蘇蕙蕙 帶壓不停輸封堵過程風(fēng)險控制技術(shù)的研究.doc

1、帶壓不停輸封堵過程控制技術(shù)的研究上海煤氣第二管線工程有限公司 蘇蕙蕙摘要：本文介紹工程施工中不停輸封堵技術(shù)工藝.重點研究了在帶壓燃?xì)夤艿郎线M(jìn)行不停輸施工中的焊接（旁通三通、封堵三通（四通）零件)、開孔、封堵、斷管等方面的問題，施工過程中的控制措施是封堵作業(yè)成功的關(guān)鍵要素之一。針對施工過程中的作業(yè)要點和風(fēng)險，提出相應(yīng)的控制措施和方法。從而有效地保證了管線封堵施工安全。關(guān)鍵詞：帶壓 不停輸封堵 過程控制一、 概述:隨著城市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，燃?xì)庥脩舻牟粩喟l(fā)展，城市燃?xì)夤艿赖母?、改造日益增多，管道搶修也會時有發(fā)生?？紤]到城市城市人口稠密、各類工業(yè)企事業(yè)分布相對集中、環(huán)境污染等原因，采用停氣放

2、散施工會受到現(xiàn)有市政設(shè)施及過往車輛、行人、環(huán)保因素的制約，為減少在燃?xì)夤艿栏赂脑熘兴鶐淼姆N種社會影響，保證了沿線燃?xì)庥脩舻恼Ｓ脷猓捎脤嵤┎煌］敺舛录夹g(shù)工藝是一項較為安全、經(jīng)濟、快速、高效的施工技術(shù)。作為帶氣不停輸封堵工藝施工的安全問題是敷設(shè)整條管線安全建設(shè)的關(guān)鍵組成部分。若發(fā)生不停輸封堵事故不僅導(dǎo)致管線質(zhì)量安全事故，影響沿線用戶的正常用氣,甚至嚴(yán)重污染破壞周邊時候社會環(huán)境，嚴(yán)重的帶氣不停輸封堵事故將產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，給社會和人們帶來巨大的損失。近年來，隨著公司不停輸封堵工藝的不斷發(fā)展和運用,不停輸封堵技術(shù)也有了較快的發(fā)展。如何控制做好帶壓不停輸封堵作業(yè)過程中存在的分險和問題是完成不停輸

3、封堵施工的重要因素。本文總結(jié)了施工中的經(jīng)驗和問題，對不停輸封堵過程的風(fēng)險問題辨識和控制技術(shù)措施作以初步的探討.二、帶氣不停輸技術(shù)比較及應(yīng)用情況：目前，我公司帶氣不停輸封堵技術(shù)主要采用膨脹筒筒式封堵技術(shù)和盤式封堵技術(shù)。筒式封堵技術(shù)和盤式封堵技術(shù)在運用中各有利弊點詳見下表：表一:序比較指數(shù)封堵技術(shù)名稱筒式封堵盤式封堵1封堵原理用開孔機將所需改造的管段整管切斷，然后用封堵器將膨脹桶沿著切斷孔送入管道中央，通過封堵器的傳動裝置將桶膨脹,從而封住氣源。用開孔機切出馬鞍形孔，再用封堵器通過液壓傳動推動曲柄連桿，將高分子橡膠皮碗送入管內(nèi)，推向供氣反方向，達(dá)到封堵氣源的目的。2技術(shù)優(yōu)點由于封堵孔為整個管徑，因

