小管径天然气管道封堵动火作业新技术.pdf

石 油一 { jf 建 设 小管径天然气管道封堵动吠作业新技术 李浩 玉，王喜娟 ，王春艳 中国石油长厌油田分公司第二采气厂，陕西榆林7 1 9 0 0 0 摘 要氮气置换动火技术因操作规程标准和指标控制严格、安全等级极高，常用于气田管道动 火作 业，但投运后的天然气管道 中除含大量甲烷外还含 少量凝析油和游离水，导致氮气置换动火作业存在 困难 ，管道 内无法置换干净的凝析油因挥发导致置换作业周期延长、成本增加。通过将研制成功的天 然气管道新型封堵剂 固水乳化剂及小管径冷冻封堵工艺和设备 ，与气田现用置换动火技术结合 ． 有效地缩短小管径天然气管道置换动火作业周期 ．降低作业成本 ，确保 氮气置换动 火作业更经济、更 安全 、更 实用 。 关键 词 天 然气 管道 ；小管径 ；氮气置 换 ；动 火作 业 ；凝 析 油 ； 固水 乳化 剂 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 4 ． i s s n ． 1 0 0 1 - 2 2 0 6 ． 2 0 1 2 。 0 1 ． 0 1 4 0 引言 天然气管道运行中，内部含大量甲烷 ，该化合 物 无 色 、无 味 、易燃 、易爆 ，爆 炸极 限 5 ％ ～1 5 ％。 国内外气 田为确保天然气管道动火作业安全可靠 ， 常选用置换动火技术 、微正压不置换动火技术 、安 全封堵 动火技术等．其 中氮气置换动火技术 因具有 技术操作规程标准、指标控制严格 、安全等级极高 等优点被广泛应用 。但在实际置换动火作业 中，原 来置换合格的天然气管道因内部存在的凝析油挥发 导致动火焊接作业中变为置换条件不合格 ，需停止 焊接重启氮气置换．直至条件合格后方可继续动火 ， 这就延长了动火作业周期 ，增加了动火作业成本 。 现有安全封堵 动火技术是 当动火 点远离 阀门 时，为有效减少油气泄漏 、确保动火环境安全而采 用的管道 内局部封堵动火 的技术。该技术可截断管 道 内 的油气 流 ，把带 油 动火变 成无 油 动火 ，常用 于 站场改线 、管道交错走 向不明等情况。 安全封堵动火技术有不同的分类方法 一是按 物理机械手段分为悬 挂式封堵动火 、桶式 封堵动 火 、折叠式封堵动火等 ；二是按管道 内介质是否流 动分为停输封堵动火和不停输封堵动火 ；三是按照 封堵形态分为囊式封堵动火 、盘式封堵动火 、筒式 封堵动火 、黄油墙封堵动火和冷冻封堵动火 。目前 现有此类封堵动火技术最 高承压 0 ． 2～0 ． 8 MP a ，结 合天然气管道 内因凝析油挥发致使动火管道压力增 高的现状 ，需研发承压更高的管道封堵剂 ，以确保 置换动火更安全 、经济、实用 。 1 小 管径 天然气 管 道封 堵动 火新 技 术 针对天然气管道氮气置换动火过程中因内部无 法置换干净的凝析油挥发导致作业周期延长 、成本 增加 的弊端 ，特研制出适用于气 田含凝析油管道 的 新型封堵剂及小管径冷冻封堵工艺和设备。 1 ． 1封堵 剂性 能试 验 在气田管道封堵作业时 ，考虑管道倾斜 、水流 动性较大等情况 ，向管道 内注水实现冷冻封堵的困 难较大 ，因此需要研制一种固水乳化剂来实现管道 冷 冻封 堵 。 用高压氮气瓶 压力 1 6 MP a 出 口的压力控 制 阀 给填 充 封 堵 剂 的 密 闭 工 作 筒 加 压 ，验 证 封 堵 剂 的承压 、耐压及解压等性能 ，工作筒选用 D 6 O～ 1 1 4 mm等四种规格管子。