盘式封堵在油气管道维抢修作业中的常见故障分析和应对策略论文_周顺荣,唐磊,汪嘉伟,杨利岗,李剑

中国石油西南管道公司昆明维抢修分公司 云南曲靖 650000

摘要:随着我国油气资源需求量的日益剧增,管道运营里程不断增加。管道运行中受多方面因素影响,管道维抢修任务量不断加重。盘式封堵是管道维抢修作业中的一项关键技术,发挥着重要作用,但在实际应用中仍可能出现多种故障。本文通过对盘式封堵作业过程中常见故障进行分析总结,提出恰当的应对策略,保证盘式封堵在管道维抢修作业中的效率全面增强。

关键词:开孔;封堵;油气管道;故障;管道维抢修

当今的中国已是世界第二大经济体,油气资源作为承载经济发展的重要基础,供应压力也在不断增加。管道输送作为油气输送系统中的重要方式,安全、平稳运行至关重要。在管道实际运行中,由于管道腐蚀、环境因素及其他外力因素的影响,管道维修、改造任务量不断增加。

盘式封堵是油气管道维修、改造中封堵管道内介质的一种重要方法,具有密封可靠、适用压力范围大、适应性强等特点,可在管道无介质外泄的状态下完成对某一段管道介质的隔离,是配合完成管道维修、改造的一项关键技术。盘式封堵在天然气、成品油和原油管道维修、改造及管道应急抢险中已得到广泛应用,在保障管道安全运行、保障油气资源平稳供应中发挥着重要作用。但在施工作业中,在客观或主观因素影响下,任然可能出现各类故障,需要在作业过程中进一步规范操作,防止施工事故发生。

1盘式封堵作业中的常用设备

(1)对开三通。对开三通焊接于管道上,用于管道开孔、封堵作业中连接管道和夹板阀,可分为封堵三通、旁通三通和下囊三通3类。其法兰部位设有塞柄和卡环机构,用于作业结束后密封三通法兰出口。

(2)夹板阀。夹板阀安装在焊接完成的三通上,是连接联箱的专用阀门。按动力方式可分为手动夹板阀和液压夹板阀两类。用于设备拆卸过程中密闭管道介质。

(3)联箱。联箱可分为开孔联箱和封堵联箱,开孔联箱是用于密闭连接开孔机和夹板阀的设备,可容纳开孔刀具和塞柄;封堵联箱用于连接封堵器和夹板阀,可容纳封堵头。

(4)开孔机。开孔机可利用专用刀具,以机械切削方式在管道介质无外泄的状态下在管道上切割出圆形孔并取出切割下的鞍形板。

(5)封堵器。封堵器由封堵缸、封堵头和封堵皮碗等部件组成。用于将封堵密封装置从管道开孔处送入管内指定位置,以阻止管道内介质流动并密封管道。

2盘式封堵技术原理和工艺流程

2.1盘式封堵技术原理

盘式封堵作业通过在待更换、维检修的管道或阀门两侧,焊接封堵三通、压力平衡短节和下囊三通(不停输封堵作业需加设旁通三通和旁通管线),利用夹板阀连接三通和开孔、封堵设备。开孔机主轴上组装有中心钻和筒刀,中心钻带有U形卡环,在开孔时起定位、导向和取出鞍形板的作用;筒刀带有多个刀齿,是开孔时的专用刀具。组装完成的开孔设备可在管道运行中对管道进行机械切削,最终在管道上加工出一个圆形孔并取出切割下的鞍形板;封堵器主轴上组装了装有皮碗的封堵头总承,利用液压动力将封堵头总承通过管道上切割出的圆形孔送入管道内部指定位置,通过管道内壁对皮碗密封面的压缩来阻断管道内介质的流动并实现密封。

开孔、封堵作业过程中使用夹板阀配合开孔机和封堵器的拆装。封堵作业完成后,抽排封堵段内介质并进行氮气置换,而后通过下囊三通处处隔离囊送入管内并充入氮气以阻断油气,从而实现对一段管道的隔离,以配合管道或阀门的更换和维检修作业。

