新型液壓封堵器在中低壓凝水缸泄漏中的應用

孫樹倉 辛永祥 張興俊

【摘 要】針對天然氣管道中凝水缸泄漏設計了專用液壓封堵器及專用封堵管件，文章中介紹了液壓式封堵器的設計原理及其在實際泄漏中的整體應用。

【關鍵詞】新型液壓封堵器；不停氣帶壓堵漏技術；凝水缸缸桿泄漏

【Abstract】 Aiming at condensate tank leakage in gas pipeline design the special hydraulic closure and special seal fitting， the article introduces the design principle of the hydraulic closure and overall application in actual leak.

【Keywords】 New type of hydraulic closure ；Keep online leak sealing technology；Condenser cylinder cylinder rod leaks

引言

隨著天然氣行業的發展，煤制氣逐漸被天然氣取代離開了城市發展的舞臺。雖然煤制氣被取代，但大量的煤制氣管道被用作天然氣管道保留了下來，同時被保留下來的還有大量的凝水缸。凝水缸缸桿因管道材質及工作性質原因常常會出現銹蝕泄漏的現象，隨著管道運行時間的增長，凝水缸缸桿泄漏現象會越來越嚴重。對于這一安全隱患青島市政府非常重視，為徹底解決這一隱患，青島市政府要求天然氣公司在兩年內將市區5000多處凝水缸進行廢除。對于凝水缸泄漏現有的維修方式多為停氣后廢除缸桿，然后更換法蘭盲板的方法。此種方法在低壓凝水缸缸桿泄漏修復時一般需要關閉調壓器在停氣后于夜間進行修復，此方法不僅耗時耗力而且因關閉調壓器對居民正常生活造成影響產生較差的社會輿論。對于中壓凝水缸缸桿泄漏修復因需要對中壓管線進行停氣，停氣范圍更大需要配合的人員更多，所造成的人力物力的浪費更大，且造成的社會輿論更差。如果按照青島市政府的要求在兩年內將全市5000余處凝水缸進行廢除的話，基本需要做到一天廢除一處，每天都要進行停氣作業。

1. 概述

對于存在凝水缸的燃氣管網中凝水缸缸桿的泄漏問題現在已越來越多的出現在燃氣搶修工作中，在過往的搶修經歷中可發現，凝水缸泄漏大多為缸桿銹蝕漏氣，對于此種泄漏搶修多采取停氣處理的方式，基本操作原理為：停氣后將凝水缸缸桿連同凝水缸缸蓋整體廢除，然后于缸體上重新加設法蘭盲板。此種處理方式固然可以徹底的解決凝水缸泄漏問題，但處理起來效率較低，只能在泄漏發生時被動處理，既費時費力，同時還會造成燃氣的大量浪費。

為了更加有效的處理凝水缸的泄漏以及徹底消除凝水缸泄漏的隱患，我們設計了新型液壓封堵器及封堵管件，專門用于凝水缸缸桿的廢除。本次設計的新型液壓封堵器安裝于凝水缸缸桿上，通過擠壓器對缸桿的擠壓達到封堵的效果，將缸桿斷開廢除后，采用帶有放散桿的專用封堵管件進行焊接封堵。此種設計相對于傳統的處理方法優點在于可帶氣進行操作，操作簡便處理速度快，而且對于未泄漏凝水缸可進行提前干預將抽水桿廢除，消除安全隱患。

本次設計應用壓力范圍≦0.4MPa的天然氣管線中凝水缸缸桿的廢除，同時本設計還可應用壓力范圍≦1.6MPa，管徑≦φ57的各類中低壓管線末端的泄漏搶修處理。

2. 新型液壓封堵器與專用封堵管件的設計

2.1材料選擇 新型液壓封堵器中的擠壓器因需要對鋼管進行擠壓操作，因此需要擠壓器采用的鋼材應具有強度高、韌性好、能承受較大的應力，而封堵管件因需要焊接于帶氣管法蘭上，因此需要強度高、韌性好、能承受較大的應力、抗沖擊性能比較高，易焊接等優點，在材料上選用優質無縫鋼管。

2.2 剖面圖。

D為擠壓器擠壓位置與凝水缸缸體間距離（D的距離根據現場泄露情況而定，越靠近缸體越好） D1為擠壓器固定鼻寬度（選取80—100mm） D2為杠桿外徑 D3為封堵管件外徑（根據泄露管道管徑不同選取）

2.3實物圖演示圖。

3新型液壓封堵器的的安裝及封堵管件與管道間的焊接

3.1安裝操作方法

首先剝除泄漏凝水缸缸桿的防腐層，對凝水缸缸頂進行打磨除銹，將液壓封堵器的擠壓器安裝在缸桿上使擠壓位置盡量靠近缸桿底端，然后使用液壓泵進行加壓使擠壓器受力將缸桿擠壓至閉合然后使用手鋸將缸桿斷開，缸桿斷開后使用封堵管件將剩余缸桿進行封堵，拆除封堵管件法蘭盲板，支上約3米長的放散桿，然后進行焊接。

3.2原理

擠壓器的工作原理是采用液壓泵的液壓動力作用于擠壓器以達將管道擠壓至閉合。采用液壓動力可防止電火花的產生保障操作安全。

封堵管件的焊接原理是利用帶壓焊接堵漏技術，在封堵管件上留有放散口并支上放散桿。原因：擠壓器將缸桿斷開后不能做到將管道徹底密封，進行焊接封堵時，封堵管件內會有天然氣慢慢積累使里面的壓力逐漸增大，存在安全隱患。在安裝上放散桿解決了這一問題，在焊接過程中始終支上放散桿來進行泄壓，這樣就可以確保焊接的安全性。

3.3封堵管件與凝水缸缸體的焊接

3.3.1焊縫 本次焊接需要焊接一條焊縫，為管件與凝水缸缸頂的一條焊縫。

3.3.2焊接 用鐵絲將泄漏凝水缸與封堵管件連接，使其電位平衡。為了降低焊接應力、降低焊接結構的拘束度和減緩焊后的冷卻速度，焊接前應對焊縫區域進行預熱，采用氬弧焊進行焊接。

3.3.3焊縫處理 焊接點的局部高溫若快速冷卻，會在局部造成很大的溫度梯度，容易導致焊接點局部脆化，因此要對焊縫進行熱處理來提高焊接質量。

4 新型液壓封堵器在實際凝水缸泄漏中的應用。

我們設計的新型液壓封堵已經在青島市的中低壓凝水缸泄漏搶修修復以及對凝水缸抽水桿的廢除中應用5000余處，為公司節省直接開支600萬元。下面利用一部分實例說明新型液壓封堵器在凝水缸泄漏搶修及抽水桿廢除過程與傳統停氣修復過程的對比。

5 新型液壓封堵器的在實際中的其它應用。

新型液壓封堵器不僅可應用在凝水缸泄漏中，對于在燃氣管線的搶修工作中也有交廣闊的應用前景。

針對鋼質較小管徑的中低壓燃氣管道末端泄漏也可采用新型液壓封堵器進行不停氣搶修處理，下面為一處實例說明新型液壓封堵器在燃氣管道搶修中與傳統停氣搶修方式的對比。

6 結論

本次新型液壓封堵器的設計構造簡單，便于生產制造，在實際應用中實現了不停氣的凝水缸缸桿搶修及廢除，在搶修過程中節省了人力、物力，不影響用戶的正常用氣和減少天然氣的放散損失。

參考文獻：

[1]付立功，軒宗震，姚錦衛，張雪唯。在線鋼管焊縫熱處理平面感應器設計。工藝與設備，2013年7月第36卷第7期。