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管道带压不停输开孔封堵技术研究

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不压井作业 带压开孔 带压作业 压力容器
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管道带压不停输开孔封堵技术研究 王久平 在以往油气田地面建设施工过程当中,涉及到的管线的抢修维 护、改造等工作,必须将连接管线流程截断,然后再通过管线泄压、 放空、以及吹扫置换等一系列操作的方式,达到抢修维护与改造的 作业目的。本方法在石油化工领域有着比较成熟的应用经验,但实 际操作中的安全隐患众多,且管线停产、放空下所带来的经济损失 也是比较大的。相对于传统技术而言,带压不停输开孔封堵技术是 一项可适用于油气管线维修改造作业的新型技术,目前本技术在国 内长庆油田、塔里木油田、胜利油田等中均有应用,表现出了良好的 应用效果,优势包括适用范围 环境限制小,施工周期短,安全风 险低,操作成本小,不动火切割等,其发展前景是非常可观的。 1,管道带压不停输开孔封堵技术概述 管道带压不停输开孔封堵技术的主要应用环节包括:施工前期 准备环节,开孔环节、管线不停输带压封堵环节、解封堵环节、以及 回填环节。本技术在各类工业管道管材中均有较好的应用价值,可 以满足各类钢管、玻璃钢管、塑料管、以及铸铁管开孔封堵要求。以 塔里木油田为例,在塔轮输油管线更换阀、管段工程中,就应用此 项技术取得了良好的效果。本技术对管道传输介质原油/成品油无 限制,目前数据已证实此项技术对管线最高压力以及管径均有良好 的适应性与拓展性。且施工安全可靠,施工过程中未见渗漏问题,证 实其具有非常好的封堵效果。 2 管道带压不停输开孔封堵技术环节 2.1前期准备环节 现场施工中必须有充足的场地以及操作空间支持,所开挖作 业坑内必须有方便操作人员上下的安全通道。作业坑的开挖必须满 足宽度、深度方面的要求。计算标准分别为:作业坑开挖宽度(最 小值)=管道外部直径参数+作业坑底宽度常规取值(建议取值为 2.6m 3.2m);作业坑开挖深度(最小值)=管道顶部 地面距离+管 道底部 坑底距离+管道外径。除此以外,在管道上其他方位安装封 堵设备需要的作业坑长度根据实际情况确定,若管线开孔位置与管 线对按焊缝重合,根据实际情况,适当加长作业坑,避开焊缝,安装 管道部件或新旧管道连接作业区的长度根据实际情况确定。 2.2开孔阶段环节 对于石油化工领域而言,在管道带压不停输开孔封堵过程当 中,可直接应用电动式钻机进行开孔。本环节中的技术要点有以下 两个方面:1)在开孔作业前,必须对管线上所焊接的管件、管线上 所组装的阀门部件以及开孔机等装置进行整体试压,试压环节试验 压力根据管道运行压力进行调整,对试压数据进行记录,同时安排 专人负责填写管线开孔作业检查表。2)一般来说,基于安全考虑, 可以先开旁通孔,然后再开封堵孔,以保证开孔效果。 2.3带压封堵环节 以塔里木油田某工程段对本技术的应用为例,在开孔封堵处理 过程中,拟采用方案为筒封工艺,但考虑到原有管线温度较高,且管 线较长,一旦切开管段后球型管件的压力与质量无法达到要求,则 焊缝可能发生崩裂现象,造成严重后果,故而对比方案,最终选择 塞式封堵技术。本技术实施期间的要点有如下几个方面:1)管道在 带压封堵过程当中,介质流速应当严格控制为≤2.5m/s。2)需要将 压力表安装于封堵结合器排气孔上。在下封堵时需要先下下游封 堵头,然后下上游封堵头。在封堵头到位后,对封堵器主轴进行锁 紧处理。3)若具体施工中选择通过液压封堵器进行作业,则在封堵 达到满意效果后,需要及时对封堵器上所安装的液压管进行拆除处 理。 2.4利用带压不停输工艺完成对相应管道的抢修维护或改造作 业后,需要及时解封堵,以恢复整个管线的正常运行。在本环节中, 值得关注的问题有两个方面:1)在提取封堵头前,需要对封堵头两 侧压力进行观察,通过压力表,在两侧压力达到平衡状态后方可提 取。2)在提取封堵头的过程当中,操作顺序与之前的下封堵环节 操作顺序相反,即首先需要提取上游封堵头,然后再提取下游封堵 头。 2.5回填环节 本环节需要在管道完成开孔以及封堵施工作业后,将割下的管 件回填至管路当中,确保管线扫线与通球。本环节中的关键技术要 点有如下几个方面:1)首先需要对塞堵板情况进行检查,若发现异 常可直接更换。切割下的管块需要及时处理,对管块回填到位的尺 寸进行计算,确保其与原管线的尺寸误差≤2.0其与塞堵板 固定好,并一同收入连接箱内。2)本环节作业期间不应直接对管道 运行参数进行调整。同时,需要分别在夹板阀上阀板与开孔机上安 装压力表,以反映本环节管道压力的变化情况。通过调整夹板阀内 平衡孔的方式,使其压力达到平衡状态,然后方可以开启外平衡管 线阀门。3)塞堵安装至对开三通或四通后,需要对密封效果进行实 时检查。 3 结束语 近些年来,我国石油化工领域企业发展速度不断增加,企业规 模也有不断拓展的趋势。数据显示,老牌石油化工企业运行超过20 年的管线已占据全部管线的1/3~了能够进一步提高管线产 量以及综合效益,企业必须尝试各种可延长管线检修周期,挖潜增 效的方法。本文中对管道带压不停输开孔封堵技术的应用进行了集 中分析与探讨,旨在于解决当前本领域内管线检修数量增多与管线 运营任务持续加重之间的矛盾,有提高生产能力,同时节约能源的 价值,值得在石化企业中推广与发展。 (作者单位:中石油第二建设公司) 辩拽 条柏 55
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