2.2盘式封堵工艺流程(图1)

3盘式封堵作业过程中的常见故障分析和应对策略

3.1试压过程中的常见故障分析和应对策略

开孔设备组装完成后整体吊装至夹板阀上,对称均匀紧固连接螺栓后,对三通、夹板阀和开孔机进行压力试验。试验压力为管线运行压力且最高不超过管道运行压力的1.1倍。试压可分为整体试压和夹板阀试压两部分。

3.1.1整体试压过程中的常见故障分析和应对策略

整体试压主要检验整套开孔装置的密封性能,以防止开孔过程中管道介质泄漏。

(1)三通卡环位置泄漏

三通卡环处泄漏主要由于卡环机构的O型密封圈、密封垫损坏或安装问题引起。

图1

应对策略:在三通安装前拆卸卡环机构,检查O型密封圈和密封垫有无老化、裂纹和变形等情况。如果在试压过程中发现泄漏则应立即泄压,检查卡环机构安装情况;若无安装问题,则需拆除开孔设备,拆卸卡环机构检查O型圈、密封垫是否在安装过程中造成损坏。

(2)法兰连接处泄漏

在高压盘式封堵作业中,三通与夹板阀、夹板阀与联箱的连接处通常使用金属缠绕垫配合钢制水纹面进行密封,其密封原理是通过钢制水纹面对金属缠绕垫石墨密封面施加压紧应力使其产生塑性变形而实现密封,因此金属缠绕垫不能重复使用。法兰连接处泄漏主要由于紧固连接螺栓时,未对称均匀拧紧造成金属缠绕垫未均匀压缩而引起泄漏;同时,使用的金属缠绕垫变形、密封面老化或设备水纹面损伤也会造成密封不严。

应对策略:金属缠绕垫不重复使用,使用前应仔细检查外观有无变形,检查密封面有无伤痕和老化;在连接螺栓紧固过程中,应对螺栓编号标记,使用力矩扳手对称均匀紧固;在三通、夹板阀和联箱的存放、运输和装卸过程中,应加强对水纹面的保护,若水纹面损伤轻微,可使用锉刀等工具修理,若损伤严重,则必须返厂重新加工。

(3)开孔机内漏

开孔机主轴密封失效或主轴密封挡圈松动会引起试压介质沿其主轴方向泄漏,内漏不仅会造成试压时无法稳压,更严重的是泄漏介质会引起开孔机主轴和内部零部件的腐蚀而影响设备性能。

应对策略:开孔机在日常存放和使用后,应严格按照设备维护保养规程进行维护保养,及时更换失效的密封件,更换完成后应对设备进行压力试验检验密封性能。在开孔设备组装过程中,应使用专用套筒扳手,检查主轴密封挡圈的安装情况;密封挡圈应拧紧适度,过度拧紧会影响开孔主轴运动性能,而过松则可能引起试压泄漏。

3.1.2夹板阀试压过程中的常见故障分析和应对策略

夹板阀试压主要为了检验闸板和内旁通的密封性能,以确保在开孔机和封堵器拆卸过程中,夹板阀能有效隔离管道介质。

(1)夹板阀闸板密封面泄漏

闸板处的密封由闸板和O型密封圈配合完成,其泄漏主要由于O型圈老化开裂、闸板与O型圈的配合面损伤或密封面存在杂质等因素引起。

应对策略:夹板阀安装前应打开阀门检查上下O型密封圈是否完好、闸板密封面有无伤痕;同时使用风枪吹扫夹板阀内腔,确保内部无铁屑等杂质。使用后的夹板阀应及时按照维护保养规程进行维护保养,防止O型圈腐蚀老化和夹板阀内部锈蚀而影响设备性能。

(2)夹板阀内旁通泄漏

夹板阀内旁通的密封是由锥形密封面配合密封垫完成,其泄漏多由于锥形密封面损坏、密封垫失效或密封面存在杂质等因素引起。

应对策略:夹板阀试压过程中,应确保内旁通处于关闭状态。夹板阀内旁通属于内部零部件,其设备出厂时经压力试验,不建议经常性拆卸。若试压过程中发现内旁通泄漏,可在泄压后拆除夹板阀内旁通导流装置,检查锥形密封面和密封垫性能,清理密封面和导流通道内的杂质和油污,重新组装后再次进行压力试验。

