宋明遠(yuǎn)

（大慶煉化公司檢維修中心，黑龍江 大慶 163411）

管道通過(guò)遠(yuǎn)程輸送，被廣泛應(yīng)用于居民生活中，可以說(shuō)沒(méi)有管道輸送各種流體，人類的文明都不會(huì)發(fā)展和進(jìn)步，管道的正常運(yùn)行舉足輕重。石油煉制裝置、化工裝置的管道破裂會(huì)造成裝置停產(chǎn)、停工，長(zhǎng)途輸送管道破裂會(huì)導(dǎo)致巨大的環(huán)境污染，城鎮(zhèn)、城市的管道破裂會(huì)對(duì)居民的生活造成極大的影響。所以當(dāng)管道破裂發(fā)生后，要盡可能快的進(jìn)行搶修，恢復(fù)生產(chǎn)，減小損失。

1 現(xiàn)行封堵方法的缺點(diǎn)

那么管道發(fā)生了破裂要如何進(jìn)行搶修呢？管道破裂后，管道中輸送的介質(zhì)會(huì)從管道破裂處大量流出，一般針對(duì)管道泄漏的方法（電焊堵漏、打卡具后注膠等）均因?yàn)槠瓶诖?、管道變形?yán)重，破口處介質(zhì)流量大、流速高而無(wú)法使用。只能采取將破裂的管段在工藝上從整個(gè)運(yùn)行管網(wǎng)上切除，然后通過(guò)更換破裂管段的方式進(jìn)行搶修。管道的破口雖然大，介質(zhì)泄漏多，但是相對(duì)于整個(gè)管線在運(yùn)的介質(zhì)來(lái)說(shuō)也是很少的，短時(shí)間內(nèi)是不會(huì)流完的。而且因?yàn)楣艿纼?nèi)介質(zhì)的有害性、經(jīng)濟(jì)性等，也不能讓管道內(nèi)的介質(zhì)肆意流淌，反而要減少介質(zhì)的外漏。同時(shí)因?yàn)閾屝薜钠惹行裕ūM快恢復(fù)居民正常的生活秩序、減少環(huán)境污染、降低因停工造成的經(jīng)濟(jì)損失），帶壓、帶介質(zhì)換管段就成為了唯一的選擇。

管道搶修的步驟是：將管線的破裂管段用機(jī)械的方法切除，然后將管道兩端介質(zhì)封堵住，在管線兩端處焊接法蘭，然后用預(yù)制好的法蘭短接將斷開的管線重新連接上。在這個(gè)施工過(guò)程當(dāng)中，介質(zhì)的封堵效果是施工的關(guān)鍵。介質(zhì)封堵的好，完全沒(méi)有泄露，有毒有害、易燃易爆的介質(zhì)就不會(huì)對(duì)施工和施工人員造成影響。即使泄漏的介質(zhì)是水，對(duì)人員沒(méi)有傷害，但是會(huì)對(duì)焊接法蘭造成影響。如果完全沒(méi)有介質(zhì)泄漏，施工難度就會(huì)大幅度的降低，施工就可以快速有序的進(jìn)行，節(jié)省大量的時(shí)間。介質(zhì)封堵的不好，泄露的危險(xiǎn)介質(zhì)就會(huì)隨時(shí)威脅到施工人員的健康和生命，對(duì)施工人員和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的保護(hù)措施就要提到更高、更復(fù)雜的程度。同時(shí)泄漏的介質(zhì)也會(huì)加大法蘭焊接的難度，降低焊接質(zhì)量和速度，極大的增加施工時(shí)間?，F(xiàn)行封堵方法主要有兩類：