封堵剂试验见图 1 。 1 ． 1 ． 1 固水乳化 剂 的性 能 根据定性试验结论 ，固水乳化剂应有较强 的保 水性 ，冷冻后有 良好的强度和密封性 ，解冻后能恢 复原来 的膏状体且易溶于水 。通过了解化学试剂性 质 和 大 量 室 内试 验 ，最终 选 取 的 材 料是 滑 石 粉 、 乳胶粉 、水等 。此 固水乳化剂承压 2 ． 5 MP a ，耐 压时间 3 h 若保持封堵剂 的冷冻环境 ，则承压 第 3 8卷第 1 期 李浩玉等 小管径人然气管道封堵动火作业新技术 4 5 压 0 ～ 2 ．5 MP a压控 阀 图 1封 堵 剂 性 能 试 验 不 惫 和耐压 时间可任 意延 长 ，加热后 易破碎 或 溶 解 ，残渣能够在分离器分离 出，不影 响管道正常 运行 。 1 ． 1 ． 2 固水 乳化 剂的 解 冻时 间 通过性能试验来 确定 固水乳化剂解冻所 需时 间 。采 用 D 1 1 4 m m 1 2 m m、D 8 9 mm 1 0 m m、 D 7 6 mm9 mm、D 6 0 m m 8 mm 的 四种 规格 天 然 气管作为工作筒 ，分别取 8 0 0 、5 0 0、3 0 0 、2 0 0 m L 的固水乳化剂 ，将其冷冻 固化后在不同的温度下解 冻 ，统计解冻时间 ，见表 1 。 表 1 不同剂量固水乳化剂的解冻时间／ rai n 温度， 剂量／ mL 1 0 o 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 8 o 0 3 6 5 6 6 3 6 9 7 7 9 0 1 0 3 5 o 0 2 7 4 6 5 1 5 5 6 3 7 0 8 2 3 o o 2 4 3 4 3 8 4 3 5 2 6 O 71 2 0 0 2 0 2 9 3 3 41 4 9 5 9 6 8 试验数据线性拟合公式如下 1 8 0 0mL Y - 1 ． 0 1 0 7 1 4 1 ． 3 2 2 5 0 0 mL Y 一 0 ． 8 0 3 6 1 1 2 ． 5 4 3 3 0 0 mL Y一 0 ． 7 3 9 3 9 7 ． 7 5 42 0 0 mLY- 0 ． 7 8 5 7 9 7 ． 7 1 4 式 中 为加热温度 ，Y为解冻时间。应用 以 上拟合公式可以对固水乳化剂 的解冻时间做小范围 的估计 ，具有一定参考价值。 1 ． 2封 堵工 艺试 验 1 ． 2 ． 1 封堵 工 艺操作 步骤 有吹扫冷流体封堵和包裹低温介质封堵两套封 堵工艺 ，其操作步骤如下 。 1 ． 2 ． 1 ． 1 吹扫 冷 流体封 堵 工 艺 该工艺是用冷流体 如液态二氧化碳等吹管 道外壁来实现固水乳化剂冷冻封堵 的工艺 ，可通过 以下冷冻设备来实现 ，见 图 2 。 a 冷流体冷冻装配示意 一 b 马牙气嘴局部剖视图与实物 I I c 推 基 装 配不 恿 图与 买 物 1 ． 管道 ；2 寺L 带 ；3、4、5 ． 保温 夹套 ；6 、1 1 ． 马牙气 嘴 ；7 、1 2 ． 导 气管 ；8 ． 管道焊接切 E l ；9 ． 可溶 性支纸板 ；1 0 ． 固水乳化剂 ；1 3 ． 冷 流体瓶 ；1 4 ． 螺帽 ；1 5 ． 推杆 ；l 6 ． 手柄 ；l 7 ． 推塞 图 2 吹扫冷流体封堵 -I - 艺 操作步骤如下 1 测算 出管道焊接热影响区长度 ，组装可 拆分携带 的推塞 1 7 、推杆 1 5 、手柄 1 6 ，将配制好 的固水乳化剂 1 O和两侧 的可溶性支纸板 9依次放 入管道 内，并用推塞 1 7推人距管道焊接切 口 8的 2， J 处 。 