一种大管径煤气管道带压堵漏的应用
刘 淼，赵增强
（宝钢新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司，新疆 乌鲁木齐 830022）
摘 要：文章介绍了针对DN2200煤气总管泄漏，一种新型大管径煤气管道带压堵漏的性能和工作原理。
关键词：带压堵漏；礼帽式密封盖；堵漏胶；煤气总管
中图分类号：TQ547 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2010）24－0005－02
1 概述
带压堵漏全称为“不动火带压堵漏”，本行业主要针对石油、炼油、乙烯、氯碱、燃气、化工、发电厂、造纸厂、舰船、物业和家庭等各类管道和容器罐腐蚀穿孔跑冒滴漏。
本行业内有注剂密封、钢带拉紧、包扎捆扎、钳卡速堵、冷焊粘补、阀门法兰卡堵、窃油气阀堵、管道修复、抽油机减速箱堵粘等十项技术工艺。
目前国内对于煤气管道带压堵漏的方法很多，主要有机械堵漏法、塞孔堵漏法、焊补堵漏法、胶堵密封法、综合堵漏法等，其中胶堵密封法应用广泛。
带压堵漏包容广泛，但对于直径超过2 000 mm的煤气管道以及直径较大的法兰闷盖大面积腐蚀泄漏的带压堵漏方式仍是空缺，暂时没有可靠、可行且不动火作业的方式。现在的带压堵漏，均为需要制作较为复杂的专用夹具，因其仅适用作业部位方便、泄漏面积较小场合，故难以在直径2 000 mm的煤气管道泄漏中应用，并且存在结构笨重、作业条件苛刻、作业安全不易保证等缺陷。
2 分析
2009年4月，某炼铁厂DN2300 mm的煤气管道上的一处DN530 mm法兰闷盖，突然发生腐蚀泄漏，泄漏面积280 mm×160 mm，管道煤气总流量6 800 m3/min，泄漏压力10 kPa，泄漏点离地面高度10 m。
处理方案一：对应4座高炉均同时休风6 h～8 h，并在动火作业前、后对煤气管道进行蒸汽吹扫置换2 h，置换合格后，采用焊接或更换法兰方案对泄漏点处理，此方案需4座高炉休风8 h～10 h，对前后工序生产损失影响巨大，不优先考虑。
处理方案二：在泄漏发生初始，泄漏口直径约为80 mm，泄漏量较小，计划采用炮泥等半流固体进行封堵后，减少泄漏面积，针对微正压泄漏，直接采取套管加排气阀门方式进行焊接，但在检查人员佩带呼吸器检查确认时，泄漏口仍在扩展，由于该DN530 mm法兰闷盖整体腐蚀、本体变薄，轻敲即有缺口，泄漏口很快扩展到280 mm×160 mm，为此该方案排除，同时不能再对泄漏口敲击，以防止泄漏口继续扩大。
处理方案三：4座高炉不休风不减风，煤气总管仍保持工作压力和流量，对泄漏法兰实施整体带压堵漏，不仅只密封泄漏口，对被腐蚀的DN530 mm法兰闷盖整体堵漏。
现场专业技术人员根据现场实际泄漏状况、作业位置、泄漏部位、扩展速度，共同商定采取方案三。
可简易通行，无作业平台，同时有3根蒸汽及氮气管道布置在泄漏点，给处理泄漏的作业空间带来障碍，而且泄漏煤气四溢，作业安全必须确保。
（2）泄漏点处于煤气总管上，如需要制作较为复杂的专用夹具，过程时间过长，对安全生产影响大。必须快速确定方案，采用现场储备的常用材料及器具，尽量缩短抢修时间。
（3）泄漏点流量大、压力大，以往带压堵漏的方法，因其仅适用作业部位方便、泄漏面积较小的场合，故难以在直径2 000 mm 以上的煤气管道泄漏中应用，并且存在结构笨重、作业条件苛刻、作业安全不易保证等缺陷。必须制作结构简单、重量较轻、作业人员便于安装的密封装置。
（4）泄漏点除了DN530 mm法兰闷盖及其短管腐蚀之外，DN2300 mm总管也由于使用时间15 a，在短管与总管相贯线附近也有较大腐蚀，稍用力挤压或受力即有漏洞。 3.2 安全保障措施
（1）制定详细安全防护方案，由生产方、设备方、检修方共同编制检修方案，签字、审核。
（2）车辆到位：1辆救护车、1辆消防车、2辆50T 吊车（使用1辆备用1辆）、1辆35 m登高车、1辆130汽车备用。
