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高压天然气管道泄漏的抢修

2020-04-29高军

中国化工贸易·中旬刊 2020年1期

高军

摘 要:燃气具有易燃易爆的特点,当高压天然气管道出现泄漏问题时,极易发生燃爆现象,此外城市地区规划复杂,燃气爆炸非常容易引发火灾、道路阻断、居民房屋塌方等事故,对城市居民的生命财产安全造成了巨大的威胁。因此,城市燃气部门必须采取针对性措施对突发的管道泄漏问题进行及时处理,防止事态扩大化。鉴于此,文章对高压天然气管道泄漏的抢修技术进行了研究,以供参考。

关键词:高压天然气管道;泄漏原因;抢修技术

1 高压天然气管道泄漏原因

造成城市高压天然气管道泄漏的主要原因有:化学、电、细菌等腐蚀造成的高压天然气管道管壁变薄穿孔,从而导致燃气泄漏;工程爆破、打桩、挖掘、取土等施工位置靠近高压天然气管道,在外力破坏下导致高压天然气管道泄漏;居民私自接高压天然气管道、偷盗燃气设备、人为破坏造成燃气泄漏;燃气施工阶段由于对管材的监管不严格,管材自身带有严重的缺陷,施工质量问题导致燃气泄漏;高压天然气管道附近自然环境恶劣,土壤具有高腐蚀性、地表沉降、植被挤压等自然因素导致高压天然气管道变形破损,造成燃气泄漏。

2 高压天然气管道急抢修技术

2.1 常规管道修复技术

一般发生天然气管道损坏事故后的修复,大多采用传统的方式进行,即管道进行停气降压、放散、氮气置换及应用常压的施工机具对管段或管道设备进行更换或抢修。由于高压天然气管道一般为城市的主要供气干网,如采用常规的修复方式,大多可通过上下站间的工艺调节等措施使管道降压、停气等进行管道抢修。当然,这种方式,影响的范围是非常大的,造成的损失和社会影响是难以估计的。

2.2 合成材料修复和卡箍修复技术

对于管道外防腐蚀层破损,并有部分管壁已被腐蚀掉,但剩余管壁的厚度仍满足管道设计要求时;或者由于第三方破坏造成管道出现裂纹等伤痕,但仍满足强度要求,可以采用覆加外防护层的方法有效保护管道,确保其仍能安全运行,从而降低发生燃气泄漏的风险性。修复技术常用的是套袖修复技术、卡箍等。而对于受腐蚀或外力破坏后的管道,其剩余壁厚已不能保证管道安全运行,或管壁上已经有泄漏点时,视情况不同可以采取修补、更换管段等措施。定位卡箍可以用来定位高压管道上的泄漏孔并加以堵塞。如果高压天然气管道泄漏仅由几个腐蚀点穿孔引起的,可采用该卡箍修复技术。其安装容易,可以对黑暗或浸没在水中的管道进行施工。修复工作快速有效,无需管线降压。定位卡箍上有一个特殊的圆锥针可以插人泄漏孔,通过螺栓紧力对圆锥针施加很小的力就可封住泄漏孔。

2.3 不停输管道技术

膨胀桶式不停输技术就是在带压的情况下,利用开孔机械把要求抢修或改造的地方整管切断,然后利用将粘有耐高压橡胶片的膨胀桶从切断孔移至管道的中央,运用封堵器上的传动机构把膨胀桶膨胀开,通过橡胶片来封闭气源。膨胀桶式不停输技术的形式有以下几种。①单侧封堵。单向气源或双向气源和可正常使用的阀门,一侧用封堵设备来封堵,另一侧则关闭功能正常的阀门来隔离气源;②不停输双侧单堵。在双向气源时,在要求施工的主管上下游管段的合理位置用两个封堵设备进行独立封堵,主要用于抢修及更换阀门等施工任务;③不停输开旁通孔。在运作的主管管道上焊接一个含三通的四通零件,首先焊接好开三通位置的管道,然后利用开孔机械开孔,开孔完成后再用封堵器堵塞封口即完成开三通;④不停输双侧双堵。在分永久管和临时旁通管情况下,对于存在压力和流量要求的不停输施工管道时,要求利用四组封堵设备及开孔堵进行操作施工。

