高壓盤式不停輸封堵技術研究

摘 要：近年來，城市燃氣管道輸送網、油田管道輸送網的不斷擴大，輸送管道網的計劃維修、更新、工程改造、突發性事故搶修逐漸增多。施工期間管道停止輸送介質會給人民的生活和工廠設備的正常運轉帶來不利影響，同時還會導致環境的污染和傳輸介質的浪費。不停輸封堵是未來管道施工作業的發展方向，研究管道不停輸封堵技術是一項意義重大的課題，會為社會的進步和經濟的發展帶來巨大效益。本文圍繞高壓盤式不停輸封堵技術，首先簡單介紹高壓盤式不停輸封堵技術安全性高、穩定性好、數據控制特性好、可操作性高等優點，然后詳細闡述高壓盤式不停輸封堵施工的工藝原理和流程，最后總結高壓盤式不停輸封堵技術在實際生產和生活中的應用。

關鍵詞：管道輸送 高壓盤式不停輸封堵技術 應用研究

中圖分類號：TU996文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0020-01

管道輸送在油氣能源工業、煉油廠、石化廠、化工廠、水廠、核電站、鋼鐵工業、居民樓制冷制熱等行業應用較為普遍。管道輸送工程完工之后，有很多原因會導致管道維修。傳統的停輸檢修方法早已不能滿足工業生產不間斷的要求，會給生產單位帶來巨大的經濟損失，傳輸介質泄漏還會給環境帶來嚴重的污染，同時還會損害管道施工企業的聲譽。管道帶壓不停輸封堵技術是一種安全、高效、經濟的特種服役管道維搶修技術，該技術通過管道封堵將輸送介質密封在管道中，實現介質與外界環境的隔離，具有廣闊的發展前景。

1 高壓盤式不停輸封堵技術的特點

高壓盤式不停輸封堵技術是近幾年才發展起來的管道封堵新技術，承受壓力大、密封安全穩定可靠，適用管徑范圍廣、施工周期短，該技術主要是利用密封管道將輸送介質密封在管道中，實現管道輸送介質與外界環境的隔離，具有以下優點：（1）安全性高。大口徑盤式封堵設備的工作壓力為4.5MPa，試驗壓力為5MPa，能夠滿足管道維修對管線不停輸的要求；（2）穩定性高。盤式封堵器液壓缸具有鎖緊功能，封堵完成后，鎖緊的主軸使封堵頭無法退回，封堵比較穩定；（3）不會影響生產和生活的正常進行。如果施工時間較長，可以先導通旁路管道線路，再封堵主管線路，利用高壓盤式不停輸封堵技術進行不停輸封堵，即使中間管道施工花費時間很長，也不會對生產造成損失；（4）溫度適應能力強。盤式封堵后，管道的輸送介質仍在繼續被輸送，對于凝固點較高的介質，不會發生凝管，施工可以在任何一個季節進行；（5）數據控制性能良好。盤式不停輸封堵原理就是圓錐齒輪差動機構帶動鏈輪旋轉，鏈輪帶動進給絲杠旋轉實現主軸進給，同時與圓錐齒輪同軸的齒輪帶動與計數器接合的齒輪旋轉，計數器上的游標移動顯示進給數值，實現計數，比較準確；（6）可操作性高。盤式不停輸封堵過程中的所有操作均是依靠液壓裝置驅動，操作簡單可靠。

2 高壓盤式不停輸封堵技術的工藝原理和工藝流程

2.1 高壓盤式不停輸封堵技術的工藝原理

高壓盤式不停輸封堵技術的封堵主要靠四個三通（兩側2個旁通三通、中間2個為封堵三通）實現。利用盤式不停輸封堵技術進行封堵時，首先在待更換的管道兩側分別安裝一個封堵三通和一個旁通三通，連接專用夾板閥，夾板閥上安裝開孔機，三者形成密閉腔體。用開孔機械切出馬鞍形孔，帶壓開孔后關閉夾板閥，拆除開孔機，在旁通三通夾板閥上連接臨時管道，利用壓力平衡裝置導通旁路輸送，此時旁通線與主線同時輸送介質，在開孔處安裝封堵三通，通過液壓傳動推動曲柄連桿將封堵頭送入主線管道，主線停止傳輸介質，所有介質走旁通線，抽空主線內部的介質，即實現斷流密封的目的。

