油气管道维抢修技术

油气管道维抢修技术：由于管道服役年限增长、腐蚀、外力干扰以及管道材

料自身缺陷等诸多因素的影响，阀门失效和管道泄漏事故时有发生，此外、需要对其进行阀件更换、增加支路、管线修改及管段更换等维抢修作业。及时对油气管道进行维护与维修，可以减少管道事故的发生。

油气管道维抢修技术：

一般说来，管道维修是指清管、线路维护和管道抢修等。

1、清管：清除油、气管内积存的凝油、积蜡、机械杂质、腐蚀产物如硫化铁和积水等物质，以恢复或提高管道输送效率。这些物质附着在管壁上或沉积在管底下，使管道内截面积缩小,并且腐蚀管道内表面,增加油、气输送的能耗。清管主要用清管器。有的清管器上安装各种仪器，用来测量管壁厚度、内腐蚀情况、管道变形和位置沉降等。常用的清管器有球形清管器、皮碗式清管器和软质清管器

2、线路维修：包括检查管道腐蚀和防腐情况；检查管道有无漏油点；检查沿线阀门的情况；检查沿线水工构筑物和被覆土层流失情况；检查标志损坏的情况等。一旦检查出管道线路和设备出现故障，应及时修补或更新。

管道的线路长，随时有遭受人为的和自然灾害的破坏的可能,为此，要经常进行巡线和检修工作。此外,还设有专门的管道维修队，配备必要的机动设备、土方施工机具、施焊和封堵设备以及通信工具等，以便随时准备抢修。

3、管道抢修：重点管道维护工作中最突出的是破漏抢修和更换管段等大型事故处理作业。如果破漏是因腐蚀穿孔造成的，可以用夹具堵住管道上的漏孔，然后进行补焊。如果管道严重损坏或发生变形，就必须切除管道并更换新管段。切除管道时漏出的油、气很容易引起火灾。在低处切除管道时，必须防止大量油气漏出，常使用机械式封堵器封堵管道，在不停输的情况下进行抢修作业。

机械封堵的方法是在需要更换的管段的上、下游各开一个孔，每一孔内塞入一个带皮碗的封堵器，隔断两端的油或气，然后排净损坏管段中的油或气，用机械割刀将管段割下，再将两个清管球塞入两端割口内，并在清管球与封堵器之间充入氮气，以防焊接时爆炸。将配好的新管段就位、对口、施焊，焊好后将封堵器从管内提出并封闭开孔，即完成封堵换管工作。当管道修复运行后，在下游站的清管器接收筒中回收两个清管球。封堵更换管段时，在封堵前可先引出旁通管，以保证在整个换管过程中管道输送不间断（图3）。

广义的维抢修技术包括：管线堵漏技术、管线非焊接连接技术、管线无火焰切管技术、管线不停输恢复技术。

国内状况：

国外状况：

常规管道泄漏封堵的维修方法有

1、带压开孔封堵技术：管道开孔封堵技术，指在待维修管段或阀门两侧安装机械三通、夹

板阀与开孔机，利用开孔机及筒刀进行管道开孔作业，然后注入封堵头完成封堵。尽可能地降低了管道维抢修过程中因油气停输或降压输送而造成的经济损失，此维修技术国内已较为成熟。国内带压开孔封堵在管道维抢修方面取得了一定的进步，但在技术上仍然存在一些不足：①带压开孔时，开孔机刀具的振动可能会让鞍形板坠落②封堵器密封性能无法得到保证，开孔封堵作业安全性不高；③开孔机开孔作业效率与精度以及筒刀寿命，增加了带压开孔的风险性。综上可见，带压开孔封堵将是管道维修必然趋势，确保管道开孔封堵作业的安全性与可靠性，必须提高开孔机性能和筒刀寿命，优化封堵头在注入过程中的机械结构，避免封堵头需多次下放才能对管道完全封堵，同时也要解决不同封堵头封堵过程的密封问题，尤其是要解决大管径封堵头在自身重力作用下的橡胶形变问题。针对密封问题应该将实验与模拟计算相结合，保证整个封堵器在封堵作业中安全可靠。适用于原油、成品油、化工介质、天然气等多种介质管线的正常维修改造和突发事故的抢修。

2、管内智能封堵技术：管内高压智能封堵系统由封堵机械机构、应急处理系统、通信与控

制系统、微型液压系统构成。在带压操作时为了保证油气管道维修工作的安全可靠，需要先对其维修管段实现封堵，管内高压智能封堵技术是20 世纪90 年代挪威PSI 公司（2005 年被TDW 公司收购）开发的一种用于管内的高压封堵技术。封堵器从管道发球端进入，在管内介质作用下向前运动，到达预定位置坐封完成封堵，解封后在介质的推动下直至收球端取出。该封堵技术的最大优点是不会破坏管道完整性，无需对管道进行开孔、焊接等操作，减小了对管道的二次伤害，适用于管道阀门的更换与维修、海洋立管的更换与维修、中断管道的维修和管道改造等封堵作业。（具体工作形式没查清楚、没有旁通、如何快速修复、修复的是哪些形式的破坏）

3、夹具维修：目前，油气管道发生泄漏时，在管道泄漏部位安装夹具，由夹具与泄漏部位

形成密封空腔，并提高管道强度，以达到封堵泄漏源修复管道的目的。夹具维修主要用于较小泄漏（如裂纹、腐蚀穿孔等）管道的临时封堵和永久性维修，其要求管道形变在夹具精度允许范围内，适用于安全等级和压力较低的油气管道，优点是操作方法简单、维修成本较低。国外油气管道夹具设备技术比较成熟，拥有大量的工程应用经验，主要用于海底管道和立管的维修与更换，已形成较为完善的机具维修系统，不同管径管道已拥有相应的维修夹具。

4、冷冻封堵技术

冷冻封堵技术于20世纪80年代用于油气管道封堵作业中，其技术核心是向管内注入能够快速冷凝和解冻的液体，利用外部降温方法使其冷凝，达到管道封堵的目的。冷冻封堵技术的关键是找到性能合适的液体作为封堵剂。梁政等¨0。对冷冻封堵技术做了大量研究，研制了一种固水乳化剂，并对其封堵性能进行了测试，试验结果表明，该固水乳化剂能够在解冻条件下迅速恢复其初始的乳膏状，并且有良好的质密性。为了确保管道施工过程中固水乳化剂处于凝固状态，设计了保温套管，如图3所示。在保温套管与管道之间填充保温冷冻介质，通过保持热量平衡使固水乳化剂处于固体冷凝状态。封堵时将乳膏状固水乳化剂通过与管道配合的挡板送入管道，到达保温套管时温度急剧下降，固水乳化剂凝固膨胀，与管道内壁因挤压产生摩擦力，平衡管内介质输送压力。解封时，移除套管和冷冻介质，常温下固水乳化剂迅速恢复到乳膏状，与管道内壁摩擦力消失，实现解封。

新型修复方法

5、铸铁接缝密封机器人，主要是用厌氧型密封胶密封接缝，作业管道内径为150～310 mm，

管道维修时，无需停输与开孔作业。

6、复合材料维修法，可用于修复管道还未发生泄漏的缺陷（图12）。