余成

摘要：根據(jù)輸油站場(chǎng)管道施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，針對(duì)輸油站場(chǎng)管道碰頭施工中的管線切割及封堵難題，分析各種輸油站場(chǎng)管道動(dòng)火封堵的各種方法的利弊，為輸油站場(chǎng)管道動(dòng)火施工選擇安全、高效施工技術(shù)提供理論支持。

關(guān)鍵詞：輸油站場(chǎng)管道;安全動(dòng)火;施工技術(shù)

0 前言

管道中輸送的原油具有易燃易爆，易揮發(fā)和有毒性等特點(diǎn)。目前多數(shù)施工單位在動(dòng)火施工中仍延用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)做法，由于缺乏科學(xué)依據(jù)或采用的方法不適合現(xiàn)場(chǎng)特殊條件，給安全生產(chǎn)埋下事故隱患，造成事故的發(fā)生，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。本文針對(duì)建設(shè)工程輸油站場(chǎng)管道改造易發(fā)生安全事故的現(xiàn)象，通過分析各種動(dòng)火、封堵方法的優(yōu)缺點(diǎn)，找出安全、高效的動(dòng)火施工方式，為穩(wěn)產(chǎn)保駕護(hù)航。

1 輸油站場(chǎng)管道動(dòng)火施工技術(shù)現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)油氣管道動(dòng)火施工技術(shù)現(xiàn)狀

國內(nèi)石油行業(yè)油氣管道新、老管線的連頭和維修動(dòng)火施工采用以下兩種主要工藝：

（1）掃線法。即管道停輸后，通過對(duì)管道掃線或放空后，采用水、蒸汽清洗管道，或采用惰性氣體置換可燃介質(zhì)，使動(dòng)火點(diǎn)管內(nèi)的可燃介質(zhì)低于爆炸極限。

（2）封堵隔離法。即采取關(guān)閉動(dòng)火點(diǎn)管道兩端控制閥，加隔離盲板或在動(dòng)火點(diǎn)處開孔泄壓，并在動(dòng)火點(diǎn)兩側(cè)采用物料（如油泥、膨潤土、干冰、氣囊等）進(jìn)行封堵，隔離可燃介質(zhì)。值得注意的是，擋板—囊式封堵在輸油站場(chǎng)管道的擴(kuò)建、搶修和更換管道中得到了較多應(yīng)用，正在呈迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。

2目前輸油站場(chǎng)管道主要施工方法利弊分析

2.1 掃線法

常用的掃線主要有：通球掃線、壓縮空氣掃線、蒸汽掃線、水置換油掃線、惰性氣體掃線等五種方法。下面分別介紹上述方法及適用條件。

（1）通球掃線

利用輸油站場(chǎng)管線原有的通球工藝流程，進(jìn)行通球掃線。當(dāng)動(dòng)火管線兩端有收發(fā)球筒時(shí)，可先將管線停輸后，利用膠球或清管器進(jìn)行掃線，使動(dòng)火點(diǎn)管內(nèi)的可燃介質(zhì)低于爆炸極限。此種方法適用于管線較長且具有通球工藝流程的管線。但通球后管線內(nèi)的可燃介質(zhì)有可能仍高于爆炸極限，則需要采用其它方法進(jìn)行清管或進(jìn)行置換。

（2）壓縮空氣掃線

輸油站場(chǎng)管線停輸后，采用空壓機(jī)向管線內(nèi)注入壓縮空氣，從管段的一端輸入空氣，使管線內(nèi)的可燃?xì)怏w，從另一端排出，使動(dòng)火點(diǎn)管內(nèi)的可燃介質(zhì)低于爆炸極限。一般利用原管線的掃線頭或在待更換管段的兩端先焊帶有閥門短接（采用帶壓開孔方法）安裝掃線頭。此種方法適用于含蠟較低原油輸油站場(chǎng)的掃線。

（3）蒸汽掃線

蒸氣掃線的操作方法是：在待更換管段的兩端先焊帶有閥門短接，然后進(jìn)行密閉開孔，掃線時(shí)蒸氣從一端通入，在另一端將油品引至挖好的收油池內(nèi)。這種清掃方法的優(yōu)點(diǎn)是：清掃干凈，施工動(dòng)火時(shí)較為安全。在輸油站場(chǎng)站場(chǎng)工藝管網(wǎng)改造、進(jìn)出站輸油管道改造工程中常用此方法，但不適合長距離輸油站場(chǎng)管道施工。其缺點(diǎn)是：使管外壁的防腐層軟化，加速管道的腐蝕;鋼管受熱膨脹，使架空管道有可能失穩(wěn);嚴(yán)重污染環(huán)境。

2.2 封堵隔離法

目前常見的隔離措施有閥門隔離、物料隔離、擋板-氣囊封堵等三種方式。

（1）閥門隔離是利用關(guān)閉動(dòng)火點(diǎn)附近原有的閥門，切斷可燃介質(zhì)的來源。為了防止閥門關(guān)閉不嚴(yán)，一般還需要在閥門與管段法蘭間加盲墊進(jìn)行隔離。此種隔離方法，僅起到切斷可燃介質(zhì)的來源的作用，且對(duì)于站外輸油站場(chǎng)管道一般無法單獨(dú)使用此種方式，需要和其他封堵方式配合使用。

