彭来

天津耐斯工程技术有限公司

摘要：刚性夹具和传统的柔性堵漏卡具受密封组件的限制，对于大面积、变形管道、复杂泄漏等往往起不到堵漏作用，需要探讨优化柔性卡具应用，以有效应对这一难题。介绍了新型柔性卡具在不同形式管道泄漏中的应用和堵漏效果，以期提供优质的管道泄漏解决方案。

关键词：新型柔性卡具；焊缝泄漏；异形管件；带压封堵；小管道泄漏封堵

由于自然灾害、第三方损坏等原因造成的管道大面积泄漏，往往管道变形严重，创伤面较大，漏点形状不规则，目前刚性夹具和传统的柔性卡具常常束手无策，派不上用处。目前，国内外针对变形管道的大面积泄漏，只能采取紧急停输、带压开孔封堵或排空后换管等方式处理，存在应对仓促、成本高、效率低、周期长和损失巨大等问题，对于高落差的山区油气管道面临的风险、问题、困难尤其突出。针对传统柔性卡具局限性，通过加大堵漏组件的密封面积或改变密封组件结构，再加入引流功能，形成一个堵漏加引流的复合式堵漏方案。新型柔性卡具可有效应对复杂情况下的变形管道泄漏封堵。

1  柔性卡具概述

（1）柔性卡具分类及适用范围。详见表 1。

表 1 柔性卡具分类及适用范围

（2）柔性卡具组成。主要由堵漏密封模块、柔性紧固带、紧固组件、漏点定位器四部分组成，如图 1所示。紧固工具包括：柔性卡具专用快装设备、六角扳手、扭矩扳手。

图 1 柔性卡具组成

（3）柔性卡具特点。适用于各种形式的泄漏封堵，由于采用新型堵漏材料，柔性卡具与传统的刚性卡具堵漏方式有很大区别， 整个施工作业无需动火， 施工作业面小，操作简单、轻便、快捷[2]。由于柔性卡具变形量大，容让性强，适合各种异形、变形管件及焊缝开裂造成的泄漏，管径覆盖DN25～DN1400的陆上、水下管道等各种泄漏的封堵处理。通过采用不同材质的柔性卡具，也可适应负190℃到200℃的管道介质温度。

2  柔性卡具应用

（1）用于带PE层、带压管道泄漏。管道出现泄漏时，由于静压造成泄漏现场很难开展去除PE层的工作，环向式柔性卡具可以在带PE层的情况下直接进行封堵作业。今年7月，国家管网维抢修中心进行了高压带压封堵演练测试，使用新型环向式柔性卡具，在带压3 MPa且带PE层的管道上成功完成封堵（图 2）。

图 2 新型环向柔性卡具封堵现场

（2）用于焊缝、焊趾泄漏。传统轴向式柔性卡具，因其设计初衷针对腐蚀穿孔造成的泄漏事故，不适于焊缝开裂泄漏的封堵。环向柔性卡具专门应对由裂纹引起的泄漏事故，经测试，使用新型环向式柔性卡具进行焊缝焊趾处的泄漏封堵，最终保压6 MPa无渗漏（图 3）。    

图 3 模拟裂纹在线封堵（红圈内为环向式柔性堵漏模块）

（3）用于大面积复杂泄漏。在管道出现大面积、不规则、多孔洞复杂泄漏情况下，刚性卡具还是传统柔性卡具都无计可施，新型引流式柔性卡具很好地解决了这个难题。它通过密封模块将泄漏介质密封在模块的腔室内，然后通过引流装置将泄漏介质收集于外置的大型容器内，从而将不可控的泄漏状态转向可控状态，为后期进一步处理争取时间。在现场测试时展现了良好的性能，在3 MPa运行压力下，引流、密封均正常（图 4）。

图 4 新型引流式柔性卡具工作状态

（4）针对严重变形管道泄漏封堵。由于管体的不规则形变，造成泄漏点在凹陷处，给密封造成了极大的困难，柔性卡具配合“补偿块”的方式就可克服这一难题。在使用“补偿块”对事故管道进行“找回高度、找回圆度”之后（图 5），再使用柔性卡具进行封堵处理，经测试最终承压可达6.5 MPa，完全满足恢复生产的要求。

图 5 使用补偿块找回管道高度、圆度

（5）针对高压小管道泄漏封堵。针对场站、阀室内的高压小管径（DN25、DN50等）管道的泄漏，柔性卡具也有用武之地。今年在维抢修中心组织的管道泄漏演练现场，由柔性卡具演变而来、针对小管径管道泄漏封堵的特种柔性卡具首次登场，在DN25、DN50管道进行3 MPa带压封堵测试，升至10 MPa未发生渗漏（图 6）。

图 6 小管径管道（ DN25）带压封堵测试

（6）配合使用。虽然柔性卡具具备优良的抢险优势，但无法满足对管道的长期修复。为此将柔性卡具与异形B型套筒结合使用（图 7），即在使用柔性卡具对泄漏管道进行封堵后，将异形B型套筒包覆在柔性卡具上，然后与管道进行焊接，就可以完成对泄漏管道的中长期修复。

图 7 柔性卡具与异形B型套筒结合使用

3  结语

大多数抢险事故现场，往往工况恶劣、情况紧急，相较于使用手动工具对柔性卡具进行上紧，机、泵一体化的柔性卡具专用快装设备，在上紧速率和操作频率上都更简便快捷、高效同步，可进一步加快柔性卡具封堵作业，大大缩短施工时间和劳动强度。柔性卡具在大量实际应用中展现了其不俗的抢险实力，作为一种新型带压封堵设施，其操作和使用方式还未广泛传播。期待柔性卡具这种安全高效的带压封堵方式在不久的将来能提供更多更为优质的管道泄漏解决方案。

参考文献：

[1]张本华.天然气管道缺陷补强修复新技术分析[J].化工设计通讯，2018，44(06)：203.

[2]李国民，陈小林，崔双民，等.凯夫拉纤维管道修复技术应用[J].石油工程建设，2014，40(06)：84-86.

[3]王巨洪，姜世强.管道缺陷补强修复新技术[J].管道技术与设备，2006(05)：30-31+44.

作者简介：彭来 ，1986年生，毕业于东北石油大学石油工程专业，工程师，负责公司管道维抢修技术、设备研发与市场技术支持。联系方式：18601144269，nicepipe@126.com。