摘要：导流式带压焊接堵漏装置包括堵漏卡具和堵漏板两部分。堵漏卡具通过链条对堵漏板施加足够的压紧力，以保证焊缝位置无燃气泄漏。泄漏的燃气可通过阀门和导气管排出，保证了焊接作业环境的安全。对于相关领域科研工作者和同行业工作人员具有十分重要的参考意义。
关键词：燃气管道；导流式带压焊接；堵漏技术
1.燃气管道泄漏
虽然燃气输配管道施工具有相应的施工操作规范标准，但是在实际施工中仍存在一定的问题。比如，在进行补偿器安装的过程中，法兰螺栓没有均匀受力；在进行焊接施工时，焊接尺寸不满足标准要求，出现夹渣、气孔或者咬边等问题；阀门或者法兰等部位的连接不紧密等，均会导致燃气输配管道气体泄漏问题。再加上燃气输配管道安装工程的监管不严格，随着使用年限的增加，燃气输配管道的上述问题逐渐凸显出来，时常出现燃气输配管道气体泄漏事故。比如，2011 年宜宾南岸西区崇文路的十字路口，因燃气输配管道施工人员的操作不当，引起气体泄漏问题，导致燃气爆燃，2 名施工人员受伤。后续事故处理中发现，导致气体泄漏的原因在于施工人员的挖掘工具使用不当，在燃气输配管道的泄漏区域产生火花，引发爆炸事故。另外，燃气输配管道的材料质量较差也是引发气体泄漏的主要施工原因。在以往的燃气管道建设中，施工单位大都选择灰口铁作为管道材料，这类材料的材质相对较脆，抗应力能力较差，很容易在外力的作用下出现裂缝，从而引发气体泄漏事故。虽然目前管道材料的质量有了很大的提升，但是燃气管道市场的产品仍旧存在良莠不齐的问题，燃气输配管道的质量得不到保障。燃气输配管道运维管理引起的气体泄漏问题主要体现在以下几方面：（1）输配管道老化，很多燃气公司没有及时更新改造超过设计使用年限的管道，使得燃气输配管道出现超期运行现象，引发气体泄漏事故。（2）燃气公司的违章操作及维护不及时，均会导致气体泄漏事故。比如，燃气公司的管道抢修及维护操作不符合标准规范；燃气公司没有定期检修管道的阀门、凝水缸及密封填料等容易泄漏的部位，导致管道问题得不到及时解决，引发气体泄漏事故。另外，管道运维管理中较为常见的问题在于输配管道的腐蚀，以往的燃气输配管道材料为钢管，虽然施工单位在钢管外部采取了相应的防腐措施，但是因管道埋地的特殊性，使得输配管道的检测与保养难度较大，在多年运行之后，燃气输配管道的安全性逐年降低，再加上土壤的腐蚀性，使得燃气管道时常出现腐蚀及穿孔现象，导致气体泄漏。
2.导流式带压焊接堵漏
导流式带压焊接堵漏技术是一种工艺先进，专业性强的设备与管道维修抢修技术，全过程在密闭腔体内进行。采用无火机械切割带压作业，其技术的应用打破了必须停车检修的传统观念，正由于带压焊接堵漏技术具有工艺先进、安全可靠和可带压操作、无污染等优势与特点使其在石化油气等能源行业得以广泛地应用与推广，如“带压抢修、更换腐蚀管段、加装装置、分输改造”等。此技术规避常规施工方法弊端，在不停车的工况下进行维修，减少停产损失，维保时间大大缩减，带来了良好的经济与社会效益，结合在建技术经济分析带压焊接堵漏作业较传统的停车维修作业综合节省费用百分之八十五以上。带压焊接堵漏技术在国内应用虽然比较普遍，但是对特大口径高压管道的技术应用并不多，在技术的可靠性及其相应的机具设备，专业材料供应方面均有不足，多年来这种技术难度大，危险性高的工程项目大多被国外工程公司垄断。
