天然气管道不停输带压封堵施工创新技术房斌

天然气管道不停输带压封堵施工创新技术房斌

房斌

淄博绿能燃气工程有限公司山东淄博255000

摘要：在传统的天然气管道施工中，对气体更换条件要求很高，往往要等到天然气全部排出后，再向管道内添加其他气体。这样的施工技术虽然相对安全，但造成了资源上的浪费，也使周围环境受到污染。因此，对天然气管道不停输带压封堵施工的创新研究具有重要的意义。燃气单位必须将以往的技术经验加以总结，并在此基础上完成技术的革新，使天然气管道工作更加安全可靠。

关键词：天然气管道；不停输带压封堵；创新技术

引言

随着我国天然气需求快速增长，天然气长输管道进入建设高峰期，主干线、支干线、城市管网建设不断推进，新建管线与既有场站、既有管线连接，管道改线等情况越来越多。传统改造施工需要将所涉及连接的管线流程截断，对管线进行泄压、排(放)空、吹扫置换等作业，再用火焊、锯、钻等开孔方法实施工程作业。该施工方法虽然比较成熟，但是必须停输，清空管线后才能进行，给管线的运行带来了极大的隐患，经济上也造成很大的损失。利用能够在管道不停输提下安全、高效地完成新旧管线的连接，并减少管道放空的损失，减少污染。因此这项技术在天然气管道工程建设中有极大的应用推广价值。

1管道不停输带压封堵施工技术发展现状

我国天然气管道不停输带压封堵技术起步较晚，在技术设计上还以借鉴为主。近年来随着管道技术的发展，我国对天然气管道技术的重视程度加大，也开始研发独立的技术。我国的天然气管道以西北部居多，但天然气的用户又以东南部为主，要想使天然气得到更好的运输，就必须建立长距离的天然气管道。由于我国地形复杂，各地区因地质不同会出现不同的环境问题，给天然气管道的长距离跨越带来了很大的阻碍。这种障碍主要表现在管道设置过长，只要管道的局部遭到破坏，就会影响整体的运输结果，造成重大的经济损失。管道技术上的缺陷也增大了运输的压力，使大量的资源遭到浪费。随着不停输带压封堵技术的发展，天然气管道中的部分问题得到解决。经过数十年的研究和实践，不停输带压封堵技术也在不断改进，已经由原来的25mm口径发展到1020mm口径。随着天然气产业的不断发展，不停输带压封堵新型技术的应用范围也越来越广泛，为我国的天然气运输提供了保障。

2管道不停输带压封堵施工创新技术

2.1不停输开孔

①应在直管段上选取开孔点，尽量避开焊缝，要是无法避免时，要适量打磨开孔刀的切削部。开孔刀上的中心钻一定不能落在焊缝上。

②避开严重腐蚀部位测量管道的厚度

开孔地方的管道圆度测量时误差不能超过管外径百分之一。用手工的电弧焊进行焊接，依据管道材质与三通材质来选择焊接材料，使用评定合格的焊接工艺。根据相关规定检测焊缝是否合格。

③安装夹板阀

首先，安装开孔机，然后进行测压，所测压力与管内运行压力相等。其次，开孔作业，在开孔设备的密封腔内注入氮气，以降低氧气的含量，使其含量降至2%以下。选择合适位置进行开孔，孔的位置是平衡的，用来安装压力表与对应球阀，夹板阀和平衡管是相连的，才能保证阀板上下的压力平衡。

2.2旁通管道的安装

在进行天然气管道不停输带压封堵施工过程中要保证下游正常使用天然气，所以就需要安装旁通管道以保证下游用户正常使用天然气。对于旁通管道的安装一般是根据下游用户的用气量来确定的，而且在运行前要进行氮气置换。

2.3不停输带压封堵

（1）实施封堵作业前控制管道内气体流速不超

过5m/s，按照“先下游，后上游”的顺序进行施工。

（2）不停输带压封堵施工的程序：首先平衡封堵接合器与管道内压力，打开夹板阀，启动液压站，开始封堵作业；封堵时，通过液压站缓慢下封，封堵头即将到位后，停止继续下封，利用封堵头在管道内形成的节流吹扫开孔时落入管道底部的铁屑和杂物，吹扫1min后，将封堵头一次封堵到位。

