[发明专利]长输天然气管道带压开孔封堵施工方法

摘要

本发明公开了一种长输天然气管道带压开孔封堵施工方法，该方法包括具体以下实施步骤：不停输开孔作业、不停输封堵作业、拆除切割段的管道、进行碰头作业、恢复及防腐回填，本发明的施工过程具有可靠性、经济性和安全性，整个施工过程操作简单、劳动强度轻，且不影响下游用气，工期短，节约成本，适用各种环境等特点，因此在天然气改扩建项目中越来越多地得到推广、应用。

主权项

一种长输天然气管道带压开孔封堵施工方法，其特征是：该方法是在不影响下游管道用户需求的允许最高封堵压力下，带压开孔安装仪表、阀门等设备；同时，针对设备管道堵塞、损坏甚至断裂、严重影响介质输送的情况下，可以在损坏管段两侧完好的部位和段落带压开孔，在封堵点前后开旁路三通孔，安装旁路管道并进行压力试验和氮气置换，使被输送介质暂时通过旁通支路输送，并封堵损坏或需要更换的管段，开孔后安装封堵器，开始封堵作业，先封堵进行管道气流方向上游，后封堵下游，用平衡阀平衡封堵器两侧气压，缓慢进行封堵；通过观察隔离段管道压力确认封堵成功后，放空废弃段管道并置换，采用不动火切割工具进行切割，并进行连头作业；新旧管道连接完成后进行氮气置换，解除封堵，先后卸下上、下游封堵器，拆除旁通管，再恢复原来的设备、管道输送介质，以防止所输送介质的泄漏和管道运输的中断；该方法包括具体以下实施步骤：不停输开孔作业：1）选择封堵点：用测试仪器测量管线的壁厚、电阻，选择合适的开孔封堵点，应避开管道焊缝，选择两点作为封堵设备安装地点，采用双封双堵的施工工艺，然后开挖工作坑，对管道剥防腐层；2）焊接前必须按开孔、封堵质量标准找正定位，达到合格；按管道焊接工艺卡施焊，焊完后按开孔、封堵质量标准检测并作记录；3） 三通焊接：去除封堵处的防腐层，将对开全包等径三通和对开异径三通各4组；平衡短节4组焊接在管道上；对管道螺旋焊缝高于母材部分进行适量打磨以保证加强板和管道母材间隙小于2mm；进行横向直焊缝的焊接时，两侧焊缝应同时施焊；环向角焊缝的焊接时，每道焊缝应至少两名焊工同时施焊，且两电弧应间距至少为50mm；4）焊缝检验：由于护板厚度及旧管道壁厚，焊角的高度不小于管道壁厚；焊缝外观无咬肉、飞溅，药皮应清理干净； 所有焊缝应进行渗透、探伤合格；对于旧管线材质及护板材质，可采用下向焊焊接方法；5）安装设备：开孔阀门和开孔机的安装，记录好中心钻伸出开孔刀端面的长度，阀门、开孔机安装时法兰结合面必须清理干净，垫片无破损，找正对中，方位正确，连接螺栓均匀压紧；安装完毕后，进行4.5MPa氮气气密性试验，稳压0.5小时,不渗漏、无压降为合格；6）开孔：开机并检查开孔刀旋转方向是否正确；将中心钻进至开孔线上表面时，记录并标记开孔刀送进丝杠位置，计算出总进刀量并标记在送进丝杠上；进刀开孔，刚开始时进到量要小，待中心钻一钻进，设备运转平稳后，可适当加大进刀量，防止卡刀闷车，损坏刀具造成事故，按计算总进刀量到位和手感开孔刀没有切削时开始停机，停机后再手动进刀两周，手感无阻碍为开孔完成；提起开孔刀至开孔机连箱内，关闭开孔阀门；7)进行带压开孔作业：每一次开孔前，都要进行氮气气密性试验，对主钻头及携带的插销进行检查，保证开孔后能够将管块卡住并顺利带出；开孔完成后，提回刀具的同时带出切割下的管块，关闭夹板阀，卸下开孔机；不停输封堵作业：1）旁通管安装：；采用手工电弧焊的焊接方法，在旁通管线安装充气阀一只，在旁通管适当位置安装放气阀及压力表各一个；焊接完后焊缝进行100%X射线检测和100%超声波检测；氮气进行压力试验5.175MPa,稳压30分钟,不渗漏、无压降为合格；2) 旁通管氮气置换：充气阀连接置换管路，进行氮气置换，采用瓶装氮气充氮，放气阀放空，经检测合格后，旁通管线运行；3) 组装封堵器、封堵连箱和封堵球，并安装到夹板阀上； 4) 观察封堵效果：缓慢打开放空阀放气，将隔离段中管线压力降为2.0MPa，关闭放空阀，观察30分钟，确认封堵严密后全部放空； 拆除切割段的管道：1)从充气阀连接置换管路，进行氮气置换，采用瓶装氮气充氮，放气阀放空，经检测合格后，进行切割；2)使用机械切管机进行切割，切割完清理管道内污物，用黄油和滑石粉混合后，做成块状再次进行封堵，外用锡膜纸包扎；3）管道切割后，尽最大限度排空管道内凝析油；为焊接封头做好安全准备；进行碰头作业：按施工作业要求依次进行割管、打坡口、管道组对、焊接、检查、无损检测等施工，均合格后为止；对新连接段管道进行氮气置换：1）从上游带压开孔处充气阀注入氮气，下游带压开孔处放空阀放空；氮气瓶与管道间连接管路，应有阀门及压力表，随时观测管道内压力；氮气注入时要缓慢；2)置换新管道内的混合气体，在放空阀处，设专人对放空气体进行检测；检测含氧量小于2%为合格，合格后，停止进氮气；3)打开带压开孔处平衡阀，使天然气缓慢地进入改造后的管道，控制天然气流速在5m/s以内，从下游带压开孔处放空阀检测天然气含量大于90%以上时为合格；恢复：1）解除封堵管道碰接后解除封堵按以下顺序进行：解除上游干线封堵，关闭平衡阀及夹板阀；解除干线下游封堵，关闭平衡阀及夹板阀；拆除所有封堵器；安装堵饼作业确认无误后，拆除开孔机、夹板阀，安装盲板；2）拆除旁通管线对旁通管道的管内天然气进行氮气置换，合格后将管线拆除；安装堵饼，拆除阀门，安装盲板；防腐回填：将开孔封堵管件进行防腐，采用环氧煤沥青漆特加强防腐，合格后砖砌，然后石油沥青浇筑，最后回填，恢复原地貌。