小管徑天然氣管道封堵動(dòng)火作業(yè)新技術(shù)初探

張恂 趙燕 李錚

摘要：基于小管徑天然氣管道在封堵處理過程中，對(duì)管道內(nèi)無法置換的凝析油進(jìn)行處理，對(duì)實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道的封堵控制效果提升方面有積極作用。因此，以固水乳化劑、小管徑冷凍封堵工藝、設(shè)備為基礎(chǔ)，并與置換動(dòng)火技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道封堵水平提升，可進(jìn)一步縮短小管徑天然氣管道置換動(dòng)火作業(yè)周期，進(jìn)一步降低作業(yè)成本，而且，小管徑天然氣管道封堵的可靠性、安全性等均有保障。

關(guān)鍵詞：小管徑;天然氣管道;封堵動(dòng)火作業(yè)

引言：

天然氣管道運(yùn)行中，其內(nèi)部含有大量的甲烷，化合物具有無色、無味、易燃、易爆等特性。為保證小管徑天然氣管道動(dòng)火作業(yè)的安全性，則需要利用封堵動(dòng)火作業(yè)技術(shù)，完善技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)，保證小管徑天然氣管道封堵的安全性以及可靠性。封堵動(dòng)火技術(shù)是以減少油氣泄露為目的，并對(duì)管道內(nèi)的油氣流進(jìn)行截?cái)啵瑢?duì)改線、管道交錯(cuò)控制水平提升方面有積極作用[1]。結(jié)合封堵動(dòng)火作業(yè)技術(shù)的特征，對(duì)封堵劑性能、封堵工藝的操作步驟以及技術(shù)參數(shù)控制等方面進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道封堵安全性與可靠性的綜合提升。

1小管徑天然氣管道封堵動(dòng)火新技術(shù)分析

在管道封堵作業(yè)的過程中，針對(duì)管道傾斜、水流動(dòng)性等問題進(jìn)行分析，并通過冷凍封堵的方式進(jìn)行處理，但是，冷凍封堵的難度比較大，而且，其承壓、耐壓、解壓等性能對(duì)封堵質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生直接的影響[2]。因此，從封堵性質(zhì)的角度進(jìn)行分析，以固水乳化劑對(duì)小管徑天然氣管道進(jìn)行封堵，在冷凍后，其具有比較高的強(qiáng)度以及密封性，在解凍后，可快速溶于水，并保證小管徑天然氣管道的正常、安全使用。小管徑天然氣管道封堵中，所選材料包含滑石粉、乳膠粉等，其承壓在2.5MPa以上，耐壓時(shí)間在3h以上，加熱處理后，極容易破碎，而且，殘?jiān)梢酝ㄟ^分離器進(jìn)行分離處理，對(duì)小管徑天然氣管道的正常運(yùn)行并不會(huì)產(chǎn)生影響。從固水乳化劑解凍的角度進(jìn)行分析，可以對(duì)固水乳化劑的規(guī)格進(jìn)行劃分，可應(yīng)用于D114mm×12mm、D89mm×10mm等天然氣管道的封堵作業(yè)中，并選取800mL、500mL的固水乳化劑，在不同的溫度下進(jìn)行解凍，其解凍時(shí)間的差異，對(duì)小管徑天然氣管道封堵安全并不會(huì)產(chǎn)生直接的影響[3]。

2小管徑天然氣管道封堵工藝分析

有吹掃冷流體封堵以及包裹低溫介質(zhì)封堵工藝在實(shí)際應(yīng)用中，其存在一定的差異性。一方面，吹掃冷流體封堵工藝是通過冷流體吹管道外壁，實(shí)現(xiàn)固水乳化劑的冷凍封堵。在實(shí)際操作的過程中，對(duì)小管徑天然氣管道焊接熱影響區(qū)長(zhǎng)度、推塞、推桿、手柄等進(jìn)行分析，并通過固水乳化劑以及可溶性支紙板，對(duì)小管徑天然氣管道進(jìn)行封堵。利用保溫夾套對(duì)小管徑天然氣管道進(jìn)行包裹，并填充固水乳化劑，在保溫夾套與數(shù)日管道之間預(yù)留換熱間隙。將冷氣導(dǎo)入到小管徑天然氣管道中，并提高其冷凍效率，打開冷流體瓶氣閥，導(dǎo)入適量的冷流體，對(duì)冷流體出口的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，保證冷卻溫度不低于小管徑天然氣管道的適用溫度。

