法兰机械连接器在管线法兰维修中的运用
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【摘要】2011年11月，中国渤海湾有一条12.75寸注水管线的法兰发生了泄漏。为了维修这条管线的法兰，海洋石油工程股份有限公司向业主提供了多套维修方案。经过对比选择，业主最终选择了法兰机械连接器维修的方案。本文着重介绍，当时选择这种方案维修法兰的原因，以及这种方案所具有的优缺点，为今后海管法兰的维修，提供参考和指导。
【关键词】法兰 法兰机械连接器 方案选择
1 概述
2011年11月，位于中国渤海湾的一条12.75寸注水管线发生了泄漏，泄漏位置在管线的法兰处，为了尽快完成法兰维修，制定了4套应急维修方案。通过方案对比，最终选择了使用法兰机械连接器的方案维修法兰，下面介绍选择这种方案的原因。
2 方案选择
针对法兰泄露情况，制定的4套修复方案如下：
2.1 更换密封圈
因为法兰发生泄漏，最初怀疑可能是法兰之间的密封圈损坏，为此制定了更换密封圈的维修方案。这种方案最为简单，只需更换法兰的密封圈即可，所需的费用和维修的时间也最短。但此种方案也存在着比较多的不确定因素，如若不是密封圈损坏或者不完全是密封圈损坏，而造成的法兰泄漏，那么这种方案就是浪费业主的时间和金钱。
2.2 更换损坏的法兰
所谓的更换损坏法兰，就是用吊机将带有损坏法兰的海管，从海底提升到水面以上，然后切除损坏的法兰，安装新的法兰，再将管线重新放回海底的一种维修方案。这种方案优点是：能够迅速、有效的修复海管的法兰。但是也有两个明显的缺点：一是此方案需要购买新的法兰，这条管线的法兰比较特殊，全部是Taper Lok型法兰，而不是海管上常见的ANSI法兰，这种法兰的采办周期很长，需要25周以上的时间，无法满足管道运营方对修复时效的要求；二是此方案需要平管起吊更换新法兰，将管道从海底起吊至水面过程海管损伤的风险较大，而且受海况、水深和管线现状等诸多因素的制约，需要对管道目前的腐蚀情况等进行充分的了解，并通过计算论证之后，才可以实施。
2.3 安装封堵卡具
这种方案是在损坏的法兰上，安装一个机械封堵卡具，将整个损坏的法兰全部包裹在内，解决法兰的泄漏问题。其实这种方案最适合于海管漏点的维修，因为海管的结构简单，便于管卡的设计和制造，但是此条管线的泄漏点是在法兰上，法兰结构复杂，经过与管卡厂家的沟通，获知这种管卡很难制造，而且花费的制造时间也较长，需要10周左右的时间。即便制造出管卡，也只能是临时对法兰进行封堵，不能完全修复受损的法兰。所以，管道运营业主最终还是放弃了这个方案。
2.4 用法兰机械连接器维修损坏的法兰
在介绍这个方案前，先简要介绍一下法兰机械连接器。法兰机械连接器是一种用于管线连接的连接器，它的一端可以在水下直接套在海管的端部，另外一端则是法兰面，可以与其他法兰连接：
图1 法兰机械连接器
用法兰机械连接器维修损坏法兰的维修方案，就是先进行水下切除损坏的法兰，然后在切割端，安装连接器，最后安装新的连接管段的一种维修方案。这种方案的优点如下：
法兰机械连接器的采办周期比Taper-lok法兰短很多，只需4周即可。
法兰机械连接器的一端是ANSI标准法兰，若采办与其连接的同规格法兰，所需时间也比Taper-lok法兰短很多――国产法兰只需4～8周即可。
由于连接器可以水下安装，所以更换损坏的法兰时，无需将海管从海底起吊至水面以上，从而规避了海管受损的风险。
能够确保完全修复受损的法兰，不存在不确定因素
所以，业主方最终选择这种方案维修海管法兰。
方案描述
用法兰机械连接器维修损坏的法兰，其具体的方案如下：
首先，根据需要，确定损坏法兰两端的切割位置，然后水下切除损坏的法兰。
图9 填放沙袋
进行管线整体试压，试压合格后，在法兰机械连接器与短节上方，摆放水泥压块，保护连接器与短节。
基于法兰机械连接其修复管道的方法，该管线于2012年3月至5月完成了修复，管道整体试压一次性合格，管道修复后至今未出现任何泄露问题。
4 结束语
法兰机械连接器不仅可以用来修复损伤的管线，而且还可以用来修复管线的法兰，它最突出的优势在于，可以直接安装到水下的海管，从而规避了海管起吊的风险。这种方法特别适合于那些无法直接修复或更换法兰的情况，具有很强的实用性。所以法兰机械连接器，将来也会得到充分的重视，并有广泛的应用前景。
参考文献
[1] Offshore Standard DNV-OS-F101 2000，Submarine Pipeline System （DNV2000海底管道系统规范），2000年1月由挪威船级社出版
[2] DNV RP-F113 Pipeline Subsea Repair（DNV海底管道维修规范），2007年10月由挪威船级社出版
[3] ASME B16.5-2003 Pipe Flanges and Flanged Fitting（ASME B16.5管线法兰和法兰配件），2003年由美国船级社出版