長輸管道換管搶修作業(yè)工藝研究

孫艷彬　朱奕霖

【摘要】在天然氣長輸管道行業(yè)中，換管搶修施工是重要的環(huán)節(jié)之一。因此，與之有關(guān)的工作人員應(yīng)綜合斟酌安全、環(huán)境、經(jīng)濟等條件，選擇最合適的方案；同時，還要采用適合的施工技術(shù)，以達到提高搶修水平的效果。因此，本文對長輸管道換管搶修施工方法的問題進行了探討，以期為同行提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】長輸管道；搶修；換管施工

某地的天然氣管道尺寸為Φ426mm×7mm。設(shè)計的壓力是4.0Mpa，某日因為當?shù)氐木用裨谧鳂I(yè)帶上盲目的取土，造成了管道在小范圍出現(xiàn)嚴重變形，部分的受損管道凹陷程度較嚴重，直接影響了管道的安全運行。

為保證管道安全平穩(wěn)輸氣，需及時對變形管進行換管搶修施工。

1.施工方案分析

目前，常用的換管方式為停輸換管搶修技術(shù)和不停輸帶壓封堵?lián)Q管技術(shù)兩種。所謂的停輸換管搶修技術(shù)是把待作業(yè)管段的天然氣放空，再對作業(yè)管道進行了氮氣完全置換之后，實施搶修作業(yè)。這種施工的方法對于高壓管道的搶修風險比較小，對設(shè)備和施工技術(shù)要求比較低，但是作業(yè)時間長，可能因為管道的停輸對下游用戶供氣造成影響，同時也會損失大量的天然氣。不停輸換管法時間短，整個施工過程是在管線不停輸?shù)那闆r下進行操作的，不影響對下游用戶的正常供氣，同時又避免因為作業(yè)的管道天然氣的放空造成的浪費，但是這種施工的方法對于設(shè)備和技術(shù)的要求較高，在施工過程中具有一定的風險。在施工作業(yè)完成以后，管道還留有其他的管件，給施工的防腐作業(yè)帶來了很大的不便，同時也會留下安全隱患。根據(jù)兩種作業(yè)方法在實際應(yīng)用中的效果，現(xiàn)就最常用的停輸換管搶修技術(shù)進行深入的探討。

2.關(guān)于停輸換管法的介紹

停輸換管作業(yè)需對管道內(nèi)天然氣完全放空、氮氣完全置換、施工現(xiàn)場打孔檢測合格后方可施工。作業(yè)管段放空、氮氣置換的同時開挖作業(yè)管溝并預(yù)制新更換管道，做好現(xiàn)場的各項準備工作。現(xiàn)場施工結(jié)束，待作業(yè)管段自然冷卻后需對焊口進行探傷，確認拍片結(jié)果合格后方可對作業(yè)管道進行天然氣，同時置換對作業(yè)管道進行防腐、回填。

2.1作業(yè)管段放空

首先應(yīng)該關(guān)閉作業(yè)管道上下游場站或閥室線路截斷閥，開啟干線放空閥對作業(yè)管段內(nèi)天然氣進行完全放空，同時在放空立管處點火，通過放空閥控制火焰大小，火焰以不擾民為原則。當壓力表顯示為零時更換小量程壓力表，當放空火焰熄滅或呈微弱狀態(tài)時認為放空作業(yè)結(jié)束，關(guān)閉干線放空閥。

2.2作業(yè)氮氣置換

當管道內(nèi)天然氣完全放空后，開始對作業(yè)管道進行氮氣置換，置換過程中嚴格控制氮氣注入速度、溫度，保證注氮溫度不低于5℃。當作業(yè)現(xiàn)場當檢測到可燃氣體含量小于25%LEL，氧氣含量小于2%VOL，且持續(xù)20分鐘無波動即認為作業(yè)管段氮氣置換合格，現(xiàn)場打孔檢測合格后現(xiàn)場具備施工條件。

