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摘要：油气管道在运行过程中会遇到加装更换阀门、局部线路变更、增设分输支线等情况,也可能会因自然环境和人为因素造成管道破坏等突发事故，需要在第一时间对管道进行抢维修。而管道封堵技术是解决这些问题的最为安全、快捷、经济的有效方法。文章着重介绍了管道封堵技术在管道维抢修中的运用,并对国内外封堵技术现状及发展做了分析。
关键词：封堵；抢修技术；运用
中图分类号：TU173文献标识码： A
引言
近年来,随着我国经济快速发展及对石油、天然气需求量的不断增长,管道建设得到了长足发展。目前,我国已形成东北、西北、西南等多个油气区域管网。随着管道敷设里程增加和在役年限延长，管道泄漏事故率明显上升。据统计，我国每年有上万起管道泄漏事故。因此，管道抢修工作越来越重要。封堵抢修技术既不影响管线正常输送，又能保证安全、高效、环保地完成新旧管线连接工作，因而在管道抢修中得到了较多运用。
1.管道封堵技术简介
管道封堵技术是1884年诞生的，最早起源于英国，到现在已有100多年的历史。国内最早出现这种技术是在1984年。该技术适用于原油、成品油、化工介质、天然气等多种介质管线的正常维修改造和突发事故的抢修（如带压抢修、更换腐蚀管段、加装装置、分输改造等作业）。经过多年快速发展，目前管道封堵技术已经涉及石油、天然气、电力好和化工企业等行业，成为了管道系统中不可或缺的技术，具有工艺先进、不停输、安全可靠、无火焰操作、使用广泛和无污染的特点。
管线维抢修作业传统做法是停输，采用将所涉及到的油气管线的一系列流程截断并放空或排油，清空管线后进行维修或抢修，或采取一些临时性补救措施。这种方法虽然安全，技术上也成熟，但是需要对管线进行泄压、排放空气、吹扫和置换等作业，会造成停产，给管道安全运行带来了极大隐患，会给管道运营企业经济上造成损失，对商业声誉造成不良影响。
管道封堵技术能在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线作业，也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修，恢复管道运行。自从该技术应用以来，在国内多家油气长输管道的维抢修以及改造中得到很好运用。中国石油管道应急抢险中心2011年12月30日在陕西渭河北岸西气东输二线顺利完成了首次高钢级、大口径在役管道的开孔封堵作业。此次完成的高钢级、大口径在役管道的开孔封堵作业，在全世界尚属首次。1999年，苏丹一条输油管道被炸，断口长达3米，管内原油顺断口流出，燃起冲天大火。中国石油管道维抢修队伍凭借技术实力，连续作战60小时，恢复管道畅通。2005年，中国石油自主开发出了25毫米小口径高压天然气管道不停输封堵技术，并成功在西气东输管道上使用。
2．管道封堵分类及适用范围
管道封堵按照介质是否流动分为停输封堵和不停输封堵；按物理机械手段分为悬挂式封堵、筒式封堵、折叠式封堵和囊式封堵。悬挂式封堵可应用于多种介质管道，可进行高压封堵；筒式封堵适用于管道内壁结垢、腐蚀的管线以及不规格变形管道，一般用于油田、石化系统的生产管线；折叠封堵宜应用于大口径、中低压力的管道；囊式封堵则应用于低压力的油气管道封堵。
3．我国管道封堵设备现状
我国管道封堵业务在借鉴国外技术的基础上，通过科研攻关，实现了多项技术工艺自主创新，封堵设备日趋完善，封堵能力、规格、种类不断提高，业务范围也不断扩大，封堵口径从25毫米到1020毫米多种管径，封堵压力最高达10兆帕。
中石油下属的几家管道公司普遍拥有各种管径（DN50-DN900）、多种形式（悬挂式、筒式、折叠、囊式）等封堵设备，有1200、760、660、T101、CH24、CI36、T203等一系列型号和规格的开孔机，能够从事DN50-DN900的开孔作业。这些不同管径的带压开孔、封堵设备，可完成管道不停输状态下的开孔、封堵、换管、修补等特殊作业，使维修既迅速又经济可靠，多年来为国内管道运营方提供了优质服务，在乙烯管道带压封堵动火、城市大口径天然气管道不停输改造、港口多种输送介质管线改造、航空领域管道中也成功运用，并走出国门承揽国外大型管道工程，赢得了广泛好评。
