長輸管道不停輸開孔封堵技術研究

王海東（中海石油氣電集團有限責任公司，北京 朝陽區(qū) 10028）

長輸管道不停輸開孔封堵技術研究

王海東（中海石油氣電集團有限責任公司，北京 朝陽區(qū) 10028）

不停輸帶壓開孔封堵技術近年來在國內(nèi)帶的天然氣長輸管道維修、改造中得到較大范圍推廣和應用。施工證明其實用效果良好、適用管徑范圍廣、對施工受場所限制小、施工周期短、不動火切割、安全風險小、成本低、有著很好的推廣應用價值。

長輸管道；不停輸；開孔封堵；工藝要點

1 管道不停輸帶壓開孔封堵工藝的重要性

天然氣車輸管道在長期的運行過程中，難免不發(fā)生泄漏等安全生產(chǎn)事故。一直以來，搶修施工都要將所涉及連接的管線流程截斷，對管線進行泄壓、排(放)空、吹掃置換等作業(yè)，再用火焊、鋸、鉆等開孔方法實施工程作業(yè)。該施工方法雖然比較成熟，但是必須停輸，給管線的安全運行帶來了極大的隱患。利用管道不停輸帶壓開孔封堵技術一切問題迎刃而解，可有效消除帶壓施工作業(yè)的安全隱患。

2 管道不停輸帶壓開孔封堵工藝

管道不停輸帶壓開孔封堵工藝可以不停輸對管段進行維修、搶險、加接旁通管線、更換或加設閥門儀表、更換管段、站區(qū)改造等。該工藝所適應輸送管線內(nèi)的介質壓力和溫度：

a）開旁通孔：Φ20-Φ1600≤6.4MPa-60℃-350℃；b）開封堵孔：Φ20-Φ1000≤6.4MPa-30℃-250℃；c）特殊工藝：合金材質、不銹鋼材質開孔封堵工藝；d)根據(jù)用戶現(xiàn)場實際情況做專項封堵。

開旁路孔：指在密閉狀態(tài)下，以機械切削方式在運行管道上加工出圓形孔的一種作業(yè)技術。

管道開旁路孔目的在于管道在不停產(chǎn)帶壓的情況下加接旁路、三通等施工工藝。

管線封堵：封堵按管內(nèi)介質是否流動分為停輸封堵和不停輸封堵。管道不停輸帶壓搶修具有工藝先進、停輸作業(yè)、安全可靠、無火焰操作、使用范圍廣無污染的特點。見下圖。

管道封堵施工作業(yè)條件:

適用管徑：Φ33～Φ1016mm的鋼質管線、鑄管、球墨管、PE∕PVC管等。

輸送介質：油、天然氣、水、乙烯、煤氣、中質油、航油等無強腐蝕性的介質管道介質溫度：-30?！?250。管道介質壓力：0～6.4Mpa

該工藝主要用于帶壓輸送管線的維修、搶險、更換，以及站區(qū)的改造等。根據(jù)現(xiàn)場的不同情況，該工藝可以分為三種形式：單封、雙封雙堵、四封四堵。

單封：適用于站內(nèi)改造，如：加設閥門和儀表、搶險、更換管段。利用站內(nèi)閥門組提供的便利施工條件，通過單堵的形式達到雙封的效果。降低施工的價格和難度。

雙封雙堵：適用于短距離的管線改造（1km-2km），如：加設旁路管線、加設管線的主控閥門等。下圖為雙封雙堵的施工工藝流程圖。

四封四堵就是在兩個相隔較遠的地方分別進行雙封雙堵，利用原有的管線做旁通管線，施工過程中需要封堵四處。適用于長距離的管線改造（2km-6km）（見下圖）

三種施工方式的主要區(qū)別在于旁通管線的加設方法不同。根據(jù)現(xiàn)場情況的不同，選擇最適用的施工方法。

3 管道不停輸帶壓開孔封堵工藝施工操作方法

3.1 施工前的準備

（1）進行現(xiàn)場勘察，辦理相關的手續(xù)。

（2）作業(yè)人員、機械設備、安全器材等提前進入施工現(xiàn)場。

（3）清除管線封堵位置的防腐層，避免有焊道和腐蝕比較嚴重的部位，以保證焊接的安全性和焊接質量。

（4）焊接主管和旁通管線。焊接完畢后要對管線進行打壓實驗，以確保管線并無滲漏。

3.2 實施四通管件的焊接作業(yè)

（1）焊接前辦理動火報告。

（2）檢查四通管件各部分的幾何尺寸是否與母管相符。

（3）四通管件焊接時，要嚴格按照封堵管件的焊接標準進行。

（4）整個焊接施工過程中，管路內(nèi)保持正壓。

3.3 開孔截斷作業(yè)：

（1）開孔作業(yè)前，首先對四通管件進行耐水實驗。

（2）將夾板閥與開孔鉆機按程序安裝到四通管件的法蘭上。

（3）根據(jù)管線的材質，選定切削速度，對管線進行開孔截斷作業(yè)。（見下圖）。

（4）開孔截斷完畢后，將開孔刀及切割下來的馬鞍塊（即管段）同時提入聯(lián)箱內(nèi)，關閉夾板閥，對聯(lián)箱進行放空后拆除開孔鉆機，開孔截斷作業(yè)完畢。

3.4 實施封堵作業(yè)

（1）兩處開孔截斷完畢后，將提前配裝好的封堵器安裝到夾板閥上，同時測量并計算出封堵就位時的各種數(shù)據(jù)。

（2）根據(jù)馬鞍塊表面不平整度，確定臌脹筒橡膠的擠壓百分比。將兩處的封堵連箱和旁通管線連接在一起，打開兩處的夾板閥。此時，旁通管線與原管線同時運行。

（3）對管線進行封堵（此時原管線已停止進行，介質由旁通管線流通），然后對該管段進行開孔放空，并且以此來檢查封堵的嚴密性。

（4）確定封堵嚴密后，進行不動火切割作業(yè)。

（5）將管段切割口的內(nèi)部清理干凈，使其無可燃物后，即可進行新管線連頭作業(yè)。

（6）管線連頭作業(yè)完畢后，解除封堵后此時主管線正常運行，關閉夾板閥，拆除封堵器及旁通，應先提上游封堵頭，后提下游封堵頭。

3.5 實施塞堵回填作業(yè)

本工藝為將切下的管段再回填到原位，以保證以后通球掃線作業(yè)的順利進行。

4 結語

隨著天然氣長輸管道的建設和持續(xù)延伸，天然氣管道搶維修、改造等工程量也持續(xù)增加，對周邊的安全環(huán)保風險也持續(xù)增加。因此，天然氣長輸管道施工企業(yè)要不斷創(chuàng)新施工技術和施工方法，特別是研發(fā)和改進管道不停輸帶壓開孔封堵技術，千方百計降低管道施工帶來的安全環(huán)保風險，提高天然氣管道企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益。

王海東（1975-），男，工程師，從事天然氣管道技術工作。