楊 林

（中國石油西南油氣田川東北作業(yè)公司，四川成都404100）

一般情況下，管線發(fā)生砂眼、裂縫泄漏后，在組織消漏過程中，為保證消漏檢修作業(yè)的安全實(shí)施，通常情況下，會(huì)采取關(guān)閉管線前后切斷閥門，打開管線導(dǎo)淋進(jìn)行排放泄壓后，再進(jìn)行動(dòng)火補(bǔ)焊或其它方式進(jìn)行消漏。但是，由于大型化工裝置生產(chǎn)連續(xù)性的特點(diǎn)，有的工藝管線無法在線交出，否則會(huì)引起裝置單元局部或整體停車，給生產(chǎn)經(jīng)營帶來很大的損失。近年來，隨著帶壓堵漏技術(shù)的不斷發(fā)展，在高溫、高壓管線消漏作業(yè)中，經(jīng)常采用不停車帶壓堵漏技術(shù)進(jìn)行檢修作業(yè)。高溫、高壓管線的帶壓堵漏工作具有很大的危險(xiǎn)性，因此，從事帶壓堵漏的作業(yè)人員應(yīng)取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》方可持證上崗作業(yè)，還需要根據(jù)實(shí)際工況和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境制定合適的工藝方案［1～3]。

1 夾套管法蘭卡具堵漏原理

利用夾套管法蘭卡具包容泄漏部位，建立卸壓通道，形成密封空腔容納密封劑，通過高壓注射槍注入密封劑實(shí)現(xiàn)密封比壓，終止卡具與泄漏管道連接面泄漏，并在連接面進(jìn)行密封焊，最后切斷卸壓通道，建立新的密封結(jié)構(gòu)［4]。

2 管線堵漏實(shí)例

2.1 管線泄漏情況

某公司水汽車間，操作人員在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)鍋爐給水加熱器4117E1出口管線在FI-1022 個(gè)流量孔板間發(fā)生泄漏。拆完保溫發(fā)現(xiàn)管線上砂眼泄漏，從管壁側(cè)面偏下位置向下噴出汽水混合物，長(zhǎng)度達(dá)到1 m 多。如要將管線交出處理，則鍋爐系統(tǒng)必須停運(yùn)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，決定采取不停車的帶壓堵漏方案進(jìn)行處理，見圖1。

圖1 管線泄漏情況

管線外徑為219 mm，內(nèi)部壓力12.5 MPa，介質(zhì)為溫度180 ℃的鍋爐水。由于泄漏量不斷擴(kuò)大，一般的卡具堵漏方案，難以實(shí)施，且泄漏部位處在兩個(gè)導(dǎo)壓管之間偏下位置，現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，處在高空位置，施工難度大，高溫高壓水、汽給測(cè)量卡具、安裝卡具帶來很大困難，遂決定采用夾套管引流焊接堵漏方案，見圖2。

圖2 管線泄漏點(diǎn)位置

2.2 夾套管法蘭卡具制作

（1）夾套管法蘭卡具設(shè)計(jì)

根據(jù)泄漏管線管徑和漏點(diǎn)大小設(shè)計(jì)夾套管，考慮介質(zhì)溫度、壓力等級(jí)較高，注膠壓力就很高。砂眼附近管壁可能存在腐蝕減薄，夾套管設(shè)計(jì)不但要具有足夠的強(qiáng)度、剛性，還要盡量做大一點(diǎn)，使其能夠在泄漏砂眼較遠(yuǎn)處進(jìn)行焊接作業(yè)。焊接法蘭選用高壓力等級(jí)法蘭，并與法蘭連接閥進(jìn)行配對(duì)。夾套管法蘭卡具結(jié)構(gòu)示意見圖3［5，6]。

圖3 夾套管結(jié)構(gòu)

（2）夾套管材質(zhì)選擇

經(jīng)查泄漏管線材質(zhì)為20#碳鋼，因此，制作的引流夾套管選用相同材質(zhì)，既能保證管線強(qiáng)度、剛度，同種金屬材質(zhì)又具有良好的可焊性。

（3）夾套管設(shè)計(jì)長(zhǎng)度

夾套管設(shè)計(jì)太長(zhǎng)會(huì)增加整個(gè)夾套管法蘭卡具的長(zhǎng)度和重量，由于堵漏作業(yè)空間狹小會(huì)增加施工作業(yè)難度；太短則會(huì)使焊接點(diǎn)周圍水汽較多，影響焊接施工作業(yè)，而且高壓條件下，泄漏介質(zhì)在引流管內(nèi)流速很高，會(huì)在夾套管馬鞍口與泄漏管組對(duì)處產(chǎn)生負(fù)壓，對(duì)焊接作業(yè)帶來不利影響［7]。經(jīng)綜合考慮，夾套管引流管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為150 mm，外管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為100 mm。

（4）高壓法蘭

法蘭選用國標(biāo)帶頸對(duì)焊法蘭，材質(zhì)20#碳鋼，公稱直徑DN80，壓力等級(jí)1500 LB。用于與引流通道的切斷閥法蘭組對(duì)連接。

（5）密封墊片

在進(jìn)行分組描述性統(tǒng)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)國有企業(yè)（均值15.38）收到政府補(bǔ)助高于非國有企業(yè) （均值14.99），且通過t檢驗(yàn) （t值-10.27），這也說明國有企業(yè)由于其承擔(dān)了更多社會(huì)職能而收到了更多的政府補(bǔ)助和預(yù)算軟約束現(xiàn)象的存在。此外，陷入財(cái)務(wù)困境后國有企業(yè) （均值14.81）比民營企業(yè) （均值14.53）收到了更多政府補(bǔ)助，說明在幫助企業(yè)脫離財(cái)務(wù)困境時(shí)，政府會(huì)優(yōu)先考慮國有企業(yè)。

