天然氣管道的維修搶修技術(shù).ppt

1 專題油氣管道的維搶修技術(shù) 2 本節(jié)主要內(nèi)容 油氣管道常用維修 搶修技術(shù)油氣管道不停輸帶壓開(kāi)孔封堵技術(shù) 3 前言 油氣管道在運(yùn)行中除了進(jìn)行有計(jì)劃的維修和改造外 更避免不了突發(fā)性事故的搶修 如帶壓搶修 更換腐蝕管段 加裝裝置 分輸改造等作業(yè) 對(duì)管道進(jìn)行維修的一般情況有 一是根據(jù)外界環(huán)境等因素的需要對(duì)管道進(jìn)行改線 連頭 二是經(jīng)檢修后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患 評(píng)估確認(rèn)必須及時(shí)采取修補(bǔ) 或者更換管段等措施 以便消除事故隱患 三是管道發(fā)生突發(fā)事故 必須盡快進(jìn)行搶修 以便最大限度減少事故造成的損失 特別是給環(huán)境造成的嚴(yán)重危害 4 一 油氣管道常用維修 搶修技術(shù) 中低壓 小泄漏管道 焊接法 含補(bǔ)疤法 打卡箍法絲堵堵漏法密封劑堵漏法ClockSPring復(fù)合膠帶纏繞法等高壓 大面積泄漏管道 換管法 停輸 不停輸 5 1 焊接法 含補(bǔ)疤法 6 1 焊接法 含補(bǔ)疤法 7 1 焊接法 含補(bǔ)疤法 8 管道不停輸焊接注意事項(xiàng) 在役管道的焊接修復(fù)與搶修經(jīng)常在管道不停輸?shù)那闆r下進(jìn)行 管道不停輸焊接主要應(yīng)避免兩個(gè)問(wèn)題 燒穿 也就是焊接電弧灼傷管壁造成破裂 氫致裂紋 主要是因流動(dòng)介質(zhì)增加管壁散熱 致使焊接冷卻速度過(guò)快 9 1 氫致裂紋的控制 對(duì)于特定的管道和同一種焊接工藝 在影響管道焊接質(zhì)量的問(wèn)題上 氫致裂紋的產(chǎn)生主要受流速的影響 焊縫冷卻速度過(guò)快 與介質(zhì)的壓力無(wú)關(guān) 常用的減少氫致裂紋產(chǎn)生的方法有預(yù)熱 采用合理的焊道順序和安裝時(shí)的合理裝配 以減少焊縫根部的應(yīng)力集中 10 2 燒穿管壁的控制 當(dāng)鋼管壁厚不低于6 4mm時(shí) 如果采用低氫焊條焊接 正常情況下一般不會(huì)出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象 而對(duì)于薄壁管道 通常需要采取特別措施 例如控制熱輸入量等 以防止燒穿 在役管道焊接時(shí)為防止燒穿管壁 對(duì)焊條的直徑 焊接電流 電壓 焊接速度及熱輸入等因素要嚴(yán)格控制 以防止燒穿管道造成人員傷亡和釀成火災(zāi) 11 管道不停輸焊接工藝評(píng)定 對(duì)于特定的液體管道和同一種焊接工藝 在影響管道焊接質(zhì)量的問(wèn)題上 氫致裂紋的產(chǎn)生主要受流速的影響 與介質(zhì)的壓力無(wú)關(guān) 而管道燒穿與否主要受壓力的影響 與介質(zhì)的流速無(wú)關(guān) 所以 進(jìn)行在役管道焊接工藝試驗(yàn)時(shí) 應(yīng)將氫致裂紋和燒穿控制分開(kāi)進(jìn)行模擬評(píng)定 在壁厚一定的情況下 水作為管輸介質(zhì)用于焊接工藝評(píng)定時(shí)產(chǎn)生的焊接冷卻速率大于任何介質(zhì)條件下的焊接冷卻速率 所以 焊接試驗(yàn)可采用水作為管輸介質(zhì) 比用油特別是成品油更安全可靠 降低了試驗(yàn)的意外風(fēng)險(xiǎn) 12 采用兩階段模擬試驗(yàn)法就能很好地彌補(bǔ)上述方法中的不足 即采用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)?zāi)M管道有流量下的焊接和采用靜態(tài)試驗(yàn)?zāi)M管道帶壓情況下的焊接 以驗(yàn)證影響焊接質(zhì)量的氫致裂紋問(wèn)題及燒穿管道問(wèn)題 這種方法很好地實(shí)現(xiàn)了在役管道運(yùn)行條件下的焊接模擬試驗(yàn) 管道不停輸焊接工藝評(píng)定 13 管道不停輸焊接工藝評(píng)定 14 2 打卡箍法 用于對(duì)管道點(diǎn)腐蝕所造成的穿孔進(jìn)行短時(shí)間內(nèi)的快速搶修 15 2 打卡箍法 用于對(duì)管道出現(xiàn)裂紋 較大面積腐蝕穿孔等造成的泄漏進(jìn)行搶修 16 2 打卡箍法 17 2 打卡箍法 18 3 密封劑 絲堵堵漏法 19 4 ClockSPring復(fù)合膠帶纏繞法 又叫復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)或碳纖維補(bǔ)強(qiáng)技術(shù) 該技術(shù)由專用修補(bǔ)劑 樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料和外保護(hù)層組成 利用手糊成型技術(shù) 將碳纖維片材和環(huán)氧樹(shù)脂交互地鋪層粘結(jié)在一起 形成樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料修補(bǔ)層 樹(shù)脂固化后生成碳纖維復(fù)合材料 具有較高的抗拉強(qiáng)度 纖維片材的抗拉強(qiáng)度 3500MPa 和彈性模量 纖維片材彈性模量 235GPa 它能夠通過(guò)專用修補(bǔ)劑和自身與管道的粘接力傳遞壓力 分擔(dān)管道內(nèi)壓并限制管道膨脹變形 降低缺陷處的拉伸應(yīng)力與應(yīng)變 實(shí)現(xiàn)對(duì)管道缺陷的補(bǔ)強(qiáng)修復(fù) 20 5 停輸換管 傳統(tǒng)作法 過(guò)去傳統(tǒng)的做法必須停輸 清空管線后才能進(jìn)行 如天然氣管道傳統(tǒng)換管 聯(lián)頭的方法步驟是 1 管道停輸 2 天然氣放空 3 氮?dú)庵脫Q天然氣 4 新舊管道連頭 5 天然氣置換氮?dú)?如果采用這種傳統(tǒng)換管 聯(lián)頭的方法 不但投入人力多 施工周期長(zhǎng) 天然氣與氮?dú)獾拇罅坷速M(fèi)及給用戶帶來(lái)停產(chǎn)等經(jīng)濟(jì)損失 還對(duì)環(huán)境和社會(huì)產(chǎn)生較大的影響 尤其是還要花大量的精力與時(shí)間給沿線各用戶作停產(chǎn)工作 編制臨時(shí)供氣方案 21 6 不停輸帶壓封堵技術(shù) 不停輸帶壓封堵技術(shù)是一種在不停氣帶壓狀態(tài)下進(jìn)行換管 開(kāi)孔 碰口 聯(lián)頭的新工藝 該技術(shù)作為一種先進(jìn) 成熟的技術(shù) 被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi) 外在役管道改造中 無(wú)論是在管道上增加閥門(mén) 更換損壞管段 還是舊管道移位都可以適用帶壓封堵技術(shù) 22 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 不停輸帶壓封堵技術(shù)誕生于1884年 迄今已有100多年的歷史 在國(guó)外 該技術(shù)非常成熟 在國(guó)際上已得到廣泛應(yīng)用 目前 美國(guó)T D Willimosn公司將這一技術(shù)不斷改進(jìn) 完善 并形成系列化 標(biāo)準(zhǔn)化 已成為世界上典型管道設(shè)備公司代表 并形成了帶壓封堵設(shè)備的系列產(chǎn)品 是世界上規(guī)模最大 實(shí)力最強(qiáng) 技術(shù)最精的企業(yè) 在國(guó)內(nèi) 建立帶壓開(kāi)孔封堵概念迄今已有近30年 其帶壓開(kāi)孔封堵專業(yè)公司已發(fā)展到12家 其中廊坊管道局維修搶險(xiǎn)中心 簡(jiǎn)稱MERCO 規(guī)模最大 從事不停輸封堵技術(shù)施工已有20多年的歷史 23 該工藝可以不導(dǎo)致運(yùn)輸中斷 不影響正常生產(chǎn)的狀況下 對(duì)管段進(jìn)行維修 搶險(xiǎn) 加接旁通管線 更換或加設(shè)閥門(mén)儀表 更換管段 站區(qū)改造等 用途一 更換一段管道 24 用途二 管線永久性該線 25 用途三 管道需要加設(shè)閥門(mén)等設(shè)備 26 1 技術(shù)原理 通過(guò)在管道事故段的兩側(cè)架設(shè)旁通管道 從旁通管道內(nèi)側(cè)封堵在用管道 使輸送介質(zhì)流經(jīng)旁通管道的方法來(lái)完成不停輸換管 27 開(kāi)孔機(jī) 28 2 主要設(shè)備和配件 29 2 主要設(shè)備和配件 三通 30 2 主要設(shè)備和配件 夾板閥 31 2 主要設(shè)備和配件 封堵器 32 2 主要設(shè)備和配件 盤(pán)式封堵頭 33 2 主要設(shè)備和配件 可折疊式盤(pán)式封堵頭 34 2 主要設(shè)備和配件 管道盤(pán)式封堵頭適用于管道標(biāo)準(zhǔn)而且管道內(nèi)壁沒(méi)有結(jié)垢 腐蝕的長(zhǎng)輸管道 大多用于輸送石油 天然氣 成品油的長(zhǎng)輸管道 以及管道的搶修工作 具有封堵嚴(yán)密 承壓高 施工快的特點(diǎn) 35 2 主要設(shè)備和配件 筒式封堵頭 36 2 主要設(shè)備和配件 筒式封堵頭施工現(xiàn)場(chǎng) 37 2 主要設(shè)備和配件 管道筒式封堵適用于管道內(nèi)壁結(jié)垢 腐蝕的管線以及不規(guī)格變形管道 