小口徑管道帶壓封堵技術(shù)在雙蘭線密度計(jì)撬座搬遷中的應(yīng)用

楊占林

摘 要：運(yùn)用小口徑管道帶壓封堵技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙蘭線密度計(jì)進(jìn)出口管道封堵斷管，從施工位置特點(diǎn)、施工前期準(zhǔn)備、焊接工藝要求、作業(yè)流程及步驟等四個(gè)方面介紹了小口徑管道帶壓封堵技術(shù)。指出了作業(yè)中應(yīng)注意的問(wèn)題，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：小口徑管道；封堵技術(shù)；應(yīng)用

1 概述

烏鄯蘭原油線、烏蘭成品油線（簡(jiǎn)稱雙蘭線）全長(zhǎng)3986公里， 2006年底成品油管道建成投產(chǎn)，2007年原油管道建成投產(chǎn)，截止2014年累計(jì)運(yùn)行9年。原油主管道管徑為Φ813mm、成品油主管道管徑為φ559mm。原油、成品油主管道材質(zhì)為L(zhǎng)450。輔助生產(chǎn)配套小口徑管道Φ89mm以下各類規(guī)格有近10種，壁厚從2.9mm至4mm不等，材質(zhì)全部為20#鋼。部分小口徑管道因材質(zhì)、壁厚、防腐、埋地工藝等因素影響，導(dǎo)致該類管道較主管道容易發(fā)生腐蝕穿孔現(xiàn)象。2014年2月13日，瓜州輸油站密度計(jì)出口管道腐蝕穿孔，管道規(guī)格為Φ33.4×3.4mm，由于密度計(jì)處于進(jìn)站ESD閥門(mén)外側(cè)，進(jìn)出口管道和干線相連，搶險(xiǎn)時(shí)干線油品壓力無(wú)法完全泄放，給搶修工作帶來(lái)很大難度。公司為消除管道運(yùn)行安全隱患，于2014年11月-12月，采用小口徑管道帶壓封堵技術(shù)在管道不停輸?shù)那闆r下對(duì)轄區(qū)5座密度計(jì)進(jìn)出口管道封堵切除，將原密度計(jì)撬座搬遷至進(jìn)站三通以內(nèi)。此技術(shù)是在小口徑管道上開(kāi)封堵柱外徑大小的孔（管道上下開(kāi)通），用開(kāi)孔機(jī)將封堵柱送進(jìn)所開(kāi)孔內(nèi)，通過(guò)開(kāi)孔機(jī)進(jìn)刀使封堵柱壓縮，緊貼孔壁，完成封堵。文章就將密度計(jì)進(jìn)出口管道切除應(yīng)用到的封堵斷管技術(shù)做詳細(xì)介紹。

2 小口徑管道帶壓封堵技術(shù)工藝

2.1 作業(yè)地點(diǎn)、部位描述

作業(yè)地點(diǎn)位于進(jìn)站超聲波流量計(jì)與進(jìn)站ESD閥門(mén)之間，密度計(jì)進(jìn)出口管道與主干線連接部位（如圖1所示）。

圖1 密度計(jì)工藝流程圖

2.2 作業(yè)前期準(zhǔn)備工作

（1）準(zhǔn)備配套堵漏封頭-筒節(jié)組焊件（帶圓?。┮粋€(gè)、配套兩瓣四通一套、四通對(duì)焊夾子一套、四通與引壓管環(huán)部密封卡具一套、密封卡具密封件膠條一副、內(nèi)螺紋ZG21/2"硬密封手動(dòng)球閥一個(gè)、開(kāi)孔兼封堵連接管一根、銅堵柄一個(gè)、Ф48封堵柱一個(gè)、帶壓開(kāi)孔器及配套工具一套、焊接配套機(jī)具一套。

（2）檢查各主輔助機(jī)規(guī)格、型號(hào)、壓力等級(jí)并確認(rèn)尺寸相符、性能良好。

（3）現(xiàn)場(chǎng)“三通一平”工作完成，作業(yè)坑開(kāi)挖以及逃生通道準(zhǔn)備完畢、現(xiàn)場(chǎng)道路、場(chǎng)地、空間滿足安全作業(yè)條件。

（4）在主管道上打磨出封堵四通底部與主管道焊接作業(yè)面，將小口徑管道打磨出等同于封堵四通長(zhǎng)度的作業(yè)面。

（5）封堵作業(yè)在管道不停輸狀態(tài)下進(jìn)行，達(dá)到施焊條件后進(jìn)行焊接作業(yè)。

原油管道封堵前焊接四通管內(nèi)壓力需小于施焊壓力：施焊壓力=管道允許工作壓力×0.5；成品油管道封堵前焊接四通管內(nèi)壓力需小于施焊壓力：施焊壓力=管道允許工作壓力×0.4。