2.3管溝開挖及管道預(yù)制

在進行作業(yè)管段放空和氮氣置換的同時，開挖作業(yè)坑、對新更換管道進行預(yù)制。作業(yè)坑開挖之前，首先使用可燃氣體探測儀和含量檢測儀對搶修管道周邊的可燃氣體濃度和氧氣含量進行檢測，確定現(xiàn)場施工條件符合安全規(guī)定后，方可進行作業(yè)坑開挖。為了保證施工作業(yè)安全，避免再次破壞管道，現(xiàn)場需進行人工開挖，確認管位后再使用機械進行管溝拓寬。作業(yè)坑坡度要符合相關(guān)安全規(guī)定，并提前做好階梯式逃生通道。精確測量管道長度，提前做好新更換管道的預(yù)制，在施工條件有限的情況下要遵循“寧長勿短”的原則。

2.4現(xiàn)場施工

在確認作業(yè)管道氮氣置換完成，且作業(yè)現(xiàn)場打孔檢測合格后，確認作業(yè)管道符合動火施工條件，方可進行施工作業(yè)。施工過程中需安排專職安全員在作業(yè)現(xiàn)場進行持續(xù)氣質(zhì)檢測，一旦發(fā)現(xiàn)可燃氣體含量上升或氧含量下降時要立即停止作業(yè)，再次確認現(xiàn)場具備施工條件后方可施工。

2.5對焊口進行檢測

根據(jù)《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》，待焊口自然冷卻后，需對焊口進行超聲波檢測和射線檢測。確認拍片結(jié)果合格后，對作業(yè)管道進行天然氣置換，同時進行防腐、回填。

2.6天然氣置換

確認作業(yè)管段兩端線路截斷閥關(guān)閉，開啟一端場站或閥室的線路截斷閥連通閥，通過線路截斷閥連通閥控制置換速度不高于0.2MPa，開啟另一端場站或閥室干線放空閥，在放空閥上游合適位置拆卸壓力表進行檢測。當檢測到管道內(nèi)甲烷含量高于90%VOL、氧氣含量小于2%VOL，且20分鐘無變化視為天然氣置換合格。通過線路截斷閥連通閥平壓，當線路截斷閥上下游壓力平衡后開啟線路截斷閥，關(guān)閉線路截斷閥連通閥。

2.7管道防腐及管溝回填

天然氣置換的同時開始對作業(yè)管道進行防腐處理，防腐過程需嚴格按照《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層標準》要求進行，防腐補口完成了之后，再進行電火花檢測工作，最后進行管溝回填。

3.安全監(jiān)護措施

為保證施工作業(yè)安全、順利的進行，需做好現(xiàn)場的各項安全監(jiān)護措施。

（1）放空區(qū)域、作業(yè)區(qū)域、注氮點設(shè)置安全警戒范圍。

（2）檢查作業(yè)點周圍環(huán)境，確認無雜物、無易燃物。

（3）施工區(qū)域?qū)嵤┤^程警戒，嚴禁無關(guān)人員、車輛靠近，工程車輛必須配帶防火帽方可進入。

（4）現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)穿戴防靜電服，配戴安全帽。

（5）施工現(xiàn)場配備消防器材。

（6）施工現(xiàn)場，每隔15分鐘檢測作業(yè)環(huán)境氣體性質(zhì)、含量并如實記錄。

（7）作業(yè)過程中必須有專職安全員全程監(jiān)護、跟蹤，作業(yè)完成，待工完、料凈、場地清后，安全員方可撤離現(xiàn)場。

4.小結(jié)

停輸換管搶修技術(shù)和不停輸帶壓封堵?lián)Q管技術(shù)兩種作業(yè)方式各有利弊，在處理天然氣換管搶修問題時，首先要了解待搶修管段的地理位置以及停輸作業(yè)對沿線用戶的影響。根據(jù)不同的現(xiàn)場條件、施工技術(shù)、經(jīng)濟條件等因素，選擇最為恰當?shù)氖┕し绞?，最大限度的?jié)約成本、縮短作業(yè)時間、提高施工質(zhì)量。同時，還應(yīng)要求搶險單位具備良好的施工技術(shù)、規(guī)范化的操作流程、恰當?shù)牟僮鞣绞?、合理組織機構(gòu)、完善管理方法以及前期準備工作。針對管道自身和周圍環(huán)境的不同，從而制定不同的措施，努力尋找適合的解決方案，在保證質(zhì)量的情況下，以最快的速度完成搶險作業(yè)。

參考文獻

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