淺談“管線帶壓補(bǔ)漏工具”的制作與應(yīng)用

楊述軍

摘 要：目前常用的管線維修主要7種方式：直接焊補(bǔ)、點(diǎn)螺母帶壓焊補(bǔ)、打補(bǔ)丁、包管、換管、鋼帶帶壓堵漏、管線加強(qiáng)。七種維修方式按照施工目的可分為管線預(yù)處理、應(yīng)急維修和全面維修三類.

關(guān)鍵詞：帶壓焊補(bǔ) ；停井泄壓

近年來(lái)，隨著管線老化嚴(yán)重、輸送介質(zhì)含砂量高等因素影響，管線破損次數(shù)逐年升高，對(duì)產(chǎn)量影響也隨之逐年加大，給維修大隊(duì)維修一隊(duì)帶來(lái)的工作壓力也越來(lái)越大。隨著管線老化、維修難度加大，維修耗時(shí)對(duì)開(kāi)井時(shí)率影響逐漸增加，管線維修平均耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)達(dá)到283分鐘，對(duì)產(chǎn)量影響過(guò)大。

為確?！熬S修保產(chǎn)”任務(wù)的完成，維修一隊(duì)技術(shù)小組決定以“管線帶壓補(bǔ)漏工具”研制為課題開(kāi)展活動(dòng)。

一、現(xiàn)狀調(diào)查

1、停井原因調(diào)查

據(jù)統(tǒng)計(jì)：2014年1-8月份累計(jì)停井3764井次10.6645萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于采油一區(qū)和采油四區(qū)450口油井停井9.87天，其中作業(yè)停井因素所占比例最高，是保持產(chǎn)能接替所必須付出的停井時(shí)間。管線維修作為第二大影響因素，占排除作業(yè)停井耗時(shí)以外停井時(shí)數(shù)的55.7%，管線維修平均耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)達(dá)到283分鐘，對(duì)產(chǎn)量影響過(guò)大。

2、管線維修方式調(diào)查

目前常用的管線維修主要7種方式：直接焊補(bǔ)、點(diǎn)螺母帶壓焊補(bǔ)、打補(bǔ)丁、包管、換管、鋼帶帶壓堵漏、管線加強(qiáng)。七種維修方式按照施工目的可分為管線預(yù)處理、應(yīng)急維修和全面維修三類：

（1）管線預(yù)處理指管線未破損但存在老化、腐蝕問(wèn)題管線的處理，包含打補(bǔ)丁、包管、管線加強(qiáng)三種維修方式，不需停井。

（2）應(yīng)急維修主要指受限空間、惡劣天氣、維修力量不足等情況下對(duì)破損管線的臨時(shí)性止漏措施，包含鋼帶帶壓補(bǔ)漏一種維修方式，不需停井。

（3）長(zhǎng)效維修指依據(jù)管線材質(zhì)、腐蝕程度對(duì)破損管線采取長(zhǎng)效治理的維修方式，包括直接焊補(bǔ)、點(diǎn)螺母焊補(bǔ)、換管三種維修方式。

停井泄壓耗時(shí)長(zhǎng)是影響維修耗時(shí)的主要工序，不停井維修方式在停井泄壓和試壓運(yùn)行兩個(gè)工序上能夠比停井維修減少大量維修耗時(shí)。因此，只有針對(duì)停井泄壓耗時(shí)長(zhǎng)這一問(wèn)題展開(kāi)攻關(guān)才能取得較好的效果。1、隨著管線老化加劇，點(diǎn)腐蝕越來(lái)越少。當(dāng)管線穿孔時(shí)，大部分穿孔部位附近一小片范圍內(nèi)的管線材質(zhì)都會(huì)變差。選用先點(diǎn)螺母再上緊螺母的辦法焊補(bǔ)，補(bǔ)漏面積小，極易造成二次穿孔、補(bǔ)漏失敗。居民區(qū)下水道、閥組等操作環(huán)境較小的受限空間影響了成功率的提高，尤其是近年來(lái)管線并排鋪設(shè)造成維修時(shí)空間狹小，使該問(wèn)題影響越來(lái)越大，但由于維修環(huán)境不可改變，故視為是非要因。

