天然气管道的维修抢修技术

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3）不停输换管作业程序
当发现输气管道出现泄漏事故而急需抢修时，调度部门要及 时通知管理部门保护现场，疏散周围居民，方圆50m范围内 严防明火，组织抢修人员及施工机具。同时，对事故管道采 取增大用气量、减少进气量、调整泄漏点上游截断阀开度等 降压运行措施，使管道压力尽量保持在0.4MPa以下，然后按 以下程序进行操作：
专题 油气管道的维抢修技术
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本节主要内容
油气管道常用维修、抢修技术 油气管道不停输带压开孔封堵技术
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前言
油气管道在运行中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）。对管道进行维修的一般情况有： 一是根据外界环境等因素的需要对管道进行改线、连头；二 是经检修后发现问题隐患，评估确认必须及时采取修补、或 者更换管段等措施，以便消除事故隐患；三是管道发生突发 事故，必须尽快进行抢修，以便最大限度减少事故造成的损 失，特别是给环境造成的严重危害。
检查开孔机、封堵机、堵孔机、切管机、液压站、发电机及相关车 辆的准备情况，并进行调试。检查各类辅助材料(对开三通、异径三通、 均衡器、夹板阀)是否备齐，夹板阀是否开关到位、操作是否灵活。确定 封堵位置，焊接预制件，并检查焊接是否合格。安装夹板阀、开孔机，并 进行调试。
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3）不停输换管作业程序
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 (2)开挖带压开孔、封堵作业坑道。 (3)封堵准备。 (4)带压开孔，主要包括旁路孔、封堵孔及均衡器孔。
在国内，建立带压开孔封堵概念迄今已有近30年。其带压开孔封堵专业公 司已发展到12家。其中廊坊管道局维修抢险中心（简称MERCO）规模最 大，从事不停输封堵技术施工已有20多年的历史。
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该工艺可以不导致运输中断、不影响正常生产的状况下，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。
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6、不停输带压封堵技术
不停输带压封堵技术是一种在不停气带压状态下进行换管、 开孔、碰口、联头的新工艺。该技术作为一种先进、成熟的 技术，被广泛应用于国内、外在役管道改造中。
无论是在管道上增加阀门、更换损坏管段、还是旧管道移位 都可以适用带压封堵技术。
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国内外应用现状：
不停输带压封堵技术诞生于1884年，迄今已有100多年的历史。在国外， 该技术非常成熟，在国际上已得到广泛应用。目前，美国T.D.Willimosn 公司将这一技术不断改进、完善，并形成系列化、标准化，已成为世界上 典型管道设备公司代表，并形成了带压封堵设备的系列产品，是世界上规 模最大、实力最强、技术最精的企业。
2、打卡箍法
用于对管道点腐蚀所造成的穿孔进行短时间内的快速抢修 。
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2、打卡箍法
用于对管道出现裂纹、较大面积腐蚀穿孔等造成的泄漏 进行抢修。
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2、打卡箍法
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2、打卡箍法
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3、密封剂+丝堵堵漏法
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4、Clock SPring复合胶带缠绕法
又叫复合材料修复技术或碳纤维补强技术。 该技术由专用修补剂、树脂基碳纤维复合材料和外保护
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不停气带压封堵施工演示
知识回顾 Knowledge Review
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2）主要设备和配件
筒式封堵头
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2）主要设备和配件
筒式封堵头施工现场
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2）主要设备和配件
管道筒式封堵适用于管道内壁结垢、腐蚀的管线以及不规格 变形管道，一般用于油田、石化系统的生产管线。该工艺具 有封堵严密，不受管道年限的限制。
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2）主要设备和配件
封堵囊
应用于低压的管道封堵。
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3）不停输换管作业程序
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 根据管道破裂情况，采用合适的方法对泄漏点进行预处
理，防止天然气外漏。现场一般选用提前预制好的管道卡箍 对泄漏点进行打卡处理。检查预处理措施是否得当，泄漏点 有无大量天然气泄漏，若有，则应调整预处理方案。
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3）不停输换管作业程序
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3）不停输换管作业程序
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 (2)开挖带压开孔、封堵作业坑道。 (3)封堵准备。 (4)带压开孔，主要包括旁路孔、封堵孔及均衡器孔。 (5)旁路管道投用。 (6)安装封堵器。
先安装管道下游封堵器，再安装上游封堵器。同时，检 查封堵器的封堵效果，若封堵失败，则予以调整。另外，根 据用户的用气情况，调度中心确定管道是否提压运行。如果 提压运行，则最高运行压力不应超过封堵器的最高承压45能力。
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管道不停输焊接艺评定
对于特定的液体管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质 量的问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响，与介质的 压力无关；而管道烧穿与否主要受压力的影响，与介质的流 速无关。所以，进行在役管道焊接工艺试验时，应将氢致裂 纹和烧穿控制分开进行模拟评定。