3.2开孔作业过程中的常见故障分析和应对策略

试压结束后即可进行管道开孔作业,开孔过程中应随时关注液压站和开孔机的运转情况,准确把握空行程、筒刀切削尺寸、掉板尺寸和总行程等关键位置;严密监视各结合面和阀门连接处的密封情况。

3.2.1开孔刀具无法到达计算尺寸

(1)设备组装时同轴度公差控制不足或尺寸计算错误

在开孔设备组装过程中,开孔联箱与开孔机主轴、开孔刀具与开孔联箱内孔、开孔联箱与夹板阀、夹板阀与三通的同轴度偏差较大,均会影响开孔刀具的正常行进;同时,若尺寸计算错误,将会误导实际操作。

应对策略:

a:夹板阀与三通连接时应对称均匀紧固螺栓,安装完成后测量三通内孔与夹板阀内孔的同轴度,同轴度公差应控制在φ1mm以内。

b:连接开孔机与开孔联箱时,尽量选择在平整、坚硬地面竖直安装;紧固连接螺栓时对称均匀紧固,以确保开孔联箱与开孔机主轴同轴。

c:筒刀组装完成后须测量筒刀与开孔联箱内孔的同轴度,同轴度公差应控制在φ1mm以内。

d:开孔设备整体吊装至夹板阀时,应保证联箱与夹板阀的凹凸台均匀配合并对螺栓编号标记后对称均匀拧紧。

e:设备组装过程中,应有两人分别测量各组数据并计算尺寸,测量、计算完成后再相互核对,避免相关数据错误造成误操作。

(2)夹板阀未完全打开或三通卡环未完全收回

开孔作业过程中,封堵孔开孔所用筒刀直径虽小于夹板阀内孔和三通内孔直径,但差值较小。若夹板阀未完全打开或三通卡环未完全收回,均会影响筒刀通行。

应对策略:三通卡环和夹板阀的开关应在明显位置标注开关方向和开关圈数或行程,操作时严格按照标记方向和圈数或行程进行操作。在开孔设备吊装至夹板阀上之前,应确认夹板阀和三通卡环的开关情况后再安装。

(3)防胀圈安装位置不当

当开孔直径大于等于DN500时应在管道上焊接防胀圈,防止切割下的鞍形板变形。选择防胀圈时其规格应与作业管线和开孔直径相匹配。防胀圈选用规格不当或安装位置错误,可能导致筒刀或中心钻接触防胀圈而造成开孔刀具无法到达空行程。

应对策略:在确保防胀圈规格匹配前提下,焊接防胀圈前应精确测量防胀圈与三通内腔的圆周尺寸,保证防胀圈与三通内孔同心。

3.2.2中心钻掉落

中心钻安装不牢固、防松措施不到位是其掉落的主要原因,中心钻掉落将造成“掉板”事故,掉落的中心钻或鞍形板打捞难度较大,且会严重影响施工进度。

应对策略:

a:中心钻防松尼龙棒每次开孔前都应重新更换;若中心钻不带防松尼龙棒,可在连接螺纹位置缠绕细麻防松。

b:在中心钻连接螺纹和刀具结合器中心加工螺栓孔,利用螺栓连接中心钻和刀具结合器,防止中心钻掉落。但此方法会在一定程度上影响中心钻螺纹部分机械性能,存在一定使用风险。

3.2.3中心钻断裂

中心钻钻尖穿透管壁前,中心钻切削出的铁屑经导屑槽导出至管道外表面。若导屑槽长度小于管道壁厚或深度不足导致切削出的铁屑未能及时排除,将严重影响中心钻正常运转,可能导致中心钻断裂。

