管壁較大孔洞缺陷的帶壓堵漏作業及防護方法

趙久國，何志剛，周選民，李敏

（中國石油天然氣股份有限公司獨山子石化分公司，新疆 獨山子 833699）

1 概述

帶壓堵漏密封是在裝置運行中的管道、設備本體在發生泄漏后，設備管道的溫度壓力都不降低以及泄漏流量不降低的情況下。為此應及時將管道、設備本體的泄漏快速消除，并且快速的在泄漏部位建立有效的帶壓密封系統夾具。管道、設備一旦泄漏發生事故后所釋放的危害施工人員的有毒氣體、危害環境的有毒氣體及有毒性其它物質都會在管道、設備周圍分布，給現場處理帶來很大的不安全因素。所以在帶壓密封工程施工作業中，配備合適的PPE勞動保護用品至關重要，對防御以上危險介質對作業人員的傷害，在作業前安全分析后，在制定相應的安全措施確保現場施工安全的條件下快速完成現場堵漏作業。以下僅以某公司一條工藝管道的現場堵漏作業為例進行具體闡述。

某甲乙酮裝置2001年投產，裝置運行了近7年，2008年4月25日，該裝置的BA601管線上某管段3通由于管道沖刷，局部減薄，出現較大孔洞，造成工藝介質泄漏，該裝置安全平穩運行。該管道泄漏工藝介質是過熱蒸汽，溫度150℃，壓力2．5MPa。泄漏點分布如圖1所示。

圖1 BA601 管線上某管段3通泄漏部位

這種工況下按該單位帶壓堵漏的通用工藝是在受損母體所設置的密封腔全部加滿相應的堵漏專用膠夾具（見圖2）這種密封結構。在我們實際操作過程中帶壓注入堵漏專用膠時，密封腔經過帶壓注入堵漏專用膠體積遠遠大于腔內實際體積，但在現場專用膠是不會泄漏出腔外的，多余的專用膠全部或部分被壓進入管道，密封劑其體積常常會超出實際容積很多同時也不外泄，這樣這些多余的密封劑實際是通過孔洞進入了管道，如果堵漏專用膠進入泄漏部位的管道，那么對設備造成的不良影響嚴重。專用膠進入泄漏母體后會使母體儀表管路不通或使設備動力泵損壞等重大設備事故。為了盡量阻止專用膠進入，我們采取了如圖2的改進措施。

圖2 傳統夾具設計示意圖

2 改進夾具設計

為了盡量阻止專用膠進入泄漏本體，我們進行QC攻關小組，經過攻關我們一致認為必須優化堵漏夾具功能，改變夾具的結構，發揮其作用，達到快速有效的阻止在帶壓堵漏作業中無關物質進入設備本體，經過研究及實踐我們在夾具中增加了隔板結構，為了達到目標我們在其外部又開了一個槽，在實際作業中，在此槽中帶壓注滿專用膠，這樣就能達到預期目標。見圖 3。

圖3所示，這是我們在現場使用達到預期目標的一個帶壓堵漏夾具圖。經過小組改進，可以看出來，在堵漏夾具上加裝隔板后達到了有效堵塞專用膠進入設備本體的通道，同時隔板槽中再帶壓注滿專用膠的目的（d、D分別指支管和主管直徑），有效阻隔了中分面的外泄通道。

圖3 改進后的夾具設計示意圖

3 夾具制造

（1）現場我單位使用都是經過焊接的交叉管，焊接后必須經過檢驗，經過焊接的工件都會有各種各樣的缺陷（裂紋、咬邊、熱應力變形），這些缺陷會導致焊接件達不到我們預期的目標，夾具不能完全90°。在加工的時候那么就要做適當的補償，增大補償值要經過現場試驗，經過數次實驗室比對我們選取值為0． 5mm左右。

現場壓力較低，經過攻關我們在設備泄漏處稍遠的地方選取此值后，效果明顯，達到我們預期堵漏的要求。

（2）注膠孔的參數設置。我們通常以夾具大小來確定注膠孔的參數設置，我們在實際中通常根據夾具尺寸大小確定開孔的數量，尺寸大時我們通常要開4個注膠孔，開孔位置如下布置為：D處兩端各開一個，孔的方向一般是錯開的；密封槽處開一個孔；剩下一個在支管直徑d處。

（3）其他密封措施。所有的現場堵漏密封措施我們的工藝都是依據現場管道和設備本體的壓力所定，壓力的大小決定了我們加工夾具直徑的大小（我們設定的壓力通常將壓力值限定在6MPa）。

4 現場作業防護措施

為保證帶壓堵漏作業安全實施，作業人員須嚴格按照單位安全管理規定進行作業前安全分析，制定好相應的安全措施，確保本質安全方可作業。佩戴符合國標的PPE現場防護用品用以保護我們身體的各個部位（頭、眼、面、呼吸系統、聽力系統、四肢、軀干等）。

4.1 頭部防護

在泄漏現場，我們通常佩戴安全帽及全面罩進行防御帶壓堵漏作業時遭受介質或其他危害。

4.2 面部防護

高速噴出泄漏介質一般都具有高溫、腐蝕、高速等危害特征易造成作業人員眼損傷、失明、沖擊、灼傷等事故。為了避免帶壓堵漏作業時遭受這些傷害，施工人員應站在泄漏部位的上風口，并佩戴合格的防高溫、防液體沖擊功能的防護眼鏡和面罩。

4.3 手部防護

帶壓堵漏作業時，由于現場處理的泄漏介質為高溫高壓蒸汽，應佩戴耐高溫手套。

4.4 軀干防護

帶壓堵漏作業人員軀干防護用品選擇防高溫服。

5 實施效果

現場帶壓堵漏作業過程如圖4、圖5所示，我們用這種結構的夾具成功堵漏，避免了一次非計劃停工。實踐證明了本次帶壓堵漏現場施工作業是成功的。

圖4 現場評估泄漏部位

圖5 現場堵漏竣工圖

6 結語

帶壓堵漏作業是在泄漏狀態下裝置不停工進行的搶修作業，涉及到各種有毒介質，現場情況往往比較復雜，作業人員常處于惡劣環境，依據目前堵漏的技術水平，作業人員只有被動接觸這些有毒有害介質才能進行帶壓堵漏作業。如果沒有做好安全防護極易引發事故。積極而有效的防護措施對確保帶壓堵漏作業工程安全和順利進行有極大的意義。