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| 带压开孔封堵技术在长宁天然气管线的应用 |
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发布者：aisaite 发布时间：2009-4-19 阅读：162次 【字体：大 中 小】 |
第25卷第6期 2006年12月石油化工应用 PETROCHEMICAL INOUSTRY APPLICATION 43 带压开孔封堵技术在长宁天然气管线的应用张兴盛，黄晓琳 (宁夏长宁天然气有限责任公司，银川750001) 摘要：介绍了带压开孔封堵技术在长宁天然气管道银川站至宁夏化工厂段改线工程中的应用，同时对该项技术在应用中所应注意事项进行了总结和说明。为同类施工提供相应的借鉴意义。关键词：带压；开孔；封堵；输气管线中图分类号：TG48 文献标识码：B 文章编号：1673—5285(2006)06—0043一O2 0 前言带压开孔封堵技术是指在管道不停输的基础上带压开孔，开孔后可安装仪表、阀门等设备。同时，针对设备管道堵塞、损坏甚至断裂、严重影响介质输送的情况下，可以在损坏管段两侧完好的部位和段落带压开孔，在新开孔部位架设新管段使被输送介质暂时通过旁通支路输送，并封堵损坏或需要更换的管段，开孔后安装封堵器，将不需用的管道或损坏管道利用封堵技术进行管道内封堵。当损坏的设备、管段更换或检修完成后，再恢复原来的设备、管道输送介质。该技术可用于更换损坏管段，防止所输送介质的泄漏和管道运输的中断。 1 技术应用 1．1 工程概况根据宁夏银川市国家级经济技术开发区城市规划的要求，长宁 26×7天然气管道银川站至宁夏化工厂段3．8公里输气管线进行改线工程。为了不影响下游中石油宁夏石化公司日用气量200万方天然气的输送，避免停气所造成的巨大经济损失，采用不停输开孔及封堵技术进行新改线段与旧管线连头施工。根据该段改线的设计情况，需在不停输的条件下在新改线路两端开孔12处，并进行不停输封堵4 处。工程于2006年7月13日开工。7月18日完成所有对开式三通的带压焊接；7月24日开孔完成并进行上游封堵天然气输配走临时管线；7月25日进行管道切割和新管线的焊接碰头作业施工；7月26日完成整 · 收稿13期：2006—10—07 个焊接碰头及新换管线置换；7月27日新管线投产，整个工程结束。 1．2 施工必备条件本次施工的关键技术就是q：~1．26 ×7天然气管线的带压焊接、开孔、封堵和解封堵，管道运行压力及介质流速必须满足带压施焊条件。 (1)根据SY／T6150。1—2003《钢制管道封堵技术规程第1部分：塞式、筒式封持》要求，管道带压施焊时的介质流速不得大于10m／s，管道运行压力要求低于管道允许的带压施焊最高压力。管道允许的带压施焊最高压力计算如下： P =2 ( —C)F／D 尸—— 管道允许带压施焊最高压力(MPa)；口s——管材的最小屈服极限(MPa)； — — 焊接处管道实际壁厚(mm)； c——修正系数(m／n，通常取2．atom)； D——管道外径(mm)； F——安全系数(天然气取0，5)。由此可计算出长宁 426×7输气管道全线管道壁厚带压施焊的最高压力为：2．65MPa；为此，施工作业前要求协调上下游用户将施工段管道运行压力调整到上表规定的允许施焊压力以下，施焊时间为48小时。 1．3 开孔作业在天然气管道的开孔及封堵位置焊接对开式三通，焊前应做如下准备工作： 1)割除旧管线上的防腐层，并对管线进行测厚，修正管道焊接允许压力；维普资讯 http://www.cqvip.com 石油化工应用 2006年第6期 2)打好管线接地，并测管线接地电阻符合要求； 3)测管线表面温度； 4)测环境可燃气体含量必须低于25％爆炸下限。焊接过程当中为不影响管道输气，应严格按照焊接作业指导书进行，焊接完成后对焊缝进行着色检查。完成三通焊接后，在三通管件的法兰上安装夹板阀。然后，在选定的临时旁通线开孔位置与封堵孔位置之间开压力DN50的压力平衡孔，拆除手动开孔机后安装PN6．