一般用于油田 石化系統(tǒng)的生產(chǎn)管線 該工藝具有封堵嚴(yán)密 不受管道年限的限制 38 2 主要設(shè)備和配件 應(yīng)用于低壓的管道封堵 封堵囊 39 3 不停輸換管作業(yè)程序 當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸氣管道出現(xiàn)泄漏事故而急需搶修時(shí) 調(diào)度部門(mén)要及時(shí)通知管理部門(mén)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 疏散周圍居民 方圓50m范圍內(nèi)嚴(yán)防明火 組織搶修人員及施工機(jī)具 同時(shí) 對(duì)事故管道采取增大用氣量 減少進(jìn)氣量 調(diào)整泄漏點(diǎn)上游截?cái)嚅y開(kāi)度等降壓運(yùn)行措施 使管道壓力盡量保持在0 4MPa以下 然后按以下程序進(jìn)行操作 40 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 根據(jù)管道破裂情況 采用合適的方法對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理 防止天然氣外漏 現(xiàn)場(chǎng)一般選用提前預(yù)制好的管道卡箍對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行打卡處理 檢查預(yù)處理措施是否得當(dāng) 泄漏點(diǎn)有無(wú)大量天然氣泄漏 若有 則應(yīng)調(diào)整預(yù)處理方案 41 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 2 開(kāi)挖帶壓開(kāi)孔 封堵作業(yè)坑道 作業(yè)坑的長(zhǎng)度要視現(xiàn)場(chǎng)需換管道長(zhǎng)度而定 一般比換管長(zhǎng)度長(zhǎng)4m 42 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 2 開(kāi)挖帶壓開(kāi)孔 封堵作業(yè)坑道 3 封堵準(zhǔn)備 檢查開(kāi)孔機(jī) 封堵機(jī) 堵孔機(jī) 切管機(jī) 液壓站 發(fā)電機(jī)及相關(guān)車輛的準(zhǔn)備情況 并進(jìn)行調(diào)試 檢查各類輔助材料 對(duì)開(kāi)三通 異徑三通 均衡器 夾板閥 是否備齊 夾板閥是否開(kāi)關(guān)到位 操作是否靈活 確定封堵位置 焊接預(yù)制件 并檢查焊接是否合格 安裝夾板閥 開(kāi)孔機(jī) 并進(jìn)行調(diào)試 43 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 2 開(kāi)挖帶壓開(kāi)孔 封堵作業(yè)坑道 3 封堵準(zhǔn)備 4 帶壓開(kāi)孔 主要包括旁路孔 封堵孔及均衡器孔 開(kāi)孔前要提前測(cè)量并計(jì)算開(kāi)孔 安裝封堵頭及堵塞作業(yè)的操作距離 44 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 2 開(kāi)挖帶壓開(kāi)孔 封堵作業(yè)坑道 3 封堵準(zhǔn)備 4 帶壓開(kāi)孔 主要包括旁路孔 封堵孔及均衡器孔 5 旁路管道投用 在開(kāi)孔的同時(shí) 組織技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行旁路管道的預(yù)制 焊接 其規(guī)格可視管道的流量而定 開(kāi)孔結(jié)束后 連接旁路管道至旁路孔并投運(yùn) 45 3 不停輸換管作業(yè)程序 1 組織施工人員開(kāi)挖管道事故段 查找具體泄漏點(diǎn) 2 開(kāi)挖帶壓開(kāi)孔 封堵作業(yè)坑道 3 封堵準(zhǔn)備 4 帶壓開(kāi)孔 主要包括旁路孔 封堵孔及均衡器孔 5 旁路管道投用 6 安裝封堵器 先安裝管道下游封堵器 再安裝上游封堵器 同時(shí) 檢查封堵器的封堵效果 若封堵失敗 則予以調(diào)整 另外 根據(jù)用戶的用氣情況 調(diào)度中心確定管道是否提壓運(yùn)行 如果提壓運(yùn)行 則最高運(yùn)行壓力不應(yīng)超過(guò)封堵器的最高承壓能力 一般封堵器承壓能力不小于2 5MPa 適用溫度不低于600C 利用壓力均衡器來(lái)平衡封堵器前后壓力 以利于封堵器的提升 先提升上游封堵器 再提升下游封堵器 46 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