邊遠 李寶

中海福建天然氣有限責任公司

 

摘要：在役管道不停輸施工項目質量控制是保障管道安全運行的關鍵。簡要介紹了不停輸施工工藝及流程，從作業前、作業過程各環節、作業恢復幾個方面詳細分析了施工質量控制要點及注意事項，并對不停輸施工管段運營管理提出建議，可為相關作業提供借鑒。

關鍵詞：在役管道；不停輸施工；動火連頭；焊接；開孔封堵

 

管道開孔封堵技術在管道不停輸施工中得到廣泛應用，解決了大量無法停輸情況下的管道維修、改造、遷改等施工難題。本文通過對不停輸施工過程分析，總結施工項目各環節質量控制要點，以保障施工質量滿足管道安全運行要求。

1  不停輸施工工藝與流程

在役管道不停輸狀態下的施工通常采用封堵技術與設備，先將改造段兩端分別用旁通管線接通輸送介質，然后封堵主管線，清空隔離段介質，以進行主管線施工作業。待新管段恢復后，解除封堵，切換至新管段正常輸送，最后將旁通管線拆除�，F場管件機械密封、恢復。其施工工藝及施工流程分別如圖 1、圖 2所示。不停輸施工主要執行標準GB/T 28055―2011《鋼制管道帶壓封堵技術規范》、GB/T 31032―2014《鋼制管道焊接及驗收》、SY/T 6150―2017《鋼制管道封堵技術規范 第1部分 塞式、筒式封堵》等。

圖 1 管道不停輸施工工藝示意圖

圖 2 管道不停輸施工流程圖

2  施工質量控制要點及注意事項

2.1  作業前控制要點

（1）現場踏勘。施工前對開孔封堵作業段的管道走向、埋深、高差、作業距離進行現場勘查。確認管道直焊縫位置不得位于管道正上方，以免影響開孔作業。充分測量管道傾斜角度以便帶角度開孔封堵作業的數據測量計算以及操作控制。留足作業距離尤其是大口徑管道施工時夾板閥的安裝距離，避免與管道成角度安裝使管道承受較大扭力。

（2）作業坑驗收。按照GB/T 28055―2011要求，動火坑與封堵坑之間需設置隔墻（圖 3），保證動火作業在相對獨立的空間內進行。

圖 3 不停輸施工作業坑示意圖

（3）設備檢查。要求所有閥門、連接器進行嚴密性試驗檢查其密封性，如夾板閥是管內介質與外部環境隔斷的唯一閥門，其密封效果將直接影響作業安全。組裝開孔機時注意檢查開孔中心鉆U型卡環的完整與靈活性，保證在開孔過程切掉的鞍形板順利取出，防止掉入管道引發開孔事故。檢查氮氣瓶組、壓力元件，保證作業過程嚴格按照操作規程進行氮氣置換，避免壓力監控不到位、置換不徹底而影響作業安全。

2.2  作業過程控制要點

（1）三通焊接。嚴格按照GB/T 28055―2011要求定位三通安裝間距，測量三通環焊縫位置的管道實際壁厚，結合標準給出的許焊壓力計算公式再次計算確認焊接位置。焊接前必須進行焊接工藝交底，焊接過程嚴格執行焊接工藝規程，落實預熱、多排多道、單層焊接厚度、回火/退火焊道等要求，保證焊接質量，預防焊接裂紋，減少應力集中。直焊縫焊接應加墊鐵以保護管道不與電弧直接接觸；兩端加引護板并在焊接完成后切除，避免在三通本體上引弧和收弧，有利于減少缺陷產生。環焊縫焊接時嚴格按照SY/T 6150―2017和焊接工藝要求控制角焊縫的焊角尺寸（圖 4），既要保證焊縫強度，同時還要盡量降低焊縫位置的應力集中。

圖 4 環向角焊縫焊角尺寸圖

三通焊接除按標準要求進行分層檢測和24小時延遲檢測外，還應根據現場情況進行48小時后的延遲裂紋檢測。三通焊接完成后，整個開孔封堵過程中每個三通均需接地。

（2）開孔作業。檢查中心鉆、筒刀安裝位置是否與管道中線垂直，測量和計算尺寸并記錄。開孔聯箱拆裝前檢查氮氣置換和均壓，開孔過程中通過設備操作規程和切削聲音綜合判斷轉速與進給量是否匹配，以保證開孔質量。開孔結束后第一時間檢查鞍形板是否取出，進而檢查中心鉆、筒刀的磨損情況和鞍形板切割面的平整情況，以推斷開孔過程是否平穩和管道切割面情況，掌握對下一步封堵作業中封堵皮碗或隔離囊的影響程度。