2.3.1 封堵施工的准备工作

①管道的调查和现场的踏勘。将所封堵作业处管道的埋深、走向和高差、作业距离等情况实施现场检查,充分明白管道的输送介质和运行参数、技术规格、防腐方式、清管情况和允许输送的最小压力,以及管道能够允许停输的最大时间等,将其详细的记录下来;②选择封堵的工艺。按照他方的施工要求,参考现场的实际调查情况,合理选取适取不停输封堵的施工方式实行封堵的施工作业;③复核施工材料。对四通及旁通管材、密封材料等进行一次复核,主要是对其外观的检查,以及焊接部件的检验报告和合格证、材料质保单等。

2.3.2 封堵作业的施工阶段

①选取开孔封堵的作业点。开孔、封堵的作业点要求选于直的管道段上,开孔的地方也要求避免位于焊缝处,在不能够避开的情况下,则应对开孔刀切削部位的焊缝处实施合理有效的打磨,同时开孔刀的中心钻不允许打在焊缝处。在实施对直焊缝或螺旋焊缝处适当打磨或者打磨四通零件时,要求确保四通零件部件与主管的管壁间的间隙大小满足焊接工艺的要求;②焊接四通零件。四通零件分为上下两个部分,应该相对地组焊到主管道上,并分别焊接两道环向焊缝和直焊缝。在组焊时四通零件应该与管道同轴,塞堵的法兰面要与管道轴线相互平行,法兰的中心线要求与管道的轴线相互垂直,管件焊接要严格按照有关的标准实施,同时应做好焊接工艺的评定;③安装控制点。第一步是安装夹板阀,然后安装开孔的结合器和筒刀,再和夹板阀螺栓紧固连接,要求注意的有筒刀与开孔结合器内孔之间的同轴度,同时膨胀桶的橡胶密封件要求粘接牢固,并且橡胶密封件不允许反复利用,再者就是夹板阀要求处于关闭的情况安装,同时保证其四通零件的同轴度;④开孔的施工作业。在出现卡刀情况时,应该稍微退刀后再次进刀,绝对不容许强行地摇动。特别要重视刀具的切削进度,以避免切过四通零件的下部。在切削结束后,把刀具移到开孔的连箱内,同时移除已切割掉的整段切块或马鞍块,再关闭夹板阀后泄放连箱中的燃气,确保不存在燃气的泄漏现象,最后把开孔液压机组移除,就可进行封堵作业;⑤封堵的施工作业。在确保封堵方向正确后开启夹板阀,同时关闭平衡阀门,实施封堵作业。利用机械转动封堵结合器上的螺杆,把膨胀桶逐渐撑开涨大,封堵后开启连箱的泄压阀实行排空,同时确定封堵的严密性能。在封堵结合器的排气孔上安置一压力表,用于观察封堵的完成状况,按先下游后上游的顺序下封堵头,在封堵头到达指定位置后锁紧封堵器的主轴,并拆除液压接管头;⑥拆除封堵器。第一步是连接好并开启压力平衡阀,再拧松封堵结合器的螺杆,收缩膨胀桶,待封堵器的两侧管内压力平衡后,拿出膨胀桶后关闭好夹板阀;⑦安装堵塞及法兰盖。把堵塞连接于下堵器上后再把下堵器安置到夹板阀上,同时施加一定压力确保没有泄漏后,把堵塞移入四通零件法蘭盘中准确的位置后,安置好插销后移除夹板阀和下堵器,再安装法兰盖并拧紧螺栓。

3 结语

综上所述,在城市高压天然气管道的使用过程中,不可避免的出现腐蚀、老化等现象,管道会出现各种泄漏事故,存在着安全隐患,高压天然气管道不明原因泄漏需要快速锁定泄漏目标,迅速确认泄漏原因,并应急抢修,因此高压天然气管道泄漏应急处置工作是管网日常管理的重要组成部分,需要更加专业的抢修人员,建立一支专业化、正规化的抢修队伍,在面对紧急情况时,要及时采取有效的技术手段对管道进行抢修,以防安全事故的发生。

参考文献:

[1]于培林,姚安林,李又绿,刘晓艳.城市高压天然气管道事故应急抢修方案的决策分析[J].中国安全科学学报, 2008.

[2]武文娇.基于城市高压天然气管道脆弱性的泄漏检测技术研究[D].北京:北京建筑大学,2014.

[3]沈秀颖.探讨天然气高压管网带压抢修新技术[J].天津燃气,2010.