4、此無論管道有無雜質(zhì)或變形，都不會影響封堵效果.所需開孔時間相對較短，囊式封堵頭在管道內(nèi)進(jìn)行推動力較大,所以其密封性較好；對原管道破損相對較小。3技術(shù)缺點開孔要切斷整個管徑，耗時較長；對原管道破損相對較大。因封堵頭為圓錐形,當(dāng)遇到管道失圓或螺紋管時,封堵效果不大理想;無法帶走管道內(nèi)的鐵屑等雜物，會影響封堵效果。4壓力級制相比盤式低，適用于中、高壓管道。壓力級制較高，適用于高壓管道。綜上所述,結(jié)合筒式封堵技術(shù)和盤式封堵技術(shù)的技術(shù)比較，公司組織編制了不停輸封堵工藝作業(yè)指導(dǎo)書、操作規(guī)程、技術(shù)表格，對相關(guān)技術(shù)及操作人員進(jìn)行了全面的培訓(xùn)、考核。公司將不停輸工藝技術(shù)運用在承接的各項工程中，順利完成工程任務(wù)。

5、帶壓不停輸封堵工藝流程為:施工前期準(zhǔn)備（工作坑開挖、封堵設(shè)備材料進(jìn)場、封堵孔管道處支撐）在管道開孔、封堵部位安裝、焊接四通或三通管件焊接部位無損檢測連接新管、新管氮氣置換、嚴(yán)密性試驗用開孔機對原管道進(jìn)行帶壓開孔及新管通氣將封堵器等封堵裝置連接在管道上進(jìn)行封堵作業(yè)及廢除老管道拆除封堵器等設(shè)備零件防腐及基坑填埋。運用工程一：友新路石湖西路節(jié)點高壓天然氣不停輸管道遷移工程（筒式不停輸雙側(cè)單堵）2011年11月,位于蘇州友新路工程406鋼管，口徑406×7。9,材質(zhì)Q235B,運行介質(zhì)為單方向氣源的天然氣,設(shè)計壓力0.8MPa，運行壓力0.4MPa，新管材質(zhì)L290.本工程的主要目的是將原有

6、406鋼管移位。因原有鋼管需要移位，高壓管線因用戶原因不能停氣施工改造。未不影響用戶正常用氣，工程采用筒式不停輸封堵工藝。在需移位母管兩側(cè)分別安裝一個BF400×400法蘭三通（旁路孔零件）和一個PFEX400四通零件(封堵零件），法蘭三通與新排管道鑲接后,采用不停輸帶壓開旁路孔方式完成新管道通氣，在新老管道同時運行的情況下,利用筒式封堵技術(shù)完成對老管道的封堵，從而將老管道廢除，達(dá)到管道移位的目的。本工程整個封堵拆除廢除管道耗時13小時完成。524131、2為旁路孔零件3、4為筒式封堵器5為放散球閥筒式封堵工程示意圖運用工程二：寧波北侖富春江路高壓管線不停輸管道改線工程（盤式不停輸雙

7、側(cè)單堵）2012年10月,寧波北侖富春江路東側(cè)一根高壓管線需要移位搬遷。已知高壓管線口徑323.9mm，壁厚7.9mm,設(shè)計壓力4。0MPa，運行壓力2。0MPa,材質(zhì) L360，氣源方向由南向北,移位管線長度約350m，新排管材質(zhì)為L360，壁厚11.9mm.本工程是寧波市重點工程，由北侖區(qū)政府牽頭,配合穿山疏港高速田洋王互通項目的建設(shè),由于管道直接關(guān)系到下游寧波市北侖區(qū)海關(guān)出口加工區(qū)一批重點用戶單位，故無法采用傳統(tǒng)的停氣鑲接工藝.為不影響用戶正常用氣,保證管線施工期間管線的正常運行，采用了高壓不停輸盤式封堵工藝實施。高壓不停輸作業(yè)主要采用盤式封堵+囊式輔助封堵工藝，從管線進(jìn)場準(zhǔn)備、焊接三通

8、、開孔、氮氣置換、封堵、下囊、廢除舊管、零件防腐及基坑填埋等工藝流程，在業(yè)主方通力配合下，順利完成了工程的封堵和改線作業(yè).為公司在北侖地區(qū)及寧波市場今后的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ).1、2為DN300×200旁通三通；3、4為DN300封堵三通；5、6為DN300×200下囊三通；L、M、O、P為放散球閥;a、b、c、d為平衡孔E、F為DN1502。5MPa球閥盤式封堵工程示意圖三、操作過程中存在的主要風(fēng)險問題： 結(jié)合公司幾年工程運用實施，推廣不停輸作業(yè)工藝技術(shù)上是切實可行的，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟及社會效益?？偨Y(jié)實際應(yīng)用情況，帶壓不停輸封堵技術(shù)過程主要有幾個關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)：施工前準(zhǔn)備、

