淺析擋板-囊式管道封堵施工的失敗因素及對策

【摘 要】介紹了在石油管道擋板-囊式封堵技術的基本原理。重點闡述了焊接三通時焊穿管道、夾板閥失效、開孔未開透、封堵失敗、堵孔失敗等導致封堵施工失敗的因素及對策。

【關鍵詞】擋板-囊式封堵施工;失敗因素;對策

1.擋板-囊式封堵施工原理簡介

擋板-囊式管道封堵設備主要應用在石油管道停輸及不停輸封堵中，它的基本原理是：在需更換或維修的管段兩端適當位置各焊接兩組封堵法蘭（每組兩個，共八個）進行帶壓開孔，從施工點向外依次為擋板孔、膠囊孔、擋板孔、膠囊孔。由每組的下游孔中送入能展開成圓形的擋板，在上游孔中送入能充氣膨脹起來的密封膠囊，囊的外表面與管內壁緊密接觸以切斷油流，囊的后端抵在擋板上，擋板承受由管壓引起的通過密封膠囊傳遞過來的推力，充氣的密封膠囊與擋板貼合，即采用膠囊將流體介質進行隔斷，達到管道封堵的目的。從而可以順利釋放施工段管內介質，為施工做好準備。工程完畢后，再按順序解除封堵，最后用堵孔器將開孔處堵上堵塞，蓋上盲板。

該設備可在成品油、原油、天然氣、水等流體介質的管線上進行作業，其工作壓力為0.5MPa，工作原理，施工過程中各設備的安裝狀態。

當封堵點的管道壓力較高時，可采用雙封的方式實施封堵作業，并宜按照先封內側、后封外側的順序進行，內側的囊內壓力為P+Δp( 管壓+封堵壓差) ，外側的囊內壓力亦為p+Δp。雙側雙封堵原理。

2.封堵失敗原因分析及對策

由于擋板-囊式封堵施工中涉及很多工序，因此無論哪個工序出現失誤都有可能造成封堵失敗。

一下對封堵失敗的原因進行分析并提出改進建議：

2.1焊接三通時焊穿管道

原因：焊接三通時，如果管內存在較大壓力，且未按照相應管材規格的焊接工藝進行焊接則有可能導致管線焊穿。

解決方法：具體的控制措施就是控制管道壓力，并按照焊接工藝進行焊接。在壓力管道上焊接封堵管件時，其允許的最高壓力可按下式計算[1]:

2.2夾板閥失效

原因：夾板閥其實就是一個閘板閥，在開孔、下擋板、下囊等過程中主要起到臨時阻斷高壓油品從封堵三通中泄露的作用。如果夾板閥閥板無法完全關閉將造成油品泄露，夾板閥無法全開則在下擋板及下囊過程中將導致擋板及下囊器導向板和夾板閥閥板的撞擊，造成嚴重的事故。

解決方法：在使用夾板閥之前，全開及全關閘板閥，記下閘板閥的手柄旋轉圈數，做到心中有數。一旦發生夾板閥失效，能夠及時發現事故，及時處理。

2.3管線未開透

原因：由于以上公式中幾個參數在實際測量中誤差過大或者數據計算錯誤，還有可能是在最后測量切削深度時沒有測夠尺寸。

解決方法：建議對所有測量的數據都通過三次測量取平均數的方法來確定，最終切削深度的計算結果也要計算三次，確保無誤后，最后將切削深度標記到開孔機絲杠上。

2.4封堵作業失敗

原因：由于封堵段管道變形過大導致封堵時擋板展不開；未對封堵中使用的氣囊進行囊壓試驗，囊存在缺陷；囊頭損壞；封堵囊充氣時，管道環形焊口余渣扎壞膠囊；管道內有障礙物，阻隔密封面，及囊壓不足，膠囊充氣后出現葫蘆狀。

解決方法：選擇管道變形大于3%的管段進行封堵；封堵前必須進行0.1MPA囊壓密封試驗；做好囊頭檢查囊壓確定在高于管壓0.5-0.8MPA范圍內；控制捆扎的塑料布寬度在40-50mm，事先剪出豁口并使用單股捆扎。

2.5堵孔作業失敗

由于封堵完成后，封堵三通需要永久留在管道上方，因此就需要在封堵結束后使用堵塞對封堵三通進行封堵，以防止管線內高壓油品通過封堵三通泄漏出來造成事故。這個過程就叫堵孔。堵孔作業。

堵孔失敗原因：堵孔器壓桿沒有伸出溢流法蘭外足夠距離，導致壓桿無法頂開單向閥泄放多余的壓力；堵孔計算所需的尺寸測量誤差過大或者計算錯誤；堵孔操作中弧板的角度沒有調整到和管道的孔一致的程度造成弧板卡死堵孔器主軸；封堵三通鎖環沒有完全將堵塞卡住。

解決方法：調整壓桿的伸出長度，使壓桿伸出長度足夠頂開單向閥；堵孔尺寸測量及計算都三次取平均值；將弧板角度調整到和管道孔一致；反復上下伸縮主軸，調整索環間隙，最終將堵塞卡住。

3.結論

長輸石油管道封堵擋板-囊式封堵過程中，由于現場工序繁多，需要控制的環節復雜，極易由于各種原因導致封堵失敗。按照上述方法就能有效減少封堵失敗事件的發生頻率。 [科]

【參考文獻】

［１］劉希坤，李德明等.鋼制管道封堵技術規程第2部分:擋板-囊式封堵.國家經濟貿易委員會，2003，(8).

［２］李景昌等.X65鋼級在役管道搶修焊接工藝指導書焊接工藝規程.中國石油管道焊接培訓中心，2010，（11）.