不停输封堵技术在天然气管线移位工程中的应用

孟令强

（鲁焱工程技术咨询有限公司，山东 济南 250000）

0 引言

在本轮运输过程当中，主要是以具体工程项目为例，对不停输封堵技术在天然气管线移位工程建设中的实际应用进行探讨。在运输过程中，主要是针对天然气管线不停输封堵技术的应用原理，以及施工过程中所需要使用到的相应材料设备和施工工艺，还有施工作业注意事项进行论述，为保障不停输封堵技术的高效与高质量应用提供参考。

1 工程概况

此次所研究工程对象是位于上海市南汇区芦潮港地区的天然气管线移位工程，对于该工程来讲，原有的天然气管线外径是455.6mm，同时天然气的管线壁厚达到11.14mm，所使用的管线材质主要是X52，而且所有管线均为直缝管。对于管线内的天然气来讲，主要介质包括了天然气，同时还有凝析油天然气。原有的管线设计压力为9MPa运行过程中的压力范围是6～7MPa，设计允许的最小运行压力是5.5MPa，在整个作业过程中需要进行移位的管线长度为9千米。此次天然气管线移位工程，是为了满足在上海城市发展过程中对天然气使用需求的提升的需要，在工程项目建设过程中，需要遵循安全经济和环保的原则，然后对整个作业方案进行多方面论证。经实践论证，在此次工程施工过程中选择使用不停输机械封堵作业方法进行新管线和旧管线的连头，从而保障整个工程项目能够顺利实施[1-2]。

2 不停输封堵技术的应用意义

首先，对于不停输封堵技术来讲，在整个作业过程中，不需要将天然气的输送过程掐断，所以能够保障正常的天然气供应不会受到影响，这对于上海这一大型城市来讲是极为关键的。上海属于一线沿海大城市，所以居民的日常生活与社会生产对于天然气的需求量都非常高，如果在移位工程实施过程中导致正常的天然气供应中断，所产生的社会影响与经济损失都非常大。

其次，良好的环境保护效果。对比传统的天然气管线移位施工技术，不停输封堵技术本身在整个施工作业过程中没有让天然气管线内的介质也就是天然气和凝析油进行随意排放与扩散，因此在实际施工作业过程中，对于施工现场周边的居民区与生活区来讲，是不会造成任何环境破坏性影响的，居民的日常生活与身体健康也不会受到威胁。

最后，则是良好的社会经济效益。因为基于不停输封堵技术的实际应用来看，在整个施工作业过程中对社会正常运转与环境都没有造成影响，所以在有限的施工周期以及施工作业范围内，不停输封堵技术的应用能够达到良好的社会与经济效益。首先从社会效益方面来讲，主要是在该技术应用的过程中能够保障现有的社会运转秩序与生活秩序不会受到影响。在具体的施工过程中，因为施工便捷程度非常高，而且不需要过多的成本投入，所以经济效益也非常显著[3]。

3 不停输封堵技术工艺介绍

3.1 技术原理

对于不停输封堵技术来讲，主要是在现有使用的天然气管线上，通过焊接法兰三通，然后和夹板阀以及钻孔机相连并进行钻孔，在钻孔部位将提前准备好的封堵头送到天然气管道内部，对管道内的天然气进行断流密封。

3.2 工艺原理

首先在需要进行隔离的天然气管道两侧，分别焊接特制的剖分式的三通管件，同时在三通管件上增加相对夹板阀。其次则是使用提前准备好的开孔机，安装筒形刀具和开孔连箱在天然气管路上进行钻孔。在钻孔结束后，将开孔机拆卸并安装封堵器，在已经钻好的孔洞内将封堵头埋入到其中，从而实现对天然气管路的封堵。在封堵作业结束后，需要安装封堵器，从而对封堵头进行提升，然后关闭夹板阀。最后使用开孔机将堵塞下入到三通管件的法兰之内，然后将锁销紧锁，并把夹板阀拆卸下来之后再盖上法兰盖，整个封堵作业顺利完成[4-5]。

一般情况下，在封堵过程中所选择的封堵方式是多样化的，包括桶式、悬挂式和折叠式，此次工程所选择的是悬挂式封堵手段。对于天然气管线移位工程来讲，选择使用不停输封堵技术，一般情况下会选择采用不停输封堵相关技术设备，在原有的天然气管线上进行旁通孔的钻孔，然后建立旁通管道，从而通过该管道进行原有管线内的介质输送，然后将主管线封闭。主管线在封闭后就可以进行任意作业，在新管线和主管线连接之后，将原有的封堵解除，就能够将介质输送由旁通管道恢复到新管道当中进行正常输送。

