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摘要：管道带压封堵技术是一种安全、经济、快速高效的在役管道维抢修特种技术。它可以在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线的作业，也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修，恢复管道的运行。
关键词：带压封堵 开孔 切管
中图分类号：TE1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-047-02
管道带压封堵技术是一种安全、经济、快速高效的在役管道维抢修特种技术。它可以在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线的作业，也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修，恢复管道的运行。管道突发性事故的抢修，过去传统的做法必须停输、
清空管线后进行或采取一些临时性补救措施，给管线的安全运行带来了极大的隐患。不停输带压封堵技术安全可靠，无污染，可以在不影响管线的正常输送的情况下，保证安全、高效、环保地完成新旧管线的更换工作。不停输带压封堵技术适用的介质有石油、天然气、水、乙烯、煤气、中质油、航油等无强腐蚀性的介质。
1 工程概况
根据辽河石化分公司的要求，辽河油田公司油气处至辽河石化分公司0325*7氢气管线56公里至57公里段管线进行迁移施工(如示意图1)。为了不影响辽河石化分公司的生产，避免停气造成的经济损失，采用封堵技术进行新建管线段与旧管线碰头施工。工程于2009年11月1日开工，11月10日完成新建管线的整体铺设。具备新旧管线碰头条件；11月12日完成所有对开式三通的带压焊接；11月15日完成12处带压开孔及封堵处的旁通管线的安装：11月17日完成封堵作业，11月18日完成新旧管线碰头，解除封堵，新管线投产；11月20日废弃管段拆除完毕，整个工程结束。
2 施工必备条件
本次施工的关键技术就是φ325*7氢气管线的带压焊接、开孔、封堵和解封堵，管道运行压力及介质流速必须满足带压施焊条件。根据SY／T6150.1-2003《钢制管道封堵技术规程第1部分：塞式、筒式封堵》要求，管道带压施焊时的气体介质流速不得大于10m／s，管道运行压力要求低于管道允许的带压施焊最高压力。管道允许的带压施焊最高压力计算如下：
P=2Qs(T-C)F，D
P——管道允许带压施焊最高压力(MPa)
Qr一管材的最小屈服极限(MPa)
T——焊接处管道实际壁厚(mm)
C——修正系数(mm，通常取2.4mm)
D——管道外径(mm)
F——安全系数(0.5)
由此计算出φ325*7输气管道安全管道壁厚带压施焊的最高压力为：3.46MPa：为确保施工安全，施工作业前要求协调上下游用户将施工段管道运行压力调整到2.0MPa，保持稳定，施焊作业时间为48小时。
3 开挖封堵作业坑
3.1作业坑底最小宽度
W=D+K
w——坑底最小宽度(M)
D——管道外径(M)
K——作业坑底宽度常规值，通常取2.6～3.2米
3.2垂直管道安装封堵设备单侧作业坑长度(见图2)
L=Jl+12+13
L——作业坑长度(M)
I-——旁通作业点与封堵作业点的间距(M)(11≥2.514)
l：——旁通作业点至隔墙距离(M)(1sub>2≥3D，且至少1.5M)
l，——封堵作业点至隔墙距离(M)(1sub>3≥3D，且至少2M)
3.3作业坑深度
H=hI+h2+D
H——作业坑深度(M)
ht——管顶至地面的距离(M)
k——管底至坑底的距离(M)(h2≥0.7M)
D——管道外径(M)
为避免封堵作业坑出现滑坡现象，坑的周围必须有一定的坡度。如出现滑坡，应立即组织清理。
4 开孔作业
在氢气管道的开孔及封堵位置焊接对开式三通，焊接前做以下准备工作：清除旧管线上的防腐层，对管线进行测厚，修正管道焊接允许压力：打好管线接地，并测管线接地电阻符合要求；测量管线表面温度；测量环境可燃气体含量必须低于21％爆炸下限。焊接过程中为不影响管道输气，应严格按照焊接作业指导书进行，焊接完成后对焊缝进行渗透检测。完成三通焊接后，在三通管件的法兰上安装夹板阀a然后在选定的两个封堵孔位置之间开DN50的压力平衡孔2处(图2中的5)，拆除手动开孔机后安装PN6.4的压力表阀。开两侧接临时旁通线的孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，连接压力平衡孔与开孔机。先开上游的DN250的临时旁通孔，再开下游的旁通孑L。打开压力平衡孔的压力表阀，使夹板阀的两侧压力相等，然后关闭夹板阀。
