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成品油管道泄漏的抢修方法
文章来源：经管道分发的气体意外中毒 发布时间:2016-12-16 19:18:28 点击数： 次
成品油管道发生泄漏事故后的抢修方法不同于原油管道，主要表现在易燃易爆等方面。格尔木至拉萨的成品油管道自年10月投运以来，因各种原因导致管道发生泄漏事故22次。通过多次参加泄漏事故抢修工作，总结了一些工作经验，以下提出仅供同行参考。
一、抢修准备
成品油管道的泄漏多在输送压力较高的情况下发生，泄漏带有突发性，且泄漏量大、污染严重、易燃易爆等。因此事故后应迅速做好如下抢修准备工作。
1.划定警戒区域
立即在事故现场50m以外设立警告标志，划定警戒区域，监控事故现场。消防人员及器材应及时到位，同时迅速制订抢修方案，查明泄漏原因，以备展开抢修工作。
2.管道泄压排空及油料回收
为减少泄漏量，应采用上游泵站停泵、切换反输流程、下游泵站打开进站阀门及其它卸压方式，以迅速降低管道压力，同时，为减少油料损失，可采用摩托泵等设备进行油料回收。
3.开挖工作坑
开挖工作坑是抢修中不可缺少的工作。工作坑的尺寸应视具体方法而定，若采用换管法，应首先确定换管长度，并以此为基准，沿管道轴向向两端开挖长0.8～1m，沿管道径向开挖宽1～1.2m，管道下方挖深0.6～1m。若采用补块法和管卡修理法，则以故障点为中心，沿管道四周和纵深方向开挖工作坑，其尺寸可小于上述尺寸。
4.消防准备若进行带油焊接修理必须做好消防准备工作。
二、抢修方法
1.管卡修复法
该方法属于临时性修复，适用于φ8mm以下的腐蚀穿孔、油压较低和不允许较长时间停输的管道修复。具体操作步骤如下。
1)根据泄漏情况开挖工作坑。
2)卸压，直至故障点不再有油品溢出。
3)将管道泄漏处周围的防腐层剥除，并清理管道表面。φ×6mm管道所用管卡尺寸见图1。
4)用熔断丝堵死腐蚀孔或较小裂纹，也可用硬质木材削成圆锥形嵌入孔内，端头与管道表面齐平，或略高于管道表面。
5)将一块相当于管卡面积1／3的硬质橡胶垫(厚度约3mm)用粘合剂贴在腐蚀孔上，然后采用修复法上好管卡。
6)进行试压，待时机成熟后再补块焊接修复。
2.补块修复法
该方法适用于8mm以上的腐蚀穿孔、裂缝长度约为管道周长的1／6和不宜换管等的管道修复。具体操作步骤如下。
1)根据补块操作需要开挖工作坑。
2)管道卸压。注意观察泄漏部位，若孔内无油品流出，应立即用绕成圆锥状的熔断丝或锥形木塞塞入孔内，以防止空气进入。若泄漏部位为裂缝，则可用熔断丝封死，并涂抹一层钙基脂。
3)清除管道防腐层，并清理管子表面，在泄漏点周围涂以粘合剂，将补块贴于泄漏点上。φ×6mm管道用补块尺寸见图2。
4)在消防工作准备就绪后，先对补块进行点焊，再进行环向和纵向带油焊接。将补块与管子形成的90°角焊平，严禁焊穿。在补块焊接时，必须对补块周围的管道进行必要的冷却。若进行分层补焊，应在第一层焊完冷却后再焊第二层。工作坑内铺垫无机素土，清除油迹及易燃物，必要时喷洒泡沫灭火剂。
5)管道焊后进行自然冷却，以防止因冷脆而影响焊接质量，然后再进行试压。
6)确认试压无渗漏后，进行防腐回填。
3.故障管更换法
该方法适用于管道损坏较严重、大面积腐蚀、冰堵及人为造成的断裂等的修复。具体操作步骤如下。
1)计算放油量和放油压力 以φ×6mm管道为例，分别计算放油量和放油压力，管道泄漏位置为图3中的E点。
①现场卸回油量 停泵后尽量将W-Z段管道存油卸回X站，以最大限度减少现场放油量，即：
QX＜17KLWZ （1）
式中QX--卸回X站的油量，m3；
K--管道放油系数，取0～0.35；
LWZ--卸回X站的存油段长度，km。
X站油罐容量应大于QX，否则可考虑X站进行反输，使X站能将LWZ段管道放空。
②现场放出油量 以式(2)计算现场放出油量：
Qf＜17K（LWZ＋LBZ) （2）
式中 Qf--现场放出油量，m3；
LBZ--卸回X站的存油段长度，km。
