邊遠 李寶

中海福建天然氣有限責任公司

摘要：在役管道不停輸施工項目質(zhì)量控制是保障管道安全運行的關(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、作業(yè)恢復幾個(gè)方面詳細分析了施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項，并對不停輸施工管段運營(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(kāi)孔封堵

管道開(kāi)孔封堵技術(shù)在管道不停輸施工中得到廣泛應用，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)對不停輸施工過(guò)程分析，總結施工項目各環(huán)節質(zhì)量控制要點(diǎn)，以保障施工質(zhì)量滿(mǎn)足管道安全運行要求。

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)與設備，先將改造段兩端分別用旁通管線(xiàn)接通輸送介質(zhì)，然后封堵主管線(xiàn)，清空隔離段介質(zhì)，以進(jìn)行主管線(xiàn)施工作業(yè)。待新管段恢復后，解除封堵，切換至新管段正常輸送，最后將旁通管線(xiàn)拆除�，F場(chǎng)管件機械密封、恢復。其施工工藝及施工流程分別如圖 1、圖 2所示。不停輸施工主要執行標準GB/T 28055―2011《鋼制管道帶壓封堵技術(shù)規范》、GB/T 31032―2014《鋼制管道焊接及驗收》、SY/T 6150―2017《鋼制管道封堵技術(shù)規范 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

2.1  作業(yè)前控制要點(diǎn)

（1）現場(chǎng)踏勘。施工前對開(kāi)孔封堵作業(yè)段的管道走向、埋深、高差、作業(yè)距離進(jìn)行現場(chǎng)勘查。確認管道直焊縫位置不得位于管道正上方，以免影響開(kāi)孔作業(yè)。充分測量管道傾斜角度以便帶角度開(kāi)孔封堵作業(yè)的數據測量計算以及操作控制。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)坑驗收。按照GB/T 28055―2011要求，動(dòng)火坑與封堵坑之間需設置隔墻（圖 3），保證動(dòng)火作業(yè)在相對獨立的空間內進(jìn)行。

圖 3 不停輸施工作業(yè)坑示意圖

（3）設備檢查。要求所有閥門(mén)、連接器進(jìn)行嚴密性試驗檢查其密封性，如夾板閥是管內介質(zhì)與外部環(huán)境隔斷的唯一閥門(mén)，其密封效果將直接影響作業(yè)安全。組裝開(kāi)孔機時(shí)注意檢查開(kāi)孔中心鉆U型卡環(huán)的完整與靈活性，保證在開(kāi)孔過(guò)程切掉的鞍形板順利取出，防止掉入管道引發(fā)開(kāi)孔事故。檢查氮氣瓶組、壓力元件，保證作業(yè)過(guò)程嚴格按照操作規程進(jìn)行氮氣置換，避免壓力監控不到位、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。嚴格按照GB/T 28055―2011要求定位三通安裝間距，測量三通環(huán)焊縫位置的管道實(shí)際壁厚，結合標準給出的許焊壓力計算公式再次計算確認焊接位置。焊接前必須進(jìn)行焊接工藝交底，焊接過(guò)程嚴格執行焊接工藝規程，落實(shí)預熱、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，預防焊接裂紋，減少應力集中。直焊縫焊接應加墊鐵以保護管道不與電弧直接接觸；兩端加引護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），既要保證焊縫強度，同時(shí)還要盡量降低焊縫位置的應力集中。

圖 4 環(huán)向角焊縫焊角尺寸圖

三通焊接除按標準要求進(jìn)行分層檢測和24小時(shí)延遲檢測外，還應根據現場(chǎng)情況進(jìn)行48小時(shí)后的延遲裂紋檢測。三通焊接完成后，整個(gè)開(kāi)孔封堵過(guò)程中每個(gè)三通均需接地。

（2）開(kāi)孔作業(yè)。檢查中心鉆、筒刀安裝位置是否與管道中線(xiàn)垂直，測量和計算尺寸并記錄。開(kāi)孔聯(lián)箱拆裝前檢查氮氣置換和均壓，開(kāi)孔過(guò)程中通過(guò)設備操作規程和切削聲音綜合判斷轉速與進(jìn)給量是否匹配，以保證開(kāi)孔質(zhì)量。開(kāi)孔結束后第一時(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(kāi)孔過(guò)程是否平穩和管道切割面情況，掌握對下一步封堵作業(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，需要設計的旁通管線(xiàn)必須由具備相應資質(zhì)的單位設計，設計文件歸檔，保證合規性。旁通管線(xiàn)的所有焊口均需進(jìn)行無(wú)損檢測，不得以臨時(shí)管線(xiàn)為由進(jìn)行抽檢。無(wú)損檢測合格后進(jìn)行管道試壓前對旁通管道的支撐固定進(jìn)行檢查，防止震動(dòng)過(guò)大。旁通管道氮氣置換達到標準要求后方可進(jìn)入下一工序。

