谢俊云1 段银虎2
1长庆油田分公司第二采气厂技能鉴定中心 陕西 榆林 719000 2长庆油田分公司第十一采油厂桐川作业区 甘肃 庆阳 745000
摘要：在役运行的油气管道及设备设备除有计划的停输检修外，常因突发事件发生泄漏，且又无法停输的情况下，需紧急带压处置。此文针对采用焊接修复作业需注意的方面和常用的方法进行探讨。
关键词：天然气管道;带压焊接;修复方法;引流
引言
油气管道及设备在其运行过程中由于疲劳、腐蚀、第三方破坏等原因产生泄漏。通常泄漏的处置方法与普通的管网维修方法有较大差异，常因为缺乏专业的修复技术而造成停产、环境污染等情况发生，处理不当则可能引发安全事故。而带压焊接修复作业作为油气管道及设备泄漏修复技术中常用的一种修复工艺。
1带压焊接修复作业的特点
带压焊接修复具有工艺简单、使用更可靠等特点。往往比其它修复方法的修复效果更牢固。但焊接修复的管道及设备内部介质为易燃易爆物品，且还具有一定压力，因而修复作业受泄漏量、材质及壁厚等因素影响，具有一定的局限性。当泄漏量过大、管道壁厚较薄、管道材质硬化、作业场地受限等情况时，焊接修复作业风险过大，无法进行焊接修复作业。
2带压焊接修复作业的注意事项
2.1管道不能“烧穿”
带压焊接必须保证施焊管道不能出现“烧穿”现象，一旦出现“烧穿”，轻则修复作业失败，重则人员受伤。影响管道“烧穿”的因素有管道厚度、气体流速、焊接工艺参数等，焊前需认真分析。在测量壁厚需注意正常值与实际值的偏差，通过测量前震荡
管壁、管道检测等方法，避免管道夹层、内腐蚀、硫化铁粉层造成测量数值偏差，对管壁测
量数值按照管道允许带压施焊压力公式计算，确定管壁是否适合带压焊接修复，避免“烧
穿”现象。此外管道压力应为正压，检测焊接区域易燃易爆物质的浓度，浓度超标可用防爆
风机吹扫稀释，合格后才可施焊。
2.2 防止修复焊缝产生氢致裂纹
带压焊接修复时，受作用于焊缝上的残余拉应力影响，出现应力集中现象是不可避免的，如果管内输送的是天然气，则其流动造成焊缝快速冷却，导致焊缝及热影响区硬度值增大，易产生氢致裂纹，降低了焊接接头的承载能力。
产生氢致开裂必须同时满足三个条件：焊缝中扩散氢含量，淬硬组织，作用于焊缝上的拘束应力。其控制方法：采用多层多道焊，减少残余应力；选用低氢焊条和低氢焊接工艺，降低焊缝扩散氢含量；淬硬组织是带压焊接控制的重点，对于管道带压焊接，管道内部流动的介质不断地带走热量，应根据管材材质种类以及硬度状况进行焊前预热和焊后保温，并在确保不“烧穿”的情况下，通过控制焊接线能量来控制降低焊接热影响区硬度值和防止产生淬硬组织。
2.3 带压焊接修复角焊缝的焊接方法
修复盖板、修复管套或堵漏罩的角焊缝焊接，宜采用多道堆焊形式，因为后层焊道对前层焊道具有的热处理作用，相当于对前层(道)焊缝进行了一次正火处理，细化晶粒，因而改善了二次组织，降低了焊缝变形与应力,同时也有利于控制首层焊道的熔池温度，减少“烧穿”发生的可能。并在堆焊层最后一道焊缝上进行回火焊道焊接，参照相关标准要求，回火焊道往往要求打磨掉。回火焊道使第二层焊道形成的细晶区能够最大程度覆盖第一层焊道所形成的粗晶区，从而改善粗晶区的冶金性能，以达到焊后热处理的实施效果，并显著降低了接头的残余应力。
3常用的带压焊接修复方法
根据修复焊接时，泄漏介质的流动状态可分为引流带压焊接修复和非引流带压焊接修复。
引流带压焊接修复主要用于壁厚较厚的中、高压管道及管件的修复，非引流带压焊接修复适用于泄漏量小的中、低压管道及设备的修复。
3.1非引流带压焊接修复
管道非引流带压焊接堵漏方法常用捻压铆接盖板堵漏修复和顶针式堵漏修复两种
方法。
（1）捻压铆接盖板堵漏修复