（1）采用布團(tuán)或者油泥等封堵。

（2）氣囊封堵法。這兩類方法無(wú)法完全滿足生產(chǎn)的需要，主要存在下列缺點(diǎn)。

①應(yīng)用壓力（＜0.2MPa）范圍小。如果是長(zhǎng)途輸送管道或是大口徑管道發(fā)生破裂，管道內(nèi)部介質(zhì)較多，管道內(nèi)剩余壓力較大，只能等待管道內(nèi)輸送的介質(zhì)繼續(xù)泄漏，壓力泄放到＜0.2MPa后才能進(jìn)行封堵作業(yè)。搶修的時(shí)間會(huì)極大的增加，經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)環(huán)境的影響巨大。

②作業(yè)過(guò)程中存在不安全因素。當(dāng)管道因?yàn)楦鞣N原因（閥門關(guān)閉不嚴(yán)、工藝上無(wú)法切出）造成施工時(shí)管道內(nèi)的介質(zhì)持續(xù)集聚，不斷聚集的壓力＞0.2MPa時(shí)，隨時(shí)可能將封堵物崩開，對(duì)施工人員造成傷害。無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)知崩開的準(zhǔn)確時(shí)間，也就無(wú)法做到有效的預(yù)防。

③用油泥和布團(tuán)無(wú)法做到完全沒(méi)有泄露的封堵管線內(nèi)的介質(zhì)，介質(zhì)的滲出會(huì)導(dǎo)致焊接施工困難，延遲作業(yè)時(shí)間。如果是易燃易爆介質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致施工安全事故的發(fā)生。

④氣囊封堵法需要高壓氣體進(jìn)行。在施工過(guò)程中需要使用電動(dòng)氣泵，需要使用電源，如果是野外施工還需要發(fā)電機(jī)。而且使用電動(dòng)設(shè)備，就需要防止觸電傷害的發(fā)生，在易燃易爆的環(huán)境下施工，還要防止電火花的產(chǎn)生，使用防爆的用電設(shè)備和配件。這些設(shè)備和安全裝備、安全措施的采用，都增加了施工機(jī)具和施工的復(fù)雜性，增加施工風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了施工時(shí)間。

⑤焊接作業(yè)結(jié)束后，拆除封堵物存在風(fēng)險(xiǎn)。管線內(nèi)封堵物的拆除工作和清除后帶有壓力的有毒有害介質(zhì)也會(huì)給后續(xù)的工作增加困難。

2 封堵方法的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)

輕巧便捷、方便攜帶、省時(shí)省力、操作安全,適用壓力范圍廣的管道封堵工具。通過(guò)對(duì)目標(biāo)管段快速嚴(yán)密的封堵，實(shí)現(xiàn)本管段和后續(xù)管段常態(tài)化施工環(huán)境。

為了達(dá)到上述目的，制作了新型封堵工具。為了擴(kuò)大封堵器的使用范圍，使其適用于更多、更復(fù)雜的管道介質(zhì)環(huán)境，采用A304不銹鋼作為法蘭封堵器的主體材料，同時(shí)也采用了同樣材質(zhì)的緊固螺栓。為了讓密封的效果更加良好，采用優(yōu)質(zhì)耐酸堿橡膠的密封膠圈。在管道封堵器的壓力試驗(yàn)當(dāng)中，封堵器可以經(jīng)受0.9MPa的壓力而不泄漏。在封堵的過(guò)程當(dāng)中，壓力是一直集聚的，堵不如疏，為了降低管道內(nèi)部的壓力，將管道內(nèi)外連通，將管道內(nèi)的介質(zhì)完全受控地引出封堵器。增加了壓力表，可以隨時(shí)監(jiān)控管道內(nèi)部壓力，將封堵的主要風(fēng)險(xiǎn)完全監(jiān)控起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)受控。