（3）作业及抢救用防护器具到位：6套长管式呼吸器、4套气瓶式呼吸器、
6瓶呼吸用氧气瓶。
（4）其余常规安全防护器具到位。
（5）4座高炉操作平稳，保持炉顶压力及煤气总管压力稳定，波动值
（1）技术人员佩带长管式呼吸器到现场对泄漏点的法兰尺寸、短管直径、短管高度等堵漏所需尺寸进行测量、核对。
（2）制作下托法兰，见图1：由一个DN800法兰加工、钻孔后，对中分为2件，在下托法兰上加工的各个小孔，目的是为了让密封胶充分进入密封腔体，实现密封；在切开的端面上各焊接两个螺母，用于哈呋联接时安装螺栓。
3 改进
3.1 需要解决的技术难点
（1）泄漏点离地面高度10 m，仅在DN2300 mm管道上方
图1 下托法兰
－ 5 －
（3）制作礼帽式密封盖，见图2：为帽式密封盖简图：由一个与下托法兰相配合的法兰，一个圆柱形筒体和放散阀组成；总体外形像一个礼帽。
根据泄漏点面积及泄漏压力，按F （压力）＝P （压强）×A （面积），简单计算出约300 kg重量的重物靠自重即可将其压住不会被泄漏煤气吹开，同时为使作业难度降低，将密封礼帽上方的放散阀位置正对着泄漏口，以便于泄压。
4 工作原理
（1）确认煤气泄漏点：一根DN2000煤气总管上DN530法兰，法兰端面280 mm×160 mm大面积腐蚀泄漏。施堵范围标准：①压力10 kPa内；②介质为煤气或燃气管线；③使用注胶和密封盖结合工艺。
（2）根据该法兰及短管尺寸进行测量、加工的相应堵漏器具有：礼帽式密封盖；螺栓；螺母；密封垫；下托法兰；简易夹具；放散阀；泄漏法兰及短管。
（3）在短管与总管相联的部位，安装简易夹具，用螺栓联接，以作为支撑上方部件。
（4）将分为2半的哈呋型下托法兰，安装到泄漏的DN530法兰和简易夹具之间，两个下托法兰依靠焊接在两侧的螺母和螺栓联接紧固。
（5）使用注胶工具对下托法兰的各密封腔注胶，并将所有注胶孔用螺栓堵塞，待密封胶固化。
（6）将密封垫放在下托法兰结合面上，使用吊车安装礼帽式密封盖（放散阀打开），安装过程中，95 %泄漏煤气从放散阀中通过，其余5 %煤气从礼帽式密封盖与下托法兰之间通过，但通过螺栓紧固和密封垫作用，该法兰的静密封很容易达到无泄漏。
（7）确认各密封面和注胶密封无泄漏后，缓慢关闭礼帽式密封盖上方的放散阀，在关闭过程中检查有无泄漏，最终完全关闭放散阀，带压堵漏工作结束。
（8）在对法兰泄漏处理结束后，在作业过程中，在短管与总管相贯线附近产生新漏点，采用包方盒的方式，直接实施正压焊接方式，彻底密封。
图2 帽式密封盖
（4）该方法是利用礼帽式密封盖与胶堵密封相结合，见图3，不动火、不停气、不降压将泄漏点可靠密封。使用该方法堵漏，无须对泄漏点进行任何表面处理或简易封堵，无须制作复杂工具，简单实用、安装维修容易，适用于DN600以下法兰闷盖等平面大面积腐蚀泄漏，堵漏效果良好。
（说明：1、礼帽式密封盖；2、螺栓；3、螺母；4、密封垫；
5、下托法兰；6、泄漏法兰及短管；7、放散阀。）
图3 堵漏装置
它主要由礼帽式密封盖、简易夹具和下托法兰构成，同时
配置了放散阀和注胶工具。所述的礼帽式密封盖就是外形如同礼帽的一个密封盖，下方为整体法兰，密封盖顶部安装2个DN100放散阀；简易夹具安装到DN600短管上，用于支撑下托法兰；下托法兰由一个与礼帽式密封盖法兰相配合的普通法兰组成，部分为两部分，安装到DN600短管上；再使用注胶工具向下托法兰各间隙面填充堵漏胶，凝固后，将放散阀打开的礼帽式密封盖，安装到泄漏点上方，与下托法兰配合安装，法兰螺栓紧固后，即可将放散阀关闭，堵漏工作完成。
5 结束语
该方法的特征是密封盖尺寸可根据实际调整，适用各类煤气总管上的法兰平面泄漏。本方式的优点是有效地利用法兰短管的下部，从而可适用于各类平面大面积泄漏，既可提高密封的有效面积，又可满足不动火带压作业的条件，具有较好的使用和推广价值。本方法已于2009年5月申请国家发明专利，于2010年3月审核通过授予实用新型专利权（专利号：[1**********]5.7）。