应对策略:根据管线规格选择合适的中心钻,安装前检查中心钻尖是否完好,并根据管道壁厚测量导屑槽是否满足作业需求。若导屑槽长度或深度不足可在不影响中心钻强度前提下适当打磨导屑槽。未避免资源浪费,建议使用可更换钻尖的中心钻。

3.2.4筒刀切削时卡刀

(1)三通安装位置不当

三通是承载整套开孔、封堵设备的基础。若三通安装位置不当导致中心钻切割焊道,则会造成中心钻定位不正,进而造成筒刀开孔时偏斜引起卡刀;同时,焊缝和焊接时被焊接高温加热造成组织和性能改变的热影响区硬度高于母材,若筒刀切割焊道和热影响区也会引起卡刀。

应对策略:开孔部位应避开管道焊缝,筒刀和中心钻不应切割焊缝;如果开孔位置与管线对接焊缝重合,则应加长作业坑重新选择三通安装位置。

(2)筒刀刀齿损坏

筒刀切削过程中,由于管材材质、筒刀切削性能及管道应力等多方面因素影响,均可能造成刀齿损坏。若刀齿损坏后掉落在切削槽内,则极有可能损坏其它刀齿,当损坏刀齿过多时,将严重影响筒刀切削性能而引起卡刀。同时,开孔时管道和设备的振动也会影响筒刀的正常切削。

应对策略:开孔时应选用刀齿完好的筒刀进行开孔作业,当筒刀有一组刀齿损坏严重时不应再使用。开孔设备下方应设置有效支撑,防止开孔过程中开孔设备和管道振动过大影响筒刀切削;若作业坑内管道长距离悬空,则应设置多点支撑。开孔过程中若频繁出现卡刀且卡刀时开孔机振动强烈,则应考虑刀齿损坏严重,建议拆卸开孔设备检查刀齿情况。

(3)鞍形板变形

管道施工时的组对和运行中地质环境的变化均可能造成管道应力变化,若开孔位置管道应力较大,切割出的鞍形板可能因为应力释放产生较大变形量而导致卡刀。

应对策略:开孔位置应选择在直管段上,当开孔直径大于DN500时,必须在管道开孔处焊接配套的防胀圈。

3.2.5鞍形板掉落

开孔过程中筒刀切割下的鞍形板依靠中心钻U型卡环取出,若中心钻长度不足、U型卡环转动不灵活或者U型卡环在使用中断裂,将直接造成鞍形板掉落。

应对策略:选择中心钻时,钻长不得小于筒刀深度并确保U型卡环灵活且无损伤;同时准确计算掉板弦高,鞍形板掉落时应至少能被中心钻第二道U型卡环挂住,谨防掉板事故发生。

3.3封堵作业过程中的常见故障分析和应对策略

3.3.1封堵头无法到达计算尺寸

(1)夹板阀未全开或尺寸计算错误

开孔作业结束后,需关闭夹板阀阻断管道介质,排空夹板阀上部介质后拆除开孔设备。在封堵器安装至夹板阀上后,利用平衡系统平衡夹板阀上下压力,打开夹板阀。若夹板阀未完全打开,封堵头行进过程中可能接触夹板阀闸板而导致运动受阻。同时,若尺寸计算错误,将会误导实际操作。

应对策略:在确保夹板阀上下压力平衡后,应严格按照标记的开关方向和圈数或行程进行操作。设备组装过程中,应有两人分别测量各组数据并计算尺寸,测量、计算完成后再相互核对,避免相关数据错误造成误操作。

(2)平衡管路未开启

封堵过程中,当封堵皮碗接触管线至最终与管道垂直的过程中,管道内的介质将逐渐被分隔开。若平衡管路未开启,皮碗两侧介质无法流通,则封堵侧介质静压会阻碍封堵头的前进而造成封堵头无法送至指定位置。

