不停輸封堵技術(shù)在天然氣管線移位工程中的應用

孟令強

（魯焱工程技術(shù)咨詢有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

在本輪運輸過程當中，主要是以具體工程項目為例，對不停輸封堵技術(shù)在天然氣管線移位工程建設(shè)中的實際應用進行探討。在運輸過程中，主要是針對天然氣管線不停輸封堵技術(shù)的應用原理，以及施工過程中所需要使用到的相應材料設(shè)備和施工工藝，還有施工作業(yè)注意事項進行論述，為保障不停輸封堵技術(shù)的高效與高質(zhì)量應用提供參考。

1 工程概況

此次所研究工程對象是位于上海市南匯區(qū)蘆潮港地區(qū)的天然氣管線移位工程，對于該工程來講，原有的天然氣管線外徑是455.6mm，同時天然氣的管線壁厚達到11.14mm，所使用的管線材質(zhì)主要是X52，而且所有管線均為直縫管。對于管線內(nèi)的天然氣來講，主要介質(zhì)包括了天然氣，同時還有凝析油天然氣。原有的管線設(shè)計壓力為9MPa運行過程中的壓力范圍是6～7MPa，設(shè)計允許的最小運行壓力是5.5MPa，在整個作業(yè)過程中需要進行移位的管線長度為9千米。此次天然氣管線移位工程，是為了滿足在上海城市發(fā)展過程中對天然氣使用需求的提升的需要，在工程項目建設(shè)過程中，需要遵循安全經(jīng)濟和環(huán)保的原則，然后對整個作業(yè)方案進行多方面論證。經(jīng)實踐論證，在此次工程施工過程中選擇使用不停輸機械封堵作業(yè)方法進行新管線和舊管線的連頭，從而保障整個工程項目能夠順利實施[1-2]。

2 不停輸封堵技術(shù)的應用意義

首先，對于不停輸封堵技術(shù)來講，在整個作業(yè)過程中，不需要將天然氣的輸送過程掐斷，所以能夠保障正常的天然氣供應不會受到影響，這對于上海這一大型城市來講是極為關(guān)鍵的。上海屬于一線沿海大城市，所以居民的日常生活與社會生產(chǎn)對于天然氣的需求量都非常高，如果在移位工程實施過程中導致正常的天然氣供應中斷，所產(chǎn)生的社會影響與經(jīng)濟損失都非常大。

其次，良好的環(huán)境保護效果。對比傳統(tǒng)的天然氣管線移位施工技術(shù)，不停輸封堵技術(shù)本身在整個施工作業(yè)過程中沒有讓天然氣管線內(nèi)的介質(zhì)也就是天然氣和凝析油進行隨意排放與擴散，因此在實際施工作業(yè)過程中，對于施工現(xiàn)場周邊的居民區(qū)與生活區(qū)來講，是不會造成任何環(huán)境破壞性影響的，居民的日常生活與身體健康也不會受到威脅。

最后，則是良好的社會經(jīng)濟效益。因為基于不停輸封堵技術(shù)的實際應用來看，在整個施工作業(yè)過程中對社會正常運轉(zhuǎn)與環(huán)境都沒有造成影響，所以在有限的施工周期以及施工作業(yè)范圍內(nèi)，不停輸封堵技術(shù)的應用能夠達到良好的社會與經(jīng)濟效益。首先從社會效益方面來講，主要是在該技術(shù)應用的過程中能夠保障現(xiàn)有的社會運轉(zhuǎn)秩序與生活秩序不會受到影響。在具體的施工過程中，因為施工便捷程度非常高，而且不需要過多的成本投入，所以經(jīng)濟效益也非常顯著[3]。

3 不停輸封堵技術(shù)工藝介紹

3.1 技術(shù)原理

對于不停輸封堵技術(shù)來講，主要是在現(xiàn)有使用的天然氣管線上，通過焊接法蘭三通，然后和夾板閥以及鉆孔機相連并進行鉆孔，在鉆孔部位將提前準備好的封堵頭送到天然氣管道內(nèi)部，對管道內(nèi)的天然氣進行斷流密封。

3.2 工藝原理

首先在需要進行隔離的天然氣管道兩側(cè)，分別焊接特制的剖分式的三通管件，同時在三通管件上增加相對夾板閥。其次則是使用提前準備好的開孔機，安裝筒形刀具和開孔連箱在天然氣管路上進行鉆孔。在鉆孔結(jié)束后，將開孔機拆卸并安裝封堵器，在已經(jīng)鉆好的孔洞內(nèi)將封堵頭埋入到其中，從而實現(xiàn)對天然氣管路的封堵。在封堵作業(yè)結(jié)束后，需要安裝封堵器，從而對封堵頭進行提升，然后關(guān)閉夾板閥。最后使用開孔機將堵塞下入到三通管件的法蘭之內(nèi)，然后將鎖銷緊鎖，并把夾板閥拆卸下來之后再蓋上法蘭蓋，整個封堵作業(yè)順利完成[4-5]。

一般情況下，在封堵過程中所選擇的封堵方式是多樣化的，包括桶式、懸掛式和折疊式，此次工程所選擇的是懸掛式封堵手段。對于天然氣管線移位工程來講，選擇使用不停輸封堵技術(shù)，一般情況下會選擇采用不停輸封堵相關(guān)技術(shù)設(shè)備，在原有的天然氣管線上進行旁通孔的鉆孔，然后建立旁通管道，從而通過該管道進行原有管線內(nèi)的介質(zhì)輸送，然后將主管線封閉。主管線在封閉后就可以進行任意作業(yè)，在新管線和主管線連接之后，將原有的封堵解除，就能夠?qū)⒔橘|(zhì)輸送由旁通管道恢復到新管道當中進行正常輸送。