2 将保温夹套 3包裹在管道 1内填充固水乳 化剂 对应 的外 壁位 置处 ，注 意用 扎带 2捆 扎保温 夹 套两端 ，在保温夹套 与输气管道之间留有一定的换 热间隙。 3 用导气管 l 2将 冷流体瓶 1 3和马牙气嘴 1 1连接起来 ，用导气 管 7接于马牙气嘴 6上 ，导 气管 7另一端接入焊接切 口8处 ，将冷气导入管道 中提高冷冻效率 ，打开冷流体 瓶气阀 ，导人冷流 体 ，合理控制冷流体出口的流量调节阀，确保冷却 温度不低于管材的适用温度。 4 当固水乳化剂变成固体时 ，将导气管 7从 石 油,it { j f建 设 焊接切 口处的一端移出 ，检测可燃气浓度 ，合格后 实施安全隔离 、动火焊接等作业 ，同时确保动火焊 接时继续 向保温夹套 3与管道 1间通人一定量的冷 流体 ，维持固水乳化剂冰冻的状态 。 5 动火焊接完毕后 ，向保温夹套 3与管道 1 间通入热介质 如热水 ，或用加热带缠绕 于管道 冷冻部位 ，使 固水乳化剂解冻恢复原膏状体 ，待管 道运行时在分离器中分离 出。 1 ． 2 ． 1 ． 2 包裹低 温介质 封堵 工 艺 这是在保温夹套与管道问裹上低温介质 如干 冰来实现固水乳化剂冷冻封堵 的工艺 ，冷冻设备 和第一套方案相同 ，但保温夹套与管道间不是通人 冷流体 ，而是包裹低温介质干冰来实现冷冻 ，部分 设 备 见 图 3 a 包裹低温介质冷冻装配示意 b保温夹套 图 3包裹低温介质封堵 操作步骤与上述吹扫冷流体封堵工艺除了步骤 2 、 3 外基本相同 ，步骤 2 、 3 更替为 在 保温夹套 3内填充适量的低温介质干冰 ，确保冷却 温度不低 于管材 的适 用温度 ；后将 其包裹在管道 1内填充固水乳化剂对应 的外壁位置 ，注意用扎带 2捆扎保温夹套两端。 1 ． 2 ． 2管道焊 接 热影 响 区的确 定 管道动火作业时常采用氩弧焊和电焊 ，焊接瞬 时温度 1 5 0 0～3 0 0 0℃，在焊接热循环的作用下 ， 热影响区的组织分布是不均匀的，熔合区和过热区 将 出现严重 的晶粒粗化 ，是整个焊接接头的薄弱地 带 。管道焊接热影响区示意见图 4 。 用 A N S Y S计算分析软件模拟管道焊接热影响 区。模拟时设定简体材料为 2 0 * 碳素钢 ，焊缝材料 假定与母材相 同 ，筒体外径 6 0 m m，内径 5 2 m m， 熔合区 图 4焊 接 热 影 响 区 不 惹 壁厚 4 mm，长度 2 5 0 mm，同时按标准设定焊接条 件电流 2 5 0 A，焊接电压 2 4v．焊接速度 1 ． 5 m ／ h ， 输入热能效率 0 ． 7 6 ，设定单道焊 、环向焊缝 。分析 模 型见 图 5 a ，为简化模 型 ，除了环 向焊缝处加 以 1 5 0 0℃ 的温度 ，其他全部按夏季现场环境温度 4 0 加边界条件 ，则可将瞬态分析转化 为稳态分 析 ，此稳态也是一个极 限状态 ，可得管道焊接热影 响 区的最 大范 围。结果 见 图 5 b 。 a 模拟管道焊接热影响分析模型 b 管道 焊 接 温 度 分 布不 惹 图 5有 限 元 热 分 析 由图 5 b 可看 出在极限状态下管道焊接热 影响区沿轴向很小 ，仅为 2 0 0 mlq l 。 再 依 次 对 D 6 0 m m 8 mm、D 7 6 mm9 l r l m、 D 8 9 mm1 0 mm、D 1 1 4 mm1 2 m m等 四种规格 的小管径采气管道进行上述分析 ，最终确定管道的 焊接 热影 响 区为 2 0 0 mm。 