4.不停输带压封堵作业基本流程
在现役管道上焊接法兰三通，连接夹板阀及钻孔机并钻孔，在开孔处将特制的封堵头送入管道内，实现断流密封的目的。基本作业步骤是：
(1) 在待隔离的管道两侧各焊上一个特制的剖分式的三通管件，并在上面装上夹板阀；
(2) 利用相配的开孔机装上筒型刀具和开孔连箱，不停输地在管路上开出封堵孔；
(3) 卸下开孔机，装上封堵器，在开好的封堵孔内下入封堵头，实现对管路的堵截；
(4) 封堵作业完成后，装上封堵器提升封堵头，关上夹板阀；
(5) 利用开孔机将堵塞下入到三通管件的法兰内，并锁紧锁销，卸下夹板阀，盖上法兰盖，整个封堵作业完成。
天然气管线移位不停输施工通常采用不停输封堵技术与设备，在管道上开旁通孔，建立旁通管道，以旁通线输送介质，然后封堵主管线，主管线可进行任意改造施工作业，待新管段与主管线连头后，解除封堵，切换至新管段正常输送，最后将旁通线撤除。
图1盘式封堵作业流程图
5．国内外智能封堵技术现状
随着管道敷设里程增加和在役年限延长，管道安全管理方式和维护技术也在不断改进，特别是在管道维护过程中用于封隔管道内部输送介质的管内高压智能封堵技术。管内高压智能封堵系统由封堵机械机构、应急处理系统、通信与控制系统、微型液压系统构成。管内高压智能封堵器通过清管器的发球端进入管内，在管道介质推动下向前运动，到达欲封堵管段时在超低频电磁脉冲信号（ELF）的控制下启动微型液压系统实现刹车并封堵。作业完成后在ELF信号控制下自动解封，继续在管内介质的推动下直至收球端取出。这样的管内高压智能封堵所需作业时间更短，作业完成后不会在管道中留下任何附加装置，减少了故障点，降低了维修成本，缩短了维修时间。
在国外，美国的TDW掌控智能封堵技术，而英国的Stats Group公司则拥有智能封堵技术的设备，它们同全世界的各大石油公司都有着密切合作关系。智能封堵设备在海底管道的抢修中具有非常纯熟的技术优势。
5.1智能封堵技術的优势
油气管道智能封堵技术大多用于海洋的油气开采中，可以缩短抢修时间，减少维修过程中油气输送的损失，更利于海面和海底阀门维修、安装、更换、铺管等作业，可以有效阻止海水进入维修中的油气管道，为油气管道抢修提供了可靠安全的作业环境，提高了维修效率，节约了维修成本。而陆地油气管道抢修中，智能封堵技术同样适用。虽然管内高压智能封堵技术还存在一些弊病，但与目前广泛使用的带压开孔封堵技术相比，仍然具有突出的技术优势和广阔的应用前景。
5.2智能封堵器在阀门更换中的应用
在阀门更换作业中，首先要把油气管道中的智能封堵器送到指定的特殊位置上，然后通过液压系统指挥封堵器中的封堵单元对其进行初步鉴定，再密封封堵排空管道内的输送介质，经由介质压差自动将封堵器锁定，完成阀门的更换。这项技术的运用，从一定程度上增加了阀门更换的安全性，也提高了作业效率。在陕京管道、西气东输天然气管线、海上石油开采等项目上，采用智能封堵器更换阀门，降低了焊接与开孔的风险性，缩短了时间，使阀门更换更加智能化，节约了管道抢修成本，具有实用价值。
结束语
随着石油化工行业的发展，石油化工行业管道抢维修、改造等工程的安全、环保需求也越来越严格，因此，封堵工艺和设备的智能化是该项技术发展方向。突破国外技术封锁，研制出具有自主知识产权的管内高压智能封堵器，是我国油气管道领域的当务之急。
参考文献
[1]鞠世雄,谢磊,李灿. 油气道抢修技术[J]. 化工管理,2013,14:92.
[2]屈海利,何建设,宋花平,袁长友,崔虹. 输油气管道破断抢修技术[J]. 石油规划设计,2011,04:38-40+56.
[3]屈海利,何建设,宋花平,袁长友,崔虹. 输油气管道破断抢修技术[J]. 石油工程建设,2011,03:6-9+83.
