邊遠(yuǎn) 李寶

中海福建天然氣有限責(zé)任公司

摘要：在役管道不停輸施工項(xiàng)目質(zhì)量控制是保障管道安全運(yùn)行的關(guān)鍵。簡(jiǎn)要介紹了不停輸施工工藝及流程，從作業(yè)前、作業(yè)過(guò)程各環(huán)節(jié)、作業(yè)恢復(fù)幾個(gè)方面詳細(xì)分析了施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，并對(duì)不停輸施工管段運(yùn)營(yíng)管理提出建議，可為相關(guān)作業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：在役管道；不停輸施工；動(dòng)火連頭；焊接；開孔封堵

管道開孔封堵技術(shù)在管道不停輸施工中得到廣泛應(yīng)用，解決了大量無(wú)法停輸情況下的管道維修、改造、遷改等施工難題。本文通過(guò)對(duì)不停輸施工過(guò)程分析，總結(jié)施工項(xiàng)目各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制要點(diǎn)，以保障施工質(zhì)量滿足管道安全運(yùn)行要求。

1  不停輸施工工藝與流程

在役管道不停輸狀態(tài)下的施工通常采用封堵技術(shù)與設(shè)備，先將改造段兩端分別用旁通管線接通輸送介質(zhì)，然后封堵主管線，清空隔離段介質(zhì)，以進(jìn)行主管線施工作業(yè)。待新管段恢復(fù)后，解除封堵，切換至新管段正常輸送，最后將旁通管線拆除。現(xiàn)場(chǎng)管件機(jī)械密封、恢復(fù)。其施工工藝及施工流程分別如圖 1、圖 2所示。不停輸施工主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28055―2011《鋼制管道帶壓封堵技術(shù)規(guī)范》、GB/T 31032―2014《鋼制管道焊接及驗(yàn)收》、SY/T 6150―2017《鋼制管道封堵技術(shù)規(guī)范 第1部分 塞式、筒式封堵》等。

圖 1 管道不停輸施工工藝示意圖

圖 2 管道不停輸施工流程圖

2  施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

2.1  作業(yè)前控制要點(diǎn)

（1）現(xiàn)場(chǎng)踏勘。施工前對(duì)開孔封堵作業(yè)段的管道走向、埋深、高差、作業(yè)距離進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查。確認(rèn)管道直焊縫位置不得位于管道正上方，以免影響開孔作業(yè)。充分測(cè)量管道傾斜角度以便帶角度開孔封堵作業(yè)的數(shù)據(jù)測(cè)量計(jì)算以及操作控制。留足作業(yè)距離尤其是大口徑管道施工時(shí)夾板閥的安裝距離，避免與管道成角度安裝使管道承受較大扭力。

（2）作業(yè)坑驗(yàn)收。按照GB/T 28055―2011要求，動(dòng)火坑與封堵坑之間需設(shè)置隔墻（圖 3），保證動(dòng)火作業(yè)在相對(duì)獨(dú)立的空間內(nèi)進(jìn)行。

圖 3 不停輸施工作業(yè)坑示意圖

（3）設(shè)備檢查。要求所有閥門、連接器進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)檢查其密封性，如夾板閥是管內(nèi)介質(zhì)與外部環(huán)境隔斷的唯一閥門，其密封效果將直接影響作業(yè)安全。組裝開孔機(jī)時(shí)注意檢查開孔中心鉆U型卡環(huán)的完整與靈活性，保證在開孔過(guò)程切掉的鞍形板順利取出，防止掉入管道引發(fā)開孔事故。檢查氮?dú)馄拷M、壓力元件，保證作業(yè)過(guò)程嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，避免壓力監(jiān)控不到位、置換不徹底而影響作業(yè)安全。

2.2  作業(yè)過(guò)程控制要點(diǎn)

