。在石化裝置運行過程中，
有時會遇到工藝上要求進行支管銜接或閥門更
換，但是卻不能停產的情況。因為一旦停產勢必
給企業(yè)及其企業(yè)下游相關單位造成相當大的損
失。近些年來，部分企業(yè)在不停止介質傳輸的情
況下，通過帶壓開孔作業(yè)處理生產中遇到的問
題，其中包括在瓦斯傳輸管線、原油及成品油管
線，酸性介質管線等進行帶壓開孔作業(yè)，取得了
一定的效果，但與之帶來的安全風險也突顯出
來，事故事件時有發(fā)生，給企業(yè)的安全生產帶來
了較大的影響。
1 石化企業(yè)帶壓開孔作業(yè)現狀
石化企業(yè)中的帶壓開孔作業(yè)一般是指在有壓
力條件下對傳輸有可燃、可爆、有毒物料的塔、
罐、容器、閥門、設備、管線等外壁進行的焊
接、開(鉆)孔的作業(yè)，具體包括帶壓焊接、開
孔、開孑L封堵作業(yè)等內容。在生產設備、工藝管
線不停止傳輸的情況下，帶壓開孑L操作過程是通
過一種專用鉆床，配以連箱和刀具，與夾板閥、
法蘭堵塞配套，采取相應措施，進行帶壓開孔的
作業(yè)。當在役管線需要加裝支管時，可采用在管
道帶壓開旁路孔的技術完成。管道開旁路孔時首
先在管道焊接法蘭短節(jié)，然后在法蘭上安裝壓力
等級合適的閘閥，要求閥門同心、通徑；就位后
將閥門完全打開，在上面用螺栓連接開孔鉆機，
按照操作規(guī)程進行開孔。開孔完畢后，將刀具提
至連箱，同時將切割下的管材套料帶出，關閉閥
門，拆下鉆機進行旁支的連接。
2 帶壓開孑L作業(yè)的一般工作程序
2．1 對開孔設備進行測厚、材質鑒定
生產單位根據工藝要求對帶壓開孑L作業(yè)點周
圍進行測厚，判斷其材質。當生產單位不能確定
材質時須做材質鑒定。
2．2 對施工作業(yè)進行危害識別和風險評價
生產單位組織有關專業(yè)技術人員對帶壓開孔
作業(yè)進行危害識別和風險評價，根據評價結果制
定相應的風險防范、控制措施和事故應急預案。
2．3 進行安全技術交底
帶壓開孔工程作業(yè)前，生產單位必須對帶壓
開孔作業(yè)現場施工人員進行安全技術交底，內容
包括：
(1)帶壓開孔作業(yè)設備管線的介質壓力、溫
度及危險特性。
(2)帶壓開孔作業(yè)設備管線的操作參數和工
藝生產特點。
(3)帶壓開孔作業(yè)點周圍存在的危險源情況，
以及風險評價情況。
(4)安全通道、安全注意事項、救援救護方
收稿日期：2011—03—20。
作者簡介：歐陽興，男，畢業(yè)于茂名學院化工過程與
工藝專業(yè)，從事煉化安全管理及煉油安全監(jiān)督管理
工作，注冊安全工程師。E—mail： 13929715670
@ 139．corn
石油化工安全環(huán)保技術 2011年第27卷第5期
法和必須穿戴的勞動保護用品等。
生產單位告知施工單位作業(yè)過程中可能產生
的風險。施工單位根據現場交底，組織施工人員
結合施工作業(yè)環(huán)境開展危害識別和風險評價
工作。
2．4 編寫帶壓作業(yè)施工方案
施工單位結合現場交底情況及工作危害識別
和風險評價結果制訂相應的安全措施，編寫帶壓
作業(yè)施工方案。
2．5 開具相關作業(yè)許可證進行作業(yè)
(1)生產單位對施工人員進行安全教育，提
出作業(yè)注意事項，到現場落實相應安全措施后，
開具相關作業(yè)許可證。
(2)生產單位及施工單位按照施工方案及許
可證要求落實相關安全措施。
2．6 施工單位實施帶壓作業(yè)。
在帶壓作業(yè)過程中，生產單位指定監(jiān)護人在
現場跟蹤監(jiān)護，帶壓開孔作業(yè)完工后進行驗收。
3 帶壓開孔作業(yè)存在的風險