4的压力表阀。 (1)开两侧接临时旁路线的孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，连接压力平衡孔与开孔机。先开上游的DN350的临时旁路孔，再开下游的DN300旁路孔。打开压力平衡孔的压力表阀，使夹板阀的两侧压力相等，然后关闭夹板阀。 (2)开中间下气囊孔。在三通的夹板阀上安装手动开孔机，开孔完毕后立即关闭夹板阀。 1．4 封堵作业 (1)连接临时旁路管线，注意安装前检查管道内的清洁度，并按规范对焊缝进行检测，对旁通管线进行 6．4MPa的压力试验。在临时旁路线安装完毕并检查合格后，打开临时旁路上的夹板阀，使其投入运行。 (2)开封堵孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，开孔(DN400)完毕后立即关闭夹板阀，并安装封堵器。 (3)待临时旁路线使用正常后，开始实施堵孔作业 (需两台封堵器同时作业)。将堵头下至工作位置后，打开压力平衡孔上的压力表阀，将封堵器下游那段余气放掉。然后安装压力表，观察压力变化，以确定封堵是否成功。若1小时之内压力无变化，证明封堵成功可进行下一步操作。压力升高，需重新进行封堵，至压力无变化方可进行下一步操作。 (4)打开下封堵气囊的夹板阀，将DN400的管道密封囊送人管道中充氮气，囊内压力控制在0．03blPa 左右。同时拆除压力表，在该处另接一根连接管放空 (或高空燃烧)泄漏气体，以保证安全地切管和动火。 1．5 切管和动火作业 在确认上下游封堵无泄漏情况下，可同时实施上下游的切管作业。考虑安全因素，切管采用机械切割，设备采用气动切管机，切管长度不超过6m。在切管两侧各打一层300mm左右的黄油墙，使管内外彻底隔离。同时，清除动火管口的污物和残液，用可燃气体报警器检测动火管口处的浓度，确认合格后与已试压合格并置换完毕的新管线碰头。在废除管道的两端焊接盲板进行封头，拆除密封管线9连接平衡管，提取塞式封堵头，拆除封堵机。使新管线投入使用，发现无异常后方可进行下一步作业。 1．6 解除封堵作业(1)上下游可同时实施解除封堵作业。首先，将封堵机连接器上闸阀与干线上的平衡阀DN50高压钢丝编织的软管相连通，开阀后使封堵头前后的压力相平衡。然后，提出封堵头，关闭夹板阀，拆除封堵机。关闭临时旁路线上的夹板阀，拆除临时旁通管线。 (2)在三通夹板阀上再次安装(已组装好堵塞的) 开孔机；再次将开孔机的连接器上的闸阀与干线平衡用DN50高压钢丝编织软管相通，开阀后夹板阀上下腔体的压力相平衡，才能实施开阀和下堵塞作业。确认堵塞被四个锁环锁住后，拆除开孔机和夹板阀，完成干线上和新投产管线DN100和DN150阀的堵孔作业。 (3)完成各个暴露管段、管件的防腐作业。作业坑回填后，恢复地形地貌。最后，作业坑回填并恢复地形。 2 工程总结该项工程历时l5天完成，工程实施过程中各相关单位严把安全关口，有利确保了施工的顺利进行。但从工程中也同时看到了以下问题：(1)开孔前的准备工作要充分；在末端开孑L施工中，由于所准备发电机故障，造成开孔过程施工被迫停止，给施工进度和安全都带来一定的影响；(2)由于带压开孔封堵技术的特点决定了在整个施工中对管道运行压力的控制要求，是实现安全焊接和封堵的前提。尤其针对长宁天然气管道此次施工位于长宁天然气末站与宁夏化工厂之间(管道长度为3． 98公里)，管道瞬时流量较高，管道压力受宁夏化工厂运行状态影响较为明显。所以应加强上下游调度协调，保证施工过程中的压力控制在规范允许范围内。(3)施工前应制定相应的应急预案，确保在施工中一旦出现意外情况的应急有序处理．(4)认真组织施工焊接工艺评定，保证焊接连头等工程质量。此次施工中由于新改线管道连头部位最后一道朋口部位的焊接质量问题，导致整个带压开孔工程完工时间延后5天。同时由于新管线的投产，最后只能对该焊口采用外部加强焊的办法进行补修，成为整个工程的一个缺憾。
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