长输管道不停输带压开孔封堵

长输管道不停输开孔封堵技术研究
[摘要] 不停输带压开孔封堵技术近年来在国内多家油气田长输管道维修、改造中得到较大范围推广和应用.其实用效果良好、适用管径范围广、对施工受场所限制小、施工周期短、不动火切割、安全风险小、成本低、有着良好的发展前景。

[关键词]长输管道不停输开孔封堵工艺要点
管线在运行过程中，无论输送何种介质，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）。

在国内油气田地面建设施工中，对于管线的抢维修、改造等，传统的施工方法都要将所涉及连接的管线流程截断，对管线进行泄压、排(放)空、吹扫置换等作业，再用火焊、锯、钻等开孔方法实施工程作业。

该施工方法虽然比较成熟，但是必须停输，清空管线后才能进行，或只能采取一些临时性补救措施，给管线的安全运行带来了极大的隐患，经济上也造成很大的损失，而且会给管道业主的商业声誉造成不良的影响。

然而利用管道不停输带压开孔封堵技术一切问题迎刃而解，此技术适用于石油、石化输送管道、城市燃气输配管线官网和供水、供热管道的开孔封堵施工作业。

在保证管道正常运行情况下，对管道进行加接旁路、更换或加接阀门、更换管段等施工作业，避免因施工作业二停输造成的经济损失和对社会生产生活所造成的不良影响，消除了传统带压作业的安全隐患。

管道不停输带压开孔封堵工艺介绍：
该工艺可以不停输对管段进行维修、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。

特别是那些压力高、易燃易爆、有毒有害的液态或气态介质的输送管线。

该工艺所适应输送管线内的介质压力和温度：a）开旁通孔：Φ20-Φ1600 ≤6.4MPa -60℃-350℃
b）开封堵孔：Φ20-Φ1000 ≤6.4MPa -30℃-250℃
c）特殊工艺：合金材质、不锈钢材质开孔封堵工艺
d)根据用户现场实际情况做专项封堵。

（高温高压）
开旁路孔：
管道带压开孔是指在密闭状态下，以机械切削方式在运行管道上加工出圆形孔的一种作业技术。

当在役管线需要加装支管时，可采用管道带压开孔技术完成，既不影响管线的正常输送，又能保证安全、高效、环保的完成新旧管线的连接工作。

管道开旁路孔目的在于管道在不停产带压的情况下加接旁路、三通等施工工艺，首先在管道焊接法兰短节，然后在法兰上面加压力合适的闸阀，要求阀门同心，通径；就绪后将阀门完全打开，再上面用螺栓连接开孔钻机，按照操作规程进行开孔，开孔完毕后，将刀具提至连箱，同时将切割下的管材套料带出，关闭阀门，拆下钻机进行旁支的连接。

管线封堵：
封堵按管内介质是否流动分为停输封堵和不停输封堵。

管道不停输带压开孔、封堵、改线主要特点:工艺先进、停输作业、安全可靠、无火焰操作、使用范围广无污染。

管道盘式封堵适用于管道标准而且管道内壁没有结垢、腐蚀的长输管道，大
多用于输送石油、天然气、成品油的长输管道，以及管道的抢修工作，该工艺具有封堵严密、承压高、施工快的特点。

