史 記

（南京華潤(rùn)燃?xì)庥邢薰?，江蘇 南京 210000）

1 管道帶壓封堵技術(shù)分析

1.1 帶壓不停輸封堵內(nèi)涵

管道帶壓封堵的基礎(chǔ)技術(shù)條件，是在壓力管道出現(xiàn)流體介質(zhì)泄漏的條件之下，為保證管道天然氣的正常運(yùn)輸，需要在出現(xiàn)破裂的管道位置上，以最快的速度建設(shè)密封結(jié)構(gòu)，并以密封結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，完成相應(yīng)的管道缺陷補(bǔ)救和維修改造，這種封堵技術(shù)可以作為管道帶壓情況下的補(bǔ)救措施。在此技術(shù)的應(yīng)用中，通過(guò)密封結(jié)構(gòu)可以在不停止輸氣的條件下完成對(duì)管道破裂部件的更換、閥門(mén)更換、管線位移和線路增設(shè)。在管道突發(fā)性泄露的條件下可以快速回復(fù)管道天然氣供給的恢復(fù)。由于具有不降壓、不停產(chǎn)的特點(diǎn)，可以有效保障生產(chǎn)流程的正常進(jìn)行，所以具有很高的使用價(jià)值，也能給社會(huì)創(chuàng)造較高的綜合效益。針對(duì)高壓燃?xì)夤艿溃褂迷摷夹g(shù)也可以獲得比較好的效果，目前的最高封堵壓力可以達(dá)到10 MPa。

1.2 帶壓不停輸封堵技術(shù)原理

導(dǎo)致帶壓管道出現(xiàn)管道泄露問(wèn)題的原因較多，因帶壓的管道自身內(nèi)部的介質(zhì)壓力較大，帶壓管道運(yùn)輸中氣體通常自帶溫度，受壓力作用的影響，會(huì)向外噴射和流動(dòng)，此時(shí)，若能采取與泄露部位自身材料結(jié)構(gòu)相同的組織，建設(shè)封閉空腔。亦或者在出現(xiàn)泄漏管道周?chē)ㄔO(shè)封閉空腔，在利用比介質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)外施壓，將密封劑灌入到封閉空腔中，進(jìn)而建立相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)，即可達(dá)到對(duì)泄露部位的封堵作用?？梢詫?duì)存在損壞的位置進(jìn)行修復(fù)和改造，建立起臨時(shí)輸送結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足燃?xì)廨斔偷男枨蟆?/p>

1.3 帶壓不停輸封堵技術(shù)特點(diǎn)

（1）經(jīng)濟(jì)效益高。燃?xì)馐巧詈蜕a(chǎn)的重要?jiǎng)恿?lái)源，傳統(tǒng)的燃?xì)夤艿谰S修時(shí)，由于需要停止燃?xì)夤?yīng)，導(dǎo)致生活、生產(chǎn)活動(dòng)停止，對(duì)于燃?xì)夤?yīng)部門(mén)，也需要進(jìn)行停車(chē)等操作，所以會(huì)造成較高的直接、間接經(jīng)濟(jì)損失。使用帶壓封堵技術(shù)，可以確保燃?xì)夤?yīng)、生產(chǎn)活動(dòng)、生活的正常進(jìn)行，避免由于停車(chē)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）安全性強(qiáng)。在解決泄漏和改造管道的過(guò)程中，維修或者改造部分管道與臨時(shí)輸送管道隔離，維修過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生任何火花，可以比較好地保證安全。

（3）應(yīng)用范圍大。該技術(shù)除了應(yīng)用在燃?xì)夤艿乐校部梢栽谑?、供熱?自來(lái)水等供應(yīng)管道中使用，維持作業(yè)的正常進(jìn)行，具有極高的適應(yīng)性。

（4）操作方便。維修人員使用該技術(shù)操作簡(jiǎn)便，具有良好的可拆卸性，新的密封結(jié)構(gòu)是可以拆卸的，并不會(huì)影響原來(lái)的密封結(jié)構(gòu)。

2 常用的不停輸封堵工藝分析

2.1 活塞式壓帶封堵技術(shù)

活塞封堵技術(shù)，是運(yùn)用可以進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的活塞頭，在封堵維護(hù)工作開(kāi)展前，先對(duì)相應(yīng)的管道進(jìn)行開(kāi)孔，在伸入管線內(nèi)部后在將活塞進(jìn)行轉(zhuǎn)向，以達(dá)到管線的封堵目的。密封利用活塞頭部的橡膠皮碗和管壁緊貼完成密封工作，需要取消封堵時(shí)，只需要將活塞提起回收，之后關(guān)閉閥門(mén)。使用該工藝需要在施工之前做好準(zhǔn)備工作，在管線上和焊接對(duì)開(kāi)三通，安裝夾板閥之后進(jìn)行系統(tǒng)試壓，之后利用機(jī)械帶進(jìn)行開(kāi)孔，安裝臨時(shí)管道滿(mǎn)足燃?xì)獾妮斔鸵?，同時(shí)安裝封堵活塞進(jìn)行密封。之后就可以開(kāi)始換管維修工作，完成改造后，先取消上游封堵，然后再取消下游封堵、堵孔，拆卸夾板閥后安裝三通盲板。

