封堵技术在石脑油管道改造中的应用

摘要：某原油管道改线Φ273石脑油管线封堵连头工程因其他用途建设，部分管段需要改线。为避免工程改造对生产造成影响，采取了不停输管道封堵技术进行石脑油管道的封堵连头施工。本文介绍了在深基坑内石脑油管道封堵技术的工艺及施工作业过程，为今后类似的管道改造施工提供借鉴。

关键词：管道封堵 石脑油 改造

中图分类号： TE973文献标识码： A

1引言

1.1工程概况

某原油管道改线Φ273石脑油管线封堵连头工程因其他用途建设，需进行改线处理，为保障输油生产的安全要求，需对原管线改线并封堵连头，本段改线石脑油管道的一侧连头点位于路边约30米深基坑内，为保证施工的安全与顺利进行，故采用采用双侧高压盘式封堵作业和气囊封堵相结合工艺，其规格为φ273×7.1，材质为L320，输送介质为石脑油，设计压力为6.4Mpa。焊口采用100%超声波及100%射线探伤,Ⅰ级合格。

1.2工程难点：

石脑油管道深基坑动火安全风险大。石脑油又名轻汽油、化工轻油。在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水，极易挥发，易燃易爆，化学物性极其活跃。石脑油气，具有刺激性，对水体、土壤和大气可造成污染；其蒸气与空气可形成爆炸混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。此次改线连头位置为路边约30米深基坑内（基坑周围由专业化队伍施工多道钢板桩围护并加固），所有封堵动火施工人员均需下到基坑内作业，在施工前对基坑围护的稳定性进行了确认，设置3条逃生通道，并进行了深基坑封堵作业逃生预案演练以及动火作业预案演练。石脑油管道动火改造，其风险非常大，如若作业过程中发生任何闪失，造成的经济损失及社会影响将不可估量。

2石脑油管道封堵作业

2.1石脑油管道不停输封堵示意图

2.2施工工序

准备工作---场地平整、作业坑稳定性确认等---焊接封堵三通、隔离囊三通、手动开孔法兰---安装夹板阀---试堵塞---密闭开孔---带压封堵---管线抽油、清洗管道---安装隔离囊---封堵点与隔离囊之间管道注水---机械割管---砌筑黄油泥挡火墙---动火安装弯头---无损检测---拆除隔离囊、堵孔、安装盲板---解除封堵。

2.3施工过程

2.3.1施工准备工作

平整进场道路及作业点设备车辆摆放区域；对作业坑稳定性的确认及应急预案演练；剥离管道防腐层对管道壁厚和椭圆度进行测量；选择开孔位置等。

2.3.2焊接Ф273的高压封堵等径三通、Ф219的隔离囊异径三通、Ф57手动开孔法兰的焊接，焊接封堵三通过程中保障输油压力在2Mpa以下，用低氢钠型焊条（Φ3.2）先焊接横缝，再焊接环缝，并对焊道进行探伤检测等。

2.3.3安装夹板阀

完成三通焊接后，在三通管件的法兰上安装夹板阀，安装前检查夹板阀是否开关自如， 密封件是否完好。

2.3.4试堵塞

为预防异型三通封口时堵塞、卡阻或安装不到位，开孔前必须进行堵塞试验，试堵完成后才能进行下一道工序。

2.3.5密闭开孔

在密闭开孔前必须对开孔机、夹板阀以及封堵三通进行氮气试压试漏。试验过程中在焊缝上涂抹肥皂水，检查焊缝是否有缺陷，密封面是否严密，如有问题要及时处理。开孔时，中心钻先将管壁钻透，然后筒刀再切削管壁。待开孔完成后筒刀将切削掉的管壁带出。随后关闭夹板阀，拆除开孔机。

