油田长输管道快速堵漏工具研制与应用

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(中国石油 长庆油田分公司 a.第一输油处； b.油气工艺研究院, 陕西 西安 710018)

油田钢质管道经过长时间运行后，由于管道内介质的腐蚀、土壤腐蚀以及第三方损坏等原因经常会发生泄漏，甚至可能造成重大安全及环保事故，严重影响油田的正常生产。

多年来钢质管道发生泄漏后，常用的堵漏措施主要是电焊焊补、打卡子等方式[1]。长输管道具有介质压力较高、管径相对较大、截断阀室间管段较长、现场环境复杂等特点。现场堵漏施工中的主要困难是停输泄压，经常因阀门关闭不严、流程复杂等不能及时降低管道压力，一方面直接影响正常生产，另一方面由于油、气、水等泄漏，造成环境污染和直接经济损失[2]。因此，非常有必要研制出一种高效、可行的堵漏工具，能够在阀门关闭不严或不完全停运的情况下，完成对泄漏点的及时封堵，达到节约抢修时间以及减少经济损失的双重目的，文中对此进行了简单介绍，以供同行借鉴。

1 链条式快速堵漏工具简介

1.1 结构

链条式快速堵漏工具主要由紧固链条、直径为25 mm的丝杆、旋转手柄、长度为15 mm的横担、堵漏板及密封胶垫等组成[2]。堵漏板和密封胶垫需要提前制作。堵漏板一般选用与管道同材质、同管径的钢管加工成椭圆形，厚度必须大于管道壁厚2～3 mm，制作好的堵漏板要能满足与管道外壁紧密贴合、弧度圆滑的制作要求。密封胶垫可选用丁腈橡胶皮，其形状与堵漏板相同，用密封胶水将其粘在堵漏板内侧作为密封。链条长度可根据不同管径进行调节，柔性联接对施工空间要求不高，使用更加灵活方便。

研制的链条式快速堵漏工具的主要结构示意图见图1。

1.2 使用方法

(1)按照泄漏管道的外径选择合适的堵漏板、密封胶垫，调节合适的链条长度，并完成装配[2]。

(2)开挖管道泄漏部位。找到泄漏点后，开挖深度以全面暴露管道、方便现场操作为宜。

(3)将准备好的堵漏工具按图1所示预装到泄漏管道上，旋转手柄带动紧固总成的丝杠，压紧堵漏板和密封胶垫，直到泄漏点停止泄漏为止。

图1 链条式快速堵漏工具结构示图

(4)清理作业坑内污油，经检测达到施焊条件后将堵漏板与管道焊接成一体，反转手柄卸下堵漏工具，对焊口进行检测及防腐处理[3]。

(5)完成泄漏点的永久封堵后，对开挖部位的地貌进行恢复平整。

1.3 现场试验

链条式快速堵漏工具研制完成后在第一输油处进行了10余次封堵性试验。封堵性试验结果表明，该堵漏工具结构设计合理、使用方便，堵漏时两人即可完成操作。管线压力为0.5 MPa的泄漏点一次封堵成功，平均封堵时间小于30 min，满足油田长输管道腐蚀穿孔和规则的小面积机械损伤的现场堵漏要求。

1.4 主要特点

紧固链条长度可根据不同管径进行调节，适用于油田多数管道和部分容器的封堵抢修[4-6]。

链条为柔性联接，操作时对施工空间要求不高，现场使用具有灵活方便及操作简单的特点[7]。

与油田常用的卡箍堵漏法相比，此堵漏工具不仅使用简便快捷，而且解决了卡箍夹具焊接困难的问题，使焊缝质量得到了较好的保证，根除了后期泄漏隐患，提高了带压堵漏的安全可靠性[8]。

2 快速堵漏引流器简介

若长输管道发生突发原油泄漏事件，在压力较高时会出现原油外泄喷射情况，利用链条式堵漏工具等难以实现快速堵漏，如果处理不当容易引发安全环保事故，造成重大的经济损失[9]。现场抢险人员经常采用木楔堵漏，即将圆形木楔强行敲击打入泄漏孔堵漏，再用锯条紧贴管壁锯掉木楔多余部分，然后利用链条式堵漏工具完成永久封堵[10]。但是采用木楔堵漏之后，又会造成后期管道内检测和清管作业无法进行。因此，急需研制一种快速堵漏引流器。

2.1 基本结构

快速堵漏引流器主要由堵漏板、密封胶垫、捆扎带和收油头等部分组成，见图2。其中，收油头由球阀、活接头、压力表等组成，见图3。

图2 快速堵漏引流器安装示图

图3 快速堵漏引流器收油头示图

快速堵漏引流器中的堵漏板和密封胶垫也需要提前制作。堵漏板一般选用与管道同材质、同管径的钢管加工成弧形板，制作好的堵漏板要能和管道外壁紧密贴合。密封胶垫选用丁腈橡胶皮，将其裁成与堵漏板同等大小的形状，用密封胶水将其粘在堵漏板内侧作为密封。

堵漏板、密封胶垫上需开孔，焊接内螺纹短节，方便与收油头连接。捆扎带根据现场需要可选用钢带、尼龙带等材料，配拉紧器，用于堵漏时拉紧捆扎带。收油头各部件采用丝扣(或法兰)连接，现场使用时组装。

2.2 使用方法

(1)按照发生泄漏管道的外径选择合适的堵漏板、密封胶垫。

(2)打开收油头球阀，将收油头连接到堵漏板的短节上，并在球阀后连接软管引至10 m外的收油车上。

(3)将粘有密封胶垫的堵漏板盖在管道泄漏处，开孔必须对中泄漏点。

(4)用捆扎带扎紧堵漏板，使喷射出的原油经收油头、软管进入收油车。

(5)观察压力表读数，当压力降至0.5 MPa以下时拆除堵漏引流器，然后采用链条式快速堵漏工具进行堵漏。

2.3 现场试验

快速堵漏引流器设计制作完成后，2016年第一输油处组织进行了3次封堵试验，快速堵漏引流器与链条式快速堵漏工具联合使用，实现了引流、堵漏和原油回收的目的，现场使用快捷方便，操作简单。

2.4 主要特点

快速堵漏引流器与链条式快速堵漏工具联合使用，实现了引流、堵漏和原油回收目的，减少了原油泄漏损失和环境污染。

快速堵漏引流器采用捆扎带与管道固定，无需在管道上施焊，现场使用安全可靠。

快速堵漏引流器设计制作成本低，现场使用方便，操作简单。

3 结语

链条式快速堵漏工具与快速堵漏引流器的研制成功，有效解决了输油管道泄漏并出现原油外泄喷射情况时的堵漏难题，能够在阀门关闭不严或不完全停运的情况下完成对管道泄漏点的封堵，节约了抢修时间，减少了经济损失[11-13]。

与油田常用的卡箍堵漏法相比，链条式快速堵漏工具不仅堵漏简便快捷，而且解决了卡箍夹具焊接困难的问题，提高了带压堵漏的安全可靠性[14-16]。链条式快速堵漏工具与快速堵漏引流器设计、制作成本低，现场使用方便，操作简单，适合在油田长输管道应用。

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