4 施工工序

4.1 管道清潔

管道清潔主要是對原有的天然氣管線內(nèi)部防腐層進行剝離，然后對管道內(nèi)存在的雜物進行清理，尤其要關(guān)注管道與新管道之間連接部位的雜物進行全方位清理之后才能夠進行后續(xù)的連接以及焊接。

4.2 測量作業(yè)

測量作業(yè)主要是對原有的管線厚度、管線直徑以及橢圓度進行測量，在測量的過程中需要選擇合適的點，然后作為封堵三通、旁路三通和下氣囊三通的焊接部位[6]。

4.3 夾板閥的安裝

在夾板閥安裝的過程中，還需要安裝開孔器，在安裝時具體的位置如下圖1所示，從而建立旁路管線。同時在夾板閥以及開孔器安裝的過程中，還需要進行封堵孔和下氣囊孔的鉆孔。

4.4 封堵作業(yè)

在封堵作業(yè)過程中需要安裝夾板閥和封堵器完成整個封堵操作，主要操作步驟如下圖2所示。

4.5 焊接

在正式封堵結(jié)束后需要充氣，將舊管線斷管、下氣囊以及焊接法蘭盲板進行切換。

4.6 拆卸作業(yè)

在封堵作業(yè)結(jié)束后，需要將氣囊、提封堵頭、夾板閥以及封堵器進行拆卸收理。

4.7 旁路管線

需要安裝夾板閥以及開孔器，再先開平衡孔以及旁路孔構(gòu)建旁路管線。然后安裝夾板閥以及開孔器并新增封堵孔和氣囊孔。最后進行夾板閥以及封堵器的安裝，完成整個封堵操作。

4.8 清理作業(yè)現(xiàn)場

在封堵作業(yè)結(jié)束后，需要將氣囊、提風堵頭、關(guān)夾板閥以及封堵器進行拆卸收集。

4.9 新舊管線連接

在封堵作業(yè)成功之后，下氣囊以及充氣置換，段盲板以及新舊管線連頭，整個操作步驟如下圖所示。

4.1 0 旁通線拆除

新舊管線連接之后，使用氮氣將新管線內(nèi)的空氣置換出來，然后再使用天然氣置換出新舊管線內(nèi)的氮氣，所有天然氣充氣在新舊管線之內(nèi)之后，將氣囊以及提防堵頭收集，然后解除封堵將旁通線拆除。

4.1 1 收尾

在收尾階段，需要將封堵孔塞堵以及旁路孔塞堵拆除之后，再拆除夾板閥以及三通和盲板蓋。平衡孔塞堵也需要拆除，在拆除作業(yè)結(jié)束后需要進行竣工檢查。整個移位工程結(jié)束后，要對施工段進行防腐保溫和地貌恢復。在實際施工過程中，每個開孔器以及封堵器的安裝都必須要遵循空氣以及氮氣試壓以及天然氣的置換流程，同時對于每一個開孔器和封堵器來講，在拆卸的時候也需要進行天然氣放空氮氣然后置換的拆卸流程[7]。

5 工程效果

5.1 工程特點

在本次研究過程中，此次所進行的天然氣管線移位工程歷時17天順利完成，在整個封堵作業(yè)的過程中，因為管線的壓力比較高，所以使用的封堵設(shè)備設(shè)計的壓力是5.0MPa同時管線的整體運行壓力是6～7MPa，在封堵作業(yè)過程中實際所感受到的壓力是5.2MPa。其次，則是在整個施工過程中，管線內(nèi)的介質(zhì)是氣液二相也就是包含了天然氣的同時還有凝析油，所以對于這一介質(zhì)來講是具有較高危險性的，易燃易爆，所以在施工過程中對安裝隊也要求非常高。再次，管線內(nèi)包含凝析油，在舊管線處理的過程中如果不加注意，那么就可能會導致凝析油外漏對周邊環(huán)境以及水體造成污染。然后，在整個施工過程中，施工段的總長度是9千米，再進行旁通管線的架設(shè)時，只架設(shè)一條是不現(xiàn)實的，所以要使用一套封堵設(shè)備進行多次封堵，才能夠保證整個管線的移位實現(xiàn)。這就說明在此次測試過程中，整體的施工工序是比較多而且比較復雜的，在設(shè)備使用時要進行頻繁的調(diào)度，再加上施工現(xiàn)場場地限制，所以施工過程中的進度要求是非常嚴格的。最后，對于此工程來講，因為所處的城市是一線沿海國際化大都市，所以在實際施工過程當中，安全以及環(huán)境保護工作的要求要更高，這也對具體的施工技術(shù)運用提出了更高要求。

5.2 技術(shù)特點

對于不停輸封堵技術(shù)來講，在當前天然氣管線移位工程中是比較先進的一項技術(shù)，通過不停輸作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠而且無火焰的操作，在當前的天然氣管線移位工程中，該技術(shù)的應用越來越普遍，而且對保護環(huán)境與提高工程項目的經(jīng)濟以及社會效益發(fā)揮了不可替代的作用[8]。

6 結(jié)語

綜上所述，對于當前的天然氣管線移位工程來講，采用不停輸封堵技術(shù)的設(shè)計效果與技術(shù)優(yōu)越性是其他技術(shù)所不能夠比擬的，在具體的工程項目建設(shè)過程中，該技術(shù)已經(jīng)充分論證了自身的技術(shù)優(yōu)越性與先進性，能夠發(fā)揮非常好的社會效益以及經(jīng)濟效益。所以對于天然氣管線移位工程來講，在具體的實施過程中就不停輸封堵技術(shù)的應用，要進行深層次研究，從而在未來的工程當中能夠更進一步地進行普及與推廣，發(fā)揮更好的施工效果。