帶壓開孔封堵技術(shù)在醋酸甲酯管線修復(fù)中的應(yīng)用

徐延梅 張希海(山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253024)

0 引言

醋酸裝置醋酐原料泵管線出現(xiàn)漏點，初步采用了堵漏卡具對漏點進(jìn)行帶壓密封，但因漏點位置處于彎頭與直管連接焊縫熱影響區(qū)側(cè)，不利于堵漏卡具的安裝，導(dǎo)致漏點密封不夠徹底，未能完全解決泄漏問題。為保證系統(tǒng)的安全運行，需要對該泄漏管段進(jìn)行更換，消除安全隱患。

確定須更換泄漏管段，但經(jīng)現(xiàn)場勘察，該管線前后兩端沒有切斷閥門，不具備停運條件，無法將管線停運置換更換管段。結(jié)合現(xiàn)場工況，最終確定采用帶壓開孔封堵的方式，將泄漏管段內(nèi)部介質(zhì)阻斷后，實現(xiàn)泄漏管段的更換。

1 帶壓開孔封堵工藝介紹

帶壓開孔是指在設(shè)備或管道封閉運行的狀態(tài)下，使用特制刀具在運行中的設(shè)備或管道上切割下弧形外壁板，加工圓孔的一種作業(yè)方式。當(dāng)設(shè)備或管線需要在運行狀態(tài)下連接安裝閥門或引接旁路管線時，就可以采用帶壓開孔方式來實現(xiàn)，在不影響設(shè)備或管線正常使用的前提下，安全而高效地完成新舊管線安裝連接施工。

帶壓封堵是在帶壓開孔的前提下，將封堵頭通過封堵機(jī)安裝進(jìn)入待封堵的管管道，對運行中的管道完成介質(zhì)流通的阻斷。介質(zhì)的輸送得到阻斷后，即可在管道裝置不停運的情況下，對管道進(jìn)行維修、焊補、切割、管段更換、閥門或設(shè)備安裝等特種工業(yè)技術(shù)。目前常用的封堵有筒式封堵、板式封堵、塞式封堵等多種形式。

為了不影響泄漏管線下游工段的持續(xù)運行，此次帶壓封堵前須在原有管線上帶壓開孔連接下游管線形成新的循環(huán)管路，然后再進(jìn)行帶壓封堵，封堵成功后，切割舊管段，焊接盲板。

2 開孔封堵工程內(nèi)容概況

2.1 工程技術(shù)參數(shù)

泄漏管線為醋酸裝置醋酐原料泵回流管線，其基本技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2.2 開孔封堵主要內(nèi)容

開孔封堵所用設(shè)備、附件準(zhǔn)備。加工制作開孔三通、封堵四通、注膠短節(jié)、密封件和預(yù)制盲板等。開Φ60.3封堵孔2處、開DN50孔1處，開DN25注膠孔1處。下鋼棒注膠作業(yè)2處。封堵四通蓋盲板2處。

2.3 帶壓開孔封堵施工主要步驟

焊接開孔三通，帶壓開孔后安裝新旁路管線與下游管線連接。焊接封堵四通、平衡短節(jié)，連接氮氣源進(jìn)行整體嚴(yán)密性試驗。安裝夾板閥門，安裝帶壓開孔機(jī)開封堵孔。取出開孔切割管段，拆卸開孔機(jī)，安裝封堵機(jī)進(jìn)行下鋼棒封堵。連接注膠閥向管段內(nèi)部注膠密封。切割泄漏管段，焊接盲板。拆除封堵設(shè)備，安裝盲法蘭蓋。

表1 泄漏管線基本參數(shù)表

3 帶壓開孔封堵施工程序

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工作業(yè)所需的閥門、管件、封堵所需的各項材料、工器具及附件等配備齊全，封堵四通預(yù)制加工完成。配備施工作業(yè)相關(guān)各類設(shè)備、工器具、密封試驗設(shè)施、防護(hù)用具，確保物資齊備、靈活可靠。做好施工所需吊裝機(jī)械、滅火器、施工作業(yè)所需人員等的調(diào)配。施工作業(yè)人員安全培訓(xùn)，學(xué)習(xí)施工方案及應(yīng)急預(yù)案，明確人員責(zé)任分工，同時做好應(yīng)急措施準(zhǔn)備。

根據(jù)現(xiàn)場管線位置及作業(yè)點位置，進(jìn)行現(xiàn)場準(zhǔn)備，保證作業(yè)場地平整，水路、電路暢通，氮氣源充足，搭建操作平臺，使作業(yè)場地滿足作業(yè)需求，安全通道暢通。