应对策略:封堵过程中确保管道内压力稳定,平衡系统始终处于开启状态,待封堵头到位后关闭平衡系统验证封堵效果。

(3)封堵头压板规格不当或安装方向错误

封堵头压板用于固定封堵皮碗,压板前端设有导向轮。在导向轮接触管壁后,封堵器主轴对其施加的力矩促使导向轮向前滚动,从而引导封堵头运动到指定位置。若封堵头压板安装错误,则会导致导向轮接触管壁后无法转动而造成封堵头无法送达指定位置。同时,若封堵头压板直径大于管道内径,将直接导致封堵头在管道内部无法移动。

应对策略:组装封堵头时,应根据管线规格选择尺寸合适的封堵头压板,压板的安装应保证导向轮与封堵联箱平衡系统接口方向一致;安装封堵器至夹板阀时,封堵联箱平衡系统接口应与管道轴向重合并朝向封堵侧。

(4)封堵头角度调整不当

封堵头角度是保证封堵头导向轮接触管壁时能正常转动的关键因素,当导向轮接触管壁后,封堵器主轴所提供力矩分解在管道轴线方向的力矩促使封堵头导向轮转动。若角度过小,当导向轮接触管壁时,封堵器主轴所提供力矩分解在管道轴线方向的力矩不足而导致导向轮无法转动;若角度过大,则封堵头可能在夹板阀和三通内腔处卡住,同时可能导致撤出封堵时封堵头卡在开孔位置管道内壁处而无法取出。

应对策略:组装封堵头时,为保证封堵头能送至指定位置并密封管道,应使用调节螺栓调整封堵头角度,保证封堵头到位后,其活动支架与管道中心形成约20°的角度。

(5)三通安装位置不当

三通是承载整套开孔、封堵设备的基础。三通安装时与管道轴线不垂直,将直接导致封堵器安装后不垂直于管道而影响封堵头的正常行进;三通安装时,未调整与焊道的位置关系,可能导致封堵头导向轮经过焊道,引起导向轮运动受阻而导致封堵头无法送达指定位置。

应对策略:三通安装时,应避免封堵头运动过程中导向轮经过焊道;同时,三通法兰与管道轴线的平行度误差应不大于1mm,三通中轴线与管道轴线间距不应大于1.5mm。

3.3.2封堵皮碗密封不良

(1)皮碗密封位置管道变形严重

皮碗密封依靠管道内壁对皮碗密封面的压缩来实现,若管道变形量较大造成管内壁对皮碗密封面的压缩量不足,则会导致密封泄漏。

应对策略:三通安装前,应准确测量管道椭圆度,确保三通安装位置管道椭圆度控制在管外径的1%以内且不能大于3mm。

(2)皮碗密封面损坏

封堵头运动过程中,开孔处管道切口和封堵头行进过程中皮碗与管道的摩擦都可能对皮碗密封面造成一定程度损伤而影响密封效果。

应对策略:根据皮碗经过开孔处管道切口位置时的角度,在皮碗两侧与管道切口接触位置适当打磨出坡度,可减少对皮碗的损伤;皮碗组装过程中,应对称均匀拧紧紧固螺栓,组装完成后应测量皮碗密封位置的尺寸,建议控制在大于管内径大3mm左右为宜。

(3)管底铁屑或油泥等杂质较多

管道开孔时的切削铁屑不能完全被运行中的介质带走,部分将沉于管底;同时,在管道长期运行过程中,管底会沉积油泥等杂质。当皮碗运行至密封位置时,管底铁屑或油泥会减小皮碗密封面与管内壁的接触面而造成泄漏。

应对策略:为减小管底铁屑和杂质对皮碗密封性能的影响,可在皮碗密封面前端安装清扫装置以清扫管底铁屑和油泥。在封堵操作时,可在封堵到位尺寸前缓慢来回移动皮碗2-3次,清理密封位置铁屑、油泥等杂质,以提高皮碗密封效果。

(4)密封位置焊缝引起泄漏

部分管道内部焊缝不规范,可引起焊缝位置皮碗密封不严导致泄漏。

应对策略:对内部焊缝可能不规范的管道实施盘式封堵时,可选择在焊缝位于管道顶部位置处实施封堵,避免焊道位于管道两侧皮碗易损伤位置和管底油泥、铁屑聚集位置而增大泄漏风险;同时可改进皮碗密封面,如适当增加皮碗密封环数量,以提高密封性能。

