長輸管道換管搶修作業工藝研究

王偉（中國石油管道濟南輸油分公司，山東　濟南　250101）

長輸管道換管搶修作業工藝研究

王偉（中國石油管道濟南輸油分公司，山東濟南250101）

在長輸管道的日常管理工作中，換管搶修作業是一項重要的管道搶修作業工藝，其對保障長輸管道長期、安全、穩定運行影響巨大。基于此，油氣管道線路與維搶修相關管理人員應當綜合考慮經濟、環境以及安全等因素，制定出最合理的換管搶修施工方案，與此同時，還要選擇最適合的換管搶修方法，以提高搶修效果。本篇論文中，筆者主要對長輸管道換管搶修作業工藝進行了研究與探討。

長輸管道；換管；搶修作業；工藝；研究

以某天然氣長輸管道為例，因當地居民在管道作業帶上取土，從而導致了管道小范圍變形，由于部分受損管道出現嚴重凹陷，對管道的日常運行造成了影響，為確保管道運行安全、穩定，需要對部分變形管道進行換管搶修。其尺寸為直徑φ426毫米×7毫米，管道設計壓力為4.0兆帕。

1　長輸管道換管搶修方法的選擇

就現階段來說，應用較為廣泛的換管搶修方法主要有兩種，第一種是不停輸帶壓封堵換管法，第二種是停輸換管搶修法。第一，不停輸帶壓封堵換管法指的是，在輸氣管道不停輸的前提下，使用機械密閉傳送措施，對管道實施帶壓開孔，在開孔處將提前制備好的隔離物放進輸氣管道之中，阻礙管內流體的流動，與此同時，在管道兩側架設出一條旁通管道，利用這條旁通管道使輸送介質繼續流動，從而實現不停輸換管；第二，停輸換管搶修法指的是，放空待作業管段之中的輸送介質，并對作業管道進行了氮氣完全置換，然后再進行換管搶修作業的方法［1］。對于高壓管道來說，應用停輸換管搶修法的風險比較小，且對施工技術、施工設備的要求均比較低。但與此同時，其會導致輸送介質的大量損失，作業時間比較長，由于管道停輸也會直接影響對下游用戶的供氣。應用不停輸帶壓封堵換管法進行換管搶修作業，時間較短，也避免了因天然氣放空而導致的浪費，且在管道不停輸的前提下進行換管搶修作業，不會對下游用戶的供氣產生影響［2］。但與此同時，應用不停輸換管法進行施工的過程中，風險也比較大，且對施工技術、施工設備的要求均比較高，施工完成后，還會在管道中留下其他管件，不僅不利于防腐作業，也增加了安全隱患。通過比較兩種方法在實踐過程中的效果，本工程選用停輸換管搶修方法進行換管搶修作業。

2　長輸管道換管搶修作業施工方案研究

2.1換管搶修作業管段天然氣完全放空

應將換管搶修作業管道上下游的閥室線路截斷閥關閉，之后再將干線放空閥開啟，完全放空換管搶修作業管段之中的天然氣，與此同時，還要在放空立管處進行點火，并要控制火焰大小，主要是通過放空閥進行控制，應堅持不擾民原則。隨著天然氣的逐漸放空，壓力表逐漸減小直至顯示為零，此時，需要把其換成小量程的壓力表，直至放空火焰呈非常微弱的狀態或者是熄滅的時候，才可以認為天然氣放空作業完成，之后再將干線放空閥妥善關閉。

2.2換管搶修作業管道氮氣完全置換

管內天然氣放空后，對換管搶修作業管道進行氮氣完全置換，在進行氮氣置換的過程中，需要對氮氣的溫度、注入速度進行嚴格控制，確保注氮溫度在5攝氏度以上。對作業管道進行檢測，當其中的氧氣含量在2%以下、可燃氣體濃度在5%爆炸下限值的20%以下、持續20分鐘沒有大幅波動的時候，才可以認為氮氣置換合格。

2.3開挖管溝與管道預制

在進行天然氣完全放空、氮氣完全置換的同時，也要做好作業坑開挖工作以及新更換管道預制工作，以提高換管搶修作業的效率。在開挖作業坑之前，需要先檢測作業管道周邊的氧氣含量、可燃氣體濃度，在現場施工條件能夠符合相關安全標準規定的前提下，才能開挖作業坑。與此同時，為確保作業安全、避免對管道的二次破壞，就必須先人工開挖作業坑，在確認管道位置之后，再使用機械拓寬管溝。需要注意的一點是，作業坑坡度必須滿足相關安全規定的要求，還要提前做好逃生通道。之后再測量作業管道的長度，做好新更換管道預制工作。

2.4換管搶修作業的現場施工

氮氣完全置換完成、現場打孔檢測確認合格之后，方可施工作業。在進行施工的過程中，應當安排安全員進行氣質實時檢測，發現作業現場氧含量下降或可燃氣體濃度上升的情況，必須立即停止施工作業，以確保安全。

2.5檢測焊口

在焊口自然冷卻之中，需要對其進行射線檢測、超聲波檢測，應以《油氣長輸管道工程施工及驗收規范》為根據［3］。拍片并確認焊口合格后，再進行天然氣置換、防腐、回填。

2.6作業管道天然氣置換

關閉兩端的線路截斷閥，之后再開啟一端的閥室線路連通閥，進行天然氣置換，置換速度應當在0.2兆帕以下，開啟另一端閥室干線放空閥，并在合適位置檢測拆卸壓力表。檢測到管道內氧氣含量在2%以下、甲烷濃度在98%以上、持續20分鐘沒有大幅波動的時候，才可以認為天然氣置換合格。之后在利用連通閥進行平壓，當線路截斷閥上下游的壓力處于平衡狀態之后，再將連通閥關閉。

2.7防腐與回填

在進行天然氣置換的過程中，需要同時進行管道防腐處理，根據《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層標準》之中的要求，嚴格進行防腐處理，確定防腐補口完成后，回填管溝。

3　結語

綜上所述，換管搶修作業是長輸管道日常管理中的關鍵環節，對長輸管道安全、穩定運行起著非常大的影響，因此，切實做好換管搶修作業，具有重要的意義。

［1］孫艷彬，朱奕霖.長輸管道換管搶修作業工藝研究［J］.科技與企業，2015，03:156.

［2］李軍濤，韓立鋒.天然氣長輸管道停輸換管作業風險分析及控制措施［J］.化工管理，2013，12:48.

［3］李洪言.長輸天然氣管道泄漏搶修方案的制定［J］.化工管理，2016，12:33-34.

王偉（1982-），男，河南鄭州人中級工程師本科主要從事油氣管道線路與維搶修管理工作。