高压盘式不停输封堵技术研究

摘 要：近年来，城市燃气管道输送网、油田管道输送网的不断扩大，输送管道网的计划维修、更新、工程改造、突发性事故抢修逐渐增多。施工期间管道停止输送介质会给人民的生活和工厂设备的正常运转带来不利影响，同时还会导致环境的污染和传输介质的浪费。不停输封堵是未来管道施工作业的发展方向，研究管道不停输封堵技术是一项意义重大的课题，会为社会的进步和经济的发展带来巨大效益。本文围绕高压盘式不停输封堵技术，首先简单介绍高压盘式不停输封堵技术安全性高、稳定性好、数据控制特性好、可操作性高等优点，然后详细阐述高压盘式不停输封堵施工的工艺原理和流程，最后总结高压盘式不停输封堵技术在实际生产和生活中的应用。

关键词：管道输送 高压盘式不停输封堵技术 应用研究

中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0020-01

管道输送在油气能源工业、炼油厂、石化厂、化工厂、水厂、核电站、钢铁工业、居民楼制冷制热等行业应用较为普遍。管道输送工程完工之后，有很多原因会导致管道维修。传统的停输检修方法早已不能满足工业生产不间断的要求，会给生产单位带来巨大的经济损失，传输介质泄漏还会给环境带来严重的污染，同时还会损害管道施工企业的声誉。管道带压不停输封堵技术是一种安全、高效、经济的特种服役管道维抢修技术，该技术通过管道封堵将输送介质密封在管道中，实现介质与外界环境的隔离，具有广阔的发展前景。

1 高压盘式不停输封堵技术的特点

高压盘式不停输封堵技术是近几年才发展起来的管道封堵新技术，承受压力大、密封安全稳定可靠，适用管径范围广、施工周期短，该技术主要是利用密封管道将输送介质密封在管道中，实现管道输送介质与外界环境的隔离，具有以下优点：（1）安全性高。大口径盘式封堵设备的工作压力为4.5MPa，试验压力为5MPa，能够满足管道维修对管线不停输的要求；（2）稳定性高。盘式封堵器液压缸具有锁紧功能，封堵完成后，锁紧的主轴使封堵头无法退回，封堵比较稳定；（3）不会影响生产和生活的正常进行。如果施工时间较长，可以先导通旁路管道线路，再封堵主管线路，利用高压盘式不停输封堵技术进行不停输封堵，即使中间管道施工花费时间很长，也不会对生产造成损失；（4）温度适应能力强。盘式封堵后，管道的输送介质仍在继续被输送，对于凝固点较高的介质，不会发生凝管，施工可以在任何一个季节进行；（5）数据控制性能良好。盘式不停输封堵原理就是圆锥齿轮差动机构带动链轮旋转，链轮带动进给丝杠旋转实现主轴进给，同时与圆锥齿轮同轴的齿轮带动与计数器接合的齿轮旋转，计数器上的游标移动显示进给数值，实现计数，比较准确；（6）可操作性高。盘式不停输封堵过程中的所有操作均是依靠液压装置驱动，操作简单可靠。

2 高压盘式不停输封堵技术的工艺原理和工艺流程

2.1 高压盘式不停输封堵技术的工艺原理

高压盘式不停输封堵技术的封堵主要靠四个三通（两侧2个旁通三通、中间2个为封堵三通）实现。利用盘式不停输封堵技术进行封堵时，首先在待更换的管道两侧分别安装一个封堵三通和一个旁通三通，连接专用夹板阀，夹板阀上安装开孔机，三者形成密闭腔体。用开孔机械切出马鞍形孔，带压开孔后关闭夹板阀，拆除开孔机，在旁通三通夹板阀上连接临时管道，利用压力平衡装置导通旁路输送，此时旁通线与主线同时输送介质，在开孔处安装封堵三通，通过液压传动推动曲柄连杆将封堵头送入主线管道，主线停止传输介质，所有介质走旁通线，抽空主线内部的介质，即实现断流密封的目的。

2.2 高压盘式不停输封堵施工的作业流程及步骤

高压盘式不停输封堵技术近年来在我国油田传输管道维修、改造工程中得到广泛应用，效果良好，经济效益显著。利用高压盘式不停输封堵技术实现管道封堵主要包括施工前准备、焊接封堵三通和旁路三通、管线开孔截断、管线不停输封堵、解除封堵恢复主线输送介质等步骤。在施工中要注意以下几个问题：（1）开挖封堵作业坑。作业坑一般尺寸为6 m×4 m，深度距管道底部0.7 m左右；（2）确定开孔位置。目前我国大多数大型输油管道均采用螺旋焊管（材质硬度较高，可能会出现打刀和卡刀事故），为保证开孔速度，开孔时一定要避开焊缝；（3）安装封堵三通和旁通三通。安装三通前要检查异型三通附件是否灵活到位、封堵位置的管道椭圆度是否符合要求（椭圆度

3 高压盘式不停输封堵技术的应用研究

高压盘式不停输封堵技术主要是在管道内部实现封堵，开孔施工节约时间，密封效果良好，对管道强度的影响较小，成本较低，可以实现不同管径管线规格的封堵作业；设计压力为4.5MPa，能够用于中、高压管道输送封堵检修、抢修工程；利用高分子橡胶材料制作皮碗，最高工作温度高达80℃。

由于盘式封堵器本身存在的缺陷、一些主观或客观因素，盘式封堵技术应用过程中还是会出现一些故障，如开孔时筒刀无法进给、开孔时发生卡刀、打刀事故、封堵时封堵头未送到位、封堵三通时塞堵不能入位等问题；同时盘式封堵设备质量重，必须依靠大型起重机械吊装、三通对焊接要求高、开孔切削的铁屑落入管道可能割破密封皮碗导致密封失效。对高压盘式不停输封堵技术的研究仍在继续，如选用新型耐高压材料制作盘式封堵设备可以减轻设备的重量；在开孔机上安装电磁铁装置或选择高硬度永久磁性材料制作切刀可以消除开孔铁屑对密封的不利影响；改进封堵头连接转销的材质可以解决封堵头未送到位的问题。

总而言之，高压盘式不停输封堵技术是近几年发展起来的管道封堵新技术，可以用于水、气、油等多种介质的输送改造工程。高压盘式不停输封堵技术主要是通过对主线管道进行封堵实现介质与外界环境的隔离，实现封堵的目的，具有安全性高、稳定性好、数据控制特性好、可操作性高、施工周期短、施工成本低等优势，同时由于盘式封堵设备缺陷及一些客观和主观因素影响，封堵过程中还会出现一些问题。高压盘式封堵技术的应用能够降低企业因停产造成的损失，同时可以避免因介质泄漏给环境带来污染，具有显著的经济效益和社会效益，，具有广阔的发展前景。

参考文献

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