在壁厚一定的情况下，水作为管输介质用于焊接工艺评定时 产生的焊接冷却速率大于任何介质条件下的焊接冷却速率。 所以，焊接试验可采用水作为管输介质，比用油特别是成品 油更安全可靠，降低了试验的意外风险。
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 (2)开挖带压开孔、封堵作业坑道。
作业坑的长度要视现场需换管道长度而定，一般比换管 长度长4m。
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3）不停输换管作业程序
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 (2)开挖带压开孔、封堵作业坑道。 (3)封堵准备。
常用的减少氢致裂纹产生的方法有预热、采用合理的焊道顺 序和安装时的合理装配，以减少焊缝根部的应力集中。
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2）烧穿管壁的控制
当钢管壁厚不低于6.4 mm时，如果采用低氢焊条焊接，正常 情况下一般不会出现烧穿现象。而对于薄壁管道，通常需要 采取特别措施，例如控制热输入量等，以防止烧穿。
在役管道焊接时为防止烧穿管壁，对焊条的直径、焊接电流、 电压、焊接速度及热输入等因素要严格控制，以防止烧穿管 道造成人员伤亡和酿成火灾。
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管道不停输焊接工艺评定
采用两阶段模拟试验法就能很好地弥补上述方法中的不足， 即采用动态试验模拟管道有流量下的焊接和采用静态试验模 拟管道带压情况下的焊接，以验证影响焊接质量的氢致裂纹 问题及烧穿管道问题。这种方法很好地实现了在役管道运行 条件下的焊接模拟试验。
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管道不停输焊接工艺评定
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用途一：更换一段管道
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用途二：管线永久性该线
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用途三：管道需要加设阀门等设备
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1）技术原理
通过在管道事故段的两侧架设旁通管道，从旁通管道内侧封 堵在用管道，使输送介质流经旁通管道的方法来完成不停输 换管。
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开孔机
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2）主要设备和配件
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2）主要设备和配件
三通
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2）主要设备和配件
夹板阀
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2）主要设备和配件
封堵器
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2）主要设备和配件
盘式封堵头
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2）主要设备和配件
可折叠式盘 式封堵头
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2）主要设备和配件
管道盘式封堵头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，具有封堵严密、承压高、施工 快的特点。
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5、停输换管
传统作法：
过去传统的做法必须停输，清空管线后才能进行。如天然气管道传统 换管、联头的方法步骤是：（1）管道停输；（2）天然气放空；（3） 氮气置换天然气；（4）新旧管道连头；（5）天然气置换氮气。
如果采用这种传统换管、联头的方法，不但投入人力多、施工周期长、 天然气与氮气的大量浪费及给用户带来停产等经济损失，还对环境和 社会产生较大的影响，尤其是还要花大量的精力与时间给沿线各用户 作停产工作、编制临时供气方案。
3）不停输换管作业程序
(1)组织施工人员开挖管道事故段，查找具体泄漏点。 (2)开挖带压开孔、封堵作业坑道。 (3)封堵准备。 (4)带压开孔，主要包括旁路孔、封堵孔及均衡器孔。 (5)旁路管道投用。 (6)安装封堵器。 （7）换管 （8）关闭旁路夹板阀，拆除旁路管道。 （9）拆卸夹板阀，安装封堵孔及旁路孔的盲板。至此，换管
层组成，利用手糊成型技术，将碳纤维片材和环氧树脂交互 地铺层粘结在一起,形成树脂基纤维增强复合材料修补层。
树脂固化后生成碳纤维复合材料，具有较高的抗拉强度 (纤维片材的抗拉强度>3 500 MPa)和弹性模量(纤维片材弹性 模量>235 GPa)，它能够通过专用修补剂和自身与管道的粘接 力传递压力，分担管道内压并限制管道膨胀变形，降低缺陷 处的拉伸应力与应变，实现对管道缺陷的补强修复。
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一、油气管道常用维修、抢修技术
中低压、小泄漏管道：
焊接法(含补疤法) 打卡箍法 丝堵堵漏法 密封剂堵漏法 ClockSPring复合胶带缠绕法等
高压、大面积泄漏管道：
换管法（停输、不停输）
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1、焊接法(含补疤法)
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1、焊接法(含补疤法)
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1、焊接法(含补疤法)
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管道不停输焊接注意事项
在役管道的焊接修复与抢修经常在管道不停输的情况下进行， 管道不停输焊接主要应避免两个问题： “烧穿”，也就是焊接电弧灼伤管壁造成破裂； 氢致裂纹，主要是因流动介质增加管壁散热，致使焊接冷 却速度过快。
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1）氢致裂纹的控制
对于特定的管道和同一种焊接工艺，在影响管道焊接质量的 问题上，氢致裂纹的产生主要受流速的影响（焊缝冷却速度 过快），与介质的压力无关 。
开孔前要提前测量并计算开孔、安装封堵头及堵塞作业的 操作距离。