新型封堵器主要由三部分組成，分別是三個(gè)密封盤、兩個(gè)密封圈和一個(gè)帶有壓力表的引出管組成。密封盤由一個(gè)固定盤和兩個(gè)活動(dòng)盤組成，主要用于擠壓兩盤之間的密封膠圈，使其受壓變形。密封盤上有同心的通氣孔和均布的螺栓孔。其中兩側(cè)的圓盤中，一個(gè)圓盤上焊接有一個(gè)不銹鋼管，鋼管上焊接有閥門和一個(gè)壓力表。另一個(gè)圓盤上只留有通氣孔。中間的圓盤是一個(gè)雙凸面圓盤，便于放置膠圈，圓盤管線內(nèi)徑之間，組成一個(gè)密閉空間。當(dāng)緊固密封盤上的螺栓時(shí)，兩個(gè)密封盤之間間隙變小，擠壓O型橡膠圈，使之?dāng)D壓變形與管線內(nèi)徑嚴(yán)密結(jié)合，起到密封作用。

圖1

這種封堵器的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）壓力適用范圍很廣泛（≯0.7MPa），可對(duì)低腐蝕性液體、氣體等介質(zhì)管線進(jìn)行封堵。

（2）使用安全。因?yàn)橛袎毫Ρ砜梢苑浅０踩头奖愕碾S時(shí)監(jiān)控封堵管道內(nèi)部的壓力，可以防止因?yàn)楣艿纼?nèi)部環(huán)境突然變化引起的壓力陡升，而引起的危險(xiǎn) 。

（3）封堵器上有泄壓裝置，如果封堵管線的閥門內(nèi)漏，密封盤上的引出管可接上軟管把封堵管道內(nèi)的介質(zhì)引出排放到安全區(qū)域，避免管線內(nèi)部積壓過(guò)高引起事故。也可以將引出的介質(zhì)收集到密閉的容器內(nèi)，防止有害的介質(zhì)污染大氣和土壤。在焊接法蘭作業(yè)結(jié)束，拆除封堵器時(shí)也避免管道內(nèi)壓力集聚，而導(dǎo)致發(fā)生額外的危險(xiǎn)。

（4）封堵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，純機(jī)械操作。封堵時(shí)不需要使用額外的動(dòng)力設(shè)備，特別適合野外和不能使用電能、氣能等動(dòng)力設(shè)備的易燃易爆區(qū)域，不需要額外的防爆措施。

（5）輕巧便捷，方便攜帶。DN300以下管道的封堵器，一個(gè)人就可以輕松操作，適合狹小和隱蔽空間等不能進(jìn)入多人的施工環(huán)境使用。

3 封堵方法的實(shí)際運(yùn)用

幫助解決了在運(yùn)DN350瓦斯線碰頭作業(yè)封堵難題，使用管線封堵器后管線內(nèi)爆炸氣濃度由嚴(yán)重超標(biāo)46%降至0%，不需要處置管線節(jié)約工藝處置費(fèi)，同時(shí)保障施工作業(yè)安全，提高了檢修進(jìn)度，管線提前投入生產(chǎn)運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

輸送易燃易爆或有毒有害介質(zhì)的管線需要搶修時(shí)，泄漏管路和在運(yùn)新增工藝管線要碰頭。前期的工藝處置需用管線體積三倍的水進(jìn)行沖洗，然后還要使用氮?dú)膺M(jìn)行置換，如果不合格還需要用蒸汽進(jìn)行蒸煮，由于管壁附著物的揮發(fā)等原因，往往經(jīng)過(guò)幾次處理，還是會(huì)出現(xiàn)管線內(nèi)易燃易爆或有毒有害氣體濃度超標(biāo)的情況。這不僅需要增加工藝處置費(fèi)用，包括蒸汽、氮?dú)夂托迈r水的消耗極大增加，還浪費(fèi)時(shí)間和維護(hù)施工人員的人工，額外增加了裝置操作人員的工作量，影響了生產(chǎn)裝置正常的運(yùn)行秩序。

使用了新型的管道封堵方法后，這些費(fèi)用都可以節(jié)約下來(lái)，還節(jié)省了大量的時(shí)間。極大的提升了生產(chǎn)的效率，管線封堵器在煉油化工管線施工作業(yè)上極具推廣價(jià)值。