姜斌 勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司

長(zhǎng)輸管道換管搶修施工工藝

姜斌 勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司

不停輸帶壓封堵?lián)Q管技術(shù)及停輸換管搶修技術(shù)兩種施工方法各有利弊，在進(jìn)行天然氣換管搶修施工前首先要分析待搶修段長(zhǎng)輸管道地域的自然條件、儲(chǔ)運(yùn)介質(zhì)有害因素、環(huán)境危險(xiǎn)有害因素以及業(yè)主生產(chǎn)運(yùn)行情況，根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)條件，綜合安全、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等因素，選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行換管施工，可以有效提高搶修效率，節(jié)約施工成本。同時(shí)搶修部門還應(yīng)具備良好的施工技術(shù)，合理的組織分工，完善的QHSE管理方法，以及完備的前期準(zhǔn)備，在保質(zhì)保量完成搶維修施工任務(wù)的前提下，減少施工成本，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

長(zhǎng)輸管道；搶修；換管施工；不停輸帶壓封堵；氮?dú)庵脫Q

前言

某天然氣管道工程管徑?508mm×11.9mm，設(shè)計(jì)壓力7.5MPa，管道正常運(yùn)行壓力6.5MPa，沿途經(jīng)8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民密集生活區(qū)。2009年8月12日因當(dāng)?shù)卮迕裨谧鳂I(yè)帶內(nèi)盲目取土，造成管道在109m范圍內(nèi)出現(xiàn)15處嚴(yán)重變形，部分受損管道內(nèi)凹深度達(dá)20mm，直接危及到管道的安全運(yùn)行。破損管段為某村人口密集區(qū)，周邊不足30m內(nèi)有數(shù)十家商戶及住戶，屬于一級(jí)動(dòng)火作業(yè)區(qū)域，該管道受損段上游3km處為截?cái)嚅y室A，下游4km處有截?cái)喾趴臻yB。管道輸配氣流程見(jiàn)圖1。

為保證管道安全穩(wěn)定運(yùn)行，需及時(shí)對(duì)變形管段進(jìn)行換管搶修施工。

圖1 管道輸配氣流程

1 施工方案

目前常用的換管搶修方法有不停輸帶壓封堵?lián)Q管技術(shù)和停輸換管搶修技術(shù)，這兩種方法各有利弊。停輸換管搶修技術(shù)是將待作業(yè)段內(nèi)天然氣放空，在進(jìn)行氮?dú)庵脫Q施工后，實(shí)施改造或維搶修作業(yè)。這種施工方法對(duì)于高壓管道搶修風(fēng)險(xiǎn)較小，對(duì)設(shè)備及施工技術(shù)要求較低，但可能因管道的停輸對(duì)下游用戶造成影響，同時(shí)又會(huì)損失大量的天然氣，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。不停輸換管法時(shí)間短、速度快，整個(gè)施工過(guò)程是在管線不停輸情況下進(jìn)行，不影響對(duì)下游用戶的供氣，同時(shí)又避免因作業(yè)段管道內(nèi)天然氣的放空造成浪費(fèi)，但是這種施工方法對(duì)設(shè)備及施工技術(shù)要求較高，在對(duì)高壓天然氣管道搶修時(shí)安全隱患較大，搶修作業(yè)完成后，管道仍殘留其他管件，給完工后的管道防腐作業(yè)帶來(lái)極大不便，同時(shí)也留下了泄漏隱患。

本處搶修基于安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及對(duì)下游用戶的影響等因素綜合考慮，選用停輸換管法進(jìn)行破損段的換管施工。

2 停輸換管法

（1）管段放空及氮?dú)庵脫Q。首先關(guān)閉A、B切斷閥并上鎖，同時(shí)打開(kāi)B閥門放空閥進(jìn)行管道內(nèi)天然氣放空。當(dāng)管道內(nèi)壓力降為常壓時(shí)，打開(kāi)A閥室預(yù)留閥門作為氮?dú)庾⑷肟?，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q施工，打開(kāi)B預(yù)留閥門，使用可燃?xì)怏w探測(cè)儀對(duì)閥門出口進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)頻率為5min/次。當(dāng)連續(xù)檢測(cè)3次可燃?xì)怏w濃度均低于爆炸下限的1%，停止注氮，關(guān)閉閥門，氮?dú)庵脫Q施工結(jié)束。

