用于运行管线连接的不停输开孔技术

《用于运行管线连接的不停输开孔技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、用于运行管线连接的不停输开孔技术USINGHOTTAPSFORINSERVICEPIPELINECONNECTIONS1内容提要天然气运输和分配公司一年中要多次连接新管线以扩大或改造现有系统。为保证有一个安全的管线连接环境，必须关停一部分系统并将天然气排放到大气中。这个被称为管线停工接线的过程会引起甲烷排放、产品和销售损失，偶尔还会引起用户的不便、损失部分相关费用（与抽空现有管线系统有关的费用）。不停输开孔技术是在管线处于运行状态、天然气带压流动时连接新管线的一种方法。不停输开孔过程包括：在运行管线外面连接支线和阀门，然后在支线内切

2、开管线壁，通过阀门移去管壁部分。不停输开孔技术可避免产品损失、甲烷排放以及中断客户服务。虽然不停输开孔技术并不是一种新的做法，但近期的结构改进降低了操作者在过去遇到的复杂性和不确定性。几个天然气STAR运输和分配合作伙伴声称，他们经常使用不停输开孔技术——基本上每天都要进行小型的接线工作，每年会进行2到3次较大的不停输开孔作业（大于12英寸）。通过应用不停输开孔技术，天然气STAR合作伙伴实现了甲烷减排并增加了收入。气体节省量足以证明在运行管线上利用不停输开孔技术来连接所有新管线是合理的。使用不停输开孔技术通常可以立即收回投资。节省

3、天然气其他节省费投资4减少气体损天然气节省体积投资成本其他费用的价值用回收期失的方法（千立方英尺/年）（美元）（美元/年）（美元/年）（美元）（月）不停输开孔23244007332068403620043000121连接1年度节省和费用按平均每年应用320次不停输开孔技术（不同尺寸）计算。2假设天然气价格按3美元/千立方英尺计算。3其他节省费用是惰性气体的节省费用。4其他费用包括操作维护费用和合同服务费用。2技术背景在天然气运输和分配系统中，经常需要更改或扩展现有管线、安装新阀门或维修旧阀门、安装新支线、实施维修保养或在紧急事件期间

4、使用管线。为保证管线连接作业的安全，以前惯用的做法是在管线更换期间关掉一部分系统、将隔离出来的管线中的气体排放到大气中、用惰性气体吹扫管线。进行管线停工接线的过程随系统压力的不同而稍微有所不同。在高压系统中，关闭周围阀门以隔离出管线部分，在靠近阀门处放置塞子（插入式塞子）以防止天然气泄漏并改善管线互连场地周围的安全条件。在低压系统中，要关闭的管线长度一般较短。采用的方法不是关闭周围阀门，而是用塞子在开孔区域周围直接将管线部分隔离出来。在这两种情况下，都要排放出隔离管段中的气体，并且要吹扫管线。1进行管线停工接线对经济和环境均有影响。

5、从隔离管段排出气体将导致天然气产品的损失，同时也会增加甲烷气体的排放。此外，从处于运行状态的系统中移去一段管线通常会中断客户供气服务。例如，在一条钢质管线上进行管线停工接线作业，要求管线停止工作1～3天或者更多天数，除了向大气中释放甲烷以外，还可能中断天然气运输。不停输开孔技术是一种替代技术，它允许在不关停系统和不将气体排放到大气的情况下进行管线连接。不停输开孔技术也被称为管线分接、压力分接、压力切割和侧向切割。该过程包括在不中断气体流动、无气体释放或天然气产品损失的情况下，在运行管线上连接支线和开孔。不停输开孔技术允许将新管线连接

6、到现有系统上、将设备插入到气流中、连接永久性的或临时性的支线，它是用可膨胀的、临时性的气球管塞（塞子）来堵塞管线的准备阶段。目前已有适合于天然气运输和分配系统中各种管线尺寸、管道材料和压力等级的不停输开孔设备。典型的不停输开孔装置的主要设备包括一个打孔机、一个分支接头和一个阀门。不停输开孔设备描述如下（见图1所示）。图1不停输开孔设备剖面示意图打孔机。打孔机通常由一个机械驱动的控制切削工具的可伸缩钻杆组成。切削工具用来在管壁上钻一个定位孔以保持开孔锯条居中，该开孔锯条锯开“切片”或切断管壁弯曲部分。接头。在接头内部将新管线连接到现有

7、管线上，小尺寸管线（例如1英寸）连接到较大尺寸管线上时，该接头可以是一个简单的焊接短节；当支线尺寸与母体管线尺寸一样大小时，需要一个全环绕的对开管套三通作为额外支撑。三通完全缠绕在管线周围，焊接时，三通为支线和工作管提供机械加固。阀门。不停输开孔连接管线上的阀门对于新连接来讲可以是截断阀或者是控制阀，阀门必须确2保在完成切削操作后能够将切片（打孔机切下的管壁部分）移取出来。合适的阀门包括一个球阀或闸阀，而不是塞阀或者蝶形阀。图2给出了不停输开孔工艺流程的示意图。进行不停输开孔作业的基本步骤如下：（1）利用焊接（钢铁）、螺栓连接（铸铁

8、）或者粘接（塑料）技术将接头连接到现有管道上并安装阀门。（2）通过固定阀门安装不停输开孔机。（3）经由开口阀门，通过管线切割金属片，进行不停输开孔作业。一个特殊的设备在不停输开孔作业后夹住“金属片”。通过阀门取出金属片，然后关闭阀门。