长输管道换管抢修作业工艺研究

王伟（中国石油管道济南输油分公司，山东　济南　250101）

长输管道换管抢修作业工艺研究

王伟（中国石油管道济南输油分公司，山东济南250101）

在长输管道的日常管理工作中，换管抢修作业是一项重要的管道抢修作业工艺，其对保障长输管道长期、安全、稳定运行影响巨大。基于此，油气管道线路与维抢修相关管理人员应当综合考虑经济、环境以及安全等因素，制定出最合理的换管抢修施工方案，与此同时，还要选择最适合的换管抢修方法，以提高抢修效果。本篇论文中，笔者主要对长输管道换管抢修作业工艺进行了研究与探讨。

长输管道；换管；抢修作业；工艺；研究

以某天然气长输管道为例，因当地居民在管道作业带上取土，从而导致了管道小范围变形，由于部分受损管道出现严重凹陷，对管道的日常运行造成了影响，为确保管道运行安全、稳定，需要对部分变形管道进行换管抢修。其尺寸为直径φ426毫米×7毫米，管道设计压力为4.0兆帕。

1　长输管道换管抢修方法的选择

就现阶段来说，应用较为广泛的换管抢修方法主要有两种，第一种是不停输带压封堵换管法，第二种是停输换管抢修法。第一，不停输带压封堵换管法指的是，在输气管道不停输的前提下，使用机械密闭传送措施，对管道实施带压开孔，在开孔处将提前制备好的隔离物放进输气管道之中，阻碍管内流体的流动，与此同时，在管道两侧架设出一条旁通管道，利用这条旁通管道使输送介质继续流动，从而实现不停输换管；第二，停输换管抢修法指的是，放空待作业管段之中的输送介质，并对作业管道进行了氮气完全置换，然后再进行换管抢修作业的方法［1］。对于高压管道来说，应用停输换管抢修法的风险比较小，且对施工技术、施工设备的要求均比较低。但与此同时，其会导致输送介质的大量损失，作业时间比较长，由于管道停输也会直接影响对下游用户的供气。应用不停输带压封堵换管法进行换管抢修作业，时间较短，也避免了因天然气放空而导致的浪费，且在管道不停输的前提下进行换管抢修作业，不会对下游用户的供气产生影响［2］。但与此同时，应用不停输换管法进行施工的过程中，风险也比较大，且对施工技术、施工设备的要求均比较高，施工完成后，还会在管道中留下其他管件，不仅不利于防腐作业，也增加了安全隐患。通过比较两种方法在实践过程中的效果，本工程选用停输换管抢修方法进行换管抢修作业。

2　长输管道换管抢修作业施工方案研究

2.1换管抢修作业管段天然气完全放空

应将换管抢修作业管道上下游的阀室线路截断阀关闭，之后再将干线放空阀开启，完全放空换管抢修作业管段之中的天然气，与此同时，还要在放空立管处进行点火，并要控制火焰大小，主要是通过放空阀进行控制，应坚持不扰民原则。随着天然气的逐渐放空，压力表逐渐减小直至显示为零，此时，需要把其换成小量程的压力表，直至放空火焰呈非常微弱的状态或者是熄灭的时候，才可以认为天然气放空作业完成，之后再将干线放空阀妥善关闭。

2.2换管抢修作业管道氮气完全置换

管内天然气放空后，对换管抢修作业管道进行氮气完全置换，在进行氮气置换的过程中，需要对氮气的温度、注入速度进行严格控制，确保注氮温度在5摄氏度以上。对作业管道进行检测，当其中的氧气含量在2%以下、可燃气体浓度在5%爆炸下限值的20%以下、持续20分钟没有大幅波动的时候，才可以认为氮气置换合格。

2.3开挖管沟与管道预制

在进行天然气完全放空、氮气完全置换的同时，也要做好作业坑开挖工作以及新更换管道预制工作，以提高换管抢修作业的效率。在开挖作业坑之前，需要先检测作业管道周边的氧气含量、可燃气体浓度，在现场施工条件能够符合相关安全标准规定的前提下，才能开挖作业坑。与此同时，为确保作业安全、避免对管道的二次破坏，就必须先人工开挖作业坑，在确认管道位置之后，再使用机械拓宽管沟。需要注意的一点是，作业坑坡度必须满足相关安全规定的要求，还要提前做好逃生通道。之后再测量作业管道的长度，做好新更换管道预制工作。

2.4换管抢修作业的现场施工

氮气完全置换完成、现场打孔检测确认合格之后，方可施工作业。在进行施工的过程中，应当安排安全员进行气质实时检测，发现作业现场氧含量下降或可燃气体浓度上升的情况，必须立即停止施工作业，以确保安全。

2.5检测焊口

在焊口自然冷却之中，需要对其进行射线检测、超声波检测，应以《油气长输管道工程施工及验收规范》为根据［3］。拍片并确认焊口合格后，再进行天然气置换、防腐、回填。

2.6作业管道天然气置换

关闭两端的线路截断阀，之后再开启一端的阀室线路连通阀，进行天然气置换，置换速度应当在0.2兆帕以下，开启另一端阀室干线放空阀，并在合适位置检测拆卸压力表。检测到管道内氧气含量在2%以下、甲烷浓度在98%以上、持续20分钟没有大幅波动的时候，才可以认为天然气置换合格。之后在利用连通阀进行平压，当线路截断阀上下游的压力处于平衡状态之后，再将连通阀关闭。

2.7防腐与回填

在进行天然气置换的过程中，需要同时进行管道防腐处理，根据《埋地钢质管道聚乙烯防腐层标准》之中的要求，严格进行防腐处理，确定防腐补口完成后，回填管沟。

3　结语

综上所述，换管抢修作业是长输管道日常管理中的关键环节，对长输管道安全、稳定运行起着非常大的影响，因此，切实做好换管抢修作业，具有重要的意义。

［1］孙艳彬，朱奕霖.长输管道换管抢修作业工艺研究［J］.科技与企业，2015，03:156.

［2］李军涛，韩立锋.天然气长输管道停输换管作业风险分析及控制措施［J］.化工管理，2013，12:48.

［3］李洪言.长输天然气管道泄漏抢修方案的制定［J］.化工管理，2016，12:33-34.

王伟（1982-），男，河南郑州人中级工程师本科主要从事油气管道线路与维抢修管理工作。