選用帶內(nèi)外環(huán)金屬石墨纏繞墊片，規(guī)格為DN80，1500 LB。用于夾套管法蘭面與切斷閥法蘭面的密封。

（6）切斷閥門

選用經(jīng)過打壓合格的碳鋼閘閥，規(guī)格為DN80，1500 LB。用于切斷引流通道，阻止泄漏。

（7）連接螺栓

選用35CrMo 材質(zhì)，規(guī)格為M27×3×200 mm。用于夾套管法蘭面與切斷閥法蘭面連接緊固，形成密封比壓，保證法蘭面的密封。

（8）夾套管制作

夾套管外管選用D114×10 mm 無縫鋼管，內(nèi)管選用D89×9 mm 無縫鋼管進(jìn)行引流。用砂輪機(jī)將夾套管馬鞍口打磨好，與管徑219 mm 泄漏管線圓弧面組對(duì)，間隙控制在0.5 mm 以內(nèi)并越小越好。打磨外管焊接坡口，將DN80，1500 LB 對(duì)焊法蘭與夾套管內(nèi)管平面端組對(duì)焊接，將外管和內(nèi)管焊接組對(duì)成一體。

（9）夾套管注膠孔制作

2.3 實(shí)施帶壓堵漏作業(yè)

（1）夾套管與泄漏部位焊接

制作完成的夾套管法蘭卡具運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)安裝，將馬鞍口對(duì)準(zhǔn)泄漏部位，電焊將夾套管馬鞍口與泄漏管線輕輕點(diǎn)焊，稍為固定后，調(diào)整馬鞍口與泄漏管線圓弧面間隙一致。然后對(duì)角點(diǎn)焊固定，調(diào)整點(diǎn)焊方位，盡可能多焊焊肉使夾套管法蘭卡具與泄漏管線連接緊密。隨著泄漏管線與夾套管馬鞍口周圍間隙的減小，受高壓汽液流的噴射作用，產(chǎn)生負(fù)壓將焊接熔池抽走，焊接越來越困難。此時(shí)，在保證夾套管法蘭卡具與泄漏管線連接強(qiáng)度達(dá)到一定要求后，可以停止焊接作業(yè)，開始通過注膠螺母進(jìn)行注膠堵漏［9]。

（2）夾套管注膠封堵

密封劑選用巨力16#堵漏膠，注膠壓力按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即：

注膠壓力=介質(zhì)壓力×2+沿程阻力

通過計(jì)算，確定注膠壓力為30 MPa。開啟注膠閥，高壓注射槍開始往夾套空腔內(nèi)注膠，堵漏膠進(jìn)入夾套管并在引流管馬鞍口與泄漏管線圓弧面間隙內(nèi)固化，達(dá)到一定的密封比壓后起到密封作用。此時(shí)，由于夾套管馬鞍口與泄漏管線圓弧面間隙無泄漏，可正常進(jìn)行密封焊接，焊接完成后關(guān)閉注膠閥［10～12]。

（3）安裝閘閥

當(dāng)馬鞍口夾套管與泄漏管線焊接完成后，安裝處于開啟狀態(tài)下的切斷閘閥。安裝完成后，關(guān)閉閥門，介質(zhì)不再外漏，堵漏成功。見圖4。

圖4 堵漏完成示意

3 注意事項(xiàng)

（1）從事帶壓堵漏作業(yè)人員應(yīng)取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》方可持證上崗作業(yè)。

（2）帶壓密封作業(yè)前，生產(chǎn)單位應(yīng)對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行安全教育和技術(shù)交底。內(nèi)容包括：泄漏介質(zhì)壓力、溫度及危險(xiǎn)特性；泄漏設(shè)備的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)；泄漏點(diǎn)周圍環(huán)境存在的危險(xiǎn)源情況；施工現(xiàn)場(chǎng)的安全通道、安全注意事項(xiàng)和必備的安全防護(hù)措施及相關(guān)安全管理制度。

（3）承受注劑壓力和泄漏介質(zhì)壓力的夾具所用金屬材料和厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度條件，使用中不應(yīng)出現(xiàn)斷裂和塑性變形。

（4）夾具連接螺栓性能等級(jí)宜選用不低于8.8級(jí)的雙頭螺栓。

（5）注劑方法：遠(yuǎn)離主泄漏點(diǎn)開始注入，實(shí)施多點(diǎn)注入、順序注入，嚴(yán)格控制注劑壓力?？刂谱┧俣扰c固化時(shí)間的協(xié)調(diào)，防止密封劑從間隙被擠出和避免將密封劑注入到介質(zhì)系統(tǒng)中。

4 結(jié)束語

堵漏完成后，連續(xù)運(yùn)行至裝置停工檢修割除夾套管，中間沒有再次發(fā)生泄漏。消除了影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行的隱患，保證了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，安裝夾套管法蘭卡具帶壓堵漏工作具有很大的危險(xiǎn)性，與安全生產(chǎn)是相矛盾的，只能適用于為保證正常生產(chǎn)而采取的臨時(shí)措施，不能長(zhǎng)期和經(jīng)常性采用。