長輸管道應急搶修技術現狀和發展趨勢探討

韓軍峰

摘要：改善管道行業油氣泄漏的快速響應和處置，進行安全高效的管道應急修復，確保管道安全運行;下面介紹了國內外管道行業修復電路板、壓力堵塞和插裝機的技術現狀，涵蓋了國內外管道修復設備主流產品的性能參數，介紹了智能堵塞和復合材料等新的管道修復技術。本文主要分析了長途線路應急修復技術的現狀和發展趨勢。

關鍵詞：管道;應急搶修;帶壓開孔封堵;夾具;復合材料;智能封堵

引言

油氣管道發生故障或事故時，可采用上述六種應急修復方法，在不同條件下修復現場。各種應急修復方法只能在一個或多個方面進行現場操作，但在環境利用方面也存在限制。必須仔細分析各種環境條件，最后確定最合理、最有效的方法，及時解決實地問題，盡量減少經濟損失。

1、管道應急搶修中心建設及規劃

管道應急維修中心的選址應考慮管道風險水平（人口密度）、維修需求以及運輸和社會支持條件。應急救援中心的職能和規模應遵循地域管理、分工合作、區域支持等原則，而物資和設備應遵循分類管理原則，定期組織應急救援培訓和演習。原則上，緊急修復中心的最大輻射半徑不應超過1000公里，在危險地區可以設立緊急修復小組。管道企業應重視社會應急資源的整合和信息共享，推進基于管道企業的應急管理體系，轉向政府與企業專業處置和聯動的綜合管理體系，即救援與應急救援專業化、地方應急修復和跨區域應急聯動防御。

2、現階段油氣長輸管道常見的風險因素分析

從以往油氣管道施工案例來看，可以看出，在實際管道申請過程中可能造成管道運行風險的大部分因素集中在以下幾個方面：（1）源自管道運輸的物質和運輸過程中包含的風險因素。對于長距離油氣管道來說，由于管道內輸送的材料的特殊性，不僅管道在實際管道運行中會長期處于高壓狀態，而且容易發生可燃性和爆炸的危險。尤其是長途油氣管道泄漏時，輸送的油氣會迅速從泄漏點擴散，然后與室外空氣混合爆炸，不僅對長途油氣管道的運行構成嚴重風險，而且嚴重危及管道周圍居民的生產和生活安全。（2）立即更換壓力造成管道損壞的危險。天然氣的遠距離輸送通常使用溶于水的天然氣的性質進行輸送。但是，管線中的水由于水面的瞬時波動壓力而到期，從而導致管線中出現水淹。該水閘形成封閉輸送管道的壓差，不僅給整個管道的運行帶來風險，而且嚴重影響管道前后各區域的閥門和其他設備，造成管道內氣體溢出，危害管道的運行安全。

3、管道應急搶修設備和技術

3.1管道應急搶修設備配備

為了確保管道緊急情況的迅速救援和處置，各級維修中心必須配備相應的緊急修復設備。常規管道應急修理設備包括焊接設備、發電設備、管道切割設備、外部校準設備、應急修理設備、中型回收設備、便攜式氣體探測器、防腐涂層探測器、管道測厚儀、防爆軸流風機、應急照明設備、管道開挖設備（挖掘機、履帶式輸送機）、小型機械切割設備、氮氣卡車、消防設備、高壓呼吸防護面具、防護服等。國內長途線路公司以及油氣現場采集運輸公司基本上都配備了插頭和隔音袋塞。插頭連接器設備是從美國TDW公司進口的，聲筒裝飾機適用于低壓開關。插頭端子形成了一系列產品，包括接頭管端子、中間開口管端子、排氣管端子、組合皮帶管端子等。專用管道應急修復設備是指在不中斷傳輸的情況下打開和堵塞壓力管道的設備，可以完成應急修復工程而不影響管道的正常運行。

3.2管道補板搶修技術

補板搶修技術是利用泄漏處理裝置（包括木箱類型、機械頂出裝置類型和排水路面類型）首先清除管線的泄漏區域，然后使用鏈條固定裝置將泄漏板固定在管線上，最后焊接成一個整體，以防止泄漏。該技術簡便快捷，適用于管道腐蝕穿孔、微小滲漏、表面金屬損耗或常規小尺寸機械損傷故障的修復。該技術應用時，管道的運行壓力應降低到設計壓力的1/3，停止輸氣管道以降低壓力。還應注意焊接材料和管道之間的性能調節和均勻力傳遞。研究表明，孔和半圓加固板的修復技術對管道制造中的缺陷敏感，不適用于高壓管道泄漏。國內管道工程證明了修復板修復技術的潛在安全風險在于鋼筋板與管道壁之間的k形螺紋焊接可能因應力集中而造成疲勞損傷。因此，加固板的半徑應盡可能靠近管線，設計應嚴格對準以保證焊接質量。

3.3管卡搶修

如果管道損壞或裂紋長度超過修補程序端子的長度，則必須安裝管道端子進行修復。當管道被腐蝕成碎片或裂紋長度較長時，天然氣會不斷發生，使人們難以接近它。無論裂縫大小如何，都有必要切斷兩端的閥門，暫停管道的氣體輸送，控制局面，盡快進行緊急修復。當裂紋長度小于200 mm時，可使用焊接的nos修復裝置、直管的nos修復裝置和角度nos修復裝置進行緊急修復。修復完畢后，管道立即投入使用。施工前，現場應測量可燃氣體，只有濃度達到施工要求時才能進行作業。采用防爆軸流風機時，應現場強制通風，應按照技術工藝評價要求安裝修復盤焊接，并應按照整個修復盤工藝進行操作。尤其是焊接完畢后，拆下排水管并安裝接頭。

結束語

管道應急修復技術是一項高風險、多學科、高度集成的系統工程，應著眼于滿足當前管道運營管理需求，并跟蹤國外新型管道應急修復技術的發展趨勢。建議如下：（1）解決高壓、大口徑、高鋼級管道封堵設備的密封問題，目的是提高封堵作業的安全性，這也是管道應急搶修的研究方向。（2）加強管道應急搶修專用機械設備研發，研究方向智能化、數字化、便攜化、快速化。例如，智能裝配和自動焊接技術可以縮短緊急修復時間;高級鋼管加強套的R&D;研究冷、山、水網等特殊環境下應急搶修設備的進場方法。

參考文獻：

[1]王振聲，陳朋超，王禹欽.油氣管道完整性檢測與評價技術研究進展[J].石油工程建設，2020，46（2）：87-92.（1）：1-7.

[2]馬紅娜，李彥娥，武征.成品油管道泄漏的環境風險評價[J].油氣儲運，2020，30（11）：801-804.

[3]吳軒，李競，胡京民.油氣管道重大突發事件應急響應對策[J].油氣儲運，2019，38（12）：1338-1343.