油田長輸管道快速堵漏工具研制與應(yīng)用

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(中國石油 長慶油田分公司 a.第一輸油處； b.油氣工藝研究院, 陜西 西安 710018)

油田鋼質(zhì)管道經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后，由于管道內(nèi)介質(zhì)的腐蝕、土壤腐蝕以及第三方損壞等原因經(jīng)常會(huì)發(fā)生泄漏，甚至可能造成重大安全及環(huán)保事故，嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)。

多年來鋼質(zhì)管道發(fā)生泄漏后，常用的堵漏措施主要是電焊焊補(bǔ)、打卡子等方式[1]。長輸管道具有介質(zhì)壓力較高、管徑相對較大、截?cái)嚅y室間管段較長、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)?，F(xiàn)場堵漏施工中的主要困難是停輸泄壓，經(jīng)常因閥門關(guān)閉不嚴(yán)、流程復(fù)雜等不能及時(shí)降低管道壓力，一方面直接影響正常生產(chǎn)，另一方面由于油、氣、水等泄漏，造成環(huán)境污染和直接經(jīng)濟(jì)損失[2]。因此，非常有必要研制出一種高效、可行的堵漏工具，能夠在閥門關(guān)閉不嚴(yán)或不完全停運(yùn)的情況下，完成對泄漏點(diǎn)的及時(shí)封堵，達(dá)到節(jié)約搶修時(shí)間以及減少經(jīng)濟(jì)損失的雙重目的，文中對此進(jìn)行了簡單介紹，以供同行借鑒。

1 鏈條式快速堵漏工具簡介

1.1 結(jié)構(gòu)

鏈條式快速堵漏工具主要由緊固鏈條、直徑為25 mm的絲桿、旋轉(zhuǎn)手柄、長度為15 mm的橫擔(dān)、堵漏板及密封膠墊等組成[2]。堵漏板和密封膠墊需要提前制作。堵漏板一般選用與管道同材質(zhì)、同管徑的鋼管加工成橢圓形，厚度必須大于管道壁厚2～3 mm，制作好的堵漏板要能滿足與管道外壁緊密貼合、弧度圓滑的制作要求。密封膠墊可選用丁腈橡膠皮，其形狀與堵漏板相同，用密封膠水將其粘在堵漏板內(nèi)側(cè)作為密封。鏈條長度可根據(jù)不同管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，柔性聯(lián)接對施工空間要求不高，使用更加靈活方便。

研制的鏈條式快速堵漏工具的主要結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

1.2 使用方法

(1)按照泄漏管道的外徑選擇合適的堵漏板、密封膠墊，調(diào)節(jié)合適的鏈條長度，并完成裝配[2]。

(2)開挖管道泄漏部位。找到泄漏點(diǎn)后，開挖深度以全面暴露管道、方便現(xiàn)場操作為宜。

(3)將準(zhǔn)備好的堵漏工具按圖1所示預(yù)裝到泄漏管道上，旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)緊固總成的絲杠，壓緊堵漏板和密封膠墊，直到泄漏點(diǎn)停止泄漏為止。

圖1 鏈條式快速堵漏工具結(jié)構(gòu)示圖

(4)清理作業(yè)坑內(nèi)污油，經(jīng)檢測達(dá)到施焊條件后將堵漏板與管道焊接成一體，反轉(zhuǎn)手柄卸下堵漏工具，對焊口進(jìn)行檢測及防腐處理[3]。

(5)完成泄漏點(diǎn)的永久封堵后，對開挖部位的地貌進(jìn)行恢復(fù)平整。

1.3 現(xiàn)場試驗(yàn)

鏈條式快速堵漏工具研制完成后在第一輸油處進(jìn)行了10余次封堵性試驗(yàn)。封堵性試驗(yàn)結(jié)果表明，該堵漏工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用方便，堵漏時(shí)兩人即可完成操作。管線壓力為0.5 MPa的泄漏點(diǎn)一次封堵成功，平均封堵時(shí)間小于30 min，滿足油田長輸管道腐蝕穿孔和規(guī)則的小面積機(jī)械損傷的現(xiàn)場堵漏要求。

1.4 主要特點(diǎn)

緊固鏈條長度可根據(jù)不同管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用于油田多數(shù)管道和部分容器的封堵?lián)屝轠4-6]。

鏈條為柔性聯(lián)接，操作時(shí)對施工空間要求不高，現(xiàn)場使用具有靈活方便及操作簡單的特點(diǎn)[7]。

與油田常用的卡箍堵漏法相比，此堵漏工具不僅使用簡便快捷，而且解決了卡箍夾具焊接困難的問題，使焊縫質(zhì)量得到了較好的保證，根除了后期泄漏隱患，提高了帶壓堵漏的安全可靠性[8]。

