天然气管道的维修抢修技术概述
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专题
油气管道的维抢修技术
1
本节主要内容
油气管道常用维修、抢修技术
油气管道不停输带压开孔封堵技术
2
前言
油气管道在运行中除了进行有计划的维修和改造外，更避免
不了突发性事故的抢修（如带压抢修，更换腐蚀管段、加装 装置、分输改造等作业）。对管道进行维修的一般情况有： 一是根据外界环境等因素的需要对管道进行改线、连头；二 是经检修后发现问题隐患，评估确认必须及时采取修补、或 者更换管段等措施，以便消除事故隐患；三是管道发生突发 事故，必须尽快进行抢修，以便最大限度减少事故造成的损
6
1、焊接法(含补疤法)
7
管道不停输焊接注意事项
在役管道的焊接修复与抢修经常在管道不停输的情况下进行，
管道不停输焊接主要应避免两个问题：
“烧穿”，也就是焊接电弧灼伤管壁造成破裂； 氢致裂纹，主要是因流动介质增加管壁散热，致使焊接冷
却速度过快。
8
1）氢致裂纹的控制
对于特定的管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质量的
在壁厚一定的情况下，水作为管输介质用于焊接工艺评定时
产生的焊接冷却速率大于任何介质条件下的焊接冷却速率。 所以，焊接试验可采用水作为管输介质，比用油特别是成品 油更安全可靠，降低了试验的意外风险。
11
管道不停输焊接工艺评定
采用两阶段模拟试验法就能很好地弥补上述方法中的不足，
即采用动态试验模拟管道有流量下的焊接和采用静态试验模 拟管道带压情况下的焊接，以验证影响焊接质量的氢致裂纹 问题及烧穿管道问题。这种方法很好地实现了在役管道运行 条件下的焊接模拟试验。
在役管道焊接时为防止烧穿管壁，对焊条的直径、焊接电流、
电压、焊接速度及热输入等因素要严格控制，以防止烧穿管 道造成人员伤亡和酿成火灾。
10
管道不停输焊接工艺评定
对于特定的液体管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质
量的问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响，与介质的 压力无关；而管道烧穿与否主要受压力的影响，与介质的流 速无关。所以，进行在役管道焊接工艺试验时，应将氢致裂 纹和烧穿控制分开进行模拟评定。
12
管道不停输焊接工艺评定
13
2、打卡箍法
用于对管道点腐蚀所造成的穿孔进行短时间内的快速抢修 。
14
2、打卡箍法
用于对管道出现裂纹、较大面积腐蚀穿孔等造成的泄漏 进行抢修。
15
2、打卡箍法
16
2、打卡箍法
17
3、密封剂+丝堵堵漏法
18
4、Clock SPring复合胶带缠绕法
又叫复合材料修复技术或碳纤维补强技术。
夹板阀
30
2）主要设备和配件
封堵器
31
2）主要设备和配件
盘式封堵头
32
2）主要设备和配件
可折叠式盘 式封堵头
33
2）主要设备和配件
管道盘式封堵头适用于管道标准而且管道内壁没有结垢、腐
都可以适用带压封堵技术。
21
国内外应用现状：
不停输带压封堵技术诞生于1884年，迄今已有100多年的历史。在国外，
该技术非常成熟，在国际上已得到广泛应用。目前，美国T.D.Willimosn
公司将这一技术不断改进、完善，并形成系列化、标准化，已成为世界上 典型管道设备公司代表，并形成了带压封堵设备的系列产品，是世界上规
19
5、停输换管
传统作法：
过去传统的做法必须停输，清空管线后才能进行。如天然气管道传统
换管、联头的方法步骤是：（1）管道停输；（2）天然气放空；（3） 氮气置换天然气；（4）新旧管道连头；（5）天然气置换氮气。
如果采用这种传统换管、联头的方法，不但投入人力多、施工周期长、
天然气与氮气的大量浪费及给用户带来停产等经济损失，还对环境和
问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响（焊缝冷却速度 过快），与介质的压力无关 。
常用的减少氢致裂纹产生的方法有预热、采用合理的焊道顺
序和安装时的合理装配，以减少焊缝根部的应力集中。
9
2）烧穿管壁的控制
当钢管壁厚不低于6.4 mm时，如果采用低氢焊条焊接，正常
情况下一般不会出现烧穿现象。而对于薄壁管道，通常需要 采取特别措施，例如控制热输入量等，以防止烧穿。
模最大、实力最强、技术最精的企业。
在国内，建立带压开孔封堵概念迄今已有近30年。其带压开孔封堵专业公
司已发展到12家。其中廊坊管道局维修抢险中心（简称MERCO）规模最
大，从事不停输封堵技术施工已有20多年的历史。
22
该工艺可以不导致运输中断、不影响正常生产的状况下，对管段进行维修、
抢险、加接旁通管线、更换或加设阀门仪表、更换管段、站区改造等。
失，特别是给环境造成的严重危害。
3
一、油气管道常用维修、抢修技术
中低压、小泄漏管道：
焊接法(含补疤法) 打卡箍法 丝堵堵漏法 密封剂堵漏法
ClockSPring复合胶带缠绕法等