（3）封堵效果检验：封堵完成后，利用管道上的平衡放散孔检验封堵效果，打开放散阀门，当压力下降1MPa时，停止放空，并观察压力表有无变化，如果封堵隔离段压力没有明显上升，继续泄压观察，直到管道压力为1MPa时，再次观察，如果压力上升很快，则需要重新封堵，如果压力没有上升，则封堵成功。

2.4割管连头

放空封堵管道内的天然气后，利用机械割管机进行不动火割管作业，割管过程要始终用喷淋水冷却切口；割管完毕后清理管口，在封堵管道内打黄油腻子墙，检测可燃气体含量合格后，在上下游同时进行新旧管道的组对、焊接。

2.5管道解封与新管道投产

无损检测合格后，对新建管道进行氮气置换作业，检测含氧量小于2%时为合格；然后连接所有封堵接合器平衡管，开启平衡阀进行压力平衡；当封堵头两侧压力平衡后，先提取上游封堵头，再提取下游封堵头，连通新旧管道；最后，关闭夹板阀，拆除封堵接合器后进行下塞堵作业，下塞堵时应仔细检查马鞍块的安装位置和安装方向，确认无误并下塞堵后，拆除夹板阀，安装盲板，进行封堵管件防腐，恢复管道正常生产。

2.6氮气置换技术

在完成管道的封堵后要对管道内的气体进行置换，通过氮气的输入保证管道的安全运行。在氮气置换时，要将氮气通过上游的平衡阀注入到管道中，在氮气注入时，要保持管道下游的阀门处于开启状态，以这样的方式来完成天然气管道内的气体置换，在置换过程中要将管道内的氧气全部排除，以免发生事故。管道内的氧气必须保持在2％以下。在完成气体置换后，现将少量的天然气进入到管道内，并加强对气流的控制，逐渐增加管道内的天然气含量，直到管道内储有90％以上的天气为止。

2.7压力平衡技术

在封堵工作后，管线不能快速泄压，因为瞬间泄压会造成极大的压差，很容易使封堵的胶皮遭到损坏，影响工作的效果。因此，管道的泄压过程要尽量缓慢。在封堵工作中还要保持压力上的平衡，不论是膨胀筒的安装还是开孔管的安装，都需要在压力平衡的环境下进行操作，否则极易使设备发生故障。保持压力平衡的方法主要有两种，一是通过夹板阀上的平衡孔来调节压力，使压力得到平衡。二是通过引压阀的使用，使压力得到平衡，这种方法主要应用在两个封堵器间距较远的情况下，具有操作快速、便利等优势。

3实践中的应用

3.1榆林-济南输气管道齐河末站和宣章分输站带压封堵工程。2009年11月中国石化天然气分公司榆林-济南输气管道建成后，进行安济线和榆济线切换时，为了不影响下游居民、工业的使用，在齐河末站和宣章分输站采用了不停输带压封堵施工技术，顺利完成了管道的连头切换施工。整个施工工期20天。安济线进出站管线压力最高（设计压力为6.0MPa），管径最大（直径为Φ711mm），管线材质为：L360。

3.2济-淄输气管道接支线带压封堵工程济南分公司天然气综合利用项目。通过采用不停输带压封堵技术，在不影响管线内介质输送的前提下，实现在原有济-淄主管线上加装三通（带挡球篦子）并完成与新建4.95kmD273×13.0/9.5管线的连通。管线规格为Φ508×7.9mm螺旋埋弧焊钢管材质为：L390，设计输送压力为6.3MPa，封堵点压力：4.1MPa。

结束语

随着我国使用天然气的人口越来越多，运输天然气的管道管径会越来越大，而且管道运输压力也会增大，对于管道封堵的挑战也变得更严峻，只有不断的完善管道不停输带压封堵技术才能使得我国的天然气行业更加发达。

参考文献

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[3]王志华,陶志钧,周伟国.不停输管道施工技术研究[J].上海煤气.2006(05)