2、點(diǎn)螺母帶壓焊補(bǔ)時(shí)油氣四溢，在下水道、閥組、彎頭下部等狹小空間內(nèi)維修時(shí)，油氣味較大，帶壓液體四溢，存在較大安全隱患。惡劣的環(huán)境嚴(yán)重影響了焊工操作質(zhì)量，需要多次返工。

綜上，要達(dá)到不停井焊補(bǔ)的目的必須解決管線泄漏和擴(kuò)大焊補(bǔ)面積兩方面問(wèn)題，因此，無(wú)有效帶壓焊補(bǔ)工具是要因。

二、確定目標(biāo)

（一）思路

鋼帶帶壓堵漏后不存在泄露且堵漏卡瓦的面積也足夠大。受其堵漏原理啟發(fā)，小組成員經(jīng)過(guò)集思廣議，決定從將打鋼帶帶壓堵漏工藝與管焊維修相結(jié)合入手，但該方法受到兩方面制約：

一是密封膠皮受熱后易損壞，造成刺漏；

二是焊到打鋼帶位置無(wú)法操作，一旦拆除鋼帶，在沒(méi)有外力約束后易泄露。同時(shí)鋼帶價(jià)格昂貴，經(jīng)過(guò)拉伸的鋼帶失去彈性后，就無(wú)法再度使用，必須尋找新的止漏工具。

1、設(shè)計(jì)要求

小組成員經(jīng)過(guò)討論，該卡瓦固定工具必須解決2個(gè)問(wèn)題：

（1）卡瓦固定支架著力點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題。

（2）適用于不同管徑管線。

2、卡瓦固定工具支架設(shè)計(jì)

受各基層站常用的臺(tái)口鉗啟發(fā)，設(shè)計(jì)了堵漏工具：選取頂絲固定的方式，以弧形支架為依托，上部設(shè)計(jì)螺旋頂絲，下部設(shè)計(jì)卡瓦托。工具由下卡瓦托、上卡瓦托、螺旋頂絲機(jī)構(gòu)、螺桿、手柄、弧形支架6個(gè)部分組成。帶壓補(bǔ)漏工具的工作用原理是：當(dāng)卡瓦放到下卡瓦托上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿可調(diào)節(jié)上下卡瓦托之間距離以適應(yīng)不同管徑，最終將卡瓦固定管線的漏點(diǎn)處，達(dá)到初步堵漏便于焊補(bǔ)的目的。

針對(duì)不同管徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了方便工具的使用，在保證工具適用不同管徑管線的同時(shí)，減少工具受空間影響，我們將工具做以下改進(jìn)：

（1）將弧形支架手柄設(shè)計(jì)為半圓弧形狀：根據(jù)常用管線最大外徑為325毫米的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)圓弧直徑為350毫米，并且將弧形支架手柄分為兩部分：上部分中空，下部分延伸出滑桿，針對(duì)不同管徑調(diào)節(jié)好距離后，再調(diào)整好螺桿距離即可使用。

（2）為了縮短頂絲行程，每次預(yù)調(diào)節(jié)上部只保留5cm過(guò)盈量，縮短固定時(shí)間。

4、材質(zhì)選擇與安全驗(yàn)證

安全驗(yàn)證主要是對(duì)弧形支架分體設(shè)計(jì)后受力支架強(qiáng)度計(jì)算。

手輪部分主要是在承受撞擊的作用力，作為緊固曲柄銷子螺母作用力的來(lái)源，最大承受的力也是螺母最終上緊的力。依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T3098.2-2000《緊固件機(jī)械性能 螺母》規(guī)定，螺母屬于M80、粗牙螺紋螺母，上緊的終扭矩為2760N.m。

為縮短帶壓補(bǔ)漏耗時(shí)，熟練操作堵漏鉗，小組成員利用不同管徑的管線標(biāo)定了調(diào)節(jié)支架各調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)的適用管徑。該工具的研制，可以不停井打補(bǔ)丁，提高了開(kāi)井時(shí)率。減少產(chǎn)量損失，同時(shí)解決了點(diǎn)螺母帶壓補(bǔ)漏操作的危險(xiǎn)，提高了操作的安全性。降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。