管道封堵施工作业条件:
适用管径：Φ33～Φ1016mm的钢质管线、铸管、球墨管、PE/PVC管等。

输送介质：油、天然气、水、乙烯、煤气、中质油、航油等无强腐蚀性的介质管道介质温度：-30。

～+250。

管道介质压力：0～6.4Mpa 该工艺主要用于带压输送管线的维修、抢险、更换，以及站区的改造等。

根据现场的不同情况，该工艺可以分为三种形式：单封、双封双堵、四封四堵。

单封：适用于站内改造，如：加设阀门和仪表、抢险、更换管段。

利用站内阀门组提供的便利施工条件，通过单堵的形式达到双封的效果。

降低施工的价格和难度（施工过程中只需封堵一处）。

双封双堵：适用于短距离的管线改造（1km-2km），如：加设旁路管线、加设管线的主控阀门等（施工过程中需要封堵两处）。

下图为双封双堵的施工工艺流程图。

管线被封堵后，介质暂时有临时旁管线通过。

此时便可以对封堵的管段进行作业。

四封四堵就是在两个相隔较远的地方分别进行双封双堵，利用原有的管线做旁通管线，施工过程中需要封堵四处。

适用于长距离的管线改造（2km-6km）（见下图）
三种施工方式的主要区别在于旁通管线的加设方法不同。

根据现场情况的不同，选择最适用的施工方法。

具体施工操作方法:
1、施工前的准备
（1）进行现场勘察，办理相关的手续。

（2）施工人员、设备、消防安全器材等提前进入现场。

（3）清除现场闲杂人员、车辆以及易燃易爆等物品。

（4）清除管线封堵位置的防腐层，避免有焊道和腐蚀比较严重的部位，以保证焊接的安全性和焊接质量。

（5）焊接主管和旁通管线。

焊接完毕后要对管线进行打压实验，以确保管线并无渗漏。

2、实施四通管件的焊接作业：
（1）焊接前办理动火报告。

（2）检查四通管件各部分的几何尺寸是否与母管相符。

（3）四通管件焊接时，要严格按照封堵管件的焊接标准进行。

（4）整个焊接施工过程中，管路内保持正压。

3、开孔截断作业：
（1）开孔作业前，首先对四通管件进行耐水实验。

（2）将夹板阀与开孔钻机按程序安装到四通管件的
法兰上。

（3）根据管线的材质，选定切削速度，对管线进行开孔截断作业。

（见上图）。

（4）开孔截断完毕后，将开孔刀及切割下来的马鞍块（即管段）同时提入联箱内，关闭夹板阀，对联箱进行放空后拆除开孔钻机，开孔截断作业完毕。

4、实施封堵作业：
（1）两处开孔截断完毕后，将提前配装好的封堵器安装到夹板阀上，同时测量并计算出封堵就位时的各种数据。

（2）根据马鞍块表面不平整度，确定臌胀筒橡胶的挤压百分比。

将两处的封堵连箱和旁通管线连接在一起，打开两处的夹板阀。

此时，旁通管线与原管线同时运行。

（3）对管线进行封堵（此时原管线已停止进行，介质由旁通管线流通），然后对该管段进行开孔放空，并且以此来检查封堵的严密性。

（4）确定封堵严密后，进行不动火切割作业。

（5）将管段切割口的内部清理干净，使其无可燃物后，即可进行新管线连
头作业。

（6）管线连头作业完毕后，解除封堵后此时主管线正常运行，关闭夹板阀，拆除封堵器及旁通，应先提上游封堵头，后提下游封堵头。

5、实施塞堵回填作业
本工艺为将切下的管段再回填到原位，以保证以后通球扫线作业的顺利进行。

(1)检查塞堵板状况，如有问题及时更换，然后将切割下的管块进行必要的处理，计算管块回填到位时的尺寸，使其与原管线上下以及同心度误差不超过2mm。

将其与塞堵板固定连接，找好角度，一同收入塞堵器连箱内。

(2)下塞堵、回填作业期间不应调整管道运行参数。

(3)应在开孔机和夹板阀上阀板安装压力表。

(4)操作过程中，应先用夹板阀内平衡孔平衡压力后，再打开外平衡管线阀门。

(5)塞堵被安装到对开三通(或对开四通)后，应验证塞堵密封效果。

(6)安装前应对盲板的密封面、密封垫片进行外观检查，不应有缺陷；然后进行盲板安装。

管线改造完毕，四通管件将永久保留在管线上，整个封堵施工过程全部结束（见下图）。

(7)对管线进行除锈防腐，回填作业坑。

整个施工过程全部结束。

随着石油化工行业的发展，石油化工行业管道抢维修、改造等工程的安全、环保需求也越来越严格，因此，新的开孔、封堵工艺和关键设备的进一步开发、研制仍将是该项技术能否更广范围推广应用的关键和该项技术可靠性、安全性进一步提高的根本保证。

此技术相继在塔里木油田、长庆油田、胜利油田、大港油田等多家油田进行多项不停输带压开孔和封堵作业，其实用效果良好、适用管径范围广、施工受场所限制小、施工周期短、不动火切割、安全风险小、成本低、有着良好的发展前景。