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浅述工业动火防护方法

 概述〔1〕
     在石油生产设备设施的建设安装和检修过程中，常常需要动火的作业，为了保证动火作业安全，现场工程技术人员和施工人员依据作业流程及设备设施防护的不同需要，先后创造发明了防护盲板、防护接地、加装管道扫线接口和绝缘螺栓防护等防护方法。经过多年的不断改善和应用施行证实，这些方法有效地保证了动火作业安全。现简要介绍它们的结构、用途和适用范围，以便探讨交流油田动火安全方法，为油田施工单位进行动火作业提供技术参照。

防护盲板〔2〕
    1 工业动火防护盲板结构和安装位置
     工业动火防护盲板是指用石棉板〔或其它绝缘材料〕或金属板制成的防护板，隔离于被防护位置法兰之间，使其处于安全隔离状态，保证动火安全。防护盲板按用途分为石棉盲板〔或其他绝缘材料的盲板〕和金属盲板。
    2 石棉防护盲板的用途和使用方法
     石棉防护盲板主要应用于隔离动火一方与不动火一方隔离静电、电焊机杂散电流和可燃气体，保证动火方的安全。但石棉防护盲板承受力较小，它适宜加在管线法兰之间和容器与管线及闸门与管线连接的法兰之间〔见图1加石棉盲板示意图〕。
    3 金属防护盲板的用途和使用方法
     金属盲板主要应用于隔离动火一方与不动火一方的防护，防止在动火管线可能着火放炮时，保证动火安全，这种防护盲板可承受较大的压力。金属防护盲板一般加在管线与管线或容器与管线及闸门与管线连接的法兰之间，见图2加金属盲板示意图。

     图1 加石棉盲板示意图
     注：1——动火线；2——石棉盲板；3——闸门；4——油罐

     图2 加金属盲板示意图
     注：1——动火管线；2——金属盲板；3——阀门；4——容器
    4 石棉盲板与金属盲板合用的用途和使用方法
     石棉盲板与金属盲板合用，主要应用于动火一方与不动火一方的安全隔离，防护因静电、电焊机杂散电流和有可能着火放炮的状况，保证动火安全，这种防护有以上两种盲板的特点，加的位置同上述两种盲板相同。见图3加金属和石棉盲板示意图。

     图3 加金属和石棉盲板示意图
     注：1——金属盲板；2——石棉盲板；3——法兰

防护接地〔3〕
    1 防护接地的概念
     工业动火中的防护接地是指为防止被动火设备因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线，把杂散电流引入大地，是保证动火作业安全的一种常用措施。杂散电流是指沿非规定通路流动的电流。电焊机杂散电流是其中的一类。由于人们对它的流动范围缺乏深入的研究，不清楚杂散电流的流动范围和危害程度因此，防护接地线的准确防护范围有待我们今后进一步研究探讨。
    2 接地线的结构
     接地线用扁钢或钢筋制成长杆形，一头呈扁锥状或圆锥状，便于打入地下。接地线选用扁钢时截面积不小于48mm2，扁钢厚主不小于4mm；接地线选用圆钢时，其直径不小于8mm。
    3 接地线的安装与接地电阻
     选好装设接地线的位置，将接地线用榔头打入地下，接地线埋入深度不得小于0.6m；接地线与动火管线或设备的连接应用螺栓连接或气焊焊接，严禁用电焊焊接。接地电阻应≤10Ω。
     假设接地电阻过大可对埋设接地线的土壤浇水增湿。动火接地线见图4动火接地线示意图。

     图4 动火接地线示意图
     注：1——接地线；2——管线；3——石棉盲板；4——闸门；5——大地；6——油罐；7——动火点
 加装管道扫线接口〔4〕  
    1 加装管道扫线接口的概念
     管道扫线接口是指在管道上设置的可控制通向管道内的接口。这种接口既可以用于管道的排空，又可以利用此接口输入气体或液体对管道进行扫线。这样的扫线接口有的是在建造流程时设置上的。但有时因工程改造需要和动火安全需要加装扫线接口，依据现场的安全状况有两种装法。
    2 焊接式扫线接口的结构
     在管道上可以用气焊或电焊焊接扫线接口的，按下述方式设置焊接式扫线接口。焊接式扫线接口由下短节、控制闸门和上短节组成〔如图5焊接式扫线接口示意图〕，下短节用气焊或电焊焊在管道上面，管道泄至常压后用手电钻在下短节孔中打通管道的孔，然后装上控制闸门和上短节。
    3 卡子式扫线接口
     不能在管道上用气焊或电焊焊接扫线接口的，按下述方式设置卡子式扫线接口。卡子式扫线接口由管线接口卡子、卡子胶垫、固定卡子螺栓、下短节、控制闸门和上短节组成。下短节焊接在打好孔的管线接口卡子上，控制闸门装在下短节上，上短节装在控制闸门上。管道泄至常压后，用手电钻在管道上方打通管壁，再把带孔的胶垫放在管道上，然后把卡子式扫线接口放在管道上，用固定卡子螺栓固定牢固。见图6卡子式扫线接口示意图。

     图5 焊接式扫线接口示意图

   注：1——下短节；2——控制闸门；3——上短节；4——管道

     图6 卡子式扫线接口示意图
     注：1——下短节；2——控制闸门；3——上短节；4——管线接口卡子；5——管道；6——固定卡子螺栓

绝缘螺栓防护〔5〕
     绝缘螺栓防护是指用强度较高的绝缘材料制成螺栓，应用于管线法兰与容器法兰之间加绝缘盲板的临时固定，以隔离管线与容器法兰的电焊杂散电流通路，保证动火安全。绝缘螺栓防护的应用见图7。

     图7 用绝缘螺栓临时固定的连接法兰
     注：1——动火焊接管线；2——绝缘螺栓；3——绝缘盲板；4——法兰；5——接容器
     从图中可知，改换管线与阀门法兰固定连接，不同意有静电通过两法兰到容器，采纳的办法可在两法兰之间加绝缘盲板。当改换管线动火焊接时，改换管线法兰与阀门法兰连接必须用螺栓连接固定，如果用金属螺栓，则静电和电焊机杂散电流通过螺栓流向容器，因此采纳绝缘螺栓防护，以保证动火安全。

结束语〔6〕
     〔1〕石棉防护盲板和金属盲板都是应用于隔离动火一方与不动火一方的防护。两种盲板合用，既解决承受压力小问题，又可以隔断杂散电流。
     〔2〕防止被动火设备因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线，把杂散电流引入大地，保证动火作业安全。由于人们对它的流动范围缺乏深入的研究，不清楚杂散电流的流动范围和危害程度，因此，防护接地线的准确防护范围有待我们今后进一步进行研究探讨。
     〔3〕焊接式扫线接口用气焊或电焊焊在管道上面，卡子式扫线接口放在管道上，用固定卡子螺栓固定牢固，两种方法都解决了加装扫线接口问题，可依据作业现场状况选用。
     〔4〕绝缘螺栓防护应用于管线法兰与容器法兰之间加绝缘盲板的临时固定，以隔离管线与容器法兰的电焊杂散电流通路，保证动火安全。