管道带压不停输开孔封堵技术研究

王久平

在以往油气田地面建设施工过程当中，涉及到的管线的抢修维护、改造等工作，必须将连接管线流程截断，然后再通过管线泄压、放空、以及吹扫置换等一系列操作的方式，达到抢修维护与改造的作业目的。本方法在石油化工领域有着比较成熟的应用经验，但实际操作中的安全隐患众多，且管线停产、放空下所带来的经济损失也是比较大的。相对于传统技术而言，带压不停输开孔封堵技术是一项可适用于油气管线维修改造作业的新型技术，目前本技术在国内长庆油田、塔里木油田、胜利油田等中均有应用，表现出了良好的应用效果，优势包括适用范围广，环境限制小，施工周期短，安全风险低，操作成本小，不动火切割等，其发展前景是非常可观的。

1、管道带压不停输开孔封堵技术概述

管道带压不停输开孔封堵技术的主要应用环节包括：施工前期准备环节，开孔环节、管线不停输带压封堵环节、解封堵环节、以及回填环节。本技术在各类工业管道管材中均有较好的应用价值，可以满足各类钢管、玻璃钢管、塑料管、以及铸铁管开孔封堵要求。以塔里木油田为例，在塔轮输油管线更换阀、管段工程中，就应用此项技术取得了良好的效果。本技术对管道传输介质原油/成品油无限制，目前数据已证实此项技术对管线最高压力以及管径均有良好的适应性与拓展性。且施工安全可靠，施工过程中未见渗漏问题，证实其具有非常好的封堵效果。

2、管道带压不停输开孔封堵技术环节

2.1前期准备环节

现场施工中必须有充足的场地以及操作空间支持，所开挖作业坑内必须有方便操作人员上下的安全通道。作业坑的开挖必须满足宽度、深度方面的要求。计算标准分别为：作业坑开挖宽度（最小值）=管道外部直径参数+作业坑底宽度常规取值（建议取值为2.6m～3.2m）；作业坑开挖深度（最小值）=管道顶部～地面距离+管道底部～坑底距离+管道外径。除此以外，在管道上其他方位安装封堵设备需要的作业坑长度根据实际情况确定，若管线开孔位置与管线对接焊缝重合，根据实际情况，适当加长作业坑，避开焊缝，安装管道部件或新旧管道连接作业区的长度根据实际情况确定。

2.2开孔阶段环节

对于石油化工领域而言，在管道带压不停输开孔封堵过程当中，可直接应用电动式钻机进行开孔。本环节中的技术要点有以下两个方面：1）在开孔作业前，必须对管线上所焊接的管件、管线上所组装的阀门部件以及开孔机等装置进行整体试压，试压环节试验压力根据管道运行压力进行调整，对试压数据进行记录，同时安排专人负责填写管线开孔作业检查表。2）一般来说，基于安全考虑，可以先开旁通孔，然后再开封堵孔，以保证开孔效果。

2.3带压封堵环节

以塔里木油田某工程段对本技术的应用为例，在开孔封堵处理过程中，拟采用方案为筒封工艺，但考虑到原有管线温度较高，且管线较长，一旦切开管段后球型管件的压力与质量无法达到要求，则焊缝可能发生崩裂现象，造成严重后果，故而对比方案，最终选择塞式封堵技术。本技术实施期间的要点有如下几个方面：1）管道在带压封堵过程当中，介质流速应当严格控制为≤2.5m/s。2）需要将压力表安装于封堵结合器排气孔上。在下封堵时需要先下下游封堵头，然后下上游封堵头。在封堵头到位后，对封堵器主轴进行锁紧处理。3）若具体施工中选择通过液压封堵器进行作业，则在封堵达到满意效果后，需要及时对封堵器上所安装的液压管进行拆除处理。

2.4解封堵环节

当利用带压不停输工艺完成对相应管道的抢修维护或改造作业后，需要及时解封堵，以恢复整个管线的正常运行。在本环节中，值得关注的问题有两个方面：1）在提取封堵头前，需要对封堵头两侧压力进行观察，通过压力表，在两侧压力达到平衡状态后方可提取。2）在提取封堵头的过程当中，操作顺序与之前的下封堵环节操作顺序相反，即首先需要提取上游封堵头，然后再提取下游封堵头。

2.5回填环节

本环节需要在管道完成開孔以及封堵施工作业后，将割下的管件回填至管路当中，确保管线扫线与通球。本环节中的关键技术要点有如下几个方面：1）首先需要对塞堵板情况进行检查，若发现异常可直接更换。切割下的管块需要及时处理，对管块回填到位的尺寸进行计算，确保其与原管线的尺寸误差≤2.0mm，将其与塞堵板固定好，并一同收入连接箱内。2）本环节作业期间不应直接对管道运行参数进行调整。同时，需要分别在夹板阀上阀板与开孔机上安装压力表，以反映本环节管道压力的变化情况。通过调整夹板阀内平衡孔的方式，使其压力达到平衡状态，然后方可以开启外平衡管线阀门。3）塞堵安装至对开三通或四通后，需要对密封效果进行实时检查。

3、结束语

近些年来，我国石油化工领域企业发展速度不断增加，企业规模也有不断拓展的趋势。数据显示，老牌石油化工企业运行超过20年的管线已占据全部管线的1/3比例。为了能够进一步提高管线产量以及综合效益，企业必须尝试各种可延长管线检修周期，挖潜增效的方法。本文中对管道带压不停输开孔封堵技术的应用进行了集中分析与探讨，旨在于解决当前本领域内管线检修数量增多与管线运营任务持续加重之间的矛盾，有提高生产能力，同时节约能源的价值，值得在石化企业中推广与发展。

（作者单位：中石油第二建设公司）