高岩泉 王雪松 贾辉 赵亚军
中国石油管道局工程有限公司投产和运行分公司，廊坊，中国
摘要：不停输封堵工艺是指在油气运输管线不停输的情况下，管线正常带压作业，工序包括：热开孔，焊接旁通管线，下封堵、冷切割、焊接新管线，新管线试运行，旧管线发球排油等，新旧管线的对接作业不影响管道的正常输送。本论文中根据已经实施的沙特阿美油气管道工程EPC总承包项目，着重对沙特阿美石油公司的NGL介质管线的不停输带压作业进行了分析与探讨，以供参考。
引言：
阿美石油公司是沙特的经济主体，其大多数的管线已经运营超过40年，很多管线已经锈蚀。但是为了保证其油气出口的外输，阿美石油公司大多要求EPC承包商采用不停输带压作业的方式分管段来完成新旧管线的替换，以保证其油气的出口量不受影响。由于旧管线是分段式的替换，所以在每一段新管线敷设完毕连头之际，在旧管线需替换的管段两端分别焊接两段旁通管线，旁通管线贯通之后，在旁通管线跨接的旧管段部分分别下两个封堵，切去封堵中间的一小段管线，一端连接新管线，一端焊接临时收、发球筒用于废弃管线的排油。 NGL介质是沙特阿美特有的一种高质量天然气凝液，主要成分是C3、C6、NC4，故属于A类易燃易爆介质，液态气化时温度零下40度，下文中，笔者主要对NGL介质的管线不停输作业进行分析。
一、对需替换管段进行封堵作业
阿美石油公司的NGL管线大多为地上管线，基本不需要挖作业坑。根据设计图纸的要求，在运行管线需要替换的管段两端定位开孔点。以沙特某条NGL管线KM21-KM25管段为例，在KM25和KM21两端需先定位开孔点，然后进行超声波检测，仔细测量开孔点管线壁厚。需注意，由于阿美的NGL管线为地上管线，且已运行超过40年，腐蚀较严重，壁厚检测需额外注意。此前施工中，曾出现由于阿美石油公司壁厚检测不严密，导致焊接三通时发生管壁泄露事故。三通焊接完毕后进行热开孔，组对安装旁通管线，在经过水压测试后，贯通旁通管线。
在两条旁通管线贯通后，首先在KM25端下两个封堵，两个封堵间距50米，沙特阿美选择的是英国的STESE封堵公司，其封堵技术比较先进，区别于国内的封堵技术，每一个封堵点只需下一个封堵即可，目前国内的封堵技术则需要开两个孔，下两个封堵气囊。两个封堵完成后，封堵作业完成。
二、切除管段的排油置换以及冷切割
切除管段的NGL经过一台封堵设备A上的二寸阀门由临时软管连接至排污管线，进行排放燃烧。
由于NGL是压缩的液态天然气凝液，极其易燃易爆，且液气释放比达到1：800，并且阿美执行的石油工程标准是美国标准，对环保要求极其严格，所以切割管段的NGL经过管线连接至排污管线，在燃烧坑排放燃烧。临时的连接软管和阀门必须严格采购，要求可以在零下40度的低温正常运行，并且运行压力在580PSI以上。NGL排放燃烧时，从另一台封堵器B的两寸阀门注入氮气进行置换。燃烧结束后，在排放口用气体检测仪进行检测，当空气组分完全为氮气时，关闭封堵器A的两寸阀门停止排放，进行保压，压力保持在5-10PSI即可，此时进行冷切割。此次施工管道切割采用的是水冷式切割，为保证安全，切割全过程进行氮气置换。
三、新管线的连接与试运
KM25端切割作业完成后，移除被切割管段，连头端连接新管线，焊接之前需打黄油墙，废弃端焊接临时收球筒用于其后的排油作业。以上工作步骤在KM21端依次进行，KM12端焊接临时发球筒。
当新管线连头完毕，需对新管线进行氮气置换，从KM12端注入氮气，KM25P排气，在空气组分完全为氮气后，关闭KM25端封堵器二寸阀门，进行升压，压力达到管线运行压力220PSI，之后需保压48小时。新管线确认密封良好，开始进行NGL置换。在KM25端经由排污管线排除氮气，当氮气压力降至5PSI以下时，在KM12端由旁通管线上二寸阀门连接软管至封堵设备上的二寸阀门，开始为新管线充入NGL。此时要反复在KM25排放口测试空气组分，在空气组分完全为NGL之后，关闭KM 25端封堵器二寸阀门，对管线进行升压，升至于与现运行压力一致。保持压力72小时无异常之后，首先提起上游KM25端的封堵器，联通新管线，然后提起KM21端封堵器，使新管线正常运行。关闭两段旁通管线的阀门，使旁通管线退出运行状态。至此，新管线投入运行。
四、旧管线排油置换
新管线投产运行后，对废弃管线进行发球排油。首先在KM21端的旁通管线二寸阀门注入氮气，把其中的NGL全部排入废弃管线中，在检测旁通管线的空气组分完全为氮气后，排除氮气，拆除KM12端旁通管线。此时KM25端的收球筒连接至排污管线，打开排污阀进行NGL排放，并在燃烧坑燃烧。当管线压力降至90PSI时，KM12端开始用氮气发球，发球初期速度保持每分钟一米，当压力降至50PSI后，提高速度至每分钟10米。发球结束后，继续注入氮气，同时对KM25端的旁通管线进行氮气置换，置换完毕后拆除。在管线压力达到50PSI后，对废弃管线进行氮气封存，至此，作业全部完成。
五、结束语
不停输封堵带压作业节省时间，施工同时运输管线得以保持正常运行，大大提高了效率和经济效益，但其对安全有极高的要求，NGL介质极度易燃易爆，更提高了对安全施工的要求，同时阿美石油公司执行美国标准，对现场施工要求很高，这就要求有充分的准备工作，必须有完备的安全技术和组织设计，制定严密的应急预案。
作者简介:高岩泉（1974 -），男，中级工程师，主要从事油气管道及油田地面建设相关的项目管理工作。