长输管道换管抢修作业工艺研究

2016-03-14王伟中国石油管道济南输油分公司山东济南250101

化工管理 2016年30期

王伟（中国石油管道济南输油分公司，山东　济南　250101）

长输管道换管抢修作业工艺研究

王伟（中国石油管道济南输油分公司，山东济南250101）

在长输管道的日常管理工作中，换管抢修作业是一项重要的管道抢修作业工艺，其对保障长输管道长期、安全、稳定运行影响巨大。基于此，油气管道线路与维抢修相关管理人员应当综合考虑经济、环境以及安全等因素，制定出最合理的换管抢修施工方案，与此同时，还要选择最适合的换管抢修方法，以提高抢修效果。本篇论文中，笔者主要对长输管道换管抢修作业工艺进行了研究与探讨。

长输管道；换管；抢修作业；工艺；研究

以某天然气长输管道为例，因当地居民在管道作业带上取土，从而导致了管道小范围变形，由于部分受损管道出现严重凹陷，对管道的日常运行造成了影响，为确保管道运行安全、稳定，需要对部分变形管道进行换管抢修。其尺寸为直径φ426毫米×7毫米，管道设计压力为4.0兆帕。

1　长输管道换管抢修方法的选择

就现阶段来说，应用较为广泛的换管抢修方法主要有两种，第一种是不停输带压封堵换管法，第二种是停输换管抢修法。第一，不停输带压封堵换管法指的是，在输气管道不停输的前提下，使用机械密闭传送措施，对管道实施带压开孔，在开孔处将提前制备好的隔离物放进输气管道之中，阻碍管内流体的流动，与此同时，在管道两侧架设出一条旁通管道，利用这条旁通管道使输送介质继续流动，从而实现不停输换管；第二，停输换管抢修法指的是，放空待作业管段之中的输送介质，并对作业管道进行了氮气完全置换，然后再进行换管抢修作业的方法［1］。对于高压管道来说，应用停输换管抢修法的风险比较小，且对施工技术、施工设备的要求均比较低。但与此同时，其会导致输送介质的大量损失，作业时间比较长，由于管道停输也会直接影响对下游用户的供气。应用不停输带压封堵换管法进行换管抢修作业，时间较短，也避免了因天然气放空而导致的浪费，且在管道不停输的前提下进行换管抢修作业，不会对下游用户的供气产生影响［2］。但与此同时，应用不停输换管法进行施工的过程中，风险也比较大，且对施工技术、施工设备的要求均比较高，施工完成后，还会在管道中留下其他管件，不仅不利于防腐作业，也增加了安全隐患。通过比较两种方法在实践过程中的效果，本工程选用停输换管抢修方法进行换管抢修作业。

2　长输管道换管抢修作业施工方案研究

2.1换管抢修作业管段天然气完全放空

应将换管抢修作业管道上下游的阀室线路截断阀关闭，之后再将干线放空阀开启，完全放空换管抢修作业管段之中的天然气，与此同时，还要在放空立管处进行点火，并要控制火焰大小，主要是通过放空阀进行控制，应坚持不扰民原则。随着天然气的逐渐放空，压力表逐渐减小直至显示为零，此时，需要把其换成小量程的压力表，直至放空火焰呈非常微弱的状态或者是熄灭的时候，才可以认为天然气放空作业完成，之后再将干线放空阀妥善关闭。

2.2换管抢修作业管道氮气完全置换

管内天然气放空后，对换管抢修作业管道进行氮气完全置换，在进行氮气置换的过程中，需要对氮气的温度、注入速度进行严格控制，确保注氮温度在5摄氏度以上。对作业管道进行检测，当其中的氧气含量在2%以下、可燃气体浓度在5%爆炸下限值的20%以下、持续20分钟没有大幅波动的时候，才可以认为氮气置换合格。

2.3开挖管沟与管道预制

在进行天然气完全放空、氮气完全置换的同时，也要做好作业坑开挖工作以及新更换管道预制工作，以提高换管抢修作业的效率。在开挖作业坑之前，需要先检测作业管道周边的氧气含量、可燃气体浓度，在现场施工条件能够符合相关安全标准规定的前提下，才能开挖作业坑。与此同时，为确保作业安全、避免对管道的二次破坏，就必须先人工开挖作业坑，在确认管道位置之后，再使用机械拓宽管沟。需要注意的一点是，作业坑坡度必须满足相关安全规定的要求，还要提前做好逃生通道。之后再测量作业管道的长度，做好新更换管道预制工作。

2.4换管抢修作业的现场施工

氮气完全置换完成、现场打孔检测确认合格之后，方可施工作业。在进行施工的过程中，应当安排安全员进行气质实时检测，发现作业现场氧含量下降或可燃气体浓度上升的情况，必须立即停止施工作业，以确保安全。

2.5检测焊口

在焊口自然冷却之中，需要对其进行射线检测、超声波检测，应以《油气长输管道工程施工及验收规范》为根据［3］。拍片并确认焊口合格后，再进行天然气置换、防腐、回填。

2.6作业管道天然气置换

关闭两端的线路截断阀，之后再开启一端的阀室线路连通阀，进行天然气置换，置换速度应当在0.2兆帕以下，开启另一端阀室干线放空阀，并在合适位置检测拆卸压力表。检测到管道内氧气含量在2%以下、甲烷浓度在98%以上、持续20分钟没有大幅波动的时候，才可以认为天然气置换合格。之后在利用连通阀进行平压，当线路截断阀上下游的压力处于平衡状态之后，再将连通阀关闭。

2.7防腐与回填

在进行天然气置换的过程中，需要同时进行管道防腐处理，根据《埋地钢质管道聚乙烯防腐层标准》之中的要求，严格进行防腐处理，确定防腐补口完成后，回填管沟。