1 ． 2 ． 3管材 的适 用 温度 气 田管道 常采用 2 0 钢 ，化学成分及含量 为 第 3 8卷第 l 期 李浩玉等 小管径天然气管道封堵动火作 业新技术 4 7 C O ． 1 7 ％ ～0 ． 2 4 ％ 、S i 0 ． 1 7 ％～0 - 3 7 ％ 、 Mn 0 - 3 5 ％ ～0 ． 6 5 ％ 、S ≤ 0 ． 0 3 5 ％ 、P ≤ 0 ． 0 3 5 ％ 、 C r ≤ 0 ． 2 5 ％ 、 Ni≤0 ． 2 5 ％ 。 GB 5 0 31 6 2 0 0 8 工业金属管道设计规范 中关 于 2 0 钢 的中低压 管道 ，其适 用温度 为 一 2 0～3 5 0 。所 以在 固水乳 化 剂的冷冻封堵工艺中，冷却温度不能低于 一 2 0 。 1 ． 3综合 试验 用不 同规格 的气 田管道做工作体来 验证 固水 乳 化剂 的冷 冻封 堵性 能 。 1 - 3 ． 1 D6 0mi l l 8 n l l n管道 的吹扫 冷 流体封 堵 1 试 验物品 固水乳化 剂 、保 温夹套 、冷 流体 液态 C O 。 2 试 验步骤 先测算 出该 管道焊接热影 响 区 为 2 0 0 m m，然后按文 中吹扫冷流体封堵工艺 步骤进 行 试验 ，现 场试 验见 图 6 。 3 试验结 果 在冷 冻过程 中记 录液态 C O 瓶压力 、减压阀出 口压力 、冷冻夹套 内的温度及 一， 封堵压力 ，统计结果见表 2 。 a 注人 固水乳化剂 b 导人冷流体 ， J 6 0 i n n l x 8 h i m 管道吹扫冷流体封堵试验 表 2 D 6 0i n m x 8mm 管道吹扫冷流体封堵试验记录 时 间／ m i n O 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 2 4 5 4 8 5 1 5 4 5 7 6 0 6 3 瓶 压／ MP a 4 ． 5 4 ． 3 4 ． 1 4 3 ．8 3 ． 5 3 ． 2 3 3 2 ． 7 2 ．7 2 ． 7 2 ． 7 2 ．6 2 ． 5 2 ． 5 2 ．5 2 ．4 2 ． 4 2 - 3 2 ．3 2 - 3 阀出口压力， MP a 0 ． 5 0 ．6 O ．5 O ． 4 0 ．4 0 ． 5 O ． 5 0 ．4 O ． 4 O ． 5 0 ． 1 0 ． 2 O ． 1 0 ． 1 O ． 1 O ． 1 O ． 1 0 ． 1 0 ． 1 0 ． 1 0 ． 1 O ． 1 夹套温度， ℃ 1 5 - 6 - 7 - 8 - 9 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 - 5 - 3 - 2 1 - 3 - 5 - 3 4 - 3 - 3 - 3 - 3 封堵压力／ MP a 2 ． 5 将试验数据在坐标轴中描 出，进行拟合处理 ， 见 图 7 。在 固水乳 化 剂 冷 冻后 ，将 减 压 阀压 力 封堵压力 调至 2 ． 5 MP a ，保温夹套 内温度维持 在 0 以下 ，恒温 ，则在超过 1 h时仍可完全实现 2 0 兰 1 5 亩 1 0 蟮 5 0 髫 圳 -- D 一 1 5 夹套 内温度 液态 C O 瓶压力 一一 线性 液态C O 瓶压力 多项 式 夹套 内温度 时 间 ／ mi n 图 7 D6 011111 1 1 1 X 8l l i l n管道吹扫冷流体封堵试验数据拟合 曲线 封 堵 压力 2 ． 