东北石油管道有限公司 辽宁沈阳 110031
摘要:动火施工主要在涉油涉气的设备或场所进行，它是石油和石化行业的一项高度危险的特种作业。随着管道建设和更新改造日益增多，采用动火施工完成新老管线连接的工程频次剧增。这就需要查找动火施工中的关键危险点、控制关键危险点源，降低风险，做为控制质量安全风险的重点。本文对在在役管线上动火施工中增加“油气隔离囊”工序，控制了动火施工风险，并形成标准的过程进行了阐述。
关键词:在役管线 动火 隔离囊 风险
在役管线动火施工不同于一般的管道安装，尤其是东北管网输送的是庆油和俄油，庆油凝点高受停输时间限制，动火施工难度、劳动强度、施工人员的精神紧张程度非常大。长输管道工程动火工作量大，动火频次密集，安全风险大，就要求从事动火工程的单位必须高度重视，确保动火安全。
1 背景
东北管网始建于1970年，为国家输送原油14亿多吨是我国原油外运的重要大动脉。东北管网至今已运行近40多，随着岁月的推移，逐渐暴露出管道腐蚀严重、老化等问题，铁大线输油管道瓦房店附近曾发生腐蚀穿孔跑油事故，造成在附近村庄大量原油泄漏，部队出动1000多名解放军战士抢险，事件惊动党中央和国务院。因清河水库放水，造成庆铁新线479#桩处管线破裂，大量原油泄漏。为此中国石油天然气股份公司部署进行管网安全性改造，实现管网再安全运行二十年。改造项目主要是穿越河流、公路、铁路等线路工程，之后伴随的就是大型一级动火，工作量及频次呈几何状增加。
2 确定并控制风险点源
动火施工不同于一般的管道安装，尤其是东北管网输送的是庆油和俄油，庆油的凝点高（27℃）受停输时间限制，动火施工难度、劳动强度、安全风险、施工人员的精神紧张程度非常大。这么大的长输管道工程动火工作量，这么密集的动火频次，安全风险巨大，就要求从事动火工程的单位必须把这项工作高度的重视起来，确保动火施工安全。
首先将查找动火中的关键危险点、控制关键危险点源，降低风险，做为控制质量安全风险的重点。经验和教训告诉我们，动火时最关键的危险点就是动火点油气渗漏，造成原因有：①黄油墙砌筑后受应力影响组对、碰死口时间长，墙与管壁出现间隙造成油气渗漏；②高温施工，造成黄油墙融化；③封堵（或阀门）不严，造成介质渗漏泡塌黄油墙。因此如何控制动火施工的危险点源，将油气与动火点之间完全隔离成为极需解决的关键点。为此我们利用囊式封堵器工作原理，把解决动火施工中风险为课题，彻底解决动火施工中将油气进行有效隔离的难题。
3 增加油气隔离囊措施
3.1 囊式封堵器工作原理：在需要抢修或维修的管段两侧带压开孔，向管内送入能展开成圆形平面的挡板和能够充胀起来的胶囊，囊的外表与管内壁紧密接触切断油流，囊的后端抵在挡板圆平面上，挡板承受由胶囊传递过来的管道的轴向推力，从而达到封堵管道的目的。油气隔离囊工作原理：为确保动火点油气隔离的严密性，防止黄油墙坍塌引发的油气泄漏，在砌筑黄油墙前设一个同等管径的封堵囊，称为油气隔离囊（简称隔离囊）。
3.2 增加隔离囊起源：针对油气隔离的问题，首先在东部管网第一次大型动火“铁大线盖州13.5公里绕城输油管线封堵动火工程”中得到灵感，该工程北侧动火点的来油方向有一个线路截断阀，距离动火点距离大约有110米，而该截断阀多年前安装后从未使用过，不能确定该截断阀的严密性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如何解决这个问题呢，与业主沟通后在该处下一个囊式单封，而隔离管段内的原油可以抽出，管线内基本没有压力，即便阀门不严，液面也不会快速升高，压力不会很大，而囊式单封的囊没有挡板的保护下本身就能承受0.03MPa，因此向业主建议在动火点和截断阀门之间只需加一个封堵囊，并在封堵囊和阀门之间开一个DN100孔，以解决一旦阀门不严能挡住原油并通过DN100孔抽油，以保证动火施工正常进行，该措施首次在动火工程中得到实施。
