输油气管道带压封堵技术在维修抢修中的应用

发表时间:2020/12/29   来源:《工程建设标准化》2020年19期   作者:胡多多
[导读] 带压封堵的成功应用,能在装置不停车的基础上,顺利处理管线漏点,消除装置的安全隐患
        胡多多
        国家管网集团东部原油储运有限公司抢维修中心  江苏徐州  221008
        摘要:带压封堵的成功应用,能在装置不停车的基础上,顺利处理管线漏点,消除装置的安全隐患。该方式有效实现了设备、管道在没有前后切断阀门情况下的维修改造,且整个施工在完全封闭的状态下完成,可以广泛适用于各种易燃易爆、有毒有害等介质运行环境,避免了化工装置的环境污染和安全事故,同时降低了化工生产系统的运行维护成本,为化工生产系统的安全稳定长周期运行保驾护航。在煤化工、石油化工等各个行业的技术改造、设备管道维修中,都将得到越来越广泛的应用。
        关键词:输油气管道;带压封堵技术;应用
        前言
        目前我国长输油气管道总里程已超13万km,绝大部分在地下,根据地理位置大部分管道埋深在2 m左右,局部地区埋深3~5 m,个别地段由于特殊原因埋深超过5 m甚至10 m以上,在进行管线带压封堵维修作业时必须开挖,将其裸露出来才能进行后续作业,带压封堵作业以及储罐清洗均属有限空间作业,因此必须高度重视有限空间作业的安全管理。长输管道的施工地形地貌复杂多变,有时会经过人口密集地段或者是河流沟谷等地段,同时裸露在外的管道也日益增多,在输油管道的生产运行中,由于管道自身腐蚀老化或不法分子打孔盗油,都会对输油管道的运输安全和运输性能造成一定程度的损坏,此时就需要对泄露部位进行加强防护。
        1 带压开孔封堵工艺介绍
        带压开孔是指在设备或管道封闭运行的状态下,使用特制刀具在运行中的设备或管道上切割下弧形外壁板,加工圆孔的一种作业方式。当设备或管线需要在运行状态下连接安装阀门或引接旁路管线时,就可以采用带压开孔方式来实现,在不影响设备或管线正常使用的前提下,安全而高效地完成新旧管线安装连接施工。带压封堵是在带压开孔的前提下,将封堵头通过封堵机安装进入待封堵的管管道,对运行中的管道完成介质流通的阻断。介质的输送得到阻断后,即可在管道装置不停运的情况下,对管道进行维修、焊补、切割、管段更换、阀门或设备安装等特种工业技术。目前常用的封堵有筒式封堵、板式封堵、塞式封堵等多种形式。为了不影响泄漏管线下游工段的持续运行,此次带压封堵前须在原有管线上带压开孔连接下游管线形成新的循环管路,然后再进行带压封堵,封堵成功后,切割旧管段,焊接盲板。
        2 开孔封堵工程内容概况
        2.1 开孔封堵主要内容
        开孔封堵所用设备、附件准备。加工制作开孔三通、封堵四通、注胶短节、密封件和预制盲板等。开Φ60.3封堵孔2处、开DN50孔1处,开DN25注胶孔1处。下钢棒注胶作业2处。封堵四通盖盲板2处。
        2.2带压开孔封堵施工主要步骤
        焊接开孔三通,带压开孔后安装新旁路管线与下游管线连接。焊接封堵四通、平衡短节,连接氮气源进行整体严密性试验。安装夹板阀门,安装带压开孔机开封堵孔。取出开孔切割管段,拆卸开孔机,安装封堵机进行下钢棒封堵。连接注胶阀向管段内部注胶密封。切割泄漏管段,焊接盲板。拆除封堵设备,安装盲法兰盖。
        3 带压开孔封堵施工程序
        3.1 施工前准备
        施工作业所需的阀门、管件、封堵所需的各项材料、工器具及附件等配备齐全,封堵四通预制加工完成。配备施工作业相关各类设备、工器具、密封试验设施、防护用具,确保物资齐备、灵活可靠。做好施工所需吊装机械、灭火器、施工作业所需人员等的调配。施工作业人员安全培训,学习施工方案及应急预案,明确人员责任分工,同时做好应急措施准备。根据现场管线位置及作业点位置,进行现场准备,保证作业场地平整,水路、电路畅通,氮气源充足,搭建操作平台,使作业场地满足作业需求,安全通道畅通。加工制作开孔三通、封堵四通、注胶短节、密封件和新管段等所需材料及设备等。