3．1 帶壓焊接時燒穿設備引發(fā)火災爆炸事故
帶壓開孔操作時，在線焊接是安全操作的關
鍵技術之一，原因有3個。(1)由于設備內有介
質的存在，其特性(流速、壓力、溫度等)會對整
個在線焊接過程的安全性產生很大影響，如在高
溫下，管道或設備的材料可能會暫時失去其強
度，在介質壓力作用下就可能引起燒穿。(2)管
內流動的介質會引起熱損失，從而加速冷卻，在
碳當量較高的材料中，會導致由于熱影響區(qū)硬度
的增加而引起的氫致開裂。(3)焊接作業(yè)時，焊
接電流過大易造成設備焊穿。這些都是操作過程
中比較難于控制的環(huán)節(jié)，若操作失控均可能造成
事故發(fā)生。
事故案例一：2010年l0月21日，某煉化
企業(yè)在系統(tǒng)管廊進行管線帶壓焊接作業(yè)過程中，
發(fā)生閃燃，7名施工人員受傷，其中4人重傷。
造成這起事故的主要原因是帶壓開孔機中心鉆
鉆頭與桶刀之間間距設置不當。當時作業(yè)人員
使用帶壓開孔機在中心鉆穿透上部管壁、桶刀
將上部管壁割出馬鞍形后，繼續(xù)使用手輪旋轉
進刀，切削行程超過管道直徑，中心鉆將下部
管壁鉆開，僅留有l(wèi)～2 mlTl的管壁，導致介質
泄漏。施工人員在蠟油管線(作業(yè)時管線內介質
是輕柴油)泄漏后，又私自決定對漏點進行帶壓
焊接堵漏，后在焊接螺紋短管過程中，由于管
內介質受熱，管壁薄弱處開裂，導致輕柴油閃
燃。這起事故雖然不是發(fā)生在開孔之前的帶壓
焊接作業(yè)，但從另一個側面反映出帶壓焊接時
若對管線厚度，焊接電流等因素控制不當，也
容易造成事故。
3．2 帶壓開孔機操作不當引發(fā)火災爆炸事故
帶壓開孔機的結構并非很復雜，主要是由中
心鉆刀、桶刀、聯(lián)接盤、刀座、電機及手輪等組
成，但由于是在帶有一定壓力及在易燃易爆介質
的工況下運行，往往會由于開孔機存在缺陷引起
事故。
事故案例二：2008年4月8日，某施工單位
在對裂解裝置沖洗油管線(100℃，1．5 MPa)進行
帶壓開孔作業(yè)時，完成開孑L后，作業(yè)人員在取刀
具時管線內介質突然噴出，現場作業(yè)的4名承包
商員工被燙傷，其中1人搶救無效死亡。造成這
起事故的主要原因是施工單位在開孔刀具退出過
程中，出現刀具難以退出的情況。為便于刀具退
出，施工作業(yè)負責人徐某在未與生產車間及監(jiān)護
人員做任何溝通，也未采取任何措施的情況下，
擅自指揮其作業(yè)人員將開孔機上的密封壓蓋螺栓
擰松，直至螺栓基本松盡時(1顆螺栓余2扣，另
一顆余3扣)，因螺紋無法承受管線內的壓力，
密封壓蓋和盤根被沖開崩出，管線內溫度為
100℃ 、壓力為1．5 MPa的沖洗油立即噴出，導
致事故發(fā)生。
事故案例一，案例二均表明若在帶壓開孔過
程中，對帶壓開孔機操作過程不當，或事先準備
不充分，容易造成事故。
4 預防帶壓開子L作業(yè)風險的對策
4．1 盡量減少帶壓開孔作業(yè)
石化企業(yè)的帶壓開孔作業(yè)是屬于高風險作
業(yè)，在生產過程中停車開孔對效益損失較少，或
能創(chuàng)造條件停車或局部停車處理的開孔作業(yè)要停
車處理后進行。對確因生產需要而又沒有條件停
車或局部停車處理的設備、管線才實施帶壓開孔
作、I 。
蠢 歐陽興．石化企業(yè)帶壓開孔作業(yè)的風險與對策 努
4．2 帶壓開孔作業(yè)前須滿足相應條件
(1)帶壓開孔作業(yè)須在設備、管線內部處于
正壓狀態(tài)下進行，但設備、管線的內部壓力須
小于帶壓開孑L機具的額定壓力，當設備、管線
內壓力高對安全帶來的不可控因素增多，一般
在作業(yè)時不得超過4．0 MPa，此外當設備、管線