5 MP a ；液 态 C O 消耗 量 为 1 ． 5瓶 ，约 7． 5 k g。 1 ． 3 ． 2 D 7 6 l n l n9 m m 管道 的吹 扫冷 流体封 堵 1 试验物 品 固水乳 化剂 、保 温夹套 、冷 流体 液态 C O 。 2 试验步骤 先测算 出该管道焊接热影响 区 为 2 0 0 m m，然后按文 中吹扫冷流体封堵工艺 步骤 进行 试验 。 3 试 验结 果 在 冷冻 过 程 中记 录下 液态 C O 瓶压力 、减压阀出 口压力 、冷冻夹套 内温度及封 堵压力 ，结果见表 3 。 将试验数据在坐标轴中描 出，进行拟合处理 ， 表 3 D7 6n l l n x 9ml n管道吹扫冷流体封堵试验 过程记录 时 间／ mi n 0 3 6 9 1 2 1 5 l 8 2 l 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 2 4 5 4 8 5 1 5 4 5 7 6 0 6 3 瓶压， MP a 5 4 - 3 4 ． 1 4 3 ． 9 3 ． 9 3 _ 8 3 ． 5 3 ． 4 3 ．4 3 - 2 3 3 2 ． 7 2 ．7 2 ．5 2 ． 8 2 ． 7 2 ．7 2 ． 7 2 ． 7 2 ．7 阀出口压力 P a 0 ．5 O ． 6 0 ． 5 O ．4 O ． 4 0 ． 5 O ．5 0 - 4 0 ． 4 0 ．5 O ． 4 0 ． 4 O ． 5 0 ． 4 0 ．4 0 ．5 0 ． 1 O ． 1 O ． 1 O ． 1 O ． 1 0 ． 1 夹套温度， ℃ 1 3 - 9 一 l 1 1 3 1 2 1 2 - 1 2 1 3 1 3 一 l 1 1 3 1 3 1 2 1 1 - 8 - 8 - 3 一 d 一 3 - 3 - 3 - 3 封堵压力／ MP a 2 ． 5 4 8 石 油工 程 建设 见图 8 。在固水乳化剂冷冻后 ，将减压阀压力 封堵 压力 调至 2 ． 5 MP a 、保温夹套内温度维持在 0 ℃ 以 下、且恒温，则在超过 1 h时仍可完全实现封堵压力 2 ． 5 MP a ；液态 C O 2 消耗量 为 3 ． 5瓶 ，约 1 7 - 5 k g 。 壤 一 一 赠 夹套 内温度 液 态 C O 瓶 压力 ⋯ 线性 液态 C O 瓶压力 一 多项式 夹套内温度 时 间／ mi n 图 8 D 7 6mm x 9mm 管道吹扫冷流体 封堵试 验数据拟合曲线 a 注入固水乳 化剂 1 ． 3 ． 3 D 8 9 mm1 0 m m管道的 包裹低 温介质封堵 1 试验物 品固水乳化剂、保温夹套 、低温 介 质 干冰 。 2 试验步骤 先测算 出该管道焊接热影响区 为 2 0 0 mm，然 后 按 文 中 包 裹 低 温 介 质 封 堵 工 艺 步骤 进行 试验 ，现场 试验 见 图 9 。 3 试验结果 在冷冻过程 中记录下冷冻夹套 内的温度及封堵压力 ，统计结果见表 4 。 将表 4试验数据在坐标轴中描出 ，进行拟合处 理 ，见 图 l 0 。 