Application of Blocking Up to Leak With pressure
for the Big Diameter Coal Gas Piping
Liu Miao, Zhao Zengqiang
Abstract ：Introduced a kind of method for blocking up to Leak With pressure for the Big Diameter Coal Gas Piping－DN2200, under the condition of machines running and not using weld.
Key words：Blocking Up to Leak With pressure; the hat－style sealing cover; the gum for blocking; the general pipeline of coal
－ 6 －
一种大管径煤气管道带压堵漏的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘淼， 赵增强， Liu Miao， Zhao Zengqiang
宝钢新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司,新疆,乌鲁木齐,830022科学之友
FRIEND OF SCIENCE AMATEURS2010(24)
引证文献(1条)
1. 刘芳丽. 蔡晓君 新型四等分带压堵漏密封夹具设计分析[期刊论文]-新技术新工艺 2011(11)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kxzy201024003.aspx
一种大管径煤气管道带压堵漏的应用
刘 淼，赵增强
（宝钢新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司，新疆 乌鲁木齐 830022）
摘 要：文章介绍了针对DN2200煤气总管泄漏，一种新型大管径煤气管道带压堵漏的性能和工作原理。
关键词：带压堵漏；礼帽式密封盖；堵漏胶；煤气总管
中图分类号：TQ547 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2010）24－0005－02
1 概述
带压堵漏全称为“不动火带压堵漏”，本行业主要针对石油、炼油、乙烯、氯碱、燃气、化工、发电厂、造纸厂、舰船、物业和家庭等各类管道和容器罐腐蚀穿孔跑冒滴漏。
本行业内有注剂密封、钢带拉紧、包扎捆扎、钳卡速堵、冷焊粘补、阀门法兰卡堵、窃油气阀堵、管道修复、抽油机减速箱堵粘等十项技术工艺。
目前国内对于煤气管道带压堵漏的方法很多，主要有机械堵漏法、塞孔堵漏法、焊补堵漏法、胶堵密封法、综合堵漏法等，其中胶堵密封法应用广泛。
带压堵漏包容广泛，但对于直径超过2 000 mm的煤气管道以及直径较大的法兰闷盖大面积腐蚀泄漏的带压堵漏方式仍是空缺，暂时没有可靠、可行且不动火作业的方式。现在的带压堵漏，均为需要制作较为复杂的专用夹具，因其仅适用作业部位方便、泄漏面积较小场合，故难以在直径2 000 mm的煤气管道泄漏中应用，并且存在结构笨重、作业条件苛刻、作业安全不易保证等缺陷。
2 分析
2009年4月，某炼铁厂DN2300 mm的煤气管道上的一处DN530 mm法兰闷盖，突然发生腐蚀泄漏，泄漏面积280 mm×160 mm，管道煤气总流量6 800 m3/min，泄漏压力10 kPa，泄漏点离地面高度10 m。
处理方案一：对应4座高炉均同时休风6 h～8 h，并在动火作业前、后对煤气管道进行蒸汽吹扫置换2 h，置换合格后，采用焊接或更换法兰方案对泄漏点处理，此方案需4座高炉休风8 h～10 h，对前后工序生产损失影响巨大，不优先考虑。