固水乳化劑變成固體的狀態(tài)下，可以將導(dǎo)氣管從焊接切口的位置移出，并對(duì)可燃?xì)獾臐舛冗M(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)合格后，對(duì)其進(jìn)行安全隔離以及動(dòng)火焊接等相關(guān)作業(yè)。在動(dòng)火焊接完畢后，保溫夾套與小管徑天然氣管道之間可以通入熱介質(zhì)，并將固水乳化劑從小管徑天然氣管道中分離出去。另一方面，包裹低溫介質(zhì)封堵工藝在實(shí)際應(yīng)用中，與冷凍封堵工藝的差別是，保溫夾套與小管徑天然氣管道之間不是通入冷流體，而是包裹低溫介質(zhì)干冰來實(shí)現(xiàn)冷凍處理。在添加干冰后，保證冷卻溫度不低于管材本身的適用溫度，將包裹在小管徑天然氣管道內(nèi)填充固水乳化劑的外壁位置，保證保溫夾套的綜合控制效果。

3小管徑天然氣管道焊接熱影響區(qū)的確定

小管徑天然氣管道封堵動(dòng)火作業(yè)中，可以利用氬弧焊、電焊等進(jìn)行操作，焊接的瞬間溫度可以達(dá)到2000℃以上，在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)的組織分布具有不均勻的特性，而且，融合區(qū)與過熱區(qū)會(huì)出現(xiàn)晶粒粗化的情況。因此，結(jié)合小管徑天然氣管道的適用溫度，對(duì)冷凍封堵工藝的冷卻溫度、管道適用溫度進(jìn)行綜合控制，從而滿足小管徑天然氣管道封堵動(dòng)火作業(yè)的實(shí)際操作需求。

4小管徑天然氣管道封堵動(dòng)火作業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用分析

在對(duì)封堵動(dòng)火作業(yè)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析中，則需要從固水乳化劑、保溫夾套、冷流體等角度進(jìn)行綜合控制。對(duì)小管徑天然氣管道焊接熱影響區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，熱影響區(qū)的長(zhǎng)度為200mm，并利用吹掃冷流體封堵工藝進(jìn)行試驗(yàn)處理。在冷凍過程中，記錄液態(tài)CO2瓶的壓力、減壓閥的出口壓力、冷凍夾套內(nèi)的溫度以及封堵壓力。在進(jìn)行試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與分析中，其試驗(yàn)記錄如下：

在對(duì)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理的過程中，則可以在固水乳化劑冷凍處理后，對(duì)減壓閥的壓力進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道的封堵動(dòng)火作業(yè)水平提升。在進(jìn)行冷凍處理的過程中，則可以通過封堵壓力控制，實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道的封堵動(dòng)火作業(yè)水平提升。為完成全面封堵控制的作業(yè)目標(biāo)，對(duì)焊接熱影響區(qū)、保溫處理過程等方面進(jìn)行綜合控制，從而滿足小管徑天然氣管道的封堵控制需求。在冷凍狀態(tài)下，可實(shí)現(xiàn)2.5MPa的封堵壓力控制，而且，可在動(dòng)火焊接的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道的正常運(yùn)行與控制。

結(jié)論：

基于封堵動(dòng)火作業(yè)新技術(shù)在小管徑天然氣管道中的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)油氣流的完全隔離以及降低動(dòng)火作業(yè)的安全隱患等方面有積極作用。結(jié)合小管徑天然氣管道的封堵要求，在實(shí)際作業(yè)與操作的過程中，則需要對(duì)管道內(nèi)無法置換的凝析油進(jìn)行處理，并對(duì)封堵動(dòng)火作業(yè)新技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)小管徑天然氣管道的封堵安全性提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]張峰，張秀麗，張州，楊姣.管道動(dòng)火作業(yè)用黃油墻配比及封堵技術(shù)參數(shù)研究[J].石油化工建設(shè)，2019，41（S2）：22-24.

[2]關(guān)利章.天然氣管道動(dòng)火連頭施工難點(diǎn)分析[J].化工管理，2019（21）：158-159.

[3]梁泉水，吳蓬偉，李順志.帶壓封堵技術(shù)在管輸天然氣中的運(yùn)用探析[J].石化技術(shù)，2019，26（02）：331-332.