捻压铆接盖板堵漏修复方法是先根据管径和腐蚀情况加工好焊接修复盖板，用防爆扁铲或尖铲将泄漏处周围一圈的母材金属挤压向泄漏缝隙处，使泄漏流量减少，再用铁丝、焊条头或加工成泄漏孔形状的铅块将泄漏处铆住，此时若泄漏处管壁较厚，可直接用电弧焊进行堵漏。泄漏处较薄时，盖上堵漏焊接盖板迅速完成第一层焊道，第二层焊接可采用分段焊接，控制熔池温度不能过高，避免泄漏处铅板受热熔化，造成泄漏气体冲穿捻压铆接处，使焊接难度增加。其焊接难度主要是出现泄漏气流从第一道焊缝封口处喷出，熔滴被吹走，与母材熔合困难，且焊缝处有泄漏气体燃烧，造成封口困难。常用处置措施为采用石棉板、布遮挡火焰或用风机将火焰吹向无操作人员一侧，确保操作人员安全，并以“先堵后焊”为作业指导思想，即用石棉绳或焊条头磨尖强行压入封口处，再由外向内逐步焊，并对封口周围金属捻压配合，一次封堵不了，就按原方法再次进行，直至完成封口焊接。
（2）顶针式堵漏修复
顶针式堵漏修复方法主要用于管道单点孔状的泄漏，如点状腐蚀穿孔。可使用顶针式卡具，将圆锥焊接顶针顶入泄漏点，施加顶锻力，使泄漏点无气体溢出后，快速焊接圆锥焊接顶针，完成焊接后，撤除顶针式卡具，去掉圆锥焊接顶针上部的圆锥台即可。
3.2 引流带压焊接修复
引流带压焊接修复是根据泄漏点的实际状况，加工合理的引流焊接配件进行修复的一种措施。修复焊接的前提条件是引流要成功，在引流过程中常因泄漏偏向、泄漏量过大、引流放散管受堵等因素的影响，造成大量泄漏天然气从待焊的修复焊缝间喷出，无法进行焊接。
其处置措施：增大修复管套、放散管以及阀门直径，加大泄漏天然气的排泄； 精加工引流套管，使之与泄漏管壁紧密结合，防止气体从堵漏焊缝位置溢出；降压输送，减少管内气体压力，减少气体泄漏量等方法。天然气管道引流带压焊接修复常用方法有引流盖板修复、引流套管修复和引流堵漏罩修复三种形式。
（1）引流盖板修复
引流盖板修复方法的作业流程：首先根据泄漏管道腐蚀情况确定焊接修复盖板尺寸，由泄漏量大小确定引流管与球阀的通径大小，再在引流盖板的引流孔与待焊角焊缝之间同泄漏管壁结合面加工密封槽，密封槽内放入耐高温密封圈、石棉盘根等，然后把精加工引流盖板，使用自制拉紧链、千斤顶或葫芦给予外加作用力，使引流盖板与泄漏管壁
紧密结合，且泄漏点正对引流孔，此时若待焊角焊缝还无法焊接，可采用二级或多级密封槽间引流放散。焊接时应采用分段对称焊接，以减少焊接变形与应力，修复角焊缝焊接完成后关闭球阀即可
（2）引流套管修复
引流套管修复方法主要用于泄漏处有较长管壁腐蚀现象的管道，采取的一种修复措施，其作业流程：根据管道腐蚀程度选择合理的引流套管长度，再由泄漏量大小确定引流管与球阀的通径大小，将加工的两半式引流套管用拉紧链固定在泄漏管道的管壁上，且泄漏点正对引流孔，焊缝焊接完成后关闭球阀即可。焊接应注意纵向对接焊缝焊接时不能熔化泄漏管道管壁母材和合理的焊接顺序。
（3）引流堵漏罩修复
当管道上的管件或不规则焊缝发生泄漏，由于管件和泄漏焊缝的形状不标准，无法进行常规修复时，应采用引流堵漏罩将泄漏管件整体罩住的修复方式，在单引流堵漏罩引流无法满足堵漏时，可选用双级或多级引流堵漏罩，即第一个引流堵漏罩作用是整理泄漏气流方向和减小泄漏量，后面的引流堵漏罩才起堵漏密封修复作用。操作方法与引流盖板堵漏方式类似。
4结语
管道及设备出现泄漏，且无法停气抢修时，带压焊接修复技术是保障连续生产过程中的一种有效应急措施，其修复方法快捷方便，修复后的管道及设备运行稳定可靠。通过应用文中介绍的焊接修复方法取得了良好的效果。
参考文献：
[1]张水清.在役管道修复试验方法[J],油气储运 2006.25(2):15-19.