随着高炉、转炉、焦炉煤气等二次能源的充分利用，煤气管道开孔作业日益频繁。本文介绍煤气管道不停气开孔技术，可使作业时煤气管道不停气，不影响管道系统正常运转，且施工周期短、成本低、实施效果非常理想，解决了煤气管道开孔作业安全生产难题。
鞍山钢铁集团公司(以下简称鞍钢)拥有高炉、转炉、焦炉几十座，煤气管路千余条，总长度可达300km，遍布鞍钢每个角落，最大直径是西区新2#高炉煤气管道，直径3500mm。最长煤气管道是由厂区新1#高炉到灵山厚板厂输送，全长7km。
如此众多的管道，不可避免要进行管道的维护和保养，特别是要进行煤气管道的改造，即开孔作业。常规的作业方法是：首先在开孔作业管道下方搭设检修作业平台，作业平台须满足相关安全技术要求，其次停煤气，将要进行改造即开孔作业的煤气管道压力为零。关闭煤气管道阀门、堵盲板停止煤气输送。然后进行清扫，将煤气管道内的剩余煤气吹扫干净。一般是用氮气进行吹扫置换。最后是气体检验，看煤气管道中的煤气是否吹扫干净，含氧及一氧化碳的气体含量是否达到作业标准，符合要求之后进行开孔作业。
采用这种停气开孔作业方式，具有安全可靠的特点，但是由于作业时间长，影响面非常广，且作业时所有涉及的煤气管网用户都必须停产，特别是在恢复过程中，煤气管道一旦有空气进入，极易造成爆炸着火事故的发生。
煤气管道带压开孔施工
由于煤气管道众多，经常进行各种作业，鞍钢设备检修协力中心经过学习、研究，逐步探索出不停煤气、带压开孔技术。
不停煤气带压开孔工艺要求是水平开孔、配合开孔用闸阀手轮水平放置，利用法兰O型密封圈进行端面密封。
管道带压开孔是指在密闭状态下，以机械切削方式在运行管道上加工出圆形孔的一种作业技术。当在役管线需要加装支管时，可采用管道带压开孔技术完成，既不影响管线的正常输送，又能保证安全、高效、环保的完成新旧管线的连接工作。
管道在不停产带压的情况下加接旁路、三通等施工工艺，首先在管道焊接法兰短节，然后在法兰上面加公斤压力合适的闸阀，要求阀门同心，通径；就绪后将阀门完全打开，在上面用螺栓连接开孔钻机，按照操作规程进行开孔，开孔完毕后，将刀具提至连箱，同时将切割下的管材套料带出，关闭阀门，开启放气阀，拆下钻机进行旁支的连接。
管道开孔作业条件
管道开孔作业适用管径为Ф50~Ф1600的钢制管道，开孔直径为DN30~DN1600。适用介质包括油、天然气、水、乙烯、煤气、中质油、航油等无强腐蚀性的介质，管道介质温度：-30℃~+350℃，管线运行压力：0~15MPa
在开工前，技术人员先要进行施工技术交底，让作业人员熟悉施工步骤、技术标准、质量标准、安全管理要求、施工重点，以确保施工顺利进行；施工人员熟悉现场，了解煤气管道开孔的特殊要求，掌握开孔设备的主要技术参数和使用性能；机具的检查，确认完好方可使用；平台搭建的高度应满足开孔机安装和施工要求，台面要保证大于2m×3m，搭设牢固，设有斜梯，便于上下及发生意外时的救助；平台搭建的承重能力不低于1000kg。施工时，先连接电源交流380V、20A，然后依次进行工作台搭建、接管法兰安装、阀门安装、开孔设备安装、钻孔切削、阀门关闭、开孔设备拆除、法兰盲板安装、工作台拆除的工序。
技术要求
首先开孔部位要尽量避开管道焊缝，除去管道表面油污、底漆，正确测量管线壁厚，满足施焊最小壁厚要求，尽量避开管道的严重腐蚀区域。接管与煤气管道的焊接人员必须由具有焊接操作资格的人员进行焊接，焊接时不得焊穿，采用间断焊接，对主管焊接处采用内外焊接。保证端正的垂直和平面度，保证密封性能良好，焊接结束后四周以钢筋加固。接管上法兰的焊接应保证法兰端面与主管道外壁最高点的距离不大于150mm。法兰与阀门中间要安放密封垫，密封垫和连接螺栓要符合煤气压力要求。钻孔设备在使用、安装前要进行试运转；设备钻削行程是否符合作业要求；配件、备件及安装的专用工具是否齐全。由于开孔设备安装支撑点主要由主管和短管承担，确保精度应在开孔机底座部增加支撑点稳固开孔机。开孔刀具的回转中心线应和法兰短管同心，开钻时要采用点动以确认同心度且无卡阻现象，方可进行下步作业。切削过程的加工面为弧面，切削为断续切削，要求刀具接触主管面的力度必须均匀，以免折刀。开孔切削后，退出主机主轴及刀具的同时要关闭阀门。然后对设备、辅助设施依次拆除。严格控制施工过程中的切削热，以免发生温度过高损坏刀具，造成不安全隐患。
相关人员职责
作业申请人
作业申请人是现场作业负责人，要严格执行标准程序，从提出作业申请，办理作业许可证，识别作业风险，熟悉作业内容，协调落实作业安全措施，到组织现场安全交底与培训，组织实施作业，每一步骤都要对作业安全措施的有效性和可靠性负责。
作业批准人
清楚作业过程中可能存在的危险，评估作业过程中可能发生的条件变化，清楚安全控制措施，确认安全措施落实情况，并有权批准和取消作业。
作业人员
持有经审批有效的高处作业许可证才可进行高处作业。要了解作业内容、地点、时间、要求、熟知作业过程中的危害及控制措施，并严格按照许可证规定的内容作业，在安全措施未落实时，有权拒绝作业，作业过程中如发现情况异常或感到身体不适，应告知作业负责人，并迅速撤离现场。
作业监护人
熟悉作业区域的环境、工艺情况，处理异常情况，核实安全措施落实情况，进行监督检查，发现安全措施不完善，暂停作业，制止作业人员的违章行为，发生紧急情况，启动应急预案。
应用成果
目前，鞍钢设备检修协力中心进行煤气管道带压开孔作业近百次。最大管￠3500mm，是化工厂焦炉进入主管网的煤气管道，如果利用先停气、后作业的作业方法，工期是56h，直接影响炼钢、热轧带钢厂等6家生产单位停产32h，造成经济损失约100万元。现在，采用这项新工艺，对煤气管道进行不停气带压开孔作业，作业时间仅为5.5h，开孔费用4.5万元，比传统作业方法减少了经济损失。煤气管道带压开孔作业，可以对煤气管段进行维修、抢险、加接旁通管线、更换或加设阀门仪表、更换管段、站区改造等、特别是那些压力高、易燃易爆、有毒有害的液态或气态介质的输送管线进行作业，在环保、安全、节能、经济效益等方面都具有显著的优越性，具有很好的应用价值。