高压、大面积泄漏管道：
换管法（停输、不停输）
4
1、焊接法(含补疤法)
5
1、焊接法(含补疤法)
社会产生较大的影响，尤其是还要花大量的精力与时间给沿线各用户 作停产工作、编制临时供气方案。
20
6、不停输带压封堵技术
不停输带压封堵技术是一种在不停气带压状态下进行换管、
开孔、碰口、联头的新工艺。该技术作为一种先进、成熟的 技术，被广泛应用于国内、外在役管道改造中。
无论是在管道上增加阀门、更换损坏管段、还是旧管道移位
用途一：更换一段管道
23
用途二：管线永久性该线
24
用途三：管道需要加设阀门等设备
wk.baidu.com25
1）技术原理
通过在管道事故段的两侧架设旁通管道，从旁通管道内侧封
堵在用管道，使输送介质流经旁通管道的方法来完成不停输
换管。
26
开孔机
27
2）主要设备和配件
28
2）主要设备和配件
三通
29
2）主要设备和配件
该技术由专用修补剂、树脂基碳纤维复合材料和外保护 层组成，利用手糊成型技术，将碳纤维片材和环氧树脂交互 地铺层粘结在一起,形成树脂基纤维增强复合材料修补层。 树脂固化后生成碳纤维复合材料，具有较高的抗拉强度
(纤维片材的抗拉强度>3 500 MPa)和弹性模量(纤维片材弹性
模量>235 GPa)，它能够通过专用修补剂和自身与管道的粘接 力传递压力，分担管道内压并限制管道膨胀变形，降低缺陷 处的拉伸应力与应变，实现对管道缺陷的补强修复。
油气管道的维抢修技术
1
本节主要内容
油气管道常用维修、抢修技术
油气管道不停输带压开孔封堵技术
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前言
油气管道在运行中除了进行有计划的维修和改造外，更避免
不了突发性事故的抢修（如带压抢修，更换腐蚀管段、加装 装置、分输改造等作业）。对管道进行维修的一般情况有： 一是根据外界环境等因素的需要对管道进行改线、连头；二 是经检修后发现问题隐患，评估确认必须及时采取修补、或 者更换管段等措施，以便消除事故隐患；三是管道发生突发 事故，必须尽快进行抢修，以便最大限度减少事故造成的损
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1、焊接法(含补疤法)
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管道不停输焊接注意事项
在役管道的焊接修复与抢修经常在管道不停输的情况下进行，
管道不停输焊接主要应避免两个问题：
“烧穿”，也就是焊接电弧灼伤管壁造成破裂； 氢致裂纹，主要是因流动介质增加管壁散热，致使焊接冷
却速度过快。
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1）氢致裂纹的控制
对于特定的管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质量的
在壁厚一定的情况下，水作为管输介质用于焊接工艺评定时
产生的焊接冷却速率大于任何介质条件下的焊接冷却速率。 所以，焊接试验可采用水作为管输介质，比用油特别是成品 油更安全可靠，降低了试验的意外风险。
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管道不停输焊接工艺评定
采用两阶段模拟试验法就能很好地弥补上述方法中的不足，
即采用动态试验模拟管道有流量下的焊接和采用静态试验模 拟管道带压情况下的焊接，以验证影响焊接质量的氢致裂纹 问题及烧穿管道问题。这种方法很好地实现了在役管道运行 条件下的焊接模拟试验。
在役管道焊接时为防止烧穿管壁，对焊条的直径、焊接电流、
电压、焊接速度及热输入等因素要严格控制，以防止烧穿管 道造成人员伤亡和酿成火灾。
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管道不停输焊接工艺评定
对于特定的液体管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质
量的问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响，与介质的 压力无关；而管道烧穿与否主要受压力的影响，与介质的流 速无关。所以，进行在役管道焊接工艺试验时，应将氢致裂 纹和烧穿控制分开进行模拟评定。
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管道不停输焊接工艺评定
13
2、打卡箍法
用于对管道点腐蚀所造成的穿孔进行短时间内的快速抢修 。
14
2、打卡箍法
用于对管道出现裂纹、较大面积腐蚀穿孔等造成的泄漏 进行抢修。
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2、打卡箍法
16
2、打卡箍法
17
3、密封剂+丝堵堵漏法
18
4、Clock SPring复合胶带缠绕法
又叫复合材料修复技术或碳纤维补强技术。
