管道抢险中的故障处理
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盘式封堵技术作为带压不停输封堵技术的一种，具有承受压力大、密封可靠、适用压力范围大等特点，被广泛应用于高压输油气管道的封堵。盘式封堵技术虽已相当成熟，但在实际应用中，仍然会由于一些客观或主观因素出现故障[1]。1盘式封堵设备组成（1）法兰短节总成。法兰短节焊装在待更换的管段上，用于连接管道与夹板阀。法兰短节中的塞堵用于封堵施工完毕后法兰端出口的堵孔。（2）夹板阀。安装在已焊接好的法兰短节上，用于承装开孔机、堵孔设备，并在封堵过程中用于封闭开孔机所切割的孔洞。主要分为手动夹板阀和液动夹板阀两类。（3）液压开孔机。利用液压马达驱动，经蜗轮蜗杆减速驱动外套筒将动力传递给主轴，实现对管道的切割、开孔。其主要由机体、主轴、开孔联箱、筒刀、中心钻等构成。筒刀是开孔机开孔时的专用刀具，中心钻在开孔时起定位导向作用，中心钻上的U形卡可以将切下的马鞍卡住，并与筒刀一起提出。（4）液压站系统。为开孔机、封堵器、夹板阀提供动力，通过胶管的快速接头实现与各设备的快速切换。该系统主要由电机、柱塞泵、油箱、底座、阀体及控制阀等部件构成。（5）液动盘式封堵器。由封堵液压缸、连接套筒、堵头总承、密封皮碗等部件组成，主要作用是将堵头总承送入管道进行固定封堵。封堵液压缸将封堵头送入管道指定位置，达到封堵目的[2]。
2技术原理与工艺过程
在待更换的管道两侧各焊接一个封堵三通和封堵旁通，连接夹板阀，用开孔机械切出马鞍形孔。临时管道连接在等径异形旁通上，并接好压力平衡装置，进行旁路输送，在开孔处再用封堵器通过液压传动推动曲柄连杆，将带有高分子橡胶密封皮碗的封堵头送入管道内，达到断流密封的目的[3]。阿独线813管道不停输封堵作业采用了双封盘式封堵技术（图1～图3）[4]。
3故障与处理
3.1打压试验中心钻、筒刀安装在开孔机的主轴上后，将开孔机整体吊装在夹板阀上紧固，在未开孔之前以水为介质进行打压试验，试验压力应等于管输压力。3.1.1整体打压试验打开夹板阀、通过联箱排出口注水，对压力表进行监测，若试验压力无法稳定在管输压力，则检查开孔机、联箱、夹板阀各连接处密封是否有泄漏，以及三通卡环调整孔、焊缝部位有无渗漏。若密封处有渗漏，则需要更换密封圈；若三通卡环调整孔有渗漏，则检查调整孔内丝堵和密封垫片是否损坏；若焊缝部位有渗漏，则需要重新焊接。
3.1.2夹板阀密封打压试验整体试压后，若无渗漏则关闭夹板阀，此时夹板阀上的连通阀也应处于关闭状态。从联箱上的泄压阀排水泄压后观察10min，若联箱压力表指针不动，说明夹板阀密封可靠。否则，检查闸板两面的O形密封圈，确保夹板阀密封可靠。
3.2开孔故障
3.2.1开孔时筒刀无法进给快速进刀时，筒刀无法送到开孔起始位置，可能的原因包括：①液压站注塞泵的排量较小，液压胶管或零件损坏，快速接头未连接好，出现泄压，以及开孔机动力不足，无法正常进给。故障表现为开孔机液压异常。解决方法：关闭液压站，调节柱塞泵的排量至合适的格数并锁紧，溢流阀完全卸荷，检查液压胶管或零件是否损坏，快速接头是否连接好，排除故障。②夹板阀未完全开启。解决方法：安装开孔机之前全开全关几次夹板阀，记下全开阀门的圈数行程，以保证在开启和关闭时完全到位，防止堵刀和泄漏情况发生。③开孔机与连箱内孔或夹板阀同心度不够，筒刀接触联箱或夹板阀内壁，无法进刀。解决方法：拆卸开孔机和开孔联箱，重新安装。安装时注意筒刀与连箱内孔、夹板阀的同心度，选定与所开孔径一致的联箱，清理其密封面，对正开孔机下的法兰，均匀紧固连接螺栓。
3.2.2开孔作业时卡刀如果管壁应力很高，在开孔机开孔过程中，鞍形板一旦松动，就会有力施加到切刀上，切刀可能被卡住，此时刀具切削声音异常。解决方法：停车摘除离合器，用手动摇柄收回几圈，同时调解调速阀及溢流阀，增大工作压力，降低转速，重新挂档，扳动手柄，直至消除异常，重新切割开孔。在选择开孔位置时，尽量选择管道变形小的位置，以减小管壁应力。
3.3封堵故障
3.3.1封堵头无法送到位液压泵正常启动后，液压缸推动封堵头向下运动，如果控制杆在没有到达入位总距离尺寸之前停止，检查观测孔的数字，若其与计算出的封堵头入位总距离不符，则可使主轴在50mm范围内上、下移动几次，以达到封堵位置（图4、图5）。若主轴无法向下移动，则有以下几种可能：①三通焊接偏离管道中心或封堵头安装中心不正，导致封堵头在联箱或夹板阀处卡死，或夹板阀未完全开启。解决方法：重新安装封堵头，试验使封堵头上下不接触联箱等内壁；检查夹板阀，使夹板阀完全开启；重新检查封堵头和皮碗是否损坏，以保证密封效果。②连接封堵联箱和管道平衡管路上的平衡阀未开启，导致封堵头前后压力不均，出现憋压的情况，使封堵头无法到位。解决方法：打开平衡阀，平衡压力，重新下封堵头。③由于导向轮正对焊缝或连接转销卡死，封堵器堵头不拐弯，无法送达封堵位置。解决方法：重做一个小规格导向轮，检查连接转销，使弯板活动灵活。