依据计算的现场放出油量Qf和管道故障点距X站(或Y站)的距离及需要的放油时间，可以计算出所需油罐车的数量和钻孔数量，以便切割焊接。
③现场放油点放油压力 以式(3)计算放油压力：
（3）
式中P--现场放油点放油压力，MPa；
hV--管道在V点的海拔高度，m；
hE--管道在E点的海拨高度，m；
γ--油品密度，汽油取0.73kg／m3，－35号柴油取0.80kg／m3，－20号柴油取0.82kg／m3。
泵站卸压放油后管道各点剩余静压低于1.6MPa，故密闭钻孔器各部件的承压能力可取1.5 MPa。若放油压力值较高，应仔细检查控制阀门的启闭性能和钻孔器填料的密封性能，以防钻孔后油品向外喷射。
2)密闭钻孔放油 在管道泄漏处开挖工作坑，检查油气浓度是否在爆炸极限之外，用无机素土掩埋油迹并喷洒泡沫灭火剂。在待切割的管道上焊接阀门短接，在阀门短接里放入钻头定位环，将控制阀门与阀门短接拧紧后，打开控制阀门，放入带导杆的30mm钻头，拧紧封闭短管。在封闭短管上部的封闭塞内放入填料(用滑油浸泡过的石棉绳)，并用压盖压紧，使填料与钻杆紧密接触，将钻杆与钻机卡紧，密闭钻孔器组装完毕(见图4)。
密闭钻孔器接通电源开始钻孔，待钻透后，将钻头提到最高点，关闭控制阀。拆除控制阀以上钻孔使用的各零件，换装放油短管和φ25.4胶管。将胶管另一端放入油罐车内，逐渐打开阀门，油品自流进入油罐(见图5)。在油品不能流出时，用电动螺杆泵或其它油泵将管内存油抽空，钻孔放油完毕。
3)切除旧管 旧管切除长度根据管道受损情况决定(通常为1m以上)。在待切除管两端外侧1.2m的范围内查看有无焊口，若有则应避开焊口，用手锯切割。旧管切除后，按略长于旧管的长度准备新管，新管和原管两端以30°角打坡口并与原管对口。
4)焊接 用钙基脂封堵原管两端管口，钙基脂推入管内的位置应距管口mm以上，以免焊接时受热溶化而失去密封性。油脂应填塞密实，与管道内壁贴合紧密，避免形成积油或油气外泄。换管焊接时的坡口角度和焊接间隙应符合表1的规定。焊接和开挖工作坑要求与补块修复法相同。
对接施焊前，在管端40mm范围内应无油污、浮锈、溶渣，管道表面保持干净。对口后先沿圆周等距离点焊3处，点焊长度为管壁厚的2～3倍。固定焊接的焊缝加强高度为2～3mm，不得大于壁厚的40%。当采用多层焊接时，各层焊道的起点应错开20mm(φ×6管道为三道焊)。焊缝外观检查标准见表2，焊缝超声波探伤标准见表3。
表2 焊道外观检查标准
项目
外观标准
返修方法
焊缝宽度
10～16mm(φ×6)
焊缝高度
2～3mm，仰焊部位不大于4mm，长度不超过管子周长的1／10
咬边
深度不超过0.5mm，总长度不大于管子周长的1／10
焊缝偏移
不超过1.5mm
修补
焊瘤
不超过壁厚的50%割除
外观气孔
不允许
修补
裂缝
不允许
割除
表3 超声波探伤标准
焊接缺陷
质量标准
返修方法
裂缝
不允许
割除
未焊透
深度不超过壁厚的15%，长度不限。深度为管壁厚的15％～20％，连续长度不大于周长的1／8
割除
单个夹渣夹渣总长厚度方向条形夹渣圆周方向条形夹渣
不大于壁厚的30%每mm的焊缝内不大于一个管壁厚度不大于壁厚的20%不大于壁厚
铲除修补铲除修补铲除修补铲除修补
单个气孔厚度方向条形气孔圆周方向条形气孔密集或网状气孔链状气孔
不大于壁厚的30%不大于壁厚的20%不大于壁厚不允许不允许
铲除修补铲除修补铲除修补割除割除
塌陷
深度不超过壁厚的20%，总长度不大于圆周长的1／8
割除
三、管道试压、防腐和回填
通常由上游泵站启泵，开启出站阀，下游站进站阀仍处于关闭状态，使压力缓慢上升，在达到2.5～3.0MPa时，稳压1h，然后继续升压至4.0～4.5MPa。仔细观察修复部位有无渗漏及其它异常现象，若稳压2h以上无异常，可认为试压合格。试压合格后，按技术要求进行防腐处理，防腐层应与原结构相同。沥青防腐层应由普通型改为加强型。管道回填的要求是，在管道周围mm的区域内用细土或细沙回填，mm以外可用现场土壤回填。
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