2.2 膨脹筒封堵技術(shù)

膨脹筒封堵技術(shù)的基礎(chǔ)原理，是借助孔徑可以進(jìn)行變大或者縮小的鋼管，工作開(kāi)始之前需要提前進(jìn)行開(kāi)孔將膨脹筒放置到管線中，通過(guò)膨脹筒和燃?xì)夤艿谰o密貼合，以達(dá)到管道封堵的目的。在封堵組織撤銷(xiāo)后，借助收縮膨脹筒工具，上提即可完成收回工作。作業(yè)施工需要先做好施工前的準(zhǔn)備工作，工作管線上焊接四通管件和安裝夾板閥，進(jìn)行整體試壓工作，通過(guò)試壓后，開(kāi)始帶壓開(kāi)孔工作或者截?cái)喙艿?，以及安裝臨時(shí)旁通管道，安裝完成封堵工作后，開(kāi)始管道的維修和換管。經(jīng)過(guò)維修改造工作后，再將封堵的組織結(jié)構(gòu)取出來(lái)，在用相應(yīng)的材料將堵孔堵住，拆卸夾板閥并安裝四通盲板。膨脹筒封堵的密封效果明顯，操作比其他封堵形式更為簡(jiǎn)便，但膨脹筒封堵下的管道結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為后續(xù)的管道維護(hù)管理造成較大的阻礙和困難。

2.3 兩種常用技術(shù)的對(duì)比

（1）活塞式封堵?；钊椒舛屡c膨脹筒封堵相比，其開(kāi)孔的方式更為直接，所需的時(shí)間相對(duì)較少，封堵頭牢固所能施加的管道內(nèi)推力較大，因此具有非常好的密封效果，由于使用相對(duì)更具有柔性的材料，對(duì)原始的管道造成破壞和損傷更小。由于所使用的封頭是圓錐形，若初始管道是螺紋管，或者管道是失圓結(jié)構(gòu)，曾可能會(huì)出現(xiàn)管道封堵部位出現(xiàn)空隙，而導(dǎo)致封堵效果不佳的現(xiàn)象出現(xiàn)。同時(shí)，由于原始管道長(zhǎng)期處于地下位置，可能會(huì)在泄露部位沉積灰塵，而活塞封堵技術(shù)對(duì)于維修部位的清潔要求較高，若管道泄露部位存在鐵屑等灰塵結(jié)構(gòu)，則可能會(huì)導(dǎo)致封堵工藝的失效。由于該技術(shù)的壓力機(jī)制很高，所以一般應(yīng)用在高壓管道中。

（2）膨脹筒式封堵。使用膨脹筒式封堵要切斷整個(gè)管道，對(duì)管徑的全部位置進(jìn)行封堵，所以對(duì)管道內(nèi)部環(huán)境的影響相對(duì)比較小，即使管道因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間處于地下位置，在出現(xiàn)泄露位置存在灰塵堆積，也不會(huì)導(dǎo)致封堵效果不佳的現(xiàn)象發(fā)生。但改技術(shù)需要對(duì)全部管徑進(jìn)行切斷管理，需要維修和準(zhǔn)備的時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)既有管道的影響也比活塞封堵要大很多，這種封堵方式主要適宜在中壓或者高壓管道的泄露問(wèn)題發(fā)生時(shí)進(jìn)行應(yīng)用。

3 管道帶壓不停輸封堵改管操作風(fēng)險(xiǎn)