        3.2 焊接开孔封堵管件、注胶短节
        确定封堵母管满足管线施焊条件后,安装开孔封堵管件,保证法兰面与管线保持水平。按照焊接方案进行开孔封堵管件和注胶短节的焊接安装。
        3.3 带压开孔施工
        安装密封垫片、夹板阀和开孔设备,拆开开孔机连箱的排气阀丝堵,安装排气阀门,在管线上开设平衡孔。将夹板阀全部开启,连接氮气源对开孔设备和阀门系统进行整体密封性试验,确认无泄漏后进行氮气置换。氮气置换合格后,正式开始进行带压开孔作业。开孔机的筒刀内部中心钻顶端接触至管道外壁时,记录开孔的位置,按照提前计算设置好的开孔行程进行开孔切割作业,至管道壁板全部切割通透后,开孔作业完成。开孔完毕后,回转开孔机取出开孔筒刀和切割下来的管道壁板至开孔机连箱内,将夹板阀完全关闭。打开开孔机连箱排气阀进行泄压,泄压彻底后,将开孔机设备拆卸下来,开孔作业完毕。
        3.4 带压封堵施工
        检查封堵机设备、封堵钢棒及封堵结合器,确认完好后组装封堵设备,将钢棒安装在封堵机主轴上,连接完后,将封堵钢棒收至封堵机连箱内部。
        安装封堵设备至封堵四通的夹板阀门上部,开启氮气源阀门对封堵设备和夹板阀系统进行整体密封性能试验,确认系统无泄漏后进行氮气置换。打开夹板阀,按照提前测量的尺寸行程,开启封堵机将封堵钢棒匀速传送至管道开孔封堵位置。下钢棒完成后,将开孔机与注胶阀连接并紧固,完成后进行开注胶孔作业。开孔完成后,再注胶阀上安装转换接头,然后将注胶枪与转换接头连接并紧固,匀速平稳注入密封胶直至注满为止。为了确保钢棒封堵的密封性,再次加注密封胶进行压紧强化,防止原密封胶处松弛泄漏。验证封堵的密封性,确认封堵彻底后即可拆除封堵设备。
        3.5 更换新管段施工
        拆除封堵设备并盖盲板,将预制好的新管段与开孔阀门连接,试压合格后,缓慢开启阀门使新管线通气运行,在保证封堵管线无介质流动后,在满足施工条件后进行冷切割作业。切割完成后,进行氮气置换吹扫,满足焊接条件后进行焊接新盲板作业。焊接完毕后,清理现场,竣工验收。
        4质量、安全控制措施
        1)管件焊接前,使用超声波测厚仪进行壁厚检测,并做轴向、周向测试记录。
        2)根据焊接点管道壁厚进行最大允许带压施焊的压力计算,焊接时,管道的运行压力要小于最大允许施焊压力。焊接质检员进行外观检查,合格后向监理提交无损检测申请。
        3)将施工区域 50m范围用警戒带隔离,非作业人员不得进入。
        4)施工现场设置施工公告牌、安全标志,夜间作业坑边设置警戒灯。
        5)施工前办理施工许可证、《动火票》等相关手续,并得到相关方的许可。
        6)作业现场保证人员疏散通道及消防通道畅通,消防器材专人负责。现场临时用电,配电箱摆放要符合安全规定,设立用电警示牌,用电开关要有漏电保护,人员离开现场必须切断电源。
        结束语
        在实际的工程生产运用中,采用三通管件封堵防护技术解决了人为破坏管道以及管道因长期运行内部介质所导致的泄露事故。该工艺简便且安全可靠以及施工周期短。
参考文献:
[1]王子龙,杨松,朱治鹏.带压封堵技术在高压天然气管道事故抢修中的应用[J].石化技术,2016,23(05):48-49.
[2]谭忠建,王晨,张瑛琦.长输天然气管道中不停气带压封堵技术的应用解析[J].科技展望,2015,25(06):117.
[3]《输油管道漏油带压焊接技术探讨》李斌
[4]《不停输带压开孔封堵技术的应用》周卫军 郭瑞 张勇
[5]《钢制管道带压封堵技术》GB/T28055- 2011
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