（2）物料封堵隔離

所謂物料隔離是指采用物體或拌和物對(duì)管線內(nèi)的可燃介質(zhì)實(shí)施封堵隔離的方法。采用此方法可以不進(jìn)行掃線，但動(dòng)火管線的兩端必須有截?cái)嚅y門，并將閥門關(guān)閉后，在閥門與動(dòng)火管道連接法蘭間加盲墊隔離后進(jìn)行切管、封堵。物料封堵隔離適用于當(dāng)動(dòng)火點(diǎn)遠(yuǎn)離閥門的時(shí)，為了最大限度地減少油氣泄漏，常采用此種封堵技術(shù)，截?cái)嘤蜌饬?，把帶油氣?dòng)火變成無油氣動(dòng)火。但此種封堵技術(shù)，不適用于管道與儲(chǔ)存可燃介質(zhì)的容器之間無切斷閥連接的管道動(dòng)火施工。

方法一：油泥墻（膨潤土）封堵隔離

采用鈣基黃油與不含雜質(zhì)的細(xì)土或滑石粉按一定比例混合均勻制作成條形塊，充填到管內(nèi)搗固密實(shí)無空隙，封堵段有效長度應(yīng)不小于3倍的管徑。這種方法的缺點(diǎn)是：油泥拌合的比例不易掌握，油泥拌合物填充到管線內(nèi)不易觀察產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，動(dòng)火時(shí)間不能過長。當(dāng)管道內(nèi)徑較大，且管道末端沒有適當(dāng)?shù)慕邮杖萜骰蚺拍嘣O(shè)施時(shí)，不宜采用。

方法二：封堵劑封堵隔離

安全管道封堵劑是姜蜀睿發(fā)明，已于2008申請(qǐng)國家發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)?00810150548）。這種管道封堵劑，能有效進(jìn)行管道封堵，切斷殘余油氣流，達(dá)到管內(nèi)無殘余油氣和其它滲漏，無火焰燃燒，為碰口焊接提供人員、設(shè)備的絕對(duì)安全保障，安全環(huán)保、使用方便。該封堵劑原料組分構(gòu)成：作為擴(kuò)鏈劑的己二酸二元醇型聚酯混合物50-90重量份，作為催化劑的三亞乙基胺8-15重量份，作為表面活性劑的硅氧烷共聚物3-10重量份，二苯基甲烷二異氰酸酯10-20重量份，顏料適量，作為表面活性劑的發(fā)泡液二丁基萘磺酸鈉8-12重量份，作為泡沫穩(wěn)定劑的間苯二酚2-8重量份，水40-80重量份。

施工時(shí)，在管道開口后，使用該封堵劑，將管道封堵劑塞入管道內(nèi)，10分鐘后，管道封堵劑迅速膨脹，緊密接觸管內(nèi)壁，形成徑向壓力，切斷殘余油氣流，便可以動(dòng)明火施工。管線焊接完后，恢復(fù)管內(nèi)通氣，壓力在0.1兆帕即可解堵，封堵劑自行分解成粉狀物，隨置換空氣經(jīng)放空管排出，無毒、無味、無害。

3 結(jié)論

分析以上幾種動(dòng)火施工技術(shù)，我們可以發(fā)現(xiàn)，安全因素是選擇動(dòng)火施工方式的關(guān)鍵，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和管線類別選擇合適的動(dòng)火技術(shù)，保證動(dòng)火施工的安全順利進(jìn)行，同時(shí)降低動(dòng)火成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

為此，我們建議輸油站場(chǎng)管道動(dòng)火施工技術(shù)方式如下：

（1）鋼制管道和油氣輸油站場(chǎng)干線應(yīng)優(yōu)選停輸或不停輸電動(dòng)機(jī)械密閉開孔、囊式封堵技術(shù)。

（2）鋼制站外井網(wǎng)管線（φ89以下）應(yīng)優(yōu)選停輸，關(guān)閉動(dòng)火兩端控制閥門后，采用手動(dòng)機(jī)械開孔、泄壓、膠囊封堵技術(shù)。

（3）鋼制站內(nèi)工藝管線在條件適宜的情況下，也應(yīng)優(yōu)選上述兩種方法。但由于作業(yè)面不能滿足上述兩種方法的使用條件時(shí)，宜采取停輸清管掃線、氮?dú)庵脫Q的方法。采用清管掃線、氮?dú)庵脫Q的方法時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)動(dòng)火管道與儲(chǔ)存可燃介質(zhì)的容器之間無切斷閥隔離時(shí)嚴(yán)禁使用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]油氣田輸油站場(chǎng)工藝管道動(dòng)火安全技術(shù)規(guī)程 ?SYJ4051-91