小管径天然气管道封堵动火作业新技术初探

张恂 赵燕 李铮

摘要：基于小管径天然气管道在封堵处理过程中，对管道内无法置换的凝析油进行处理，对实现小管径天然气管道的封堵控制效果提升方面有积极作用。因此，以固水乳化剂、小管径冷冻封堵工艺、设备为基础，并与置换动火技术相结合，实现小管径天然气管道封堵水平提升，可进一步缩短小管径天然气管道置换动火作业周期，进一步降低作业成本，而且，小管径天然气管道封堵的可靠性、安全性等均有保障。

关键词：小管径;天然气管道;封堵动火作业

引言：

天然气管道运行中，其内部含有大量的甲烷，化合物具有无色、无味、易燃、易爆等特性。为保证小管径天然气管道动火作业的安全性，则需要利用封堵动火作业技术，完善技术操作标准，保证小管径天然气管道封堵的安全性以及可靠性。封堵动火技术是以减少油气泄露为目的，并对管道内的油气流进行截断，对改线、管道交错控制水平提升方面有积极作用[1]。结合封堵动火作业技术的特征，对封堵剂性能、封堵工艺的操作步骤以及技术参数控制等方面进行优化，从而实现小管径天然气管道封堵安全性与可靠性的综合提升。

1小管径天然气管道封堵动火新技术分析

在管道封堵作业的过程中，针对管道倾斜、水流动性等问题进行分析，并通过冷冻封堵的方式进行处理，但是，冷冻封堵的难度比较大，而且，其承压、耐压、解压等性能对封堵质量都会产生直接的影响[2]。因此，从封堵性质的角度进行分析，以固水乳化剂对小管径天然气管道进行封堵，在冷冻后，其具有比较高的强度以及密封性，在解冻后，可快速溶于水，并保证小管径天然气管道的正常、安全使用。小管径天然气管道封堵中，所选材料包含滑石粉、乳胶粉等，其承压在2.5MPa以上，耐压时间在3h以上，加热处理后，极容易破碎，而且，残渣可以通过分离器进行分离处理，对小管径天然气管道的正常运行并不会产生影响。从固水乳化剂解冻的角度进行分析，可以对固水乳化剂的规格进行划分，可应用于D114mm×12mm、D89mm×10mm等天然气管道的封堵作业中，并选取800mL、500mL的固水乳化剂，在不同的温度下进行解冻，其解冻时间的差异，对小管径天然气管道封堵安全并不会产生直接的影响[3]。

2小管径天然气管道封堵工艺分析

有吹扫冷流体封堵以及包裹低温介质封堵工艺在实际应用中，其存在一定的差异性。一方面，吹扫冷流体封堵工艺是通过冷流体吹管道外壁，实现固水乳化剂的冷冻封堵。在实际操作的过程中，对小管径天然气管道焊接热影响区长度、推塞、推杆、手柄等进行分析，并通过固水乳化剂以及可溶性支纸板，对小管径天然气管道进行封堵。利用保温夹套对小管径天然气管道进行包裹，并填充固水乳化剂，在保温夹套与数日管道之间预留换热间隙。将冷气导入到小管径天然气管道中，并提高其冷冻效率，打开冷流体瓶气阀，导入适量的冷流体，对冷流体出口的流量进行调节与控制，保证冷却温度不低于小管径天然气管道的适用温度。

固水乳化剂变成固体的状态下，可以将导气管从焊接切口的位置移出，并对可燃气的浓度进行检测。在检测合格后，对其进行安全隔离以及动火焊接等相关作业。在动火焊接完毕后，保温夹套与小管径天然气管道之间可以通入热介质，并将固水乳化剂从小管径天然气管道中分离出去。另一方面，包裹低温介质封堵工艺在实际应用中，与冷冻封堵工艺的差别是，保温夹套与小管径天然气管道之间不是通入冷流体，而是包裹低温介质干冰来实现冷冻处理。在添加干冰后，保证冷却温度不低于管材本身的适用温度，将包裹在小管径天然气管道内填充固水乳化剂的外壁位置，保证保温夹套的综合控制效果。

3小管径天然气管道焊接热影响区的确定

小管径天然气管道封堵动火作业中，可以利用氩弧焊、电焊等进行操作，焊接的瞬间温度可以达到2000℃以上，在焊接热循环的作用下，热影响区的组织分布具有不均匀的特性，而且，融合区与过热区会出现晶粒粗化的情况。因此，结合小管径天然气管道的适用温度，对冷冻封堵工艺的冷却温度、管道适用温度进行综合控制，從而满足小管径天然气管道封堵动火作业的实际操作需求。

4小管径天然气管道封堵动火作业新技术的应用分析

在对封堵动火作业新技术的实际应用进行分析中，则需要从固水乳化剂、保温夹套、冷流体等角度进行综合控制。对小管径天然气管道焊接热影响区域进行计算，热影响区的长度为200mm，并利用吹扫冷流体封堵工艺进行试验处理。在冷冻过程中，记录液态CO2瓶的压力、减压阀的出口压力、冷冻夹套内的温度以及封堵压力。在进行试验统计与分析中，其试验记录如下：

在对上述试验数据进行拟合处理的过程中，则可以在固水乳化剂冷冻处理后，对减压阀的压力进行调整，从而实现小管径天然气管道的封堵动火作业水平提升。在进行冷冻处理的过程中，则可以通过封堵压力控制，实现小管径天然气管道的封堵动火作业水平提升。为完成全面封堵控制的作业目标，对焊接热影响区、保温处理过程等方面进行综合控制，从而满足小管径天然气管道的封堵控制需求。在冷冻状态下，可实现2.5MPa的封堵压力控制，而且，可在动火焊接的基础上，实现小管径天然气管道的正常运行与控制。

结论：

基于封堵动火作业新技术在小管径天然气管道中的应用，对实现油气流的完全隔离以及降低动火作业的安全隐患等方面有积极作用。结合小管径天然气管道的封堵要求，在实际作业与操作的过程中，则需要对管道内无法置换的凝析油进行处理，并对封堵动火作业新技术的参数进行控制，实现小管径天然气管道的封堵安全性提升。

参考文献：

[1]张峰，张秀丽，张州，杨姣.管道动火作业用黄油墙配比及封堵技术参数研究[J].石油化工建设，2019，41（S2）：22-24.

[2]关利章.天然气管道动火连头施工难点分析[J].化工管理，2019（21）：158-159.

[3]梁泉水，吴蓬伟，李顺志.带压封堵技术在管输天然气中的运用探析[J].石化技术，2019，26（02）：331-332.