（1）三通焊接。嚴(yán)格按照GB/T 28055―2011要求定位三通安裝間距，測(cè)量三通環(huán)焊縫位置的管道實(shí)際壁厚，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)給出的許焊壓力計(jì)算公式再次計(jì)算確認(rèn)焊接位置。焊接前必須進(jìn)行焊接工藝交底，焊接過(guò)程嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，落實(shí)預(yù)熱、多排多道、單層焊接厚度、回火/退火焊道等要求，保證焊接質(zhì)量，預(yù)防焊接裂紋，減少應(yīng)力集中。直焊縫焊接應(yīng)加墊鐵以保護(hù)管道不與電弧直接接觸；兩端加引護(hù)板并在焊接完成后切除，避免在三通本體上引弧和收弧，有利于減少缺陷產(chǎn)生。環(huán)焊縫焊接時(shí)嚴(yán)格按照SY/T 6150―2017和焊接工藝要求控制角焊縫的焊角尺寸（圖 4），既要保證焊縫強(qiáng)度，同時(shí)還要盡量降低焊縫位置的應(yīng)力集中。

圖 4 環(huán)向角焊縫焊角尺寸圖

三通焊接除按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行分層檢測(cè)和24小時(shí)延遲檢測(cè)外，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行48小時(shí)后的延遲裂紋檢測(cè)。三通焊接完成后，整個(gè)開孔封堵過(guò)程中每個(gè)三通均需接地。

（2）開孔作業(yè)。檢查中心鉆、筒刀安裝位置是否與管道中線垂直，測(cè)量和計(jì)算尺寸并記錄。開孔聯(lián)箱拆裝前檢查氮?dú)庵脫Q和均壓，開孔過(guò)程中通過(guò)設(shè)備操作規(guī)程和切削聲音綜合判斷轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量是否匹配，以保證開孔質(zhì)量。開孔結(jié)束后第一時(shí)間檢查鞍形板是否取出，進(jìn)而檢查中心鉆、筒刀的磨損情況和鞍形板切割面的平整情況，以推斷開孔過(guò)程是否平穩(wěn)和管道切割面情況，掌握對(duì)下一步封堵作業(yè)中封堵皮碗或隔離囊的影響程度。

（3）旁通建立。按照SY/T 6150―1995要求，需要設(shè)計(jì)的旁通管線必須由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)文件歸檔，保證合規(guī)性。旁通管線的所有焊口均需進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，不得以臨時(shí)管線為由進(jìn)行抽檢。無(wú)損檢測(cè)合格后進(jìn)行管道試壓前對(duì)旁通管道的支撐固定進(jìn)行檢查，防止震動(dòng)過(guò)大。旁通管道氮?dú)庵脫Q達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)入下一工序。

（4）封堵作業(yè)。封堵期間管道運(yùn)行壓力變化對(duì)封堵效果產(chǎn)生影響。打開平衡孔檢查壓力回升情況以確定封堵是否成功，此環(huán)節(jié)需施工各方共同見證。確定封堵成功后平衡孔應(yīng)處于敞開狀態(tài)，保證封堵頭與隔離囊之間不憋壓。需要注意的是，封堵皮碗隨著封堵時(shí)間的持續(xù)，效果會(huì)有明顯減弱趨勢(shì)，因此封堵完成后應(yīng)盡快完成動(dòng)火連頭作業(yè)。

（5）動(dòng)火連頭作業(yè)。斷管作業(yè)前，對(duì)管段進(jìn)行氮?dú)庵脫Q、放空，斷管過(guò)程中應(yīng)持續(xù)注氮保護(hù)，防止天然氣置換不徹底帶來(lái)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。第一道口應(yīng)采用機(jī)械斷管的方式進(jìn)行，斷管作業(yè)時(shí)操作人員站位要正確，防止被管道斷開時(shí)瞬間的應(yīng)力釋放造成傷害。新管段或管件在現(xiàn)場(chǎng)安裝前需進(jìn)行試壓。連頭管道組對(duì)焊接時(shí)嚴(yán)格按照既定的焊接工藝進(jìn)行作業(yè)，保證組對(duì)無(wú)應(yīng)力、焊前有預(yù)熱、過(guò)程不中斷以及焊后100%射線和超聲檢測(cè)，必要時(shí)進(jìn)行24小時(shí)后的延遲檢測(cè)。