5 封堵作业
(1)连接临时旁路管线，注意安装前检查管道内的清洁度，并按规范对焊缝进行检测，对旁通管线进行压力试验。在临时旁通线安装完毕并检查合格后，打开临时旁通线上的夹板阀，使其投入运行。(2)开封堵孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，开孔(DN300)完毕后立即关闭夹板阀，并安装封堵器。(3)待临时旁通线使用正常后，开始实施封堵作业：两台封堵器同时作业。封堵头下至工作位置后，打开压力平衡孔上的压力表阀，将两台封堵器中间管段内的余气放掉。然后安装压力表，观察压力变化，以确定封堵是否成功。若1小时之内压力无变化，证明封堵成功，可进行下一步操作。压力升高，重新进行封堵，至压力无变化方可进行下一步操作。(4)拆除压力表，打开两处平衡孔上的压力表阀，对两台封堵器中间的管段内充氮气，氮气由一侧平衡孔冲入，另一平衡孔连接一根管放空，以保证动火切管安全。
6 切管和动火作业
在确认上下游封堵无泄漏情况下，进行切管和动火作业并可同时实施上下游的切管作业。出于安全因素考虑，机械切割采用切管，设备采用气动切管机。清除动火管口的污物和残液，用可燃气体报警器检测动火口处的浓度，确认合格后与已试压合格的新管线碰头。在废除管道的两端焊接盲板进行封头：将封堵器的封堵头提起，关闭夹板阀，使新管线投入使用，之后关闭临时旁通线与主管线连接的阀门，发现无异常后进行下一步作业
7 解除封堵作业
解除封堵作业上下游可同时实施解除封堵作业。首先拆除旁通临时线及封堵机，在三通夹板阀上再次安装已组装好堵塞的开孔机，实施下堵塞作业。确认堵塞被四个锁环锁住后，拆除开孔机和夹板阀，在法兰口上面安装盲板。待每个开孔都被封住之后，对暴露管段、管件进行防腐作业。最后，作业坑回填并恢复地形。
参考文献：
[1]带压开孔封堵作业规范[M].北京：石油出版社,1998.
[2]带压开孔封堵技术[M].北京：石油出版社，1998.
[3]《钢制管道封堵技术规程》(第1部分：塞式、筒式封堵)SY／T6150,1-2003[S].
关键词：带压封堵 开孔 切管
中图分类号：TE1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-047-02
管道带压封堵技术是一种安全、经济、快速高效的在役管道维抢修特种技术。它可以在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线的作业，也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修，恢复管道的运行。管道突发性事故的抢修，过去传统的做法必须停输、
清空管线后进行或采取一些临时性补救措施，给管线的安全运行带来了极大的隐患。不停输带压封堵技术安全可靠，无污染，可以在不影响管线的正常输送的情况下，保证安全、高效、环保地完成新旧管线的更换工作。不停输带压封堵技术适用的介质有石油、天然气、水、乙烯、煤气、中质油、航油等无强腐蚀性的介质。
1 工程概况
根据辽河石化分公司的要求，辽河油田公司油气处至辽河石化分公司0325*7氢气管线56公里至57公里段管线进行迁移施工(如示意图1)。为了不影响辽河石化分公司的生产，避免停气造成的经济损失，采用封堵技术进行新建管线段与旧管线碰头施工。工程于2009年11月1日开工，11月10日完成新建管线的整体铺设。具备新旧管线碰头条件；11月12日完成所有对开式三通的带压焊接；11月15日完成12处带压开孔及封堵处的旁通管线的安装：11月17日完成封堵作业，11月18日完成新旧管线碰头，解除封堵，新管线投产；11月20日废弃管段拆除完毕，整个工程结束。
2 施工必备条件
本次施工的关键技术就是φ325*7氢气管线的带压焊接、开孔、封堵和解封堵，管道运行压力及介质流速必须满足带压施焊条件。根据SY／T6150.1-2003《钢制管道封堵技术规程第1部分：塞式、筒式封堵》要求，管道带压施焊时的气体介质流速不得大于10m／s，管道运行压力要求低于管道允许的带压施焊最高压力。管道允许的带压施焊最高压力计算如下：