4 施工工序

4.1 管道清洁

管道清洁主要是对原有的天然气管线内部防腐层进行剥离，然后对管道内存在的杂物进行清理，尤其要关注管道与新管道之间连接部位的杂物进行全方位清理之后才能够进行后续的连接以及焊接。

4.2 测量作业

测量作业主要是对原有的管线厚度、管线直径以及椭圆度进行测量，在测量的过程中需要选择合适的点，然后作为封堵三通、旁路三通和下气囊三通的焊接部位[6]。

4.3 夹板阀的安装

在夹板阀安装的过程中，还需要安装开孔器，在安装时具体的位置如下图1所示，从而建立旁路管线。同时在夹板阀以及开孔器安装的过程中，还需要进行封堵孔和下气囊孔的钻孔。

4.4 封堵作业

在封堵作业过程中需要安装夹板阀和封堵器完成整个封堵操作，主要操作步骤如下图2所示。

4.5 焊接

在正式封堵结束后需要充气，将旧管线断管、下气囊以及焊接法兰盲板进行切换。

4.6 拆卸作业

在封堵作业结束后，需要将气囊、提封堵头、夹板阀以及封堵器进行拆卸收理。

4.7 旁路管线

需要安装夹板阀以及开孔器，再先开平衡孔以及旁路孔构建旁路管线。然后安装夹板阀以及开孔器并新增封堵孔和气囊孔。最后进行夹板阀以及封堵器的安装，完成整个封堵操作。

4.8 清理作业现场

在封堵作业结束后，需要将气囊、提风堵头、关夹板阀以及封堵器进行拆卸收集。

4.9 新旧管线连接

在封堵作业成功之后，下气囊以及充气置换，段盲板以及新旧管线连头，整个操作步骤如下图所示。

4.1 0 旁通线拆除

新旧管线连接之后，使用氮气将新管线内的空气置换出来，然后再使用天然气置换出新旧管线内的氮气，所有天然气充气在新旧管线之内之后，将气囊以及提防堵头收集，然后解除封堵将旁通线拆除。

4.1 1 收尾

在收尾阶段，需要将封堵孔塞堵以及旁路孔塞堵拆除之后，再拆除夹板阀以及三通和盲板盖。平衡孔塞堵也需要拆除，在拆除作业结束后需要进行竣工检查。整个移位工程结束后，要对施工段进行防腐保温和地貌恢复。在实际施工过程中，每个开孔器以及封堵器的安装都必须要遵循空气以及氮气试压以及天然气的置换流程，同时对于每一个开孔器和封堵器来讲，在拆卸的时候也需要进行天然气放空氮气然后置换的拆卸流程[7]。

5 工程效果

5.1 工程特点

在本次研究过程中，此次所进行的天然气管线移位工程历时17天顺利完成，在整个封堵作业的过程中，因为管线的压力比较高，所以使用的封堵设备设计的压力是5.0MPa同时管线的整体运行压力是6～7MPa，在封堵作业过程中实际所感受到的压力是5.2MPa。其次，则是在整个施工过程中，管线内的介质是气液二相也就是包含了天然气的同时还有凝析油，所以对于这一介质来讲是具有较高危险性的，易燃易爆，所以在施工过程中对安装队也要求非常高。再次，管线内包含凝析油，在旧管线处理的过程中如果不加注意，那么就可能会导致凝析油外漏对周边环境以及水体造成污染。然后，在整个施工过程中，施工段的总长度是9千米，再进行旁通管线的架设时，只架设一条是不现实的，所以要使用一套封堵设备进行多次封堵，才能够保证整个管线的移位实现。这就说明在此次测试过程中，整体的施工工序是比较多而且比较复杂的，在设备使用时要进行频繁的调度，再加上施工现场场地限制，所以施工过程中的进度要求是非常严格的。最后，对于此工程来讲，因为所处的城市是一线沿海国际化大都市，所以在实际施工过程当中，安全以及环境保护工作的要求要更高，这也对具体的施工技术运用提出了更高要求。

5.2 技术特点

对于不停输封堵技术来讲，在当前天然气管线移位工程中是比较先进的一项技术，通过不停输作业，能够实现安全可靠而且无火焰的操作，在当前的天然气管线移位工程中，该技术的应用越来越普遍，而且对保护环境与提高工程项目的经济以及社会效益发挥了不可替代的作用[8]。

6 结语

综上所述，对于当前的天然气管线移位工程来讲，采用不停输封堵技术的设计效果与技术优越性是其他技术所不能够比拟的，在具体的工程项目建设过程中，该技术已经充分论证了自身的技术优越性与先进性，能够发挥非常好的社会效益以及经济效益。所以对于天然气管线移位工程来讲，在具体的实施过程中就不停输封堵技术的应用，要进行深层次研究，从而在未来的工程当中能够更进一步地进行普及与推广，发挥更好的施工效果。