[4]张仕民,谭桂斌,朱霄霄,串俊刚,陈迎春. 油气管道维抢修技术进展[A]. .2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C].:,2011:5.
[5]牛健壮;;输气管道不停输带压封堵技术的应用[J];油气储运;2009年07期、
关键词：封堵；抢修技术；运用
中图分类号：TU173文献标识码： A
引言
近年来,随着我国经济快速发展及对石油、天然气需求量的不断增长,管道建设得到了长足发展。目前,我国已形成东北、西北、西南等多个油气区域管网。随着管道敷设里程增加和在役年限延长，管道泄漏事故率明显上升。据统计，我国每年有上万起管道泄漏事故。因此，管道抢修工作越来越重要。封堵抢修技术既不影响管线正常输送，又能保证安全、高效、环保地完成新旧管线连接工作，因而在管道抢修中得到了较多运用。
1.管道封堵技术简介
管道封堵技术是1884年诞生的，最早起源于英国，到现在已有100多年的历史。国内最早出现这种技术是在1984年。该技术适用于原油、成品油、化工介质、天然气等多种介质管线的正常维修改造和突发事故的抢修（如带压抢修、更换腐蚀管段、加装装置、分输改造等作业）。经过多年快速发展，目前管道封堵技术已经涉及石油、天然气、电力好和化工企业等行业，成为了管道系统中不可或缺的技术，具有工艺先进、不停输、安全可靠、无火焰操作、使用广泛和无污染的特点。
管线维抢修作业传统做法是停输，采用将所涉及到的油气管线的一系列流程截断并放空或排油，清空管线后进行维修或抢修，或采取一些临时性补救措施。这种方法虽然安全，技术上也成熟，但是需要对管线进行泄压、排放空气、吹扫和置换等作业，会造成停产，给管道安全运行带来了极大隐患，会给管道运营企业经济上造成损失，对商业声誉造成不良影响。
管道封堵技术能在不间断管道介质输送的情况下完成对管道的更换、移位、换阀及增加支线作业，也可以在管道发生泄漏时对事故管道进行快速、安全地抢修，恢复管道运行。自从该技术应用以来，在国内多家油气长输管道的维抢修以及改造中得到很好运用。中国石油管道应急抢险中心2011年12月30日在陕西渭河北岸西气东输二线顺利完成了首次高钢级、大口径在役管道的开孔封堵作业。此次完成的高钢级、大口径在役管道的开孔封堵作业，在全世界尚属首次。1999年，苏丹一条输油管道被炸，断口长达3米，管内原油顺断口流出，燃起冲天大火。中国石油管道维抢修队伍凭借技术实力，连续作战60小时，恢复管道畅通。2005年，中国石油自主开发出了25毫米小口径高压天然气管道不停输封堵技术，并成功在西气东输管道上使用。
2．管道封堵分类及适用范围
管道封堵按照介质是否流动分为停输封堵和不停输封堵；按物理机械手段分为悬挂式封堵、筒式封堵、折叠式封堵和囊式封堵。悬挂式封堵可应用于多种介质管道，可进行高压封堵；筒式封堵适用于管道内壁结垢、腐蚀的管线以及不规格变形管道，一般用于油田、石化系统的生产管线；折叠封堵宜应用于大口径、中低压力的管道；囊式封堵则应用于低压力的油气管道封堵。
3．我国管道封堵设备现状
我国管道封堵业务在借鉴国外技术的基础上，通过科研攻关，实现了多项技术工艺自主创新，封堵设备日趋完善，封堵能力、规格、种类不断提高，业务范围也不断扩大，封堵口径从25毫米到1020毫米多种管径，封堵压力最高达10兆帕。
中石油下属的几家管道公司普遍拥有各种管径（DN50-DN900）、多种形式（悬挂式、筒式、折叠、囊式）等封堵设备，有1200、760、660、T101、CH24、CI36、T203等一系列型号和规格的开孔机，能够从事DN50-DN900的开孔作业。这些不同管径的带压开孔、封堵设备，可完成管道不停输状态下的开孔、封堵、换管、修补等特殊作业，使维修既迅速又经济可靠，多年来为国内管道运营方提供了优质服务，在乙烯管道带压封堵动火、城市大口径天然气管道不停输改造、港口多种输送介质管线改造、航空领域管道中也成功运用，并走出国门承揽国外大型管道工程，赢得了广泛好评。