P=2Qs(T-C)F，D
P——管道允许带压施焊最高压力(MPa)
Qr一管材的最小屈服极限(MPa)
T——焊接处管道实际壁厚(mm)
C——修正系数(mm，通常取2.4mm)
D——管道外径(mm)
F——安全系数(0.5)
由此计算出φ325*7输气管道安全管道壁厚带压施焊的最高压力为：3.46MPa：为确保施工安全，施工作业前要求协调上下游用户将施工段管道运行压力调整到2.0MPa，保持稳定，施焊作业时间为48小时。
3 开挖封堵作业坑
3.1作业坑底最小宽度
W=D+K
w——坑底最小宽度(M)
D——管道外径(M)
K——作业坑底宽度常规值，通常取2.6～3.2米
3.2垂直管道安装封堵设备单侧作业坑长度(见图2)
L=Jl+12+13
L——作业坑长度(M)
I-——旁通作业点与封堵作业点的间距(M)(11≥2.514)
l：——旁通作业点至隔墙距离(M)(1sub>2≥3D，且至少1.5M)
l，——封堵作业点至隔墙距离(M)(1sub>3≥3D，且至少2M)
3.3作业坑深度
H=hI+h2+D
H——作业坑深度(M)
ht——管顶至地面的距离(M)
k——管底至坑底的距离(M)(h2≥0.7M)
D——管道外径(M)
为避免封堵作业坑出现滑坡现象，坑的周围必须有一定的坡度。如出现滑坡，应立即组织清理。
4 开孔作业
在氢气管道的开孔及封堵位置焊接对开式三通，焊接前做以下准备工作：清除旧管线上的防腐层，对管线进行测厚，修正管道焊接允许压力：打好管线接地，并测管线接地电阻符合要求；测量管线表面温度；测量环境可燃气体含量必须低于21％爆炸下限。焊接过程中为不影响管道输气，应严格按照焊接作业指导书进行，焊接完成后对焊缝进行渗透检测。完成三通焊接后，在三通管件的法兰上安装夹板阀a然后在选定的两个封堵孔位置之间开DN50的压力平衡孔2处(图2中的5)，拆除手动开孔机后安装PN6.4的压力表阀。开两侧接临时旁通线的孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，连接压力平衡孔与开孔机。先开上游的DN250的临时旁通孔，再开下游的旁通孑L。打开压力平衡孔的压力表阀，使夹板阀的两侧压力相等，然后关闭夹板阀。
5 封堵作业
(1)连接临时旁路管线，注意安装前检查管道内的清洁度，并按规范对焊缝进行检测，对旁通管线进行压力试验。在临时旁通线安装完毕并检查合格后，打开临时旁通线上的夹板阀，使其投入运行。(2)开封堵孔。在三通的夹板阀上安装液压开孔机，开孔(DN300)完毕后立即关闭夹板阀，并安装封堵器。(3)待临时旁通线使用正常后，开始实施封堵作业：两台封堵器同时作业。封堵头下至工作位置后，打开压力平衡孔上的压力表阀，将两台封堵器中间管段内的余气放掉。然后安装压力表，观察压力变化，以确定封堵是否成功。若1小时之内压力无变化，证明封堵成功，可进行下一步操作。压力升高，重新进行封堵，至压力无变化方可进行下一步操作。(4)拆除压力表，打开两处平衡孔上的压力表阀，对两台封堵器中间的管段内充氮气，氮气由一侧平衡孔冲入，另一平衡孔连接一根管放空，以保证动火切管安全。
6 切管和动火作业
在确认上下游封堵无泄漏情况下，进行切管和动火作业并可同时实施上下游的切管作业。出于安全因素考虑，机械切割采用切管，设备采用气动切管机。清除动火管口的污物和残液，用可燃气体报警器检测动火口处的浓度，确认合格后与已试压合格的新管线碰头。在废除管道的两端焊接盲板进行封头：将封堵器的封堵头提起，关闭夹板阀，使新管线投入使用，之后关闭临时旁通线与主管线连接的阀门，发现无异常后进行下一步作业
7 解除封堵作业
解除封堵作业上下游可同时实施解除封堵作业。首先拆除旁通临时线及封堵机，在三通夹板阀上再次安装已组装好堵塞的开孔机，实施下堵塞作业。确认堵塞被四个锁环锁住后，拆除开孔机和夹板阀，在法兰口上面安装盲板。待每个开孔都被封住之后，对暴露管段、管件进行防腐作业。最后，作业坑回填并恢复地形。
参考文献：
[1]带压开孔封堵作业规范[M].北京：石油出版社,1998.
[2]带压开孔封堵技术[M].北京：石油出版社，1998.
[3]《钢制管道封堵技术规程》(第1部分：塞式、筒式封堵)SY／T6150,1-2003[S].