处理方案二：在泄漏发生初始，泄漏口直径约为80 mm，泄漏量较小，计划采用炮泥等半流固体进行封堵后，减少泄漏面积，针对微正压泄漏，直接采取套管加排气阀门方式进行焊接，但在检查人员佩带呼吸器检查确认时，泄漏口仍在扩展，由于该DN530 mm法兰闷盖整体腐蚀、本体变薄，轻敲即有缺口，泄漏口很快扩展到280 mm×160 mm，为此该方案排除，同时不能再对泄漏口敲击，以防止泄漏口继续扩大。
处理方案三：4座高炉不休风不减风，煤气总管仍保持工作压力和流量，对泄漏法兰实施整体带压堵漏，不仅只密封泄漏口，对被腐蚀的DN530 mm法兰闷盖整体堵漏。
现场专业技术人员根据现场实际泄漏状况、作业位置、泄漏部位、扩展速度，共同商定采取方案三。
可简易通行，无作业平台，同时有3根蒸汽及氮气管道布置在泄漏点，给处理泄漏的作业空间带来障碍，而且泄漏煤气四溢，作业安全必须确保。
（2）泄漏点处于煤气总管上，如需要制作较为复杂的专用夹具，过程时间过长，对安全生产影响大。必须快速确定方案，采用现场储备的常用材料及器具，尽量缩短抢修时间。
（3）泄漏点流量大、压力大，以往带压堵漏的方法，因其仅适用作业部位方便、泄漏面积较小的场合，故难以在直径2 000 mm 以上的煤气管道泄漏中应用，并且存在结构笨重、作业条件苛刻、作业安全不易保证等缺陷。必须制作结构简单、重量较轻、作业人员便于安装的密封装置。
（4）泄漏点除了DN530 mm法兰闷盖及其短管腐蚀之外，DN2300 mm总管也由于使用时间15 a，在短管与总管相贯线附近也有较大腐蚀，稍用力挤压或受力即有漏洞。 3.2 安全保障措施
（1）制定详细安全防护方案，由生产方、设备方、检修方共同编制检修方案，签字、审核。
（2）车辆到位：1辆救护车、1辆消防车、2辆50T 吊车（使用1辆备用1辆）、1辆35 m登高车、1辆130汽车备用。
（3）作业及抢救用防护器具到位：6套长管式呼吸器、4套气瓶式呼吸器、
6瓶呼吸用氧气瓶。
（4）其余常规安全防护器具到位。
（5）4座高炉操作平稳，保持炉顶压力及煤气总管压力稳定，波动值
（1）技术人员佩带长管式呼吸器到现场对泄漏点的法兰尺寸、短管直径、短管高度等堵漏所需尺寸进行测量、核对。
（2）制作下托法兰，见图1：由一个DN800法兰加工、钻孔后，对中分为2件，在下托法兰上加工的各个小孔，目的是为了让密封胶充分进入密封腔体，实现密封；在切开的端面上各焊接两个螺母，用于哈呋联接时安装螺栓。
3 改进
3.1 需要解决的技术难点
（1）泄漏点离地面高度10 m，仅在DN2300 mm管道上方
图1 下托法兰
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（3）制作礼帽式密封盖，见图2：为帽式密封盖简图：由一个与下托法兰相配合的法兰，一个圆柱形筒体和放散阀组成；总体外形像一个礼帽。
根据泄漏点面积及泄漏压力，按F （压力）＝P （压强）×A （面积），简单计算出约300 kg重量的重物靠自重即可将其压住不会被泄漏煤气吹开，同时为使作业难度降低，将密封礼帽上方的放散阀位置正对着泄漏口，以便于泄压。
4 工作原理
（1）确认煤气泄漏点：一根DN2000煤气总管上DN530法兰，法兰端面280 mm×160 mm大面积腐蚀泄漏。施堵范围标准：①压力10 kPa内；②介质为煤气或燃气管线；③使用注胶和密封盖结合工艺。
（2）根据该法兰及短管尺寸进行测量、加工的相应堵漏器具有：礼帽式密封盖；螺栓；螺母；密封垫；下托法兰；简易夹具；放散阀；泄漏法兰及短管。
（3）在短管与总管相联的部位，安装简易夹具，用螺栓联接，以作为支撑上方部件。
（4）将分为2半的哈呋型下托法兰，安装到泄漏的DN530法兰和简易夹具之间，两个下托法兰依靠焊接在两侧的螺母和螺栓联接紧固。
（5）使用注胶工具对下托法兰的各密封腔注胶，并将所有注胶孔用螺栓堵塞，待密封胶固化。