4.不停输带压封堵作业基本流程
在现役管道上焊接法兰三通，连接夹板阀及钻孔机并钻孔，在开孔处将特制的封堵头送入管道内，实现断流密封的目的。基本作业步骤是：
(1) 在待隔离的管道两侧各焊上一个特制的剖分式的三通管件，并在上面装上夹板阀；
(2) 利用相配的开孔机装上筒型刀具和开孔连箱，不停输地在管路上开出封堵孔；
(3) 卸下开孔机，装上封堵器，在开好的封堵孔内下入封堵头，实现对管路的堵截；
(4) 封堵作业完成后，装上封堵器提升封堵头，关上夹板阀；
(5) 利用开孔机将堵塞下入到三通管件的法兰内，并锁紧锁销，卸下夹板阀，盖上法兰盖，整个封堵作业完成。
天然气管线移位不停输施工通常采用不停输封堵技术与设备，在管道上开旁通孔，建立旁通管道，以旁通线输送介质，然后封堵主管线，主管线可进行任意改造施工作业，待新管段与主管线连头后，解除封堵，切换至新管段正常输送，最后将旁通线撤除。
图1盘式封堵作业流程图
5．国内外智能封堵技术现状
随着管道敷设里程增加和在役年限延长，管道安全管理方式和维护技术也在不断改进，特别是在管道维护过程中用于封隔管道内部输送介质的管内高压智能封堵技术。管内高压智能封堵系统由封堵机械机构、应急处理系统、通信与控制系统、微型液压系统构成。管内高压智能封堵器通过清管器的发球端进入管内，在管道介质推动下向前运动，到达欲封堵管段时在超低频电磁脉冲信号（ELF）的控制下启动微型液压系统实现刹车并封堵。作业完成后在ELF信号控制下自动解封，继续在管内介质的推动下直至收球端取出。这样的管内高压智能封堵所需作业时间更短，作业完成后不会在管道中留下任何附加装置，减少了故障点，降低了维修成本，缩短了维修时间。
在国外，美国的TDW掌控智能封堵技术，而英国的Stats Group公司则拥有智能封堵技术的设备，它们同全世界的各大石油公司都有着密切合作关系。智能封堵设备在海底管道的抢修中具有非常纯熟的技术优势。
5.1智能封堵技術的优势
油气管道智能封堵技术大多用于海洋的油气开采中，可以缩短抢修时间，减少维修过程中油气输送的损失，更利于海面和海底阀门维修、安装、更换、铺管等作业，可以有效阻止海水进入维修中的油气管道，为油气管道抢修提供了可靠安全的作业环境，提高了维修效率，节约了维修成本。而陆地油气管道抢修中，智能封堵技术同样适用。虽然管内高压智能封堵技术还存在一些弊病，但与目前广泛使用的带压开孔封堵技术相比，仍然具有突出的技术优势和广阔的应用前景。
5.2智能封堵器在阀门更换中的应用
在阀门更换作业中，首先要把油气管道中的智能封堵器送到指定的特殊位置上，然后通过液压系统指挥封堵器中的封堵单元对其进行初步鉴定，再密封封堵排空管道内的输送介质，经由介质压差自动将封堵器锁定，完成阀门的更换。这项技术的运用，从一定程度上增加了阀门更换的安全性，也提高了作业效率。在陕京管道、西气东输天然气管线、海上石油开采等项目上，采用智能封堵器更换阀门，降低了焊接与开孔的风险性，缩短了时间，使阀门更换更加智能化，节约了管道抢修成本，具有实用价值。
结束语
随着石油化工行业的发展，石油化工行业管道抢维修、改造等工程的安全、环保需求也越来越严格，因此，封堵工艺和设备的智能化是该项技术发展方向。突破国外技术封锁，研制出具有自主知识产权的管内高压智能封堵器，是我国油气管道领域的当务之急。
参考文献
[1]鞠世雄,谢磊,李灿. 油气道抢修技术[J]. 化工管理,2013,14:92.
[2]屈海利,何建设,宋花平,袁长友,崔虹. 输油气管道破断抢修技术[J]. 石油规划设计,2011,04:38-40+56.
[3]屈海利,何建设,宋花平,袁长友,崔虹. 输油气管道破断抢修技术[J]. 石油工程建设,2011,03:6-9+83.
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[5]牛健壮;;输气管道不停输带压封堵技术的应用[J];油气储运;2009年07期、