夹板阀
30
2）主要设备和配件
封堵器
31
2）主要设备和配件
盘式封堵头
32
2）主要设备和配件
可折叠式盘 式封堵头
33
2）主要设备和配件
管道盘式封堵头适用于管道标准而且管道内壁没有结垢、腐
都可以适用带压封堵技术。
21
国内外应用现状：
不停输带压封堵技术诞生于1884年，迄今已有100多年的历史。在国外，
该技术非常成熟，在国际上已得到广泛应用。目前，美国T.D.Willimosn
公司将这一技术不断改进、完善，并形成系列化、标准化，已成为世界上 典型管道设备公司代表，并形成了带压封堵设备的系列产品，是世界上规
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5、停输换管
传统作法：
过去传统的做法必须停输，清空管线后才能进行。如天然气管道传统
换管、联头的方法步骤是：（1）管道停输；（2）天然气放空；（3） 氮气置换天然气；（4）新旧管道连头；（5）天然气置换氮气。
如果采用这种传统换管、联头的方法，不但投入人力多、施工周期长、
天然气与氮气的大量浪费及给用户带来停产等经济损失，还对环境和
问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响（焊缝冷却速度 过快），与介质的压力无关 。
常用的减少氢致裂纹产生的方法有预热、采用合理的焊道顺
序和安装时的合理装配，以减少焊缝根部的应力集中。
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2）烧穿管壁的控制
当钢管壁厚不低于6.4 mm时，如果采用低氢焊条焊接，正常
情况下一般不会出现烧穿现象。而对于薄壁管道，通常需要 采取特别措施，例如控制热输入量等，以防止烧穿。
模最大、实力最强、技术最精的企业。
在国内，建立带压开孔封堵概念迄今已有近30年。其带压开孔封堵专业公
司已发展到12家。其中廊坊管道局维修抢险中心（简称MERCO）规模最
大，从事不停输封堵技术施工已有20多年的历史。
22
该工艺可以不导致运输中断、不影响正常生产的状况下，对管段进行维修、
抢险、加接旁通管线、更换或加设阀门仪表、更换管段、站区改造等。
失，特别是给环境造成的严重危害。
3
一、油气管道常用维修、抢修技术
中低压、小泄漏管道：
焊接法(含补疤法) 打卡箍法 丝堵堵漏法 密封剂堵漏法
ClockSPring复合胶带缠绕法等
高压、大面积泄漏管道：
换管法（停输、不停输）
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1、焊接法(含补疤法)
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1、焊接法(含补疤法)
社会产生较大的影响，尤其是还要花大量的精力与时间给沿线各用户 作停产工作、编制临时供气方案。
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6、不停输带压封堵技术
不停输带压封堵技术是一种在不停气带压状态下进行换管、
开孔、碰口、联头的新工艺。该技术作为一种先进、成熟的 技术，被广泛应用于国内、外在役管道改造中。
无论是在管道上增加阀门、更换损坏管段、还是旧管道移位
用途一：更换一段管道
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用途二：管线永久性该线
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用途三：管道需要加设阀门等设备
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1）技术原理
通过在管道事故段的两侧架设旁通管道，从旁通管道内侧封
堵在用管道，使输送介质流经旁通管道的方法来完成不停输
换管。
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开孔机
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2）主要设备和配件
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2）主要设备和配件
三通
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2）主要设备和配件
该技术由专用修补剂、树脂基碳纤维复合材料和外保护 层组成，利用手糊成型技术，将碳纤维片材和环氧树脂交互 地铺层粘结在一起,形成树脂基纤维增强复合材料修补层。 树脂固化后生成碳纤维复合材料，具有较高的抗拉强度
(纤维片材的抗拉强度>3 500 MPa)和弹性模量(纤维片材弹性
模量>235 GPa)，它能够通过专用修补剂和自身与管道的粘接 力传递压力，分担管道内压并限制管道膨胀变形，降低缺陷 处的拉伸应力与应变，实现对管道缺陷的补强修复。