9、焊接（旁通三通、封堵三通（四通）管件)、管線開孔、管線不停輸封堵和下塞堵（回填）.在不停輸作業(yè)工藝過程中存在的風(fēng)險問題主要有下列幾點： 1、帶壓不停輸焊接：是在帶壓管線開孔封堵處上焊接三通（四通)管件，焊接過程和焊接結(jié)果對整個不停輸封堵施工起著至關(guān)重要的作用。焊接作業(yè)時會存在焊接穿透、管壁褶皺、管材結(jié)構(gòu)發(fā)生缺陷等問題，最終造成封堵作業(yè)失敗或更嚴(yán)重的事故.2、管道開孔和封堵：1)、對管道進(jìn)行開孔時，期間會產(chǎn)生一定量的鐵屑，在氣體的流動下會流至管道下游，最終會影響調(diào)壓器處的過濾器，在今后的管道運行中需要對調(diào)壓器進(jìn)行一定的維護。2）、封堵作業(yè)選點和封堵順序?qū)φ麄€管線封堵有重要影響。3)、在開孔、封堵

10、工序作業(yè)中對開孔封堵設(shè)備的嚴(yán)密性試驗檢漏工作尤為關(guān)鍵，忽略此項將影響開孔封堵作業(yè)過程的實施，甚至引發(fā)嚴(yán)重事故。4）、切斷管道前,如何檢驗封堵器兩端的封堵有效性,有無發(fā)生余氣泄露而引起事故也是影響下堵作業(yè)的關(guān)鍵。3、封堵零件的外防腐工藝往往在忽視，因封堵、開孔零件的不規(guī)則性，造成外防腐質(zhì)量達(dá)不到技術(shù)施工防腐,會影響施工質(zhì)量。四、帶壓不停輸作業(yè)過程的應(yīng)用控制和提高 針對帶壓不停輸作業(yè)過程中存在的風(fēng)險問題，我們采取了以下措施加以控制和提高改進(jìn)： 1、 帶壓焊接操作要點和實施控制：1） 、焊接前，清除母管外防腐,打磨焊縫；零件安裝時,先裝上瓦,后裝下瓦。上瓦覆蓋母管表面部分的焊縫必須磨平,以確保零件法

11、蘭端面水平且與管道中心線平行。同時,應(yīng)對母管材質(zhì)及封堵零件材質(zhì)進(jìn)行確認(rèn),必須具備符合要求的焊接工藝評定及焊接工藝指導(dǎo)書方可進(jìn)行焊接，目前我公司采用封堵零件廠家選用16mn或20作為封堵零件材質(zhì),但亦可根據(jù)我公司要求變化材質(zhì),滿足業(yè)主方要求。2） 、達(dá)到焊接技術(shù)：管道流速要求： 封堵管件焊接時，管道內(nèi)液體流速不應(yīng)大于5 m/s ，氣體流速不應(yīng)大于l0 m/s。對開三通 ( 對開四通)護板與管道的環(huán)向角焊縫的焊接宜采用堆焊形式,詳見下圖圖：環(huán)向角焊縫堆焊焊接形式對開三通 （ 對開四通）護板厚度小于或等于兩倍管壁厚度時，焊角高度和寬度應(yīng)與護板厚度一致，詳見下圖:圖 環(huán)向角焊縫焊角尺寸3）、焊接無損檢