3.3.3封堵头无法取出

撤出封堵时,若封堵皮碗两侧存在压力差则可能导致封堵头上提困难。此时不可加压操作,以免导致封堵皮碗唇边翻向封堵侧,造成皮碗严重变形而导致封堵头无法移动。

应对策略:撤出封堵前,在封堵段两侧低点位置开启平衡系统平衡封堵段压力,同时在高点位置排气;待封堵段内气体排尽后打开高点位置平衡系统继续平衡压力。压力平衡过程中应选用量程在管线压力1.5倍左右的压力表读取压力值,待上下游压力一致且无压力波动后,先撤出上游封堵,再撤出下游封堵。

3.4安装塞柄过程中的常见故障分析和应对策略

3.4.1塞柄安装不到位

(1)夹板阀未完全打开或三通卡环未完全收回

封堵作业结束后,关闭夹板阀阻断管道介质,排空夹板阀上部介质后拆除封堵器,并将装有塞柄的开孔机安装至夹板阀上。安装完成后,应使用夹板阀内旁通平衡闸板两侧压力,压力平衡后打开平衡系统,待压力稳定后再打开夹板阀。若夹板阀未完全打开,则可能影响塞柄的正常通行。

应对策略:夹板阀的开关应严格按照标记开关方向和圈数或行程进行操作。下塞柄过程中,若使用伸出三通卡环进行“接柄”操作时,“接柄”后应确保卡环按照标记方向和圈数完全收回。

(2)鞍型板未清边处理或焊接位置错误

开孔时筒刀切割下的鞍形板应焊接至塞柄接管上,随塞柄放回管道开孔处,最大限度恢复管道原状,以防止管道清管时“卡球”。焊接的鞍形板未清边处理或与塞柄不同心,鞍形板可能接触开孔切口处而导致塞柄无法安装到位。

应对策略:切割下的鞍型板应清边,清边后鞍形板外径宜比开孔孔径小20mm左右;焊接的鞍形板应确保与塞柄同心。

(3)平衡系统或塞柄内旁通未打开

下塞柄操作时,当塞柄O型圈接触三通法兰内壁后,塞柄上下介质将逐渐被分离,塞柄上下压力平衡依靠平衡系统和塞柄内旁通实现。若分隔开的介质无法流通,其塞柄下部介质静压或形成的压力差将可能阻碍塞柄的正常行进。

应对策略:组装塞柄时,内旁通开启量一般控制在3~9mm之间,以确保下塞柄操作时内旁通处于开启状态;同时,下塞柄时平衡系统应处于开启状态。塞柄安装完成后关闭平衡系统。

(4)塞柄O型圈安装位置错误

塞柄一般设有两个圆环槽,上部为卡环槽,将利用三通卡环将塞柄固定在指定位置;下部槽用于安装塞柄O型圈,以通过三通内壁对O型圈形成压缩密封来隔离管道介质。如果O型圈安装位置错误将造成卡环无法固定塞柄而导致无法安装到位。

应对策略:塞柄O型圈应平滑安装至O型圈槽内,并涂抹适当黄油润滑。

3.4.2塞柄密封泄露

(1)塞柄内旁通泄露

塞柄组装到开孔机主轴上时,开孔机主轴丝杠推动塞柄结合器内部顶杆使塞柄内旁通处于开启状态。若塞柄结合器顶杆伸出过量或脱离主轴后未收回,则可能造成内旁通复位弹簧失效,引起内旁通无法复位而泄露;同时,内旁通钢球复位过程中,若钢球密封面损伤或密封位置有铁屑等杂物,也可能造成密封不严。

应对策略:塞柄安装前,应清洗塞柄内旁通,检查钢球有无损坏、测试弹簧性能,检查塞柄结合器内部顶杆是否灵活,并向内旁通注入酒精或轻质油检验塞柄内旁通密封性能。组装塞柄时调整塞柄内旁通开启量,控制在合理范围;同时塞柄钢球位置可涂抹适量黄油,防止铁屑等杂物进入内旁通。