加工制作開孔三通、封堵四通、注膠短節(jié)、密封件和新管段等所需材料及設(shè)備等。

3.2 焊接開孔封堵管件、注膠短節(jié)

確定封堵母管滿足管線施焊條件后，安裝開孔封堵管件，保證法蘭面與管線保持水平。按照焊接方案進(jìn)行開孔封堵管件和注膠短節(jié)的焊接安裝。

3.3 帶壓開孔施工

安裝密封墊片、夾板閥和開孔設(shè)備，拆開開孔機(jī)連箱的排氣閥絲堵，安裝排氣閥門，在管線上開設(shè)平衡孔。將夾板閥全部開啟，連接氮氣源對開孔設(shè)備和閥門系統(tǒng)進(jìn)行整體密封性試驗，確認(rèn)無泄漏后進(jìn)行氮氣置換。氮氣置換合格后，正式開始進(jìn)行帶壓開孔作業(yè)。開孔機(jī)的筒刀內(nèi)部中心鉆頂端接觸至管道外壁時，記錄開孔的位置，按照提前計算設(shè)置好的開孔行程進(jìn)行開孔切割作業(yè)，至管道壁板全部切割通透后，開孔作業(yè)完成。開孔完畢后，回轉(zhuǎn)開孔機(jī)取出開孔筒刀和切割下來的管道壁板至開孔機(jī)連箱內(nèi)，將夾板閥完全關(guān)閉。打開開孔機(jī)連箱排氣閥進(jìn)行泄壓，泄壓徹底后，將開孔機(jī)設(shè)備拆卸下來，開孔作業(yè)完畢。帶壓開孔示意圖如圖1所示。

圖1 帶壓開孔示意圖

3.4 帶壓封堵施工

檢查封堵機(jī)設(shè)備、封堵鋼棒及封堵結(jié)合器，確認(rèn)完好后組裝封堵設(shè)備，將鋼棒安裝在封堵機(jī)主軸上，連接完后，將封堵鋼棒收至封堵機(jī)連箱內(nèi)部。

安裝封堵設(shè)備至封堵四通的夾板閥門上部，開啟氮氣源閥門對封堵設(shè)備和夾板閥系統(tǒng)進(jìn)行整體密封性能試驗，確認(rèn)系統(tǒng)無泄漏后進(jìn)行氮氣置換。打開夾板閥，按照提前測量的尺寸行程，開啟封堵機(jī)將封堵鋼棒勻速傳送至管道開孔封堵位置。下鋼棒完成后，將開孔機(jī)與注膠閥連接并緊固，完成后進(jìn)行開注膠孔作業(yè)。開孔完成后，再注膠閥上安裝轉(zhuǎn)換接頭，然后將注膠槍與轉(zhuǎn)換接頭連接并緊固，勻速平穩(wěn)注入密封膠直至注滿為止。為了確保鋼棒封堵的密封性，再次加注密封膠進(jìn)行壓緊強(qiáng)化，防止原密封膠處松弛泄漏。驗證封堵的密封性，確認(rèn)封堵徹底后即可拆除封堵設(shè)備。帶壓封堵示意圖如圖2所示。

圖2 帶壓封堵示意圖

3.5 更換新管段施工

拆除封堵設(shè)備并蓋盲板，將預(yù)制好的新管段與開孔閥門連接，試壓合格后，緩慢開啟閥門使新管線通氣運行，在保證封堵管線無介質(zhì)流動后，在滿足施工條件后進(jìn)行冷切割作業(yè)。切割完成后，進(jìn)行氮氣置換吹掃，滿足焊接條件后進(jìn)行焊接新盲板作業(yè)。焊接完畢后，清理現(xiàn)場，竣工驗收。更換管段示意圖如圖3所示。

圖3 更換管段示意圖

4 結(jié)語

醋酸甲酯管線帶壓開孔封堵的成功應(yīng)用，在裝置不停車的基礎(chǔ)上，順利處理了管線漏點，消除了裝置的安全隱患。該方式有效實現(xiàn)了設(shè)備、管道在沒有前后切斷閥門情況下的維修改造，且整個施工在完全封閉的狀態(tài)下完成，可以廣泛適用于各種易燃易爆、有毒有害等介質(zhì)運行環(huán)境，避免了化工裝置的環(huán)境污染和安全事故，同時降低了化工生產(chǎn)系統(tǒng)的運行維護(hù)成本，為化工生產(chǎn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定長周期運行保駕護(hù)航。在煤化工、石油化工等各個行業(yè)的技術(shù)改造、設(shè)備管道維修中，都將得到越來越廣泛的應(yīng)用。