b 准备好夹套 c 包裹夹套冷冻 d 冰冻封堵管道 的内部情况 图 9 D 8 9 mm X1 0mm 管道包裹低温介质封堵试验 表 4 D8 9mm X1 0mm 管道吹扫冷流体 封堵试 验记录 封 堵 时 间 ／m in 0 J 1 0{ 2 0{ 3 0 l 4 0 l 5 0 I 6 0 l 7 0 8 0} 9 0 l 1 0 0 { 1 2 0 1 1 4 0 J 1 6 0 { 1 8 0 l 2 0 0 l 2 2 0 l 2 4 0 l 2 6 0 } l j f I l l 5 6 } 一 5 5 l 一 5 5 { 一 5 4 { 一 5 3 { 一 5 3 I 一 5 2 l 一 5 1 l 一 5 0 l 一 4 8 { 一 4 7 夹 套 内 温 度 ， ℃ 1 3 f 一 6 2 i 一 6 2 { 一 5 9 } 一 5 8 l 一 5 8 I 一 5 7 l 一 5 6 封堵压力／ MP a 2 ．5 2 O O 一 2o 簧 - 4 o -6 0 - 8 0 时间／ rai n 图 1 0 D8 9mm X1 0mm 管道包裹低温介质封堵试验数据拟合曲线 在固水乳化剂冷冻后 ，将减压阀压力 封堵压 力 调 至 2 ． 5 MP a 、保温夹套内温度维持在 一4 0℃ 以下 ，则在 4 ． 3 h时仍可完全实现封堵压力 2 ．5 MP a ， 干冰消耗量为 2 k g 。 1 ． 3 ． 4 D 1 1 4mm1 2m m管道的包裹低温介质封堵 1 试验物 品 固水乳化剂 、保 温夹套 、低 温介 质 干冰 。 2 试验步骤 先测算 出该管道焊接热影响区 为 2 0 0 mm，再按文中包 裹低 温介质封堵工艺步 骤 进行 试 验 。 3 试验结果 在冷冻过程 中，记录下冷冻夹 套 内的温度及封堵压力 ，统计结果见表 5 。 将试验数据在坐标轴中描 出 ，进行拟合处理 ， 见 图 1 1 。 在固水乳化剂冷冻后 ，将减压阀压力 封堵压 力调至 2 ． 5 MP a 、保温夹套 内温度维持在 一4 0℃ 以下 ，则在 超过 5 ． 3 h时仍 可完全实 现封堵 压力 2 ． 5 MP a ；干冰消耗量 2 k g 。 第 3 8卷第 1 期 李浩 玉等 小管径天然气管道封堵动火作业新技术 4 9 表 5 D1 1 4mm1 2mm 管道吹扫冷流体封堵试验记录 封堵时 间／ mi n 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 o 1 1 0 l 2 O 1 3 O 1 4 0 1 5 0 1 6 0 夹套内温度， ℃ 1 3 - 6 3 - 6 2 - 6 2 6 2 - 6 1 - 6 1 - 6 1 - 6 0 6 0 - 5 9 - 5 9 - 5 9 - 5 8 - 5 7 - 5 7 - 5 6 封堵时 间／ rai n l 7 0 l 8 0 l 9 0 2 0 o 2 l O 2 2 0 2 3 O 2 4 0 2 5 O 2 6 O 2 7 O 2 8 0 2 9 0 3 0 0 3 1 0 3 2 O 夹套内温度， ℃ - 5 5 - 5 5 - 5 4 - 5 3 - 5 2 - 5 0 - 4 9 - 4 8 - 4 6 4 4 4 4 - 4 3 - 4 3 - 4 2 - 4 0 - 3 9 封堵压力／ MP a 2 ． 5 2 O 0 一 2 0 餐- 4 o - 6 0 - 8 0 时间／ mi n 图 1 1 D 1 1 4 mm 1 2 mm管道包裹低温介质封堵试验数据拟合曲线 1 ． 4试 验 结 果 1 成功研制管道封堵剂 固水乳化剂 ，能 在冰冻状态下实现 2 ． 5 MP a的封堵压力 ，且封堵时 间在 1～4 ． 