（6）下塞柄與安裝盲板。將開孔時(shí)取下的鞍形板經(jīng)過(guò)修邊以后與塞柄焊接，回裝至管道上，以保證后期管道內(nèi)檢測(cè)時(shí)順利通球。下塞柄時(shí)要確保壓力穩(wěn)定，以防壓力不穩(wěn)可能會(huì)造成塞柄錯(cuò)位無(wú)法有效鎖緊，達(dá)不到密封效果。塞柄鎖緊后拆除聯(lián)箱，需施工各方對(duì)密封效果進(jìn)行確認(rèn)后，再安裝盲法蘭，安裝完畢后需再次進(jìn)行檢漏。

2.3  作業(yè)恢復(fù)注意事項(xiàng)

（1）檢查驗(yàn)證管道和三通、短接等異形件的防腐質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）主管道恢復(fù)正常運(yùn)行拆除旁通管線時(shí)須嚴(yán)格管控涉及到的吊裝、動(dòng)火作業(yè)，避免損壞運(yùn)行管道。

（3）作業(yè)坑回填前，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況設(shè)置管道支撐位置，需充分考慮地層沉降對(duì)管道的影響。

（4）準(zhǔn)確設(shè)定管道標(biāo)示樁，為后期巡檢和內(nèi)檢測(cè)等提供位置依據(jù)。

3  管道運(yùn)營(yíng)單位需關(guān)注的事項(xiàng)

（1）施工記錄。施工過(guò)程記錄、位置記錄等信息移交接收時(shí)務(wù)必完整并存檔備查，作為管道完整性管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料為管道檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)齊提供參考依據(jù)。

（2）密封和防腐檢查。一處管道遷改至少有6個(gè)三通留在主管道上參與運(yùn)行，且均為機(jī)械密封，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和安裝之前需對(duì)塞柄密封圈、三通卡環(huán)、法蘭結(jié)合面等密封部位進(jìn)行嚴(yán)格檢查，避免恢復(fù)生產(chǎn)后發(fā)生天然氣滲漏。同時(shí)對(duì)三通等易發(fā)生腐蝕位置，設(shè)計(jì)審查時(shí)應(yīng)關(guān)注防腐方式，施工恢復(fù)時(shí)嚴(yán)把防腐質(zhì)量。

（3）施工段監(jiān)控。開孔封堵管段是應(yīng)力比較集中的區(qū)域，在管道運(yùn)行期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控。處于自然災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域施工管段，恢復(fù)時(shí)應(yīng)采取必要的管道保護(hù)措施。同時(shí)關(guān)注因道路、樓房建設(shè)導(dǎo)致地下管道長(zhǎng)期不均衡受力而出現(xiàn)管道屈曲變形問(wèn)題。

（4）關(guān)注重點(diǎn)位置。檢查管道開孔處鞍形板安裝位置，避免管道內(nèi)檢測(cè)通球時(shí)出現(xiàn)卡球問(wèn)題。

（5）三通再利用。目前，國(guó)內(nèi)外暫無(wú)開孔封堵設(shè)備及配套材料的統(tǒng)一制造標(biāo)準(zhǔn)，各品牌制造的設(shè)備、三通、塞柄等互不通用，如果要再利用留在管道上的三通，應(yīng)提前做好必要的應(yīng)對(duì)措施。

（6）監(jiān)測(cè)驗(yàn)證。管道不停輸開孔封堵作業(yè)期間，管道局部不均衡受力是否對(duì)管道強(qiáng)度產(chǎn)生影響，需通過(guò)具體的試驗(yàn)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

4  結(jié)語(yǔ)

在役管道不停輸施工項(xiàng)目的質(zhì)量控制，貫穿于項(xiàng)目的全過(guò)程，需要施工單位的周密部署，每一個(gè)工序都應(yīng)作為關(guān)鍵工序進(jìn)行管控，同時(shí)也需要管道運(yùn)營(yíng)單位的持續(xù)監(jiān)測(cè)，定期開挖檢查，確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行。 

作者簡(jiǎn)介：邊遠(yuǎn)，1986年生，本科，中級(jí)工程師，主要從事工程建設(shè)和天然氣管道設(shè)施維搶修管理工作。聯(lián)系方式：0594-5687855，1064845737qq.com。

通訊作者：李寶，1988年生，機(jī)械工程師/中級(jí)注冊(cè)安全工程師，現(xiàn)主要從事油氣管道維搶修和工程技術(shù)工作。聯(lián)系方式：18030321579，785504985@qq.com。