一種自制簡易封堵器在長輸管道施工中的應用

姜 斌，楊延峰

（勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司，山東東營 257073）

一種自制簡易封堵器在長輸管道施工中的應用

姜 斌，楊延峰

（勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司，山東東營 257073）

在大口徑長輸管道施工過程中，受管道內穿堂風的影響，焊口常產生氣孔、未熔合、根部成型較差等焊接缺陷，從而影響焊接質量。傳統的臨時管道封堵多是將預制好的盲板通過外力卡在管道外坡口之上，盲板的拆除及安裝極不方便，同時也可能導致管道外坡口或防腐層損壞。文章介紹一種簡易的管道封堵器，不僅可以在施工中有效降低甚至隔斷管道內穿堂風，同時也能對已焊接管道進行輔助清管與測徑施工。該簡易封堵器在西氣東輸二線及福建LNG等工程中進行了推廣應用，效果良好。

長輸管道；焊接施工；管道封堵器

0 引言

在大口徑長輸管道施工過程中，因焊接組對管道較長，管道腔體內氣體受外界氣溫變化的影響，由氣體熱脹冷縮的物理特性造成氣流在管道內流動，從而在管道內產生穿堂風，該現象尤其在溫差變化較大的高原地區表現得更為明顯。管道焊接質量除了與焊接設備及焊工的技術水平有關外，還受諸多外部因素的影響[1]。在管道焊接過程中，受管道內穿堂風的影響，焊口常產生氣孔、未熔合、根部成型較差等焊接缺陷，從而影響焊接質量。因此，當管腔內穿堂風較大時無法進行焊口焊接 （尤其對于低氫型焊條、自保護藥芯焊絲等對風速要求較嚴格的焊材）。筆者在福建LNG工程第六標段曾做過測試，管道內穿堂風最大風速可達10 m/s，施工規范要求自保護藥芯焊絲半自動焊在風速大于8 m/s時，如未采取有效保護措施，不得進行焊接[2]，因此若不采取有效方法減少管腔內風速，將會對管道焊接產生嚴重影響。傳統的臨時管道封堵多是將預制好的盲板通過外力卡在管道外坡口上，盲板的拆除及安裝極不方便，同時也可能導致管道外坡口或防腐層損壞。在長輸管道多批量分段預制施工中，防風盲板安裝更費時費力。本文介紹一種簡易的管道封堵器，不僅可以在施工中有效降低甚至隔斷管道內穿堂風，同時也能對已焊接管道進行輔助清管與測徑施工。

1 簡易封堵器的組成及功能

簡易封堵器的組成較為簡單，主要結構為管道內對口器通過牽引繩連接后附自制清管器及測徑板，如圖1所示。

自制清管器內芯為壓實度較高的海綿，外用膠皮包裹并用鋼絲捆牢。自制清管器成品為圓柱體，圓柱體直徑根據管道內徑制作，通常自制清管器外徑約為管道內徑的105%～110%。特殊情況時可使用隔熱膠皮予以保護。

該封堵器的原理是通過內對口器在管內自動行走帶動自制清管器及測徑板，清管器直徑可根據管道內腐蝕及雜質情況進行制作。當清管器直徑不小于管道內徑時，清管器與管道內壁摩擦從而起到清管及屏蔽管內穿堂風的作用。測徑板在管內行走，可直接進行管道測徑。當對下一道焊口焊接時，清管器及測徑板會隨對口器的行走而前進。該封堵器主要功能如下：

（1）封堵作用。管道內對口器在運行過程中拖動清管器行走，清管器與管道內壁之間產生了良好的密閉效果，從而減少甚至隔斷管腔內穿堂風，有效降低管道焊接時穿堂風對焊接的影響。

（2）輔助清管作用。掃線是長輸管道施工中的關鍵工序之一[3]，通過清管，可以清除管道內部銹渣、硫化鐵粉末以及施工過程遺留的焊渣、雜質[4]。長輸管道施工常采取邊清管邊組對焊接的方式。當大量進行管道預制且施工周期較長時，常因管道本身質量或管道臨時盲板封堵不善等原因，導致管道內壁產生鐵銹或進入小動物及石塊、泥沙等雜質，如果預制管道聯頭施焊時雜質未能及時清除，可能在管道通球吹掃過程中造成卡球，影響管道吹掃施工，嚴重時甚至需進行割口取球，從而影響了施工工期，并造成資源浪費。使用該簡易封堵器時，管道清管器在內對口器牽引下行走，在運行過程中因清管器與管道內壁摩擦，可以有效地清除管道內壁鐵銹及管內雜質，起到了輔助清管的作用，為后期的清管測徑施工創造了良好的條件。

（3）輔助測徑功能。管道通球測徑施工是檢驗管道橢圓度等參數的最后一步重要測試，對于管道運營后通球掃線施工有著重要的意義，因此在施工過程中若能及時進行管道測徑，則可有效避免因管道對口偏角或管道橢圓度不滿足要求等原因造成管道后期測徑結果不合格。本裝置中，測徑板在內對口器牽引下行走的同時對管道橢圓度進行了輔助測試。若測徑板可以順暢運行，則說明本段管道橢圓度能夠滿足規范要求；當測徑板無法在內對口器牽引下行走時，則說明測徑板所處位置可能存在橢圓度不符合要求的風險，可以提醒施工人員及時進行檢查。

2 應用實例

中海福建LNG項目是經國家發改委核準的國家重點建設項目，第六標段的管道規格為D 711 mm×16 mm，設計壓力7.5 MPa，管道采用3PE防腐。該項目施工過程中，在樁NS006至NS048間16 km管道進行了該封堵器的推廣應用。以NS006樁位為例，在未進行臨時封堵器安裝時管道內穿堂風風速為8 m/s，安裝簡易封堵器后管內穿堂風風速小于1 m/s。在樁NS025至NS026間800 m分段預制管道焊接過程中清理鐵銹、沙塵約1.5 kg。本工程最終清管測徑一次成功。

[1]胡培海，張龔軍，張莉芬，等.丘陵、山地管道半自動焊可能產生的缺陷及其預防[J].石油工程建設，2003，29（4）：36-37.

[2]GB 50369-2006，油氣長輸管道工程施工及驗收規范[S].

[3]張吉坤，宗照峰，魏廣起.長輸管道掃線施工工藝[J].油氣田地面工程,2002,21(1)：28.

[4]趙小川，南發學，劉振方，等.西氣東輸干線清管作業實踐與建議[J].天然氣與石油，2008，26（6）：1-6.

Self-made Simple Blocking Device Used in Long-distance Pipeline Construction

JIANG Bin（Shengli Petroleum&Chemical Construction Corporation,Dongying 257064,China）,YANG Yan-feng

In large diameter long-distance pipeline construction,welding defects such as air pores,unfusion and poor root formation often occur owing to through-draught influence,so that a blocking device is needed to prevent through-draught.A prefabrication blanking plate clamped to pipe bevel is traditionally used as the temporary pipeline blockage,but it is inconvenient to installation or dismantlement,and may cause damage to pipe bevel or anticorrosion coating.A new self-made simple blocking device is developed,which not only decreases through-draught effectively even stops it,but also carries out assistant pigging and callipering.This blocking device has applied in Second West to East Gas Pipeline Project,Fujian LNG Project,etc.and gained good results.

long-distance pipeline;welding construction;pipeline blocking device

TE973.3

B

1001－2206（2011）03－0065－02

姜 斌 （1984-），男，安徽蕭縣人，助理工程師，2007年畢業于武漢理工大學能源與動力工程學院油氣儲運工程專業，現從事長輸管道施工管理工作。

2010-07-19