（3）旁通建立。按照SY/T 6150―1995要求，需要設計的旁通管線必須由具備相應資質的單位設計，設計文件歸檔，保證合規性。旁通管線的所有焊口均需進行無損檢測，不得以臨時管線為由進行抽檢。無損檢測合格后進行管道試壓前對旁通管道的支撐固定進行檢查，防止震動過大。旁通管道氮氣置換達到標準要求后方可進入下一工序。

（4）封堵作業。封堵期間管道運行壓力變化對封堵效果產生影響。打開平衡孔檢查壓力回升情況以確定封堵是否成功，此環節需施工各方共同見證。確定封堵成功后平衡孔應處于敞開狀態，保證封堵頭與隔離囊之間不憋壓。需要注意的是，封堵皮碗隨著封堵時間的持續，效果會有明顯減弱趨勢，因此封堵完成后應盡快完成動火連頭作業。

（5）動火連頭作業。斷管作業前，對管段進行氮氣置換、放空，斷管過程中應持續注氮保護，防止天然氣置換不徹底帶來作業風險。第一道口應采用機械斷管的方式進行，斷管作業時操作人員站位要正確，防止被管道斷開時瞬間的應力釋放造成傷害。新管段或管件在現場安裝前需進行試壓。連頭管道組對焊接時嚴格按照既定的焊接工藝進行作業，保證組對無應力、焊前有預熱、過程不中斷以及焊后100%射線和超聲檢測，必要時進行24小時后的延遲檢測。

（6）下塞柄與安裝盲板。將開孔時取下的鞍形板經過修邊以后與塞柄焊接，回裝至管道上，以保證后期管道內檢測時順利通球。下塞柄時要確保壓力穩定，以防壓力不穩可能會造成塞柄錯位無法有效鎖緊，達不到密封效果。塞柄鎖緊后拆除聯箱，需施工各方對密封效果進行確認后，再安裝盲法蘭，安裝完畢后需再次進行檢漏。

2.3  作業恢復注意事項

（1）檢查驗證管道和三通、短接等異形件的防腐質量是否達到標準要求。

（2）主管道恢復正常運行拆除旁通管線時須嚴格管控涉及到的吊裝、動火作業，避免損壞運行管道。

（3）作業坑回填前，應結合現場土質情況設置管道支撐位置，需充分考慮地層沉降對管道的影響。

（4）準確設定管道標示樁，為后期巡檢和內檢測等提供位置依據。

3  管道運營單位需關注的事項

（1）施工記錄。施工過程記錄、位置記錄等信息移交接收時務必完整并存檔備查，作為管道完整性管理的基礎數據資料為管道檢測數據對齊提供參考依據。

（2）密封和防腐檢查。一處管道遷改至少有6個三通留在主管道上參與運行，且均為機械密封，設備進場和安裝之前需對塞柄密封圈、三通卡環、法蘭結合面等密封部位進行嚴格檢查，避免恢復生產后發生天然氣滲漏。同時對三通等易發生腐蝕位置，設計審查時應關注防腐方式，施工恢復時嚴把防腐質量。

（3）施工段監控。開孔封堵管段是應力比較集中的區域，在管道運行期間應加強監控。處于自然災害頻發區域施工管段，恢復時應采取必要的管道保護措施。同時關注因道路、樓房建設導致地下管道長期不均衡受力而出現管道屈曲變形問題。

（4）關注重點位置。檢查管道開孔處鞍形板安裝位置，避免管道內檢測通球時出現卡球問題。

（5）三通再利用。目前，國內外暫無開孔封堵設備及配套材料的統一制造標準，各品牌制造的設備、三通、塞柄等互不通用，如果要再利用留在管道上的三通，應提前做好必要的應對措施。

（6）監測驗證。管道不停輸開孔封堵作業期間，管道局部不均衡受力是否對管道強度產生影響，需通過具體的試驗或監測數據進行驗證。

4  結語

在役管道不停輸施工項目的質量控制，貫穿于項目的全過程，需要施工單位的周密部署，每一個工序都應作為關鍵工序進行管控，同時也需要管道運營單位的持續監測，定期開挖檢查，確保管道安全平穩運行。 

作者簡介：邊遠，1986年生，本科，中級工程師，主要從事工程建設和天然氣管道設施維搶修管理工作。聯系方式：0594-5687855，1064845737qq.com。

通訊作者：李寶，1988年生，機械工程師/中級注冊安全工程師，現主要從事油氣管道維搶修和工程技術工作。聯系方式：18030321579，785504985@qq.com。