長輸管道應(yīng)急搶修技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢探討

韓軍峰

摘要：改善管道行業(yè)油氣泄漏的快速響應(yīng)和處置，進(jìn)行安全高效的管道應(yīng)急修復(fù)，確保管道安全運(yùn)行;下面介紹了國內(nèi)外管道行業(yè)修復(fù)電路板、壓力堵塞和插裝機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀，涵蓋了國內(nèi)外管道修復(fù)設(shè)備主流產(chǎn)品的性能參數(shù)，介紹了智能堵塞和復(fù)合材料等新的管道修復(fù)技術(shù)。本文主要分析了長途線路應(yīng)急修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：管道;應(yīng)急搶修;帶壓開孔封堵;夾具;復(fù)合材料;智能封堵

引言

油氣管道發(fā)生故障或事故時(shí)，可采用上述六種應(yīng)急修復(fù)方法，在不同條件下修復(fù)現(xiàn)場。各種應(yīng)急修復(fù)方法只能在一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行現(xiàn)場操作，但在環(huán)境利用方面也存在限制。必須仔細(xì)分析各種環(huán)境條件，最后確定最合理、最有效的方法，及時(shí)解決實(shí)地問題，盡量減少經(jīng)濟(jì)損失。

1、管道應(yīng)急搶修中心建設(shè)及規(guī)劃

管道應(yīng)急維修中心的選址應(yīng)考慮管道風(fēng)險(xiǎn)水平（人口密度）、維修需求以及運(yùn)輸和社會支持條件。應(yīng)急救援中心的職能和規(guī)模應(yīng)遵循地域管理、分工合作、區(qū)域支持等原則，而物資和設(shè)備應(yīng)遵循分類管理原則，定期組織應(yīng)急救援培訓(xùn)和演習(xí)。原則上，緊急修復(fù)中心的最大輻射半徑不應(yīng)超過1000公里，在危險(xiǎn)地區(qū)可以設(shè)立緊急修復(fù)小組。管道企業(yè)應(yīng)重視社會應(yīng)急資源的整合和信息共享，推進(jìn)基于管道企業(yè)的應(yīng)急管理體系，轉(zhuǎn)向政府與企業(yè)專業(yè)處置和聯(lián)動的綜合管理體系，即救援與應(yīng)急救援專業(yè)化、地方應(yīng)急修復(fù)和跨區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動防御。

2、現(xiàn)階段油氣長輸管道常見的風(fēng)險(xiǎn)因素分析

從以往油氣管道施工案例來看，可以看出，在實(shí)際管道申請過程中可能造成管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的大部分因素集中在以下幾個(gè)方面：（1）源自管道運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)和運(yùn)輸過程中包含的風(fēng)險(xiǎn)因素。對于長距離油氣管道來說，由于管道內(nèi)輸送的材料的特殊性，不僅管道在實(shí)際管道運(yùn)行中會長期處于高壓狀態(tài)，而且容易發(fā)生可燃性和爆炸的危險(xiǎn)。尤其是長途油氣管道泄漏時(shí)，輸送的油氣會迅速從泄漏點(diǎn)擴(kuò)散，然后與室外空氣混合爆炸，不僅對長途油氣管道的運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，而且嚴(yán)重危及管道周圍居民的生產(chǎn)和生活安全。（2）立即更換壓力造成管道損壞的危險(xiǎn)。天然氣的遠(yuǎn)距離輸送通常使用溶于水的天然氣的性質(zhì)進(jìn)行輸送。但是，管線中的水由于水面的瞬時(shí)波動壓力而到期，從而導(dǎo)致管線中出現(xiàn)水淹。該水閘形成封閉輸送管道的壓差，不僅給整個(gè)管道的運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)，而且嚴(yán)重影響管道前后各區(qū)域的閥門和其他設(shè)備，造成管道內(nèi)氣體溢出，危害管道的運(yùn)行安全。

3、管道應(yīng)急搶修設(shè)備和技術(shù)