（2）施工段管溝開(kāi)挖及管道預(yù)制。在進(jìn)行放空及氮?dú)庵脫Q的同時(shí)，進(jìn)行測(cè)量放線、管溝開(kāi)挖及更換管道的預(yù)制施工。作業(yè)坑開(kāi)挖之前首先用可燃?xì)怏w探測(cè)儀測(cè)量搶修段管道周邊及坑內(nèi)天然氣的濃度，確定可燃?xì)怏w濃度低于1%的安全要求時(shí)，方可進(jìn)行作業(yè)坑開(kāi)挖。為保證施工安全，避免施工時(shí)再次破壞管道，先進(jìn)行換管處的管線人工開(kāi)挖清理，再用機(jī)械進(jìn)行管溝拓寬。開(kāi)挖時(shí)做好放坡及支護(hù)，作業(yè)坑內(nèi)預(yù)留好逃生通道。因受損管段在109m范圍內(nèi)受損達(dá)15處，為縮短施工工期，決定對(duì)109m受損管道進(jìn)行一次性更換。在原管道上標(biāo)記需更換管道的位置并精確測(cè)量更換長(zhǎng)度，根據(jù)更換長(zhǎng)度進(jìn)行管段預(yù)制。

（3）管道切割。在確認(rèn)已全部完成氮?dú)庵脫Q程序之后開(kāi)始進(jìn)行管道切割施工。在管道切割前再次對(duì)操作坑內(nèi)及管道受損處用可燃?xì)怏w探測(cè)儀和含氧檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)安全后，在進(jìn)行切管作業(yè)。對(duì)已標(biāo)定好的位置剝離防腐層及割口位置劃線定位，使用冷切割機(jī)進(jìn)行管道切割。

（4）受損管道更換。將預(yù)制好的管段吊裝至管道更換處，按照焊接工藝規(guī)程所要求的焊接材料及焊接參數(shù)進(jìn)行焊接施工。

（5）焊口檢測(cè)。根據(jù)《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 （GB50369-2006）》，未經(jīng)試壓的管道碰死口焊縫，應(yīng)進(jìn)行100%超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)，管道連頭的焊口經(jīng)目測(cè)檢驗(yàn)合格，待自然冷卻后進(jìn)行X光射線探傷及超聲波探傷。當(dāng)探傷評(píng)定等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求之后進(jìn)行管道防腐補(bǔ)口施工。

（6）管道防腐補(bǔ)口、電火花檢漏。確認(rèn)焊口合格后進(jìn)行防腐補(bǔ)口施工。防腐補(bǔ)口施工應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，防腐補(bǔ)口完畢進(jìn)行電火花檢漏。

（7）A、B閥之間管道天然氣置換氮?dú)?，管線升壓及管溝回填。管道搶修完畢后對(duì)A、B閥之間管道進(jìn)行天然氣置換氮?dú)馐┕げ⑸龎?。首先緩慢打開(kāi)A閥室截?cái)嚅y門，打開(kāi)B放空閥門，進(jìn)行氣體置換。在放空閥門每間隔10min檢測(cè)1次可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)檢測(cè)到混氣頭時(shí)，每間隔5min檢測(cè)1次可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)連續(xù)檢測(cè)3次可燃?xì)怏w濃度為100%時(shí)關(guān)閉放空閥門。再次使用可燃?xì)怏w探測(cè)儀對(duì)換管處進(jìn)行探測(cè)，確認(rèn)無(wú)泄漏后進(jìn)行管溝回填。當(dāng)A、B閥之間管道壓力接近其他系統(tǒng)壓力時(shí)緩慢打開(kāi)B截?cái)嚅y門，至此整個(gè)施工過(guò)程結(jié)束。

3 注意事項(xiàng)

（1）施工前應(yīng)辦理動(dòng)火報(bào)告，現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的消防設(shè)置，施工區(qū)域周圍50m范圍外拉設(shè)警戒線。

（2）管道采用冷切割機(jī)進(jìn)行切割，不允許采用乙炔等帶有明火的切割方式。切割機(jī)操作人員必須戴好空氣呼吸器。

（3）在進(jìn)行X射線及超聲波檢測(cè)施工中，除探傷施工專業(yè)人員外，均應(yīng)撤到安全距離之外。

4 結(jié)語(yǔ)

不停輸帶壓封堵?lián)Q管技術(shù)及停輸換管搶修技術(shù)兩種施工方法各有利弊，在進(jìn)行天然氣換管搶修施工前首先要分析待搶修段長(zhǎng)輸管道地域的自然條件、儲(chǔ)運(yùn)介質(zhì)有害因素、環(huán)境危險(xiǎn)有害因素以及業(yè)主生產(chǎn)運(yùn)行情況，根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)條件，綜合安全、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等因素，選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行換管施工可有效提高搶修效率，節(jié)約施工成本。但無(wú)論選擇何種施工工藝都應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量及進(jìn)度。同時(shí)搶修部門還應(yīng)具備良好的施工技術(shù)，合理的組織分工，完善的QHSE管理方法及完備前期準(zhǔn)備，針對(duì)管道自身及周邊環(huán)境的不同制定不同的應(yīng)對(duì)措施，在保質(zhì)保量完成搶維修施工任務(wù)的前提下，減少施工成本，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.043

（欄目主持 焦曉梅）