3.3 传统的动火施工—单纯的黄油墙隔离油气施工程序：①停输→②实施封堵（关闭阀门）→③排油→④切管、吊装→⑤清管—→※⑥砌筑黄油墙隔离油气（油气检测）→⑦组对、焊接→⑧解除封堵（关闭阀门）→⑨恢复输油生产。而我们要控制的关键危险点就是“⑥砌筑黄油墙以隔离油气”。以往在砌筑黄油墙之前将管道内的污油人工清理干净后，在管道内堆砌一座顶部最薄处不小于1倍管径厚度的黄油墙（黄甘油和滑石粉按照一定比例进行搅拌）。优点：在没有其他因素干扰的情况下，严密性较好。缺点：a.高温条件下，易融化，使墙和管壁形成间隙，造成油气泄漏；b.受时间限制，如组对焊接时间长，易造成油气渗漏；c.不能承受压力（＜0.02MPa），如果封堵（或阀门）不严，造成介质渗漏黄油墙坍塌。
现在的动火施工——黄油墙＋隔离囊进行油气隔离施工程序：①停输→②实施封堵（关闭阀门）→③排油→④切管、吊装→⑤清管—→※⑥实施隔离囊封堵→⑦砌筑黄油墙隔离油气（油气检测）→⑧组对、焊接→⑨解除封堵（关闭阀门）→⑩恢复输油生产。优点：① 安全可靠，增加了黄油墙的强度和严密性。② 隔离囊不受高温条件限制，可以通过调节氮气的进气量来控制囊压。高温时黄油墙上覆盖浇水；③ 不受时间限制（小于允许停输时间），不论动火的碰死口难度有多大，施工人员可以放心组对；④ 能承受一定压力（＜0.02MPa），一旦封堵（或阀门）不严，可以从引流孔抽油。⑤ 效果良好、使用方便、操作简单、适用范围广（各种介质、口径），成本低廉。
4 与传统动火隔离技术对比
4.1传统的动火施工黄油墙隔离油气：①停输→②实施封堵（关阀）→③排油→④切管、吊装→⑤清管→⑥砌筑黄油墙隔离油气→⑦组对、焊接→⑧解除封堵（关阀）→⑨恢复输油生产。优点：在没有其他因素干扰的情况下，严密性较好。缺点：a.高温条件下，易融化，使墙和管壁形成间隙，造成油气泄漏；b.受时间限制，如果组对焊接时间长，易造成油气渗漏；c.不能承受压力，如果封堵（或阀门）不严，造成介质渗漏黄油墙坍塌。
4.2现在的动火施工黄油墙＋隔离囊油气隔离：①停输→②实施封堵（关阀）→③排油→④切管、吊装→⑤清管→※⑥实施隔离囊封堵→⑦砌筑黄油墙隔离油气→⑧组对、焊接→⑨解除封堵（关阀）→⑩恢复输油生产。优点：①安全可靠；②不受高温条件限制；③不受时间限制；④能承受一定压力；⑤效果良好、使用方便、操作简单、适用范围广，成本低廉。
5应用效果
在东北管网改线动火施工中应用至今，有效地解决的传统单纯用黄油墙隔离油气不安全的问题，取得了非常好的效果。
①隔离囊，已经作为在役输油气管线动火施工中的关键工序。隔离囊工序被正式纳入Q/SY GD0189—2008《原油管道动火安全操作规程》中。
②在近几年的动火施工中，未发生人身安全和环境污染事故，顺利完成了工艺和线路改造工程，有效降低了管道的安全和环境污染的风险，隔离囊功不可没。
③ 2006年3月至2016年3月东北管网累计实施大约1500余处，并且随着动火工程量的增加逐年递增，有效地保证了东北管网改造动火工程的施工安全，是动火施工安全技术措施的一项重大突破，同时带来了可观的经济效益。
参考文献:
1．王博，佟德斌，徐堃山，等，输油管道安全动火管理工作研究，管道技术与设备，2008，93(5)，62
2．王平，郭丽等，《输油管道动火施工及投产现场管理》，石油工业出版社，2013
论文作者:郭丽
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/20
标签：油气论文; 黄油论文; 管网论文; 阀门论文; 风险论文; 管道论文; 严密性论文; 《防护工程》2017年第20期论文;