雖然管道帶壓不停輸封堵改管技術(shù)安全性較高，但是結(jié)合近年來(lái)的工作實(shí)踐，依然具有較高的操作風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際工作中，需要注意對(duì)各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的控制，保證操作的順利進(jìn)行。①焊接工作。在帶壓不停輸管道封堵改管工作中，應(yīng)在管道被開(kāi)孔位置上，接上三通或者四通管件，并將其焊接在一起。其中，焊接工作開(kāi)展時(shí)，應(yīng)聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的焊接人員，以避免焊接工藝不佳，導(dǎo)致封堵效果不佳。若在焊接維修中，出現(xiàn)焊接材料質(zhì)量不足，管壁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象等一系列材料不足或者技術(shù)不佳的現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致焊接失效，嚴(yán)重的可能會(huì)給后續(xù)輸氣工作的開(kāi)展埋下巨大的安全隱患。②管道開(kāi)孔。既有管道開(kāi)孔中，出現(xiàn)了鐵屑，鐵屑很可能會(huì)受到管道氣體輸送流動(dòng)的影響，導(dǎo)致滲入到管道內(nèi)，從管道的上游位置流動(dòng)到下游位置，使管道內(nèi)過(guò)濾器的過(guò)濾效果受到影響，嚴(yán)重的可能會(huì)影響今后管道燃?xì)廨斔托剩黾庸艿赖木S護(hù)費(fèi)用。③封堵工作。封堵的作業(yè)點(diǎn)選擇、封堵順序都必須嚴(yán)格遵守技術(shù)要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的位置，避免影響封堵效果和現(xiàn)場(chǎng)安全。開(kāi)孔封堵需要進(jìn)行嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)，檢查是否存在泄漏問(wèn)題，如果忽略對(duì)封堵設(shè)備的嚴(yán)密性檢查，很容易導(dǎo)致工程中出現(xiàn)事故。管道切斷之前，需要先查驗(yàn)管道封堵的效果，確定不會(huì)發(fā)生余氣泄漏才能繼續(xù)作業(yè)，避免引起事故。④封堵零件的外部防腐。封堵零件的外部防腐工藝是經(jīng)常被忽視的工作，由于封堵、開(kāi)孔零件存在一定的不規(guī)則性，導(dǎo)致防腐質(zhì)量很難滿(mǎn)足技術(shù)要求，會(huì)影響施工質(zhì)量，也會(huì)增加施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 帶壓不停輸作業(yè)的控制

（1）帶壓焊接操作要點(diǎn)和控制。①做好焊接之前的準(zhǔn)備。焊接工作開(kāi)始之前需要清楚母管外部的腐蝕和做好焊縫的打磨工作，在焊接零部件安全過(guò)程中，施工人員需要先保證封堵材料的質(zhì)量安全，以保證材料復(fù)合實(shí)際的封堵需要。一些特殊位置可能會(huì)出現(xiàn)材質(zhì)變化，所以需要聯(lián)系業(yè)主方，選擇最合適的焊接材質(zhì)。②焊接技術(shù)控制。封堵焊接作業(yè)中，為保證管道的輸氣流速，應(yīng)將液體氣體流動(dòng)速度控制在5 m/s以?xún)?nèi)，氣體流速需要控制在10 m/s以?xún)?nèi)。三通護(hù)板的厚度過(guò)大或者過(guò)小都可能會(huì)影響焊接的效果，因此應(yīng)控制好三通護(hù)板的厚度適宜。③焊接位置的無(wú)損檢測(cè)。完成焊接工作后，需要使用無(wú)損檢測(cè)法檢測(cè)焊接點(diǎn)的質(zhì)量，常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)方式有著色探傷和磁粉探傷兩種檢測(cè)方式，通過(guò)上述兩種檢測(cè)方式，可以查驗(yàn)管道焊接位置焊接完成后的焊接效果和情況，以保證封堵的時(shí)效性。在管道破裂封堵焊接完成后，應(yīng)將出現(xiàn)在焊接口位置上的材料飛濺和多余雜質(zhì)清理干凈，確定表面沒(méi)有裂紋、不存在未融合等問(wèn)題缺陷，以為后續(xù)的管道檢測(cè)奠定良好的基礎(chǔ)。若外觀檢測(cè)不符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，則不能進(jìn)行后續(xù)的無(wú)損檢測(cè)和承壓檢測(cè)。探傷作業(yè)前，需要在管道涂抹滲透劑后進(jìn)行管道表面雜質(zhì)的清除，如油污、銹蝕、碎屑、油漆層等雜質(zhì)結(jié)構(gòu)，確保表面保持干燥，之后加入滲透劑和顯像劑。等待7~10 min后，觀察表面的劃痕情況，可以使用肉眼直接觀察，或者使用放大鏡觀察，根據(jù)劃痕情況的差異性斷定無(wú)損檢測(cè)的效果，同時(shí)結(jié)合無(wú)損檢測(cè)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。磁粉探傷。磁化方法使用磁軛法磁化工件，磁化的電流標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)試片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇，磁化的過(guò)程中，磁軛要交叉磁化同一個(gè)位置，避免出現(xiàn)漏檢的情況。可能會(huì)出現(xiàn)管徑不同的情況導(dǎo)致磁化兩端磁存在高低差別和接觸問(wèn)題，所以必須添加鋼板有效改善磁化效果。

