微正压焊接工艺在大口径天然气管道泄漏抢修中的应用

聂洋

摘 要：某大口径天然气管道泄漏事故抢险中采用了微正压焊接工艺。该管道材质具有较好的韧性，参考设计规范中开口补强的方案，利用库存的同规格型号、同材质管子包住受伤管道。该方案具体做法是：将两段管子分成外弧长不等的两部分，将外弧长大的两部分进行冲压扩径和坡口处理。在管道内的天然气放空压力接近零时再点燃外泄天然气。管道内凹伤口必须处理合格，以确保以后通球作业时不受影响。在原管道的外防腐层处理合格后，用已扩径的两部分管材对伤口处进行包裹并满焊。本应急抢险措施共用时13小时，比其他可行方案节约时间约改为47小时，减少直接经济损失约1174万元。

关键词：大口径天然气管道；泄漏；应急措施；微正压焊接工艺

鄂尔多斯盆地大牛地气田某集气干线（L360）为φ508×7.1，设计压力为6.3MPa，设计输气量为15×108m3/d，该干线连接的集气站共有12座之多。2013年5月因机械事故导致该埋地管线出现两个2.5cm×4cm的泄漏孔洞，幸运的是有关单位人员及时抢险，立即启动应急预案，经过对比L360钢和20#钢的化学成分，充分了解焊缝的应力情况，采用微正压焊接工艺的修补方案，该大口径天然气管道泄漏的重大险情得以避免且经济损失也较小。天然气泄漏，后果是非常严重的，必须严加防范。一旦发现泄漏，必须在最短的时间内堵漏。采取何种措施与方法最为有效，时间最短，效果最好，历来都是被关注的关键课题与技术。

目前我国天然气管道事业发展迅猛，管道泄漏防范与处置技术必然会愈加重视，以上述抢险事故为例，探讨天然气管道泄漏实用的处置方法、破损部位的修补工艺，总结其经验教训，这具有十分重要的作用与意义。

1 管道穿孔和机械损伤后抢险的习惯做法

我国石油行业中老的油气集输管道一般为10#或20#钢材，设计压力一般为1.6MPa以下。这些管道在出现穿孔和机械损伤时，常采用的处理方法是将主管道停输并进行清管作业，达到可以焊接动火条件后进行打“补丁”焊接处理。示意图如图1所示。

管道打“补丁”堵漏示意图 管道“打卡子”方式堵漏示意图

图1 图2

在难以停输的情况下，采用“打卡子”方式堵漏，示意图如图2所示。依靠螺母、螺栓对橡胶垫的足够挤压将漏气的孔洞密封住。

2 L360φ508管线出现险情时的应急措施

2.1 立即启动应急预案。该天然气管道瞬间泄漏时其运行压力5.2MPa，幸运的是没有形成火花引燃天然气。有关单位立即启动了应急预案，疏散施工人员，封锁交通路口，并在下风口500m外拉起警戒线，关断漏点上下游管道阀门，放空管道内天然气，并及时调来了消防车。

2.2 及时了解管道破损状况，防止火花形成而引起现场爆炸等次生事故。管线破损部位如何修补才是必须要关注的关键课题。首先派两名穿戴好正压呼吸器的抢险人员到事故地点进行实地考察。此处管道埋深约1.6m，推土机前斗六齿中的两齿插入管道内， 两齿周围管壁伤口内凹，没有开裂，这点证明了L360管材较好的抗撕裂性能，如图3。推土机撤离时，为防止在漏点处齿与管壁引起火花，派消防车采用喷淋加以防护。