內處于負壓狀態(tài)時，嚴禁在其外部帶壓開孔
作業(yè)。
(2)設備、管線內介質為易燃易爆氣體時，
須確保其濃度不在爆炸極限范圍內，介質中的氧
含量不得超過1％(v／v)，當無法確認介質濃度和
氧含量時，必須安排采樣分析。環(huán)氧乙烷、氫氣
系統(tǒng)禁止帶壓開孔作業(yè)。
(3)為防止設備焊穿，焊接的設備、管線的
厚度一般要大于或等于4．5 mm時(對于高壓、超
高壓設備則嚴格執(zhí)行相關規(guī)定)，才允許進行帶
壓開孔作業(yè)。
(4)常壓儲罐帶壓焊接、開孑L作業(yè)，須在儲
罐液面500 mm以下的位置進行。嚴禁在儲罐的
液面下500 mm以內(含儲罐氣相)的部位從事帶
壓焊接、開孔作業(yè)。
4．3 帶壓開孔機必須完好
作業(yè)前，施工單位必須對開孔機進行檢查，
如果帶壓開孔機沒有在線壓力試驗接口，則帶壓
開孔作業(yè)前施工單位須對所用的開孔機具進行密
封性耐壓試驗，試驗壓力不得低于開孔設備額定
工作壓力，開孑L機檢驗合格后要貼上檢驗合格標
志牌。
4．4 帶壓開孔作業(yè)過程嚴格控制
(1)帶壓焊接須由持有特種作業(yè)操作證資
質、有帶壓焊接工作經驗的焊工按規(guī)范要求
進行
(2)焊工進行帶壓補焊、焊接時，在保證焊
接質量的前提下，要盡量減少焊機的電流，焊機
的電流一般應控制在不高于90安培，防止燒穿。
(3)開孔前，若帶壓開孔機有在線壓力試驗
接口，有條件對短管與開孑L機具的連接處進行氣
密檢查的，施工單位須安排氣密檢查，氣密壓力
不得低于開孔對象操作壓力的1．25倍，試壓介質
不得有害于作業(yè)安全，原則上應選用氮氣。
(4)當帶壓作業(yè)條件發(fā)生改變或施工單位不
按施工方案施工時，監(jiān)護人應立即制止帶壓
作業(yè)。
(5)當帶壓作業(yè)條件發(fā)生改變或施工單位按
施工方案施工遇到困難，需要改變原施工方案
時，生產單位和施工單位必須重新進行危害辨識
和風險評價，制訂變更方案。
(6)作業(yè)過程中，作業(yè)人員嚴禁松動機具密
封、法蘭等部位的連接螺栓(絲)。
4．5 把好新安裝設備管線的驗收關
對帶壓開孔新安裝的管線、法蘭、閥門須滿
足原設備、管線的材質和其設計壓力、溫度要
求，并按規(guī)范要求進行驗收。
4．6 做好帶壓開孔作業(yè)期間的應急管理
(1)帶壓作業(yè)前，生產單位及施工單位相關
作業(yè)人員必須熟悉相關應急預案內容，必要時進
行演練。
(2)高處帶壓開孔作業(yè)時，作業(yè)點應搭建足
夠牢固寬敞并至少有兩個逃生安全通道的作業(yè)平
臺，以便應急時能及時逃生。
(3)現場準備好足夠的消防器材，必要時安
排消防車到現場待命。
(4)對作業(yè)區(qū)域拉好警戒線，無關人員嚴禁
進入。
(上接第16頁)
總之，推行實施遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)是石油化
工工程建設企業(yè)在傳統(tǒng)的安全監(jiān)管模式基礎上的
創(chuàng)新，為真實、客觀、動態(tài)實時地了解掌握現場
施工和安全管理狀態(tài)提供了有效的手段，隨著網
絡信息技術和3G技術的提高和普及以及系統(tǒng)功
能不斷完善和使用經驗的不斷積累，遠程監(jiān)控系
統(tǒng)將在施工現場管理中的應用會越來越廣泛和深
入，也必然會帶來施工現場安全管理新模式，為
全面提升施工現場安全管理水平扮演越來越重要
的角色。

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