近年來,海洋石油工程技術發展,水下油氣管道的鋪設量也在逐年增加。隨著每年新的海上油氣田的增加,有許多水下管道已長時間連續工作,管道運行的 問題越來越令人擔憂。帶壓開孔是水下破損管道進行換管、堵漏過程的 步,開孔機能否滿足維修要求、避免原油泄漏,是割管、換管堵漏的關鍵一步。
管道不停輸帶壓開孔、封堵設備由主機和輔機組成,其中主機是由開孔機、封堵器、液壓站和下堵塞器四個部分組成;輔機由連箱、開孔刀、夾板閥、封堵筒與相應的管線組成,根據不同的作業方式和作業管徑可以匹配功能不同的主機和輔機。
淺海不停輸帶壓開孔、封堵技術操作步驟如下:
1)準備工作
?、僬{查泄漏的原因。輸油管道發生泄漏時的表現有兩種:一是管道本體局部材料失效。引起失效原因有管道材質不夠均勻、管道材料內部本身存有缺陷、管壁局部材料的腐蝕與氣蝕、安裝管道時操作不合理等;二是管道密封件老化等原因引起的材料失效。在開孔之前,要對泄漏現場進行詳細調查,確定管道泄漏的原因。
?、谡{查管道使用現狀、測量管道相關參數。具體是要了解管道的鋪設方向、埋入的、材料質量以及管道內油液的壓力、流量、溫度等參數,正確編制施工作業計劃。
?、圻x擇開孔作業點。開孔作業點應該具有較大的作業空間,維修管段要盡量選擇在水平區域內,以方便開孔機下放后與閘板閥的安裝連接工作。
?、芎附尤ü芗?。焊接管件時注意:①三通法蘭須朝上,與管道垂直;②三通法蘭的端面沿著管道軸向外端兩側的高度誤差不能超過0.10mm;③三通法蘭的端面沿管道切向偏轉角度的誤差不能超過±1°;④三通法蘭沿輸油管道軸向的線應該與管道頂部的線重合,且誤差不能超過1.00mm。
⑤安裝夾板閥。將夾板閥與三通法蘭連接,夾板閥一般具有結構長度較短、通徑較大的特點,較短的結構長度可以減小開孔機與封堵器工作時的行程,較大的通徑能夠滿足直徑較大的管道開孔作業的工藝要求。
2)開孔
?、侔惭b開孔機。在夾板閥上安裝開孔機, 先安裝完開孔刀具、鉆及圓形擋板后,即可通過法蘭聯接安裝到夾板閥上。
?、陂_孔作業進行前需要準確測量、計算開孔機的進尺,預制好側標尺的距離和進給,開孔過程中及時監視各部位的進尺情況,并同理論計算進尺相比較,允許誤差在規定范圍以內。
?、坶_孔前要夾板閥處于 打開狀態,不然后果不堪設想。開孔結束后關閉夾板閥,拆除刀具部件,卸下割掉的管壁落料,完成開孔作業。
3)封堵
?、龠B接旁通輸油管路,將旁通夾板閥打開,旁通管路的,生產順利進行。
?、谑褂脦悍舛聶C下放封堵頭,抽走中間管段殘留的油液,通過對封堵管道的高度差、管內原油壓力的大小進行檢測分析,確定抽油時采取何種密閉性措施,然后對被封堵的管段進行維修或者 換,試壓合格。抽取殘油時需要注意,管道中間的壓力不能是負壓,否則在水下不易調節平衡,會破壞密封囊,導致堵漏作業的失敗。受損管段被切下后,要對接下來進行焊接的管端加以清理后,才能進行管段焊接。
?、塾梅舛聶C封堵頭提出,主管路疏通,恢復輸油生產,將夾板閥 關閉,拆下封堵機。拆除封堵機的時候要遵循先高后低,先內后外的順序, 先卸下送取囊裝置,然后將擋板拆除。
?、軐⑴酝▕A板閥關閉,拆除旁通的輸油管道。用下塞堵設備分別對平衡孔接頭內部、旁通路接口內部及封堵三通內部進行塞堵,堵緊后拆去夾板閥,放上盲板法蘭,連接緊固,完成封堵作業。
4)竣工
對所有管段進行工作,施加保護層,編制竣工圖。
不停輸帶壓封堵技術根據其設備的結構特點與工作原理,可分多種形式,主要有懸掛式、筒式、折疊式、囊式封堵以及冷凍式封堵。懸掛式的封堵形式適用于多種介質與高壓輸油管道的不停輸帶壓封堵作業,因此本文選用懸掛式封堵。標準不停輸開孔封堵施工工藝操作是 先在生產運行的管線上焊接三通,并分別安裝好夾板閥,然后使用開孔機進行帶壓密閉開孔,同時通過旁通夾板閥建立好旁通管線,通過旁通管道輸送介質,之后在封堵夾板閥上安裝好封堵器,封堵主管線后就可以對封堵隔離的管段進行維修、改造與 換。改造完成后,再次使用開孔機裝好三通塞堵,拆下夾板閥,安裝好法蘭盲板。