（6）将密封垫放在下托法兰结合面上，使用吊车安装礼帽式密封盖（放散阀打开），安装过程中，95 %泄漏煤气从放散阀中通过，其余5 %煤气从礼帽式密封盖与下托法兰之间通过，但通过螺栓紧固和密封垫作用，该法兰的静密封很容易达到无泄漏。
（7）确认各密封面和注胶密封无泄漏后，缓慢关闭礼帽式密封盖上方的放散阀，在关闭过程中检查有无泄漏，最终完全关闭放散阀，带压堵漏工作结束。
（8）在对法兰泄漏处理结束后，在作业过程中，在短管与总管相贯线附近产生新漏点，采用包方盒的方式，直接实施正压焊接方式，彻底密封。
图2 帽式密封盖
（4）该方法是利用礼帽式密封盖与胶堵密封相结合，见图3，不动火、不停气、不降压将泄漏点可靠密封。使用该方法堵漏，无须对泄漏点进行任何表面处理或简易封堵，无须制作复杂工具，简单实用、安装维修容易，适用于DN600以下法兰闷盖等平面大面积腐蚀泄漏，堵漏效果良好。
（说明：1、礼帽式密封盖；2、螺栓；3、螺母；4、密封垫；
5、下托法兰；6、泄漏法兰及短管；7、放散阀。）
图3 堵漏装置
它主要由礼帽式密封盖、简易夹具和下托法兰构成，同时
配置了放散阀和注胶工具。所述的礼帽式密封盖就是外形如同礼帽的一个密封盖，下方为整体法兰，密封盖顶部安装2个DN100放散阀；简易夹具安装到DN600短管上，用于支撑下托法兰；下托法兰由一个与礼帽式密封盖法兰相配合的普通法兰组成，部分为两部分，安装到DN600短管上；再使用注胶工具向下托法兰各间隙面填充堵漏胶，凝固后，将放散阀打开的礼帽式密封盖，安装到泄漏点上方，与下托法兰配合安装，法兰螺栓紧固后，即可将放散阀关闭，堵漏工作完成。
5 结束语
该方法的特征是密封盖尺寸可根据实际调整，适用各类煤气总管上的法兰平面泄漏。本方式的优点是有效地利用法兰短管的下部，从而可适用于各类平面大面积泄漏，既可提高密封的有效面积，又可满足不动火带压作业的条件，具有较好的使用和推广价值。本方法已于2009年5月申请国家发明专利，于2010年3月审核通过授予实用新型专利权（专利号：[1**********]5.7）。
Application of Blocking Up to Leak With pressure
for the Big Diameter Coal Gas Piping
Liu Miao, Zhao Zengqiang
Abstract ：Introduced a kind of method for blocking up to Leak With pressure for the Big Diameter Coal Gas Piping－DN2200, under the condition of machines running and not using weld.
Key words：Blocking Up to Leak With pressure; the hat－style sealing cover; the gum for blocking; the general pipeline of coal
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一种大管径煤气管道带压堵漏的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘淼， 赵增强， Liu Miao， Zhao Zengqiang
宝钢新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司,新疆,乌鲁木齐,830022科学之友
FRIEND OF SCIENCE AMATEURS2010(24)
引证文献(1条)
1. 刘芳丽. 蔡晓君 新型四等分带压堵漏密封夹具设计分析[期刊论文]-新技术新工艺 2011(11)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kxzy201024003.aspx