12、測：特殊零件無損檢測按無損檢測控制程序執(zhí)行，采用著色探傷或者磁粉探傷方式對焊縫進(jìn)行檢測。焊完后,及時清除焊縫表面的焊渣和飛濺，按照GB503692006中10。3。1的規(guī)定，仔細(xì)檢查表面質(zhì)量，表面不得有裂紋、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷.外觀檢測不合格的焊口不得進(jìn)行無損檢測和承壓試驗。著色探傷采用著色探傷對零件焊縫進(jìn)行檢測：在被檢表面施加滲透劑前,應(yīng)使表面無油污、銹蝕、切屑、漆層及其他污物，表面應(yīng)充分干燥.隨后施加滲透劑和顯像劑。檢測結(jié)果：710分鐘后，觀察顯像劑痕跡,可用肉眼或510倍放大鏡。按顯示痕跡的大小和色澤濃淡來判斷缺陷大小和嚴(yán)重程度。檢驗標(biāo)準(zhǔn)：按JB/T4730。42005承壓設(shè)備無損

13、檢測中滲透檢測質(zhì)量分級進(jìn)行評定級別，出具評定報告。磁粉探傷：對工件表面進(jìn)行處理，工件表面不得有油脂、鐵銹、氧化皮或其他粘附磁粉的物質(zhì)。磁化方法：采用磁軛法磁化工件，磁化電流根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實驗結(jié)果來選擇；在磁化時磁軛要交叉磁化同一部位，以免漏檢；因兩管徑不同磁化時磁極由于兩端有高低,接觸不良,需填鋼板改善磁化條件.2、管道開孔和封堵過程的操作要點和實施控制： 1）、開孔作業(yè)選點應(yīng)避開管道的螺旋焊縫、環(huán)焊縫。若無法避開時，對開孔部位的焊接進(jìn)行適量打磨，開孔刀中心鉆不應(yīng)落在焊縫上。封堵部位的管道橢圓度與壁厚誤差不得超過管外徑的1%。2）、在開孔前必須確認(rèn)開孔零件的預(yù)留空間,防止開孔失敗可以重新安裝封堵

14、零件，重新進(jìn)行開孔、封堵作業(yè)。3）、實施封堵順序:下封堵頭時,先下下游堵頭再下上游堵頭；解除封堵時,先提上游堵頭，再提下游堵頭；解除封堵頭時，要在堵頭兩側(cè)壓力平衡后進(jìn)行。4）、在對封堵開孔前，要嚴(yán)格做好零件的嚴(yán)密性試驗以及夾板閥內(nèi)泄漏試驗工作。內(nèi)泄漏試驗：未安裝開孔機前,通過夾板閥兩側(cè)平衡孔對零件注入一定壓力的空氣(管道設(shè)計壓力1.15倍）進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(閥門內(nèi)泄試驗)，以一小時壓力無下降為合格標(biāo)準(zhǔn)，每30分鐘的記錄不少于1次，參照城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀炇找?guī)范CJJ332005。整體嚴(yán)密性試驗：安裝開孔機，打開夾板閥，對系統(tǒng)注入一定壓力的氮氣(管道設(shè)計壓力1。15倍)進(jìn)行整體嚴(yán)密性試驗，以一小時壓力無下降為合格標(biāo)準(zhǔn)，每30分鐘的記錄不少于1次，參照城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀炇找?guī)范CJJ332005。嚴(yán)密性試驗如有泄漏，采取相應(yīng)措施排除,再進(jìn)行嚴(yán)密性試驗,直至合格才可施工。5)、切斷管道前，必須在廢除管道兩側(cè)安裝放散孔，通過放散后進(jìn)行氮氣置換，用甲烷測試儀每隔15分鐘測試一次，以每次甲烷含量小于1為合格，連續(xù)三次達(dá)標(biāo)為合格標(biāo)準(zhǔn),如有泄漏，檢查原因直至完全封住氣源，然后方可對已隔斷氣源部分的母管進(jìn)行施工作業(yè)。3、封堵零件外防腐改進(jìn)措施:公司長期采用環(huán)氧煤瀝青（五油四布特加強級）作為封堵零件的外防腐工藝。