微正壓焊接工藝在大口徑天然氣管道泄漏搶修中的應(yīng)用

聶洋

摘 要：某大口徑天然氣管道泄漏事故搶險(xiǎn)中采用了微正壓焊接工藝。該管道材質(zhì)具有較好的韌性，參考設(shè)計(jì)規(guī)范中開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)的方案，利用庫(kù)存的同規(guī)格型號(hào)、同材質(zhì)管子包住受傷管道。該方案具體做法是：將兩段管子分成外弧長(zhǎng)不等的兩部分，將外弧長(zhǎng)大的兩部分進(jìn)行沖壓擴(kuò)徑和坡口處理。在管道內(nèi)的天然氣放空壓力接近零時(shí)再點(diǎn)燃外泄天然氣。管道內(nèi)凹傷口必須處理合格，以確保以后通球作業(yè)時(shí)不受影響。在原管道的外防腐層處理合格后，用已擴(kuò)徑的兩部分管材對(duì)傷口處進(jìn)行包裹并滿焊。本應(yīng)急搶險(xiǎn)措施共用時(shí)13小時(shí)，比其他可行方案節(jié)約時(shí)間約改為47小時(shí)，減少直接經(jīng)濟(jì)損失約1174萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：大口徑天然氣管道；泄漏；應(yīng)急措施；微正壓焊接工藝

鄂爾多斯盆地大牛地氣田某集氣干線（L360）為φ508×7.1，設(shè)計(jì)壓力為6.3MPa，設(shè)計(jì)輸氣量為15×108m3/d，該干線連接的集氣站共有12座之多。2013年5月因機(jī)械事故導(dǎo)致該埋地管線出現(xiàn)兩個(gè)2.5cm×4cm的泄漏孔洞，幸運(yùn)的是有關(guān)單位人員及時(shí)搶險(xiǎn)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，經(jīng)過(guò)對(duì)比L360鋼和20#鋼的化學(xué)成分，充分了解焊縫的應(yīng)力情況，采用微正壓焊接工藝的修補(bǔ)方案，該大口徑天然氣管道泄漏的重大險(xiǎn)情得以避免且經(jīng)濟(jì)損失也較小。天然氣泄漏，后果是非常嚴(yán)重的，必須嚴(yán)加防范。一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，必須在最短的時(shí)間內(nèi)堵漏。采取何種措施與方法最為有效，時(shí)間最短，效果最好，歷來(lái)都是被關(guān)注的關(guān)鍵課題與技術(shù)。

目前我國(guó)天然氣管道事業(yè)發(fā)展迅猛，管道泄漏防范與處置技術(shù)必然會(huì)愈加重視，以上述搶險(xiǎn)事故為例，探討天然氣管道泄漏實(shí)用的處置方法、破損部位的修補(bǔ)工藝，總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這具有十分重要的作用與意義。

1 管道穿孔和機(jī)械損傷后搶險(xiǎn)的習(xí)慣做法

我國(guó)石油行業(yè)中老的油氣集輸管道一般為10#或20#鋼材，設(shè)計(jì)壓力一般為1.6MPa以下。這些管道在出現(xiàn)穿孔和機(jī)械損傷時(shí)，常采用的處理方法是將主管道停輸并進(jìn)行清管作業(yè)，達(dá)到可以焊接動(dòng)火條件后進(jìn)行打“補(bǔ)丁”焊接處理。示意圖如圖1所示。

管道打“補(bǔ)丁”堵漏示意圖 管道“打卡子”方式堵漏示意圖

圖1 圖2

在難以停輸?shù)那闆r下，采用“打卡子”方式堵漏，示意圖如圖2所示。依靠螺母、螺栓對(duì)橡膠墊的足夠擠壓將漏氣的孔洞密封住。

2 L360φ508管線出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)的應(yīng)急措施

2.1 立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。該天然氣管道瞬間泄漏時(shí)其運(yùn)行壓力5.2MPa，幸運(yùn)的是沒(méi)有形成火花引燃天然氣。有關(guān)單位立即啟動(dòng)了應(yīng)急預(yù)案，疏散施工人員，封鎖交通路口，并在下風(fēng)口500m外拉起警戒線，關(guān)斷漏點(diǎn)上下游管道閥門(mén)，放空管道內(nèi)天然氣，并及時(shí)調(diào)來(lái)了消防車。

2.2 及時(shí)了解管道破損狀況，防止火花形成而引起現(xiàn)場(chǎng)爆炸等次生事故。管線破損部位如何修補(bǔ)才是必須要關(guān)注的關(guān)鍵課題。首先派兩名穿戴好正壓呼吸器的搶險(xiǎn)人員到事故地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察。此處管道埋深約1.6m，推土機(jī)前斗六齒中的兩齒插入管道內(nèi)， 兩齒周圍管壁傷口內(nèi)凹，沒(méi)有開(kāi)裂，這點(diǎn)證明了L360管材較好的抗撕裂性能，如圖3。推土機(jī)撤離時(shí)，為防止在漏點(diǎn)處齒與管壁引起火花，派消防車采用噴淋加以防護(hù)。