大慶油田工程建設(shè)有限公司油建公司

水切割技術(shù)應(yīng)用于油田動(dòng)火施工

苗立春大慶油田工程建設(shè)有限公司油建公司

將普通的水經(jīng)過壓力系統(tǒng)增壓后所產(chǎn)生的高能量水流通過一個(gè)極細(xì)的噴嘴，以每秒近千米的速度噴射出水流進(jìn)行切割，這種切割方式稱為水切割。在施工中由于含油（氣、污水）的儲(chǔ)罐中易燃易爆介質(zhì)濃度較高，直接采用火焰切割非常危險(xiǎn)，一般是先清除容器內(nèi)殘余介質(zhì)，動(dòng)火前需檢測(cè)可燃介質(zhì)濃度，檢測(cè)合格后方可施工。油田地面建設(shè)中含油（氣、污水）管道的拆除切割通常采用無火花切割器，利用便攜式水刀可以在管道內(nèi)流有可燃介質(zhì)的情況下快速將管道切斷，且坡口成形效果好，不需打磨就可直接進(jìn)行后續(xù)的焊接工作。

水切割；火焰切割；便攜式水刀；儲(chǔ)罐；管道

1 水切割設(shè)備

將普通的水經(jīng)過壓力系統(tǒng)增壓后所產(chǎn)生的高能量水流通過一個(gè)極細(xì)的噴嘴，以每秒近千米的速度噴射出水流進(jìn)行切割，這種切割方式稱為水切割，又稱水射流切割。水切割的可切割范圍廣，可以切割絕大部分材料。

為了便于油田施工，可采用便攜式水刀。便攜式水刀切割技術(shù)采用水和磨料同時(shí)加壓的方式，增壓后的水和磨料同時(shí)在割槍嘴噴出。便攜式水切割設(shè)備根據(jù)動(dòng)力不同分為：①燃油式驅(qū)動(dòng)系列，采用汽油機(jī)或柴油機(jī)為動(dòng)力，適合在野外作業(yè)；②電機(jī)驅(qū)動(dòng)系列，采用動(dòng)力電機(jī)為驅(qū)動(dòng)源，適合各種有電源的場(chǎng)合；③利用外部動(dòng)力系列，可利用各種動(dòng)力源模塊化組合，如利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力配載于各種車輛上面，可采用工、礦企業(yè)自有液壓源提供動(dòng)力實(shí)施切割。

便攜式水刀與傳統(tǒng)的切割方式相比，主要的優(yōu)勢(shì)在于無明火、安全環(huán)保，切割效率可與火焰切割相媲美，便攜式水刀切割10mm的鋼板切割速度在40 mm/min，其切割工件精度介于0.1～0.25 mm之間。

2 在油田地面建設(shè)中的應(yīng)用

2.1含油（氣、污水）儲(chǔ)罐拆除

在施工中由于含油（氣、污水）的儲(chǔ)罐中易燃易爆介質(zhì)濃度較高，直接采用火焰切割非常危險(xiǎn)，一般是先清除容器內(nèi)殘余介質(zhì)，動(dòng)火前需檢測(cè)可燃介質(zhì)濃度，檢測(cè)合格后方可施工。當(dāng)采用水刀切割時(shí)，無需考慮容器內(nèi)可燃介質(zhì)濃度，可根據(jù)施工要求直接進(jìn)行切割作業(yè)，安全可靠。由于在施工過程中省略可燃?xì)怏w的檢測(cè)和排除等諸多環(huán)節(jié)，且水刀切割速度與火焰切割相當(dāng)，因此有效地提高了施工效率。在拆除過程中可直接利用水刀切割臨時(shí)進(jìn)出口以方便操作人員進(jìn)入容器內(nèi)作業(yè)，拆除罐內(nèi)附件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，可以選擇燃油驅(qū)動(dòng)或者電力驅(qū)動(dòng)，以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下施工作業(yè)。在冀東油田儲(chǔ)罐拆除施工中，利用便攜式水切割設(shè)備，在2 000m3污水沉降罐罐內(nèi)污油未清除的情況下，成功完成罐頂部位兩次開孔作業(yè)。

2.2 含油（氣、污水）管道切割

油田地面建設(shè)中含油（氣、污水）管道的拆除切割通常采用無火花切割器，但是管道切割器的局限性大且切割效率較低。利用便攜式水刀可以在管道內(nèi)流有可燃介質(zhì)的情況下快速將管道切斷，且坡口成形效果好，不需打磨就可直接進(jìn)行后續(xù)的焊接工作。此外水刀切割設(shè)備作為射流裝置，還可以噴射高壓熱水（80℃以下），可對(duì)儲(chǔ)罐（或管道）內(nèi)壁殘留的介質(zhì)（如污油、凝結(jié)蠟等）進(jìn)行清洗，方便施工作業(yè)，降低施工成本。

3 結(jié)語

水刀這種切割工具，作為油田地面產(chǎn)能建設(shè)中的新成員，它的出現(xiàn)從一定程度上解決了油田中危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)的難題，有效地保證了施工作業(yè)人員的人身安全，并提高了施工效率，減少了環(huán)境污染。便攜式水刀由于其靈活多變的操作方式，可以適應(yīng)油田地面產(chǎn)能建設(shè)的復(fù)雜性，可以在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.065