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【摘 要】介绍了在石油管道挡板-囊式封堵技术的基本原理。重点阐述了焊接三通时焊穿管道、夹板阀失效、开孔未开透、封堵失败、堵孔失败等导致封堵施工失败的因素及对策。
【关键词】挡板-囊式封堵施工;失败因素;对策
1.挡板-囊式封堵施工原理简介
挡板-囊式管道封堵设备主要应用在石油管道停输及不停输封堵中，它的基本原理是：在需更换或维修的管段两端适当位置各焊接两组封堵法兰（每组两个，共八个）进行带压开孔，从施工点向外依次为挡板孔、胶囊孔、挡板孔、胶囊孔。由每组的下游孔中送入能展开成圆形的挡板，在上游孔中送入能充气膨胀起来的密封胶囊，囊的外表面与管内壁紧密接触以切断油流，囊的后端抵在挡板上，挡板承受由管压引起的通过密封胶囊传递过来的推力，充气的密封胶囊与挡板贴合，即采用胶囊将流体介质进行隔断，达到管道封堵的目的。从而可以顺利释放施工段管内介质，为施工做好准备。工程完毕后，再按顺序解除封堵，最后用堵孔器將开孔处堵上堵塞，盖上盲板。
该设备可在成品油、原油、天然气、水等流体介质的管线上进行作业，其工作压力为0.5MPa，工作原理，施工过程中各设备的安装状态。
当封堵点的管道压力较高时，可采用双封的方式实施封堵作业，并宜按照先封内侧、后封外侧的顺序进行，内侧的囊内压力为P+Δp( 管压+封堵压差) ，外侧的囊内压力亦为p+Δp。双侧双封堵原理。
2.封堵失败原因分析及对策
由于挡板-囊式封堵施工中涉及很多工序，因此无论哪个工序出现失误都有可能造成封堵失败。
一下对封堵失败的原因进行分析并提出改进建议：
2.1焊接三通时焊穿管道
原因：焊接三通时，如果管内存在较大压力,且未按照相应管材规格的焊接工艺进行焊接则有可能导致管线焊穿。
解决方法：具体的控制措施就是控制管道压力，并按照焊接工艺进行焊接。在压力管道上焊接封堵管件时，其允许的最高压力可按下式计算[1]:
2.2夹板阀失效
原因：夹板阀其实就是一个闸板阀，在开孔、下挡板、下囊等过程中主要起到临时阻断高压油品从封堵三通中泄露的作用。如果夹板阀阀板无法完全关闭将造成油品泄露，夹板阀无法全开则在下挡板及下囊过程中将导致挡板及下囊器导向板和夹板阀阀板的撞击，造成严重的事故。
解决方法：在使用夹板阀之前，全开及全关闸板阀，记下闸板阀的手柄旋转圈数，做到心中有数。一旦发生夹板阀失效，能够及时发现事故，及时处理。
2.3管线未开透
原因：由于以上公式中几个参数在实际测量中误差过大或者数据计算错误，还有可能是在最后测量切削深度时没有测够尺寸。
解决方法：建议对所有测量的数据都通过三次测量取平均数的方法来确定，最终切削深度的计算结果也要计算三次，确保无误后，最后将切削深度标记到开孔机丝杠上。
2.4封堵作业失败
原因：由于封堵段管道变形过大导致封堵时挡板展不开；未对封堵中使用的气囊进行囊压试验，囊存在缺陷；囊头损坏；封堵囊充气时，管道环形焊口余渣扎坏胶囊；管道内有障碍物，阻隔密封面，及囊压不足，胶囊充气后出现葫芦状。
解决方法：选择管道变形大于3%的管段进行封堵；封堵前必须进行0.1MPA囊压密封试验；做好囊头检查囊压确定在高于管压0.5-0.8MPA范围内；控制捆扎的塑料布宽度在40-50mm，事先剪出豁口并使用单股捆扎。
2.5堵孔作业失败
由于封堵完成后，封堵三通需要永久留在管道上方，因此就需要在封堵结束后使用堵塞对封堵三通进行封堵，以防止管线内高压油品通过封堵三通泄漏出来造成事故。这个过程就叫堵孔。堵孔作业。
堵孔失败原因：堵孔器压杆没有伸出溢流法兰外足够距离，导致压杆无法顶开单向阀泄放多余的压力；堵孔计算所需的尺寸测量误差过大或者计算错误；堵孔操作中弧板的角度没有调整到和管道的孔一致的程度造成弧板卡死堵孔器主轴；封堵三通锁环没有完全将堵塞卡住。
解决方法：调整压杆的伸出长度，使压杆伸出长度足够顶开单向阀；堵孔尺寸测量及计算都三次取平均值；将弧板角度调整到和管道孔一致；反复上下伸缩主轴，调整索环间隙，最终将堵塞卡住。
3.结论
长输石油管道封堵挡板-囊式封堵过程中，由于现场工序繁多，需要控制的环节复杂，极易由于各种原因导致封堵失败。按照上述方法就能有效减少封堵失败事件的发生频率。 [科]
【参考文献】
［１］刘希坤,李德明等.钢制管道封堵技术规程第2部分:挡板-囊式封堵.国家经济贸易委员会,2003,(8).