2.3 焊接工藝要求

（1）四通焊接。完成焊接區(qū)域管道壁厚測(cè)量后將四通坡口加工成符合焊接工藝要求的坡口型式，再用磨光機(jī)將坡口內(nèi)、外二側(cè)各50mm打磨至見(jiàn)金屬光澤，用全手工氬弧焊焊接四通。

（2）堵漏封頭、筒節(jié)焊接。將坡口加工成符合焊接工藝要求的坡口型式，再用角向磨光機(jī)將坡口內(nèi)、外二側(cè)各150mm打磨至見(jiàn)金屬光澤。用 E5015焊條，采用多層多道焊焊接方式焊接堵漏封頭、筒節(jié)。

（3）焊接作業(yè)（動(dòng)火焊接工藝規(guī)程見(jiàn)表1）。焊道的起弧或收弧處相互錯(cuò)開(kāi)30mm以上，嚴(yán)禁在坡口以外的鋼管表面起弧，在每層焊道全部完成后，用角向磨光機(jī)將焊道表面的熔渣、飛濺、缺陷等清除干凈，打磨時(shí)不得傷及管道坡口形狀。打磨完畢，為保證層間溫度，立即進(jìn)行下一層焊道的焊接。

表1 動(dòng)火焊接工藝規(guī)程

3 作業(yè)流程及步驟

（1）將兩瓣四通對(duì)好位置，先將上部對(duì)焊夾子卡在定位槽內(nèi)，再將下部對(duì)焊夾子夾在下部四通外圓部，將兩瓣四通上表面對(duì)齊后，均勻緊固上下對(duì)焊夾子的螺栓，使兩瓣四通間隙均勻，直至無(wú)縫。將對(duì)焊夾子未包裹的部位，局部斷續(xù)焊接后，將對(duì)焊夾子拆下（如圖2所示）。

圖2 組對(duì)兩瓣四通

（2）將兩瓣四通包焊在小口徑管道外（先焊縱焊縫，后焊根部與主管道部分）焊接前將銅堵在不帶O型圈狀態(tài)下，反復(fù)試裝，焊接時(shí)不帶銅堵，但要將四通右蓋安上，防止焊接四通時(shí)將外螺紋破壞。將兩瓣四通對(duì)焊后，冷卻到正常工作溫度后，再次將銅堵在不帶O型圈狀態(tài)下試裝，檢驗(yàn)是否由于焊接使螺紋部分變形（如圖3所示）。

（3）對(duì)焊接部位采取著色滲透探傷。

（4）銅堵試裝完成后，開(kāi)始進(jìn)行密封夾具的密封條安裝，各處要盡量一樣高。待四通冷卻到正常工作溫度后，將密封夾具對(duì)裝在四通外，定位片對(duì)在四通槽內(nèi)，用定位銷找正，在兩塊密封夾具間對(duì)稱裝上3mm的墊片，均勻緊固4個(gè)內(nèi)六角螺栓，直至壓緊3mm的墊片為止。在夾具背面有泄壓孔，安裝接管、壓力表、1/4″球閥（如圖4所示）。

圖4 安裝密封夾具

組裝開(kāi)孔機(jī)、筒刀、中心鉆、法蘭式連接器、開(kāi)孔閥門(mén)，并將其連接到四通上。然后將手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)-法蘭式連接器-閥門(mén)-密封夾具整體打壓達(dá)7.0MPa。

具體方法：a.在開(kāi)孔鉆處打壓。將打壓泵、開(kāi)孔鉆、壓力表、1/4″球閥接到一起，開(kāi)孔閥保持全開(kāi)狀態(tài)。啟動(dòng)打壓泵，打壓液由手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)頭部接口處注入，液體經(jīng)過(guò)開(kāi)孔機(jī)-法蘭式連接器-閥門(mén)-密封夾具（此時(shí)將泄壓閥門(mén)關(guān)閉），逐漸升壓到7.0MPa，保壓30分鐘，檢查是否有漏點(diǎn)。b.如果不能穩(wěn)壓，可能是壓力卸放到開(kāi)孔閥閥腔內(nèi)部，此時(shí)保持開(kāi)孔閥半開(kāi)狀態(tài)，使壓力進(jìn)入到開(kāi)孔閥閥腔，再進(jìn)行穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)。c.進(jìn)行上述步驟后如果還不能穩(wěn)壓，則關(guān)閉開(kāi)孔閥，在開(kāi)孔鉆和密封夾具泄壓孔處分別進(jìn)行打壓實(shí)驗(yàn)，可判斷是由于開(kāi)孔鉆處存在泄漏還是在密封夾具處存在泄漏。針對(duì)具體泄漏點(diǎn)進(jìn)行處理。如果穩(wěn)壓成功，進(jìn)行下一步操作。