在作业管线上选定开孔位置，焊接对开三通，安装工艺球阀（隔断阀），在球阀上安装开孔机，然后在开孔机、球阀、三通的密闭腔体内充入氮气，置换其中空气并使之与管线内压力平衡。启动液压装置进行密闭开孔，随机带出切割下的鞍型板，完成带压焊接堵漏过程。关闭球阀，拆除开孔机，从而完成新管线的连接工作。带压焊接堵漏技术应用中，对开三通焊接是关键环节之一，对开三通的高质量焊接是带压焊接堵漏的基础保证。在役焊接工况非常特殊，是在系统天然气介质运行的工况下实施带压焊接作业，其焊接工艺控制尤为重要，既要保证作业安全又要保证焊道各项指标检测合格。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常是根据实际的操作工况进行试验台模拟搭建，实验台连接相关的动设备如循环泵，空压机等，使实验系统内的介质工况与施工现场一致，模拟出实际的操作工况后，根据 API 与 ASME 相关的在役焊机相关规程去施焊、检测，对焊接电流、焊接速度及焊层厚度均有控制要求。焊接试件均需与实际管材属性一致，所有焊工全程参与各类焊接工艺评定过程，焊接考试合格后颁发上岗证
对开三通的组对焊接是此项作业的关键工序之一。焊接前用角磨机对管线外表面进行打磨清理，焊道边缘 50mm 内均需去除油污、氧化层，清理熔渣。对开三通焊接采用手工电弧焊，严格遵循焊接操作规程控制好电流，角焊缝电流控制在 90~120 A，横焊缝电流控制在 120~160 A。焊缝均需采用多道小焊道的焊接方法，每焊层厚度控制在 2.0~3.0 mm。焊接顺序要求先横缝后环缝，双边多名焊工对焊缝对称施焊；氩弧焊打底，电弧焊盖面，控制焊接速度及焊把角度，咬边深度不大于 0.5 mm，连续咬边不大于 50 mm，且焊缝两侧咬边总长度不大于焊缝全长的 10 %，焊缝余高应不大于 1+0.2 p（p 为坡口的最大宽度）。依据 WPS 规程严控焊接温度与熔池深度，是焊接操作的必要要领，避免应力集中与氢裂是在役焊接时主要质量控制指标。层间依次执行 100% MT，PT无损探伤检测，对于焊缝进行磁粉渗透检测不合格的，需要按WPS焊接规程相关规定进行焊缝返修。
开孔机系统安全科学组装是带压焊接堵漏成功关键工序之二。因管线尺寸巨大，威廉姆公司生产的开孔机及相关液压站系统是首选设备。这种超大管线的开孔设备尺寸巨大，钻机，连轴箱与钻刀的同轴控制尤为关键，少许偏差都可能在开孔过程折断钻刀造成开孔失败，严重者会造成安全事故。安装前检查镗杆驱动的紧固性和圆形圈的完整性，并确认镗杆填料螺母的可调节性。确保带测量杆的保持器轴易转动，保持环形头和不锈钢环形垫圈清洁，在打孔机上安装适配器。在镗杆上安装刀架，拧紧保持器轴，并在两端安装安全销，在刀架上安装刀具，拧紧内六角螺栓和螺母，在刀具上安装并紧固导向钻头。对齐适配器和刀具并紧固适配器螺母，缩回镗杆和刀具，用测量杆测量并计算打孔距离，确保刀具行程与开口工况精确吻合。
3.燃气管道气体泄漏的防范对策
加强施工监管。一方面，针对燃气输配管道气体泄漏的原因，相关部门需要加强对燃气输配管道施工的监管，确保施工单位能够按照规范的流程开展施工，并选用质量有保障的施工材料，提高燃气输配管道的质量，避免气体泄漏事故的出现。相关部门需要加强对施工工程的监管，建立完善的燃气输配管道施工方案与质量监管体系，做好施工后期的质检工作。主管部门需要成立相应的质检小组，定期开展送燃气输配管道的检查工作，严格按照相关标准规范开展检查工作，保障整个燃气输配管道的安全，防治气体泄漏事故的发生。如果质检小组在日常检查工作中，发现有危害到输配管道安全的行为，就需要根据其危害程度采取相应的惩处措施。另一方面，施工单位需要选用质量有保障的管道材料，这就要求施工单位从供应商出发，选择质量有保障的材料供应商，并做好管道材料的出厂检验工作，从根本上保障燃气输配管道材料的质量。
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论文作者:刘铭炎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
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