3.3.2封堵三通时塞堵无法入位管道封堵完成后要对三通进行封堵，在封堵过程中若出现塞堵无法入位的情况（图6），可能原因及对策包括：①卡环未退回收进槽中，使塞堵无法进入。解决方法：退回卡环，重新下塞堵。②钢球阀损坏，下塞堵时不能正常开启，使塞堵以下憋压，塞堵无法进入。解决方法：拆卸堵孔器及塞堵，对钢球阀进行检查维修，或更换新的配套塞堵。③开孔时切割下的鞍形板未打磨平整或焊接时位置不正，使鞍形板无法与所开孔重合。解决方法：拆卸塞堵，对鞍形板进行打磨，或重新焊接配套的鞍形板进行堵孔。
3.4封堵头密封泄漏封堵头确定下到位后，通过平衡短节进行氮气置换，若出现被封堵的一段空间内油气无法排除干净或压力表示数不稳定的现象，说明封堵头密封不严，有泄漏，此时需要提出封堵头检查故障并重新封堵。可能原因包括：①皮碗受压变形或损坏。提出封堵头，首先检查密封皮碗有无变形或损坏，耐压强度不够可能导致皮碗变形或在下封堵头的过程中皮碗被机械损伤出现泄漏点。解决方法：更换耐压强度满足标准要求封堵皮碗重新进行封堵，需要注意避免在下封堵头的过程中对皮碗造成机械损伤。②皮碗压板倾斜。若封堵头上的皮碗压板倾斜，导致封堵头送到位后，密封皮碗平面与管壁形成一定的角度，无法与管壁紧密接触达到密封的目的，出现泄漏点。解决方法：提出封堵头，调整皮碗压板上的连接螺栓并均匀紧固，使密封皮碗与弯板前端平行，重新封堵。
4存在问题与改进措施
4.1设备质量较大（1）盘式封堵设备的质量大，需大型起重机械吊装。管道在受损、腐蚀的情况下，可能无法承受沉重的设备，可借助吊车等起重机械承压，或改进封堵技术，从管道侧面进行开孔封堵，制作专门支架承受设备重力。另外，可选用新型的耐高压材料制作设备，以减轻设备质量。（2）三通焊接要求较高。三通采用焊接固定，但管内易燃、易爆介质，危险性高。管道进行不停输带压封堵，很难保证焊接质量和安全，若采用粘接方法，虽安全可靠，但成本较高，在这方面尚需深入研究和改进。（3）开孔切削铁屑的处理。管道开孔过程中产生铁屑落入管道内，可能割破密封皮碗，使其无法密封。此外，铁屑易造成过滤网堵塞，无法过滤的铁屑会对泵等设备造成损坏，且影响油品质量。因此，开孔机设计安装电磁铁装置，或采用高硬度永磁性材料制作筒刀，在开孔的过程中吸附铁屑，开孔后和筒刀一起提出管外，可避免铁屑造成的不良后果。
4.2封堵头的改进
4.2.1增强连接转销的可靠性封堵头上连接转销是连接支撑板与弯板的“轴”，是封堵头的关键部件，可靠性要求高。若因弯板质量较大，或在下封堵头的过程中封堵头撞击内管壁，会使连接转销受力过大而损坏，将造成封堵头在管内无法送达指定位置或提出。封堵头连接转销的可靠性是封堵头正常封堵的关键，因此，需要不断改进转销材质，进行必要的可靠性试验。
4.2.2皮碗的改进813管道大多采用螺旋焊缝管，其椭圆度、管道内壁的光洁度较差，且管道内壁有一条凸起的螺旋缝封堵皮碗的密封面是一个斜平面，进入管道后，密封面的整个平面都受力，但因受管道椭圆度影响而受力不均，整个密封面上会产生褶皱造成泄漏（图7）。若将原来的斜面密封改成5层圆弧凸起（图8），相当于在密封时，有5个独立的O形环在密封，保证封堵可靠性的同时，省时省力。1016管道多采用直焊缝管，其内壁上凸起的直焊缝使密封面产生凹槽，皮碗无法与焊缝紧密贴合而造成泄漏。若在与焊缝对应的皮碗表面处打磨相应的凹槽（图9），使焊缝凸起紧密贴合在凹槽内，可消除漏点，提高密封的可靠性。此外，密封皮碗的材质与抗压强度也是影响密封效果的关键，需进一步研究与试验，以提高设备本身的可靠性。
5结束语
盘式封堵器承受压力大，密封可靠，原理简单，在管道不停输封堵中得到广泛应用，盘式封堵技术也已相当成熟。但盘式封堵器设备本身存在的一些不足，会对管道造成损伤，设备的可靠性可能影响工程进度甚至直接关系到封堵成功与否，因此设备本身的可靠性需要进一步提升，以提高封堵效率，减少工作量。此外，盘式封堵仍然受到压力和管径的限制，提升封堵密封适用压力和适用管径，扩展不停输封堵技术的应用范围，在中、高压管道的更新、改造、抢修等方面得到广泛应用是盘式封堵技术今后的发展趋势。