5 h ，确保在气 田含凝析油系统动火焊接 时完全隔离管道内油气流 ，同时加热后易破碎 或 溶解 ，残渣能够在分离器分离 出，不影 响管道正 常运 行 。 2 确定 了冷冻封堵技术为吹扫冷流体封堵技 术 。从对 管材 应 力影 响角 度分 析 。吹扫 冷流 体封 堵 技术的冷却温度 ⋯ 1 3 1 o C，包裹低温介 质封堵 技术 的冷却温度 一6 2一 3 9℃，而气 田管道 常用的 2 0 钢适用温度 一 2 0℃ ～3 5 0℃；从冷却 温度的控 制方面分析 ，吹扫冷流体封堵技术的冷却温度可通 过冷流体 出口的流量调节阀精确控制 ，而包裹低温 介质封堵技术的冷却温度只能通过保温夹套内干冰 存储量来控制 ，无法精确调控。 2 吹扫 冷流 体封 堵技 术 的现场 应 用步 骤 1 确定控制 阀门，截断动火管道的上下游 ， 并 放 空管 道 2 确定 氮气 注入 口和排放 口 ，从 动火 管道 的 一 端开始用氮气置换管道内的天然气 ，同时多处设 立可燃气浓度检测点 ，当检测到可燃气浓度低于爆 炸下限的 2 0 ％ 时置换合格 。 3 用绝缘物卡开动火管段上下游 。用机械切 割管道 的动火部位。 4 为防止 随时间推移 已置换合格的动火管道 因内部凝析油的挥发造成置换不合格 ，从而阻止动 火作业进行 的情况发生 ，特在动火部位的上下两端 约管道焊接热影响区 2倍 的位置处 ，各填充本项 目 研制的管道封堵剂 ，应用吹扫冷流体封堵技术对动 火部位的上下游实施冷冻封堵 。 5 管道动火完成后 ，应用吹扫热流体封堵技 术对封堵剂进行解冻。 6 选择氮气注入 口，从动火管道 的一端开始 用氮气置换管道 内的混合气体，同时多处设立可燃 气浓度检测点 ．当检测氧气浓度低于 5 ％ 时置换合 格 。 7 按 照操 作 规程投 运 管道 。 3结束 语 天然气管道新型封堵剂及小管径冷冻封堵工艺 和设备 ，实现了小管径天然气管道在动火焊接时完 全隔离管道 内油气流，消除了管道 内无法置换干净 的凝 析油对动火作业 的安全 隐患 。且封堵 承压 2 ． 5 MP a ，耐 压 时间 3 h 。 新型封堵剂适用于任何管径的含凝析油管道 ， 封堵工艺和设备仅适用于 D≤ l 1 4 mm的小管径管 道 。需进一步开展大管径管道封堵工艺试验 ，必要 时完善封堵剂。 参考 文献 [ 1 ]朱力挥 ， 院振 刚， 许爱华 ， 等． 天然气输气工程动火连头技 术叨． 电 焊机 ， 2 0 0 7 ， 3 7 2 6 2 6 6 ． [ 2 ]杨惠谷． 不 停输封堵技术在 天然气管道移 位工程 中的应用[ J ] ． 压 力容器 ， 2 0 0 5 ， 2 3 1 4 6 4 8 ． [ 3 ]星玉华． 天然气 钢管带气封堵 器技 术叨． 青海 科技 ， 2 0 0 8 ， 3 7 2 7 5 7 6 ． [ 4 ] 秦 红． 不 停 输带 压封 堵技 术 研究[ J 1 ． 管道 技术 与 设备 ， 2 0 0 9 ， 3 0 2 4 3 4 5 ． [ 5 ] 方雄 超 ． 输 气管 道不 停输 动 火施 工探 讨f J 1． 建 材与装 饰 ， 2 0 0 8 ， 1 1 8 6 ． [ 6 ] 石宇熙． 天然气带气 接管施 工技术阴． 上海煤气 ， 2 0 0 9 ， 3 0 2 2 5 2 6 作者 简介 李浩 玉 1 9 7 5 一 ，男 ，甘 肃镇 原人 ，工 程师 2 0 0 2年毕业于西安石油大学，从事天然气开采集输 工作 。 收稿 日期 2 0 1 1 0 1 1 3