關于天然氣管道不停輸帶壓封堵施工技術分析

鄭斯文 張鵬飛 信紀慶 高寬

摘 要：科技發展后，各行各業的技術水平都在不斷地改進，走向環保、節能和降低成本等。天然氣管道施工中采用了不停輸帶壓封堵的施工技術就是最大度的節約了資源，保護了環境，并在現場施工中取得了很好的效益。本文結合本人的現場體驗分析了它的施工技術和施工效果，希望對將來的施工技術研究有所幫助。

關鍵詞：天然氣管道；不停輸帶壓封堵；施工技術；施工效果

1 概述

天然氣的普遍應用，使得天然氣管道的建設也涌向高潮，各種干線建設數不勝數，原有管線已不能滿足人們的需要，新的管線開通要與原有場站或者是管線相連接，還有部分管道因不合理或某種需求需要改線等，原有的施工技術雖然優點很多，但天然氣管道需要停輸，清空管內的氣體才能進行施工，這樣損失大，耗時長，施工程序復雜，而且因為停輸會給用戶造成很大的經濟損失。而不停輸帶壓封堵施工技術在進行管道連線時，天然氣管道不需要停輸排空，污染小。因此這項技術得到了廣泛應用。下面就介紹它的施工技術。

2 機械設備介紹

目前我國市場上使用的不停輸帶壓封堵器主要有兩種，即膨脹筒式帶壓封堵器和皮碗式帶壓封堵器。兩種封堵器的主要優缺點對比如下表所示。這兩類的封堵器都有自身的優缺點，對于密封面都有一定的局限性，如果壓力太高，封堵的嚴密性就會受到影響。所以，施工過程中要盡所能的來降低管內的壓力，使之保持相對穩定再進行施工，使管道封堵的密封效果得到保證。要是施工時原有無縫管道沒有變形，使用皮碗式封堵效果和優點會更多些。但實際現場操作中，管道是否變形任憑眼睛是無法看出的，管道的內徑值也無法正確判斷，最后就無法確定使用皮碗的類型，所以實用性不強，很少使用。本文重點研究膨脹筒式封堵器。

3 不停輸帶壓封堵施工技術分析

3.1 不停輸開孔。①應在直管段上選取開孔點，盡量避開焊縫，要是無法避免時，要適量打磨開孔刀的切削部。開孔刀上的中心鉆一定不能落在焊縫上。②避開嚴重腐蝕部位測量管道的厚度。開孔地方的管道圓度測量時誤差不能超過管外徑百分之一。用手工的電弧焊進行焊接，依據管道材質與三通材質來選擇焊接材料，使用評定合格的焊接工藝。根據相關規定檢測焊縫是否合格。③安裝夾板閥。首先，安裝開孔機，然后進行測壓，所測壓力與管內運行壓力相等。其次，開孔作業，在開孔設備的密封腔內注入氮氣，以降低氧氣的含量，使其含量降至2%以下。選擇合適位置進行開孔，孔的位置是平衡的，用來安裝壓力表與對應球閥，夾板閥和平衡管是相連的，才能保證閥板上下的壓力平衡。

3.2 安裝旁通管道。旁通的管徑是根據下游的用氣量進行確定的，管道的壁厚和材質由輸送壓力來定。需要根據要求試壓，排污閥安裝在較低點，一定要安上壓力表，且要做好旁通管道的固定工作，注入氮氣置換后再正式運行。

3.3 安裝封堵頭和作業情況。封堵器的安裝和拆卸應是豎直的。封堵作業時管內氣體流量速度每秒不大于5m。下封堵頭的順序是先下游后上游。實行封堵時，封堵頭應緊圍著封堵器主軸，還要仔細觀察鞍形板，皮碗擠壓度可以根據管壁的結垢情況和腐蝕程度判定。要對完成好的封堵效果進行驗證，慢速將放空閥打開，將閥內的氣體排出，將封堵段管道壓力緩慢降至0.5MPa，觀察30min，進行封堵嚴密性確認，然后進行后面的工作。

3.4 管內氮氣置換。要是給新的管道置換氮氣，應該是把氮氣從上游的平衡閥灌入，從下游的平衡閥全部放空，把管內的氣體進行置換，如果檢測時含氧量小于2%，就能停止灌入氮氣，表示合格。把上游平衡管相連接，上游平衡閥打開，天然氣慢慢進入新管道，流速應控制在5m/s內，這時天然氣檢測含量大于90%表示合格。

3.5 解除封堵和拆除旁通管線。把全部的封堵平衡管相連接，同時打開各個平衡閥，然后壓力平衡。封堵頭兩邊的壓力要保證平衡平穩后，才能把它去掉，同樣，先取上游的再取下游的。關閉所有的夾板閥與全部平衡閥，然后拆掉封堵器；把連接旁通和主管道之間的閥門關閉，旁通管道線內法人介質放空，方可把旁通管線拆除。

3.6 下塞堵作業和防腐工作。再一次安裝上開孔機，然后下塞堵，在此前要調整好塞堵接合器內的頂桿長度，檢查方向，鞍形管和管道保持一致方向。塞堵安好，開孔機主軸收回原位。切的鞍形板先進行清邊然后再塞回管道，保證鞍形板外徑要比所開的孔徑小10～20mm。進行相關尺寸核對計算，要使下塞堵后還能正常進行清管工作。所有工作完成，更改的三通、閥門和管道要全部按照要求做好防腐工作。對于短距離和異型三通防腐可以使用黏結力強、抗陰極和剝離性能非常好的黏彈體防腐膏。

4 實踐中的應用

4.1 榆林-濟南輸氣管道齊河末站和宣章分輸站帶壓封堵工程。2009年11月中國石化天然氣分公司榆林-濟南輸氣管道建成后，進行安濟線和榆濟線切換時，為了不影響下游居民、工業的使用，在齊河末站和宣章分輸站采用了不停輸帶壓封堵施工技術，順利完成了管道的連頭切換施工。整個施工工期20天。安濟線進出站管線壓力最高（設計壓力為6.0MPa），管徑最大（直徑為Φ711mm），管線材質為：L360。

4.2 濟-淄輸氣管道接支線帶壓封堵工程濟南分公司天然氣綜合利用項目。通過采用不停輸帶壓封堵技術，在不影響管線內介質輸送的前提下，實現在原有濟-淄主管線上加裝三通（帶擋球篦子）并完成與新建4.95km D273×13.0/9.5管線的連通。管線規格為Φ508×7.9mm螺旋埋弧焊鋼管材質為：L390，設計輸送壓力為6.3MPa，封堵點壓力：4.1MPa。

5 結語

不停輸帶壓封堵施工技術環保、經濟適用，使天然氣管道干線的增減和更換更為方便，管道的輸送更可靠和平穩，更好地為人類服務。總之優點很多，是科技進步的一種表現。

參考文獻：

[1]蔡彪，李敬恩.帶壓封堵技術在冀東油氣管道上的應用機械研究與應用[J].2012，4（4）.

[2]國家能源局.鋼制管道封堵技術規程第一部分：塞式、筒式封堵SY/T6150.1-20116.2.1.

[3]鄧曉峰，何永春，彭維茂，等.天然氣管道氮氣干燥置換工藝及實際應用[J].石油與天然氣化工，2011，40（3）：325-328.