3.1管道應(yīng)急搶修設(shè)備配備

為了確保管道緊急情況的迅速救援和處置，各級維修中心必須配備相應(yīng)的緊急修復(fù)設(shè)備。常規(guī)管道應(yīng)急修理設(shè)備包括焊接設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、管道切割設(shè)備、外部校準(zhǔn)設(shè)備、應(yīng)急修理設(shè)備、中型回收設(shè)備、便攜式氣體探測器、防腐涂層探測器、管道測厚儀、防爆軸流風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明設(shè)備、管道開挖設(shè)備（挖掘機(jī)、履帶式輸送機(jī)）、小型機(jī)械切割設(shè)備、氮?dú)饪ㄜ嚒⑾涝O(shè)備、高壓呼吸防護(hù)面具、防護(hù)服等。國內(nèi)長途線路公司以及油氣現(xiàn)場采集運(yùn)輸公司基本上都配備了插頭和隔音袋塞。插頭連接器設(shè)備是從美國TDW公司進(jìn)口的，聲筒裝飾機(jī)適用于低壓開關(guān)。插頭端子形成了一系列產(chǎn)品，包括接頭管端子、中間開口管端子、排氣管端子、組合皮帶管端子等。專用管道應(yīng)急修復(fù)設(shè)備是指在不中斷傳輸?shù)那闆r下打開和堵塞壓力管道的設(shè)備，可以完成應(yīng)急修復(fù)工程而不影響管道的正常運(yùn)行。

3.2管道補(bǔ)板搶修技術(shù)

補(bǔ)板搶修技術(shù)是利用泄漏處理裝置（包括木箱類型、機(jī)械頂出裝置類型和排水路面類型）首先清除管線的泄漏區(qū)域，然后使用鏈條固定裝置將泄漏板固定在管線上，最后焊接成一個(gè)整體，以防止泄漏。該技術(shù)簡便快捷，適用于管道腐蝕穿孔、微小滲漏、表面金屬損耗或常規(guī)小尺寸機(jī)械損傷故障的修復(fù)。該技術(shù)應(yīng)用時(shí)，管道的運(yùn)行壓力應(yīng)降低到設(shè)計(jì)壓力的1/3，停止輸氣管道以降低壓力。還應(yīng)注意焊接材料和管道之間的性能調(diào)節(jié)和均勻力傳遞。研究表明，孔和半圓加固板的修復(fù)技術(shù)對管道制造中的缺陷敏感，不適用于高壓管道泄漏。國內(nèi)管道工程證明了修復(fù)板修復(fù)技術(shù)的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)在于鋼筋板與管道壁之間的k形螺紋焊接可能因應(yīng)力集中而造成疲勞損傷。因此，加固板的半徑應(yīng)盡可能靠近管線，設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格對準(zhǔn)以保證焊接質(zhì)量。

3.3管卡搶修

如果管道損壞或裂紋長度超過修補(bǔ)程序端子的長度，則必須安裝管道端子進(jìn)行修復(fù)。當(dāng)管道被腐蝕成碎片或裂紋長度較長時(shí)，天然氣會不斷發(fā)生，使人們難以接近它。無論裂縫大小如何，都有必要切斷兩端的閥門，暫停管道的氣體輸送，控制局面，盡快進(jìn)行緊急修復(fù)。當(dāng)裂紋長度小于200 mm時(shí)，可使用焊接的nos修復(fù)裝置、直管的nos修復(fù)裝置和角度nos修復(fù)裝置進(jìn)行緊急修復(fù)。修復(fù)完畢后，管道立即投入使用。施工前，現(xiàn)場應(yīng)測量可燃?xì)怏w，只有濃度達(dá)到施工要求時(shí)才能進(jìn)行作業(yè)。采用防爆軸流風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)現(xiàn)場強(qiáng)制通風(fēng)，應(yīng)按照技術(shù)工藝評價(jià)要求安裝修復(fù)盤焊接，并應(yīng)按照整個(gè)修復(fù)盤工藝進(jìn)行操作。尤其是焊接完畢后，拆下排水管并安裝接頭。

結(jié)束語

管道應(yīng)急修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、多學(xué)科、高度集成的系統(tǒng)工程，應(yīng)著眼于滿足當(dāng)前管道運(yùn)營管理需求，并跟蹤國外新型管道應(yīng)急修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。建議如下：（1）解決高壓、大口徑、高鋼級管道封堵設(shè)備的密封問題，目的是提高封堵作業(yè)的安全性，這也是管道應(yīng)急搶修的研究方向。（2）加強(qiáng)管道應(yīng)急搶修專用機(jī)械設(shè)備研發(fā)，研究方向智能化、數(shù)字化、便攜化、快速化。例如，智能裝配和自動焊接技術(shù)可以縮短緊急修復(fù)時(shí)間;高級鋼管加強(qiáng)套的R&D;研究冷、山、水網(wǎng)等特殊環(huán)境下應(yīng)急搶修設(shè)備的進(jìn)場方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振聲，陳朋超，王禹欽.油氣管道完整性檢測與評價(jià)技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油工程建設(shè)，2020，46（2）：87-92.（1）：1-7.

[2]馬紅娜，李彥娥，武征.成品油管道泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].油氣儲運(yùn)，2020，30（11）：801-804.

[3]吳軒，李競，胡京民.油氣管道重大突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)對策[J].油氣儲運(yùn)，2019，38（12）：1338-1343.