倪琨
南京华润燃气有限公司 江苏南京211100
摘要:随着城镇燃气的不断发展,管线碰接、应急抢修成了各燃气公司不可回避的问题,本文介绍不停输作业施工技术的运用方式,结合南京华润燃气实际案例的应用,提出应用范围及创新建议。
关键词:不停输作业 带压开孔 应急抢修
1前言
随着城市燃气近年来快速发展,各燃气集团大力开展城镇天然气管网铺设,其中新旧管网的碰接项目日益频繁。南京华润燃气有限公司时至今日,累计各类燃气管线已达2600余公里,民用户约44万户,工商业用户约3300户,年销气量接近3亿立方米。由于早期管线设计存在一定欠缺,在新旧管网碰接时,碰接端承载数以万计的居民用户及大型工业、商业及医院学校等重点用户,实施停气碰接将对大量用户用户及燃气公司产生安全、满意度、资源浪费等各种不利影响。所以不停输作业技术的成熟运用,成为了管线改造甚至是应急抢维修一项必不可缺的工艺技术。
2不停输作业简介
目前不停输作业主要分为带压开孔、带压封堵两种工艺技术。其中带压开孔主要用于在不停气情况下的小口径管线改造,如在原DN315 PE燃气管碰接PE200新建燃气管网。带压封堵则多用于燃气主管网改造项目。由于不停输带气封堵施工工艺相对复杂,要求人员操作设备技术较高,前期对施工的组织管理需严谨周密,特别将不停输封堵作业关键技术阐述如下。
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2.1管件焊接
根据施工条件,将开孔封堵作业坑与割管接线(换阀)作业坑分离,保证开孔封堵作业时母管(母管—被施工作业的管线,下同)有较好支撑。如果作业坑无法分离,做好母管的支撑楔紧,避免管道受力变形。作业坑一般为长×宽=1.5×1米,母管的下部深不少于0.25米。随后在母管上下方固定鞍座,焊接牢靠,自然冷却,确保安装稳固。
2.2机架安装
使用蝶形螺母背紧固定好机架,调试安装试压板或开孔机,对管件的电熔焊接质量和机架各安装连接处进行气密性测试,详细记录各项数据。试验压力不得大于管内介质压力。
2.3开孔机的安装和钻孔
根据母管管径,选定开孔刀规格,将开孔刀安装在开孔机主轴上,固定螺栓,按顺时针方向操作手开孔。开孔刀达到理论深度停止进给,确保到位。开孔结束拆下开孔刀和中心钻。
2.4管道清扫
使用封堵管径相同规格清扫头对封堵区域快速进行清扫。
2.5封堵
使用封堵管径规格相对应的封堵头(皮碗、压板),收拢皮碗至关闭位置,使封堵器皮碗穿过闸阀,插入母管内直至底部后打开,完成封堵。微调封堵器,使管道密封严密。
3 效益分析
以南京华润燃气有限公司为例,2020年共计开展10次不停输作业项目,均为低压管网,管网压力为0.03Kg/cm2,管网存量气Q根据以下公式计算,Q=3.14*(D/2000)2*N*(P+1)。10次不停输作业累计减少停气户数约17000户,减少停气管网约42000米,减少放散气损量达2369.05m3。不停输作业作业技术的深入运用,减少因施工停气作业造成的放散气体经济损失,减少了客户对停气造成投诉工单,更可以有效降低停气复供过程中的安全风险,杜绝夹管作业产生的不安全因素,大幅度节约投入复供期人力物力。
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4 经典实施案例
4.1 开孔封堵碰接
南京谷里新民花苑低压燃气改管项目位于江宁区谷里邻里大道,属于低压燃气工程,按照施工设计图纸,新建管道已经铺设完成。工程最后有两个相接点。由于该DE200投用时间已有6年以上,阀门设置间距较大,周边区域商业配套成熟,按传统方式从碰接前置点DE200钢制闸阀处停气,约有1400户居民用户及34户工商用户受到停气影响约5小时。且恢复供气时,需开展停气复供作业流程,较大人力物力。该项目改用不停输作业开孔封堵,仅需要在原有低压De200燃气管道上用DE200鞍型电熔套件封堵,在用DE200*90°热熔弯头、DE200电熔套筒与新建DE200管道相接。该作业方式使封堵停气点大幅后置,可将停气区域缩减至最小,减少放散、气密性试验以及置换作业,实际影响用户仅为末端一个小区200户及10户工商用户约1小时,有效降低了受影响用户数,提升了用户满意度,不仅解决停气复供流程带来的风险,还降低了放散置换量,可谓一举多得。
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4.2双封双堵不停输作业抢修
南京某交通主干道进行路面修复施工时,意外破坏DN300低压燃气主管。抢修人员到达现场后及时采取临时封堵措施,未造成严重影响,避免燃气持续泄漏。但修复该燃气主管如按传统停气作业更换破坏管道,受停气影响用户约达3000户,管件切割、安装、电熔焊接作业、配件冷却、气体置换及气密性实验、通气点火等各工序完成至少在3小时以上,对各类用户产生较大影响。为了确保用户平稳用气,实施双封双堵不停输作业进行破坏点抢修,利用两台封堵设备在破坏点两侧开孔封堵操作,并用金属波纹管(DN100)将两端支架上的旁通连接阀接通后实施抢修过程中切割、焊接作业。不停输作业过程中,气源通过金属波纹管持续为下游供气,解决了停气作业产生的不利因素,确保了抢修时间充裕。同时开辟了新的抢维修方式,减少破坏受影响的时间和范围,进一步提升了公司应急队伍的抢维能力。。
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封堵器双封作业示意图
1. 封堵器 2. 闸阀机架 3. 电熔管件 4. 封堵头
5 结尾
不停输作业技术除了运用在低压管线进行开孔封堵作业外,更可以用运用在压力为 0.5MPa中压B管网的改造中,减少了区域性停供的风险。每次作业需严格按照不停输作业施工方案要求进行,设备的操作性、安全性都可以得到有效保证。不停输作业技术具有作业效率高、开孔封堵安全性好的特点,对城镇燃气的维护、抢修技术发展起到引领示范的效果。但在实际操作中,仍有一定的复杂性,且不停输作业的设备与原材料的价格仍然居高不下,相信随着未来不停输作业技术的深入发展,该技术将在城镇燃气改造维修与应急抢修中得到更多的认可,更加全面的投入运用。
参考文献
1. 王可栋 有关深圳市天然气管线不停输焊接管件的探讨【J】 上海煤气2011.06
2.刘新领 较长管线不停输带压双封双堵工艺技术的应用及分析【J】城市燃气 2008.7
3.王要武 天然气高压管道不停输带气封堵技术的应用【J】 石油工程2019.12