2.2 高壓盤式不停輸封堵施工的作業流程及步驟

高壓盤式不停輸封堵技術近年來在我國油田傳輸管道維修、改造工程中得到廣泛應用，效果良好，經濟效益顯著。利用高壓盤式不停輸封堵技術實現管道封堵主要包括施工前準備、焊接封堵三通和旁路三通、管線開孔截斷、管線不停輸封堵、解除封堵恢復主線輸送介質等步驟。在施工中要注意以下幾個問題：（1）開挖封堵作業坑。作業坑一般尺寸為6 m×4 m，深度距管道底部0.7 m左右；（2）確定開孔位置。目前我國大多數大型輸油管道均采用螺旋焊管（材質硬度較高，可能會出現打刀和卡刀事故），為保證開孔速度，開孔時一定要避開焊縫；（3）安裝封堵三通和旁通三通。安裝三通前要檢查異型三通附件是否靈活到位、封堵位置的管道橢圓度是否符合要求（橢圓度<2 mm），安裝三通時要按照先安裝上半部分、后安裝下半部分的要求安裝；（4）安裝夾板閥。要確保夾板閥開關自如、密封件完好之后安裝夾板閥；（5）堵塞試驗。開空前要依次對四個三通進行堵塞實驗，堵塞實驗完成后方可進行開孔操作，安裝旁路管線，進行管道封堵；（6）導通旁路管道、堵塞主線管道和恢復主線管道傳輸介質時，一定要采用壓力平衡裝置平衡壓力。

3 高壓盤式不停輸封堵技術的應用研究

高壓盤式不停輸封堵技術主要是在管道內部實現封堵，開孔施工節約時間，密封效果良好，對管道強度的影響較小，成本較低，可以實現不同管徑管線規格的封堵作業；設計壓力為4.5MPa，能夠用于中、高壓管道輸送封堵檢修、搶修工程；利用高分子橡膠材料制作皮碗，最高工作溫度高達80℃。

由于盤式封堵器本身存在的缺陷、一些主觀或客觀因素，盤式封堵技術應用過程中還是會出現一些故障，如開孔時筒刀無法進給、開孔時發生卡刀、打刀事故、封堵時封堵頭未送到位、封堵三通時塞堵不能入位等問題；同時盤式封堵設備質量重，必須依靠大型起重機械吊裝、三通對焊接要求高、開孔切削的鐵屑落入管道可能割破密封皮碗導致密封失效。對高壓盤式不停輸封堵技術的研究仍在繼續，如選用新型耐高壓材料制作盤式封堵設備可以減輕設備的重量；在開孔機上安裝電磁鐵裝置或選擇高硬度永久磁性材料制作切刀可以消除開孔鐵屑對密封的不利影響；改進封堵頭連接轉銷的材質可以解決封堵頭未送到位的問題。

總而言之，高壓盤式不停輸封堵技術是近幾年發展起來的管道封堵新技術，可以用于水、氣、油等多種介質的輸送改造工程。高壓盤式不停輸封堵技術主要是通過對主線管道進行封堵實現介質與外界環境的隔離，實現封堵的目的，具有安全性高、穩定性好、數據控制特性好、可操作性高、施工周期短、施工成本低等優勢，同時由于盤式封堵設備缺陷及一些客觀和主觀因素影響，封堵過程中還會出現一些問題。高壓盤式封堵技術的應用能夠降低企業因停產造成的損失，同時可以避免因介質泄漏給環境帶來污染，具有顯著的經濟效益和社會效益，，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

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