关于天然气管道不停输带压封堵施工技术分析

郑斯文 张鹏飞 信纪庆 高宽

摘 要：科技发展后，各行各业的技术水平都在不断地改进，走向环保、节能和降低成本等。天然气管道施工中采用了不停输带压封堵的施工技术就是最大度的节约了资源，保护了环境，并在现场施工中取得了很好的效益。本文结合本人的现场体验分析了它的施工技术和施工效果，希望对将来的施工技术研究有所帮助。

关键词：天然气管道；不停输带压封堵；施工技术；施工效果

1 概述

天然气的普遍应用，使得天然气管道的建设也涌向高潮，各种干线建设数不胜数，原有管线已不能满足人们的需要，新的管线开通要与原有场站或者是管线相连接，还有部分管道因不合理或某种需求需要改线等，原有的施工技术虽然优点很多，但天然气管道需要停输，清空管内的气体才能进行施工，这样损失大，耗时长，施工程序复杂，而且因为停输会给用户造成很大的经济损失。而不停输带压封堵施工技术在进行管道连线时，天然气管道不需要停输排空，污染小。因此这项技术得到了广泛应用。下面就介绍它的施工技术。

2 机械设备介绍

目前我国市场上使用的不停输带压封堵器主要有两种，即膨胀筒式带压封堵器和皮碗式带压封堵器。两种封堵器的主要优缺点对比如下表所示。这两类的封堵器都有自身的优缺点，对于密封面都有一定的局限性，如果压力太高，封堵的严密性就会受到影响。所以，施工过程中要尽所能的来降低管内的压力，使之保持相对稳定再进行施工，使管道封堵的密封效果得到保证。要是施工时原有无缝管道没有变形，使用皮碗式封堵效果和优点会更多些。但实际现场操作中，管道是否变形任凭眼睛是无法看出的，管道的内径值也无法正确判断，最后就无法确定使用皮碗的类型，所以实用性不强，很少使用。本文重点研究膨胀筒式封堵器。

3 不停输带压封堵施工技术分析

3.1 不停输开孔。①应在直管段上选取开孔点，尽量避开焊缝，要是无法避免时，要适量打磨开孔刀的切削部。开孔刀上的中心钻一定不能落在焊缝上。②避开严重腐蚀部位测量管道的厚度。开孔地方的管道圆度测量时误差不能超过管外径百分之一。用手工的电弧焊进行焊接，依据管道材质与三通材质来选择焊接材料，使用评定合格的焊接工艺。根据相关规定检测焊缝是否合格。③安装夹板阀。首先，安装开孔机，然后进行测压，所测压力与管内运行压力相等。其次，开孔作业，在开孔设备的密封腔内注入氮气，以降低氧气的含量，使其含量降至2%以下。选择合适位置进行开孔，孔的位置是平衡的，用来安装压力表与对应球阀，夹板阀和平衡管是相连的，才能保证阀板上下的压力平衡。

3.2 安装旁通管道。旁通的管径是根据下游的用气量进行确定的，管道的壁厚和材质由输送压力来定。需要根据要求试压，排污阀安装在较低点，一定要安上压力表，且要做好旁通管道的固定工作，注入氮气置换后再正式运行。

3.3 安装封堵头和作业情况。封堵器的安装和拆卸应是竖直的。封堵作业时管内气体流量速度每秒不大于5m。下封堵头的顺序是先下游后上游。實行封堵时，封堵头应紧围着封堵器主轴，还要仔细观察鞍形板，皮碗挤压度可以根据管壁的结垢情况和腐蚀程度判定。要对完成好的封堵效果进行验证，慢速将放空阀打开，将阀内的气体排出，将封堵段管道压力缓慢降至0.5MPa，观察30min，进行封堵严密性确认，然后进行后面的工作。

3.4 管内氮气置换。要是给新的管道置换氮气，应该是把氮气从上游的平衡阀灌入，从下游的平衡阀全部放空，把管内的气体进行置换，如果检测时含氧量小于2%，就能停止灌入氮气，表示合格。把上游平衡管相连接，上游平衡阀打开，天然气慢慢进入新管道，流速应控制在5m/s内，这时天然气检测含量大于90%表示合格。

3.5 解除封堵和拆除旁通管线。把全部的封堵平衡管相连接，同时打开各个平衡阀，然后压力平衡。封堵头两边的压力要保证平衡平稳后，才能把它去掉，同样，先取上游的再取下游的。关闭所有的夹板阀与全部平衡阀，然后拆掉封堵器；把连接旁通和主管道之间的阀门关闭，旁通管道线内法人介质放空，方可把旁通管线拆除。

3.6 下塞堵作业和防腐工作。再一次安装上开孔机，然后下塞堵，在此前要调整好塞堵接合器内的顶杆长度，检查方向，鞍形管和管道保持一致方向。塞堵安好，开孔机主轴收回原位。切的鞍形板先进行清边然后再塞回管道，保证鞍形板外径要比所开的孔径小10～20mm。进行相关尺寸核对计算，要使下塞堵后还能正常进行清管工作。所有工作完成，更改的三通、阀门和管道要全部按照要求做好防腐工作。对于短距离和异型三通防腐可以使用黏结力强、抗阴极和剥离性能非常好的黏弹体防腐膏。

4 实践中的应用

4.1 榆林-济南输气管道齐河末站和宣章分输站带压封堵工程。2009年11月中国石化天然气分公司榆林-济南输气管道建成后，进行安济线和榆济线切换时，为了不影响下游居民、工业的使用，在齐河末站和宣章分输站采用了不停输带压封堵施工技术，顺利完成了管道的连头切换施工。整个施工工期20天。安济线进出站管线压力最高（设计压力为6.0MPa），管径最大（直径为Φ711mm），管线材质为：L360。

4.2 济-淄输气管道接支线带压封堵工程济南分公司天然气综合利用项目。通过采用不停输带压封堵技术，在不影响管线内介质输送的前提下，实现在原有济-淄主管线上加装三通（带挡球篦子）并完成与新建4.95km D273×13.0/9.5管线的连通。管线规格为Φ508×7.9mm螺旋埋弧焊钢管材质为：L390，设计输送压力为6.3MPa，封堵点压力：4.1MPa。

5 结语

不停输带压封堵施工技术环保、经济适用，使天然气管道干线的增减和更换更为方便，管道的输送更可靠和平稳，更好地为人类服务。总之优点很多，是科技进步的一种表现。

参考文献：

[1]蔡彪，李敬恩.带压封堵技术在冀东油气管道上的应用机械研究与应用[J].2012，4（4）.

[2]国家能源局.钢制管道封堵技术规程第一部分：塞式、筒式封堵SY/T6150.1-20116.2.1.

[3]邓晓峰，何永春，彭维茂，等.天然气管道氮气干燥置换工艺及实际应用[J].石油与天然气化工，2011，40（3）：325-328.