（4）封堵作業(yè)。封堵期間管道運行壓力變化對封堵效果產(chǎn)生影響。打開(kāi)平衡孔檢查壓力回升情況以確定封堵是否成功，此環(huán)節需施工各方共同見(jiàn)證。確定封堵成功后平衡孔應處于敞開(kāi)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(zhù)封堵時(shí)間的持續，效果會(huì )有明顯減弱趨勢，因此封堵完成后應盡快完成動(dòng)火連頭作業(yè)。

（5）動(dòng)火連頭作業(yè)。斷管作業(yè)前，對管段進(jìn)行氮氣置換、放空，斷管過(guò)程中應持續注氮保護，防止天然氣置換不徹底帶來(lái)作業(yè)風(fēng)險。第一道口應采用機械斷管的方式進(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(kāi)時(shí)瞬間的應力釋放造成傷害。新管段或管件在現場(chǎng)安裝前需進(jìn)行試壓。連頭管道組對焊接時(shí)嚴格按照既定的焊接工藝進(jìn)行作業(yè)，保證組對無(wú)應力、焊前有預熱、過(guò)程不中斷以及焊后100%射線(xiàn)和超聲檢測，必要時(shí)進(jìn)行24小時(shí)后的延遲檢測。

（6）下塞柄與安裝盲板。將開(kāi)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，以保證后期管道內檢測時(shí)順利通球。下塞柄時(shí)要確保壓力穩定，以防壓力不穩可能會(huì )造成塞柄錯位無(wú)法有效鎖緊，達不到密封效果。塞柄鎖緊后拆除聯(lián)箱，需施工各方對密封效果進(jìn)行確認后，再安裝盲法蘭，安裝完畢后需再次進(jìn)行檢漏。

2.3  作業(yè)恢復注意事項

（1）檢查驗證管道和三通、短接等異形件的防腐質(zhì)量是否達到標準要求。

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

（3）作業(yè)坑回填前，應結合現場(chǎng)土質(zhì)情況設置管道支撐位置，需充分考慮地層沉降對管道的影響。

（4）準確設定管道標示樁，為后期巡檢和內檢測等提供位置依據。

3  管道運營(yíng)單位需關(guān)注的事項

（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數據資料為管道檢測數據對齊提供參考依據。

（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行，且均為機械密封，設備進(jìn)場(chǎng)和安裝之前需對塞柄密封圈、三通卡環(huán)、法蘭結合面等密封部位進(jìn)行嚴格檢查，避免恢復生產(chǎn)后發(fā)生天然氣滲漏。同時(shí)對三通等易發(fā)生腐蝕位置，設計審查時(shí)應關(guān)注防腐方式，施工恢復時(shí)嚴把防腐質(zhì)量。

（3）施工段監控。開(kāi)孔封堵管段是應力比較集中的區域，在管道運行期間應加強監控。處于自然災害頻發(fā)區域施工管段，恢復時(shí)應采取必要的管道保護措施。同時(shí)關(guān)注因道路、樓房建設導致地下管道長(cháng)期不均衡受力而出現管道屈曲變形問(wèn)題。

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

（5）三通再利用。目前，國內外暫無(wú)開(kāi)孔封堵設備及配套材料的統一制造標準，各品牌制造的設備、三通、塞柄等互不通用，如果要再利用留在管道上的三通，應提前做好必要的應對措施。

（6）監測驗證。管道不停輸開(kāi)孔封堵作業(yè)期間，管道局部不均衡受力是否對管道強度產(chǎn)生影響，需通過(guò)具體的試驗或監測數據進(jìn)行驗證。

4  結語(yǔ)

在役管道不停輸施工項目的質(zhì)量控制，貫穿于項目的全過(guò)程，需要施工單位的周密部署，每一個(gè)工序都應作為關(guān)鍵工序進(jìn)行管控，同時(shí)也需要管道運營(yíng)單位的持續監測，定期開(kāi)挖檢查，確保管道安全平穩運行。 

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

通訊作者：李寶，1988年生，機械工程師/中級注冊安全工程師，現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。