(2)塞柄O型圈损坏或掉落

下塞柄时,O型圈接触三通内壁时形成挤压密封。塞柄安装过程中,O型圈规格不当或直接开启平衡系统平衡夹板阀上下压力,都可能导致O型圈掉落;同时,如果联箱、夹板阀、三通内腔存在划痕或毛刺均可能造成O型圈损坏或断裂,最终造成塞柄密封泄漏。

应对策略:组装塞柄时,应确保O型圈平顺装入塞柄O型圈槽内并涂抹黄油,O型圈不能扭曲、憋劲;下塞柄前使用夹板阀内旁通平衡闸板上下侧压力后再开启外部平衡系统。塞柄安装到位后,关闭平衡系统,分离开孔机主轴与塞柄结合器后检验塞柄密封性能。

3.4.3管道扫线时卡球

塞柄安装后,焊接至塞柄接管上的鞍形板将放回开孔位置,其目的是为了最大限度恢复管道原状,防止管道扫线时“卡球”。如果安装塞柄时,鞍形板方向错误则会造成鞍形板部分位置进入管道内壁而导致清管球卡于开孔处。

应对策略:焊接鞍形板时保证其与塞柄同心,组装塞柄时调整鞍形板方向并在联箱上标记鞍形板安装位置;安装开孔机至夹板阀上时,调整安装方向,确保塞柄安装后鞍形板的方向与管道方向一致。

4存在的问题和改进建议

(1)鞍形板掉落

开孔作业过程中,筒刀切割下的鞍形板完全依靠中心钻U型卡环悬挂取出。若U型卡环在进入管道内壁后未打开或在开孔中磨损导致强度减低甚至断裂,将直接造成“掉板”事故。为此,可考虑在U型卡环处安装弹簧装置,确保U型卡环随时处于打开状态;在卡环经过中心钻切割出的孔洞时,依靠管壁对U型卡环的挤压促使连接卡环的弹簧收缩,在保护连接弹簧的同时让卡环顺利通过管壁。待卡环完全进入管道内壁后,弹簧弹性释放促使U型卡环随时处于打开状态,以保证筒刀切割下的鞍形板被挂住而防止其掉入管内。

(2)铁屑及管底油泥对封堵密封性能的影响

开孔过程中筒刀切削时,即使管道处于运行状态,但切割出的铁屑仍有部分会沉积于管底,加之管底油泥等杂质的影响,将严重影响封堵皮碗的密封性能。为此,可考虑在筒刀切削过程中加设铁屑收集、吸附装置回收铁屑;同时,可考虑在封堵皮碗前端加设清扫装置,如在皮碗与封堵头压板之间,加装一块与皮碗密封圈尺寸相同且能承受一定摩擦力的圆形橡胶板,让其在皮碗密封面前端清扫管内壁,尽可能将管道底部皮碗密封位置的铁屑和管道圆周方向的杂质清理干净,增加皮碗密封可靠性。

5结束语

随着盘式封堵设备的不断更新、技术的不断进步,盘式封堵技术现已在管道维抢修作业中得到广泛应用。其不停输封堵可在管道不停止运行的工况下完成对某一管段的更换或维修、改造作业,可作为必须连续输送的管道上实施作业的首选方案;对于可短期停输的管道,停输封堵可配合管道维抢修作业在较短时间内完成管道的维修、改造工作。但在盘式封堵作业过程中,由于设备结构、作业条件及设备操作等多方面因素的影响,均可能会引起各类故障而对施工进度和工程质量造成影响。因此,在施工过程中应细化检查内容,规范操作,加强对作业全流程的监管,全面控制各类故障的发生,以提高作业效率和保证施工质量。

A,U9V

论文作者:周顺荣,唐磊,汪嘉伟,杨利岗,李剑

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

盘式封堵在油气管道维抢修作业中的常见故障分析和应对策略论文_周顺荣,唐磊,汪嘉伟,杨利岗,李剑
下载Doc文档

猜你喜欢