2.3.6带压封堵

上下游封堵器安装完成后，应先进行压力平衡，再按照计算数据进行管道封堵。先封堵管道下游，再封堵上游。上游封堵完成后，进行压力稳定性观测，半小时无压力波动后才能对中间管段内石脑油进行抽排。

2.3.7管线抽油及洗管

为防止排油时石脑油挥发到空气中可能由于静电等原因发生燃爆，采用密闭方式进行排油，首先按照原油抽油工艺抽油结束后，再利用大排量水泵从较低一侧管线顶部的压力平衡孔注入清水，从另一侧管线的抽油孔向外抽出( 抽出污水经油罐车送到指定地点回收处理)对管线进行清洗，清洗水量约为待拆除段管线容积的3-5倍，经检查确认清洗水中没有油花或异味时即停止清洗， 然后再尽量排净管线内的清洗水。通过多次清洗管线，防止残油挥发，保证了动火作业的安全。

2.3.8安装隔离囊，充氮气

人工将隔离囊放入Ф219的异径三通内, 再进行充气升压，囊内保持微正压氮气，(一般为0.05MPa), 临时加盖盲板密封。动火结束后, 拆除盲板, 封堵囊排气,用吊车及专用挂钩缓慢将封堵囊吊出, 进行堵孔作业, 安装法兰盲板并用螺栓紧固。

2.3.9封堵点与隔离囊之间管道注水

隔离囊安装完成后，在封堵头与隔离囊间通过压力平衡孔加注满清水，即在黄油墙与盘式封堵堵头之间又增加2道隔离油气的屏障，也有效的对黄油墙起到保护作用。

2.3.10机械割管

为保证切割时安全顺利进行，采用管道冷切割技术对石脑油管道进行冷切割。

2.3.11砌筑黄油泥挡火墙

黄油泥挡火墙封堵是指用滑石粉与黄油按照一定的比例混合在一起，堵在管道某一部位将油气隔离，在被封堵安全部位进行割、焊作业的措施。管段割除后，采用铜制工具进行管口和砌筑黄油墙管段内壁进行清理，以内壁无结蜡为宜，然后砌筑黄油墙。黄油墙封堵完成后，经“四合一”仪器测验完全达到安全标准值，开具动火票签字后方可动火作业。

2.3.12动火安装弯头、无损检测

管道组对焊接连头是确保管道封堵施工质量的关键工序，焊接时应选择合理的焊接工艺，选派动火连头经验丰富的焊工进行焊接操作。焊接完成后及时对焊口进行无损检测。待焊口检测合格后方可解除封堵。

2.3.13拆除隔离囊、堵孔、安装盲板、解除封堵。

其拆除应遵循后装先拆、先装后拆原则。利用的开孔机实施下堵塞作业，在确认堵塞被锁环锁紧后，拆除开孔机和夹板阀，在法兰上面安装盲板。待每个开孔都被封住之后，对暴露管段、管件进行防腐作业。待投产成功后再进行作业坑回填及恢复地貌。

3结束语

管道带压封堵技术是一种安全、经济、快速高效的在役管道抢维修技术。它可以在不间断管道输送介质的情况下完成对管道的更换、抢修等作业。在本次石脑油管道封堵改造实施过程中，通过在工地现场进行预案演练，有效地克服在深基坑作业难点，增强处理突发事件的能力；采用高压盘式封堵与囊式封堵相结合技术并在高压封堵头与隔离囊之间注水，抽油完成后水洗管线等，阻止了石脑油及其油气的溢出，保证了在石脑油管线封堵施工中的安全，为今后类似高安全风险的介质管道施工改造提供借鉴。

参考文献：

[1]孙成德，原油管线与石脑油管线封堵工艺的研究，管道技术与设备[J]，2012.4:30-36。

[2]张记煌，管线不停输带压封堵连头技术的应用，管道技术与设备[J]，2008.5:37-38。

[作者简介] 肖瑞金（1975-），男，工程师，现从事管道施工、原油储罐清洗生产管理工作。

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