［２］李景昌等.X65钢级在役管道抢修焊接工艺指导书焊接工艺规程.中国石油管道焊接培训中心，2010，（11）.
【关键词】挡板-囊式封堵施工;失败因素;对策
1.挡板-囊式封堵施工原理简介
挡板-囊式管道封堵设备主要应用在石油管道停输及不停输封堵中，它的基本原理是：在需更换或维修的管段两端适当位置各焊接两组封堵法兰（每组两个，共八个）进行带压开孔，从施工点向外依次为挡板孔、胶囊孔、挡板孔、胶囊孔。由每组的下游孔中送入能展开成圆形的挡板，在上游孔中送入能充气膨胀起来的密封胶囊，囊的外表面与管内壁紧密接触以切断油流，囊的后端抵在挡板上，挡板承受由管压引起的通过密封胶囊传递过来的推力，充气的密封胶囊与挡板贴合，即采用胶囊将流体介质进行隔断，达到管道封堵的目的。从而可以顺利释放施工段管内介质，为施工做好准备。工程完毕后，再按顺序解除封堵，最后用堵孔器將开孔处堵上堵塞，盖上盲板。
该设备可在成品油、原油、天然气、水等流体介质的管线上进行作业，其工作压力为0.5MPa，工作原理，施工过程中各设备的安装状态。
当封堵点的管道压力较高时，可采用双封的方式实施封堵作业，并宜按照先封内侧、后封外侧的顺序进行，内侧的囊内压力为P+Δp( 管压+封堵压差) ，外侧的囊内压力亦为p+Δp。双侧双封堵原理。
2.封堵失败原因分析及对策
由于挡板-囊式封堵施工中涉及很多工序，因此无论哪个工序出现失误都有可能造成封堵失败。
一下对封堵失败的原因进行分析并提出改进建议：
2.1焊接三通时焊穿管道
原因：焊接三通时，如果管内存在较大压力,且未按照相应管材规格的焊接工艺进行焊接则有可能导致管线焊穿。
解决方法：具体的控制措施就是控制管道压力，并按照焊接工艺进行焊接。在压力管道上焊接封堵管件时，其允许的最高压力可按下式计算[1]:
2.2夹板阀失效
原因：夹板阀其实就是一个闸板阀，在开孔、下挡板、下囊等过程中主要起到临时阻断高压油品从封堵三通中泄露的作用。如果夹板阀阀板无法完全关闭将造成油品泄露，夹板阀无法全开则在下挡板及下囊过程中将导致挡板及下囊器导向板和夹板阀阀板的撞击，造成严重的事故。
解决方法：在使用夹板阀之前，全开及全关闸板阀，记下闸板阀的手柄旋转圈数，做到心中有数。一旦发生夹板阀失效，能够及时发现事故，及时处理。
2.3管线未开透
原因：由于以上公式中几个参数在实际测量中误差过大或者数据计算错误，还有可能是在最后测量切削深度时没有测够尺寸。
解决方法：建议对所有测量的数据都通过三次测量取平均数的方法来确定，最终切削深度的计算结果也要计算三次，确保无误后，最后将切削深度标记到开孔机丝杠上。
2.4封堵作业失败
原因：由于封堵段管道变形过大导致封堵时挡板展不开；未对封堵中使用的气囊进行囊压试验，囊存在缺陷；囊头损坏；封堵囊充气时，管道环形焊口余渣扎坏胶囊；管道内有障碍物，阻隔密封面，及囊压不足，胶囊充气后出现葫芦状。
解决方法：选择管道变形大于3%的管段进行封堵；封堵前必须进行0.1MPA囊压密封试验；做好囊头检查囊压确定在高于管压0.5-0.8MPA范围内；控制捆扎的塑料布宽度在40-50mm，事先剪出豁口并使用单股捆扎。
2.5堵孔作业失败
由于封堵完成后，封堵三通需要永久留在管道上方，因此就需要在封堵结束后使用堵塞对封堵三通进行封堵，以防止管线内高压油品通过封堵三通泄漏出来造成事故。这个过程就叫堵孔。堵孔作业。
堵孔失败原因：堵孔器压杆没有伸出溢流法兰外足够距离，导致压杆无法顶开单向阀泄放多余的压力；堵孔计算所需的尺寸测量误差过大或者计算错误；堵孔操作中弧板的角度没有调整到和管道的孔一致的程度造成弧板卡死堵孔器主轴；封堵三通锁环没有完全将堵塞卡住。
解决方法：调整压杆的伸出长度，使压杆伸出长度足够顶开单向阀；堵孔尺寸测量及计算都三次取平均值；将弧板角度调整到和管道孔一致；反复上下伸缩主轴，调整索环间隙，最终将堵塞卡住。
3.结论
长输石油管道封堵挡板-囊式封堵过程中，由于现场工序繁多，需要控制的环节复杂，极易由于各种原因导致封堵失败。按照上述方法就能有效减少封堵失败事件的发生频率。 [科]
【参考文献】
［１］刘希坤,李德明等.钢制管道封堵技术规程第2部分:挡板-囊式封堵.国家经济贸易委员会,2003,(8).
［２］李景昌等.X65钢级在役管道抢修焊接工艺指导书焊接工艺规程.中国石油管道焊接培训中心，2010，（11）.