（5）用特制五齒筒刀將小口徑管套斷（如圖5所示）。

用配套中心鉆進(jìn)行作業(yè)（具體作業(yè)尺寸數(shù)據(jù)見(jiàn)表2）。

表2 密度計(jì)進(jìn)出口管道斷管封堵相關(guān)作業(yè)數(shù)據(jù)

開(kāi)孔機(jī)安裝電動(dòng)頭前須接電試驗(yàn)轉(zhuǎn)向，工作轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。電動(dòng)頭帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，手動(dòng)順時(shí)針扳動(dòng)上刀手柄可以實(shí)現(xiàn)上刀，每轉(zhuǎn)一圈進(jìn)刀4mm。

（6）管子套斷后退刀，將斷管帶出，關(guān)閉閥門(mén)，將法蘭中間螺栓拆開(kāi)，手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)和與之連接的法蘭式連接器一同取下，不用拆開(kāi)。

（7）手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)更換上封堵柱，重新安裝手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)。打開(kāi)開(kāi)孔閥，開(kāi)始用開(kāi)孔機(jī)送進(jìn)封堵柱（如圖6所示），行程距離參考表2。將密封夾具上的閥門(mén)打開(kāi)放空后，重新關(guān)閉。檢查四通上壓力表顯示，如無(wú)壓力顯示，可確定完成封堵。否則繼續(xù)壓緊封堵柱或取出封堵柱更換新的封堵柱后重新操作。

圖6 封堵作業(yè)

（8）確定封堵完好后，拆下密封夾具，將小口徑管切斷。用布將殘留在封堵柱上部的液體粘擦干凈，防止焊接上蓋時(shí)出現(xiàn)蒸汽，并觀察封堵柱是否漏油。如果漏油可再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手動(dòng)開(kāi)孔機(jī)后面扳手，壓緊封堵柱。備好四通上蓋（如圖7所示）。

圖7 封堵完成，實(shí)施斷管作業(yè)

（9）焊接四通上蓋（如圖8所示）：將濕布圍裹在封堵柱部位的四通處，為確保封堵效果，需不斷往濕布上澆水，將封堵柱外部溫度控制在≤100℃。

（10）退回主軸，拉出封堵柱，關(guān)閉開(kāi)孔閥，拆下螺栓，卸下封堵柱。

（11）安裝送銅堵桿及銅堵（如圖8所示）。

圖8 四通上蓋焊接及下銅堵作業(yè)

（12）銅堵行程距離參考表2。下銅堵完成，扣上四通右蓋。由于四通右蓋與銅堵上的O型圈位置太近，此處不焊接（如圖9所示）。

（13）完成堵漏封頭焊接，并對(duì)焊接部位進(jìn)行著色滲透檢測(cè)（如圖10所示）。

圖10 封頭焊接

4 技術(shù)特性及應(yīng)用效果

（1）安全型高，運(yùn)用小口徑管道帶壓封堵技術(shù)成功實(shí)施了轄區(qū)5座密度計(jì)撬座9根進(jìn)出口管道封堵斷管作業(yè)（其中1根在管道腐蝕穿孔后進(jìn)行搶修割除）。該技術(shù)也可用于小口徑管道泄漏搶修作業(yè)。（2）操作簡(jiǎn)單，全過(guò)程運(yùn)用一套開(kāi)孔設(shè)備實(shí)現(xiàn)開(kāi)孔、封堵、下銅堵作業(yè)。（3）封堵效果好，通過(guò)5座密度計(jì)撬座9根進(jìn)出口管道封堵斷管作業(yè)過(guò)程驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)完全封堵，無(wú)泄漏。另外，在過(guò)程中可通過(guò)密封夾具上的壓力表顯示判斷是否完全有效封堵。如無(wú)，則有相關(guān)處置方法進(jìn)行進(jìn)一步處置，最終實(shí)現(xiàn)成功封堵。

參考文獻(xiàn)

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