2 快速堵漏引流器簡介

若長輸管道發(fā)生突發(fā)原油泄漏事件，在壓力較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)原油外泄噴射情況，利用鏈條式堵漏工具等難以實(shí)現(xiàn)快速堵漏，如果處理不當(dāng)容易引發(fā)安全環(huán)保事故，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失[9]?，F(xiàn)場搶險(xiǎn)人員經(jīng)常采用木楔堵漏，即將圓形木楔強(qiáng)行敲擊打入泄漏孔堵漏，再用鋸條緊貼管壁鋸掉木楔多余部分，然后利用鏈條式堵漏工具完成永久封堵[10]。但是采用木楔堵漏之后，又會(huì)造成后期管道內(nèi)檢測和清管作業(yè)無法進(jìn)行。因此，急需研制一種快速堵漏引流器。

2.1 基本結(jié)構(gòu)

快速堵漏引流器主要由堵漏板、密封膠墊、捆扎帶和收油頭等部分組成，見圖2。其中，收油頭由球閥、活接頭、壓力表等組成，見圖3。

圖2 快速堵漏引流器安裝示圖

圖3 快速堵漏引流器收油頭示圖

快速堵漏引流器中的堵漏板和密封膠墊也需要提前制作。堵漏板一般選用與管道同材質(zhì)、同管徑的鋼管加工成弧形板，制作好的堵漏板要能和管道外壁緊密貼合。密封膠墊選用丁腈橡膠皮，將其裁成與堵漏板同等大小的形狀，用密封膠水將其粘在堵漏板內(nèi)側(cè)作為密封。

堵漏板、密封膠墊上需開孔，焊接內(nèi)螺紋短節(jié)，方便與收油頭連接。捆扎帶根據(jù)現(xiàn)場需要可選用鋼帶、尼龍帶等材料，配拉緊器，用于堵漏時(shí)拉緊捆扎帶。收油頭各部件采用絲扣(或法蘭)連接，現(xiàn)場使用時(shí)組裝。

2.2 使用方法

(1)按照發(fā)生泄漏管道的外徑選擇合適的堵漏板、密封膠墊。

(2)打開收油頭球閥，將收油頭連接到堵漏板的短節(jié)上，并在球閥后連接軟管引至10 m外的收油車上。

(3)將粘有密封膠墊的堵漏板蓋在管道泄漏處，開孔必須對中泄漏點(diǎn)。

(4)用捆扎帶扎緊堵漏板，使噴射出的原油經(jīng)收油頭、軟管進(jìn)入收油車。

(5)觀察壓力表讀數(shù)，當(dāng)壓力降至0.5 MPa以下時(shí)拆除堵漏引流器，然后采用鏈條式快速堵漏工具進(jìn)行堵漏。

2.3 現(xiàn)場試驗(yàn)

快速堵漏引流器設(shè)計(jì)制作完成后，2016年第一輸油處組織進(jìn)行了3次封堵試驗(yàn)，快速堵漏引流器與鏈條式快速堵漏工具聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)了引流、堵漏和原油回收的目的，現(xiàn)場使用快捷方便，操作簡單。

2.4 主要特點(diǎn)

快速堵漏引流器與鏈條式快速堵漏工具聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)了引流、堵漏和原油回收目的，減少了原油泄漏損失和環(huán)境污染。

快速堵漏引流器采用捆扎帶與管道固定，無需在管道上施焊，現(xiàn)場使用安全可靠。

快速堵漏引流器設(shè)計(jì)制作成本低，現(xiàn)場使用方便，操作簡單。

3 結(jié)語

鏈條式快速堵漏工具與快速堵漏引流器的研制成功，有效解決了輸油管道泄漏并出現(xiàn)原油外泄噴射情況時(shí)的堵漏難題，能夠在閥門關(guān)閉不嚴(yán)或不完全停運(yùn)的情況下完成對管道泄漏點(diǎn)的封堵，節(jié)約了搶修時(shí)間，減少了經(jīng)濟(jì)損失[11-13]。

與油田常用的卡箍堵漏法相比，鏈條式快速堵漏工具不僅堵漏簡便快捷，而且解決了卡箍夾具焊接困難的問題，提高了帶壓堵漏的安全可靠性[14-16]。鏈條式快速堵漏工具與快速堵漏引流器設(shè)計(jì)、制作成本低，現(xiàn)場使用方便，操作簡單，適合在油田長輸管道應(yīng)用。

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