（2）管道開(kāi)孔和封堵過(guò)程中操作要點(diǎn)。①開(kāi)孔作業(yè)點(diǎn)。開(kāi)孔作業(yè)點(diǎn)選擇時(shí)需要避開(kāi)管道的螺旋焊縫和環(huán)焊縫這類(lèi)位置，如果改管的位置比較特殊導(dǎo)致不能避開(kāi)，必須對(duì)開(kāi)孔位置的焊接進(jìn)行有效打磨，避免開(kāi)孔刀中心鉆落在焊縫上。封堵位置管道的橢圓度和壁厚誤差應(yīng)該控制在管徑的1%以?xún)?nèi)。開(kāi)孔之前需要給開(kāi)孔零件預(yù)留足夠的空間，所以開(kāi)孔作業(yè)點(diǎn)選擇時(shí)也要考慮空間預(yù)留需求，以保證在開(kāi)孔失敗后也可以重新安裝封堵管件，方便重新開(kāi)始開(kāi)孔和封堵工作。②封堵工作。接觸封堵時(shí)，順序?yàn)橄忍嵘嫌味骂^，再提下游堵頭，解封堵頭時(shí)，需要在堵頭兩側(cè)壓力平衡之后才能進(jìn)行。內(nèi)泄漏實(shí)驗(yàn)需要在安裝開(kāi)孔機(jī)之前進(jìn)行，保證1 h內(nèi)的壓力無(wú)下降，每30 min進(jìn)行一次測(cè)試工作。③管道切斷。保證甲烷含量在1%以下才滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)連續(xù)3次達(dá)標(biāo)以上才能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。如果發(fā)現(xiàn)泄漏要查明原因并直接封堵氣源，之后對(duì)已隔斷氣源部分的母管進(jìn)行施工作業(yè)管理工作。

（3）封堵零件外防腐改進(jìn)措施。封堵零件外部腐蝕會(huì)嚴(yán)重影響封堵效果，目前常用的防腐工藝為環(huán)氧瀝青，為了能進(jìn)一步保證管件的長(zhǎng)期使用，可以使用冷纏帶和彈性玻璃膠進(jìn)行防腐，有效補(bǔ)償零件的不規(guī)則平面，滿(mǎn)足防腐工作的要求。

（4）做好施工組織工作。施工工作需要建立明確的施工方案，包括現(xiàn)場(chǎng)的土方挖掘工作、封堵工藝選擇、驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)焊接工藝的管理，必須做好理論計(jì)算，并開(kāi)展嚴(yán)格的探傷工藝。施工管理人員應(yīng)該做好對(duì)施工進(jìn)度的分解，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的文明施工，落實(shí)關(guān)鍵施工工序。施工之前要加強(qiáng)安全培訓(xùn)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的文明施工，保證人員安全。針對(duì)可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要建立相應(yīng)的應(yīng)急管理預(yù)案，并保證現(xiàn)場(chǎng)處于受控制的狀態(tài)。為此，需要建立風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別清單，建立完善的應(yīng)對(duì)措施。

5 帶壓不停輸封堵技術(shù)在高壓燃?xì)夤艿栏墓苤械膽?yīng)用實(shí)例

（1）項(xiàng)目概況。某天然氣管線壓力為4.0 Mpa，流量為40 000 m3/h，對(duì)長(zhǎng)江北部城市輸送天然氣。但既有輸氣燃?xì)夤艿涝O(shè)置與新增設(shè)的管道之間存在沖突現(xiàn)象，為了減少隱患問(wèn)題的發(fā)生，需要對(duì)管道進(jìn)行遷移。而管道遷移中若想不影響正常輸氣，則必須采用不停輸封堵技術(shù)，有效控制管道的施工的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）改造過(guò)程分析。工程使用活塞壓帶式施工工藝，封堵作業(yè)在完全封閉的情況下進(jìn)行，使用液壓千斤頂特種封堵設(shè)備進(jìn)行封堵，確保在管道的兩端能達(dá)到有效的封堵作用，同時(shí)借助三通在旁邊管道增設(shè)新的管道結(jié)構(gòu)，以保證下游管道的正常輸氣，其次，在既有管道的兩邊的接口處進(jìn)行管道切割，并將新增的管道與既有管道連接在一起，在連接完成后，拆掉封堵結(jié)構(gòu)，恢復(fù)管道的正常供氣，再將旁通管道拆除掉。改造過(guò)程中需要保證液壓千斤頂和開(kāi)孔閥門(mén)之間的配合，對(duì)于第一個(gè)封堵點(diǎn)，必須有效隔離天然氣。使用該技術(shù)避免了由于管道改造導(dǎo)致的大范圍停氣，較好地滿(mǎn)足了工程的施工建設(shè)要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在高壓燃?xì)夤艿栏脑熘惺褂脦翰煌］敺舛录夹g(shù)，可以避免對(duì)用戶(hù)正常用氣的影響，更能減少燃?xì)馄髽I(yè)在改造過(guò)程中停氣所導(dǎo)致的損失。針對(duì)施工技術(shù)控制，需要加強(qiáng)施工人員的技術(shù)水平管理，保證施工人員滿(mǎn)足技術(shù)能力要求，嚴(yán)格控制工程施工工藝，做好準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。