一种大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法与流程

1.本发明属于输送管道修复技术领域，特别涉及一种大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法。


背景技术：

2.随着我国工业的快速发展，使用管道对流体的输送越来越普遍，输送管道布设的环境复杂多变，尤其是针对水下环境，由于船舶抛锚、渔网拖动及工程施工等原因造成的人为破坏和水流长期冲刷及腐蚀等原因引起的结构性损坏（断裂或者撕裂）、穿孔泄露和管道变形的情况时有发生，给安全生产造成隐患，造成企业损失和环境污染。
3.我国对断裂或者撕裂的钢质管线水下修复技术有水下干式高压焊接修复和水下机械连接修复。水下干式高压焊接 修复方法可以将管道修复控制在高压舱内进行，可以应用于与管道敷设时相同的内外防腐层，不需排空整条管道，能达到最高的修管质量，可保证管道原有的整体性。但该修复方法需要特种潜水员或具备干式高压资质的焊工配合工作，同时需要特种设备和仪器，例如特种焊机、水下切割工具、水下结构安装定位仪器等，而且修复速度较慢，耗时较长，投资巨大，整个国际上目前能够利用该种技术进行管道修复作业的公司只有少数几家。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种针对大管径高压力水下管道大范围的破损，采用短节更换，进行水下机械连接修复,修复结果无需第三方进行检测，操作方便、修复成本低、工期短的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法。
5.本发明采用的技术方案如下：一种大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，包括如下步骤：1）首先安排潜水员水下检查，了解断裂处管道外部情况，从岸上管道开孔，机器人进入管道内部进行检测，采集影像资料并分析，确定管道的断裂位置、尺寸及切割管道长度；2）利用冲吸泥设备将破损管道及管道断裂位置附近泥面进行清理；切割移除破损管段将管道分成两个管段；3）对两个管段相对的端部管壁腐蚀部位进行表面清理、除锈；4）将两个压兰分别套在两个管段相对的端部上，并在管段上套装o型密封圈，o型密封圈位于两个压兰之间；5）将两个预制套管安装在套在两个管段相对的端部上；预制套管包括管及设置在管两端的连接法兰，连接法兰朝向压兰端内孔为锥形；然后将两个预制套管相背端的连接法兰分别与两个压兰连接；将两个预制套管相对端的连接法兰连接；6）管道外部试压检测，若符合耐压要求，则修复结束，否则，重复步骤3）-5）。
6.上述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法中，步骤2）中，采用水下氧弧
切割或等离子切割设备水下高温融化的方法对管道进行切割，移除破损管段。
7.上述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法中，步骤3）中，潜水员对两个管段相对的端部进行表面清理，除锈打磨，确保连接段管道光滑。
8.上述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法中，步骤5）中，将两个预制套管相对端的连接法兰连接时，垂直方向利用船吊将相对位置较低的管道提升至同一高度；水平方向利用下锚借力或手动葫芦将两个预制套管对中；然后通过螺栓将两个预制套管相对端的连接法兰连接。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用短节更换，进行水下机械连接修复,修复结果无需第三方进行检测，操作方便、修复成本低、工期短。
附图说明
10.图1是本发明的施工后的大管径高压力水下输送管道的结构图。
具体实施方式
11.本发明包括如下步骤：1）首先安排潜水员水下检查，了解断裂处管道1外部情况，如果不能从管道外确认全管道断开情况，需要从岸上管道开孔，利用机器人进入管道内部进行检测，采集数据及影像资料。
12.2）利用冲吸泥设备将破损管道1及管道断裂位置附近泥面进行清理；采用水下氧弧切割或等离子切割设备水下高温融化的方法对管道进行切割，移除破损管段，将管道分成两个管段。
13.3）对两个管段相对的端部管壁腐蚀部位进行表面清理、除锈；潜水员对两个管段相对的端部进行表面清理，除锈打磨，确保连接段管道光滑。
14.4）将两个压兰2分别套在两个管段相对的端部上，并在管段上套装o型密封圈3，o型密封圈3位于两个压兰2之间。。
15.o型密封圈选取时，需要进行岸上实验，测试快速短接体与o型密封圈的承压效果。
16.5）将两个预制套管4安装在两个管段相对的端部上；预制套管4包括管及设置在管两端的连接法兰，连接法兰朝向压兰端内孔为锥形；然后将两个预制套管相背端的连接法兰分别与两个压兰连接；将两个预制套管4相对端的连接法兰连接。将两个预制套管4相对端的连接法兰连接时，垂直方向利用船吊将相对位置较低的管道提升至同一高度；水平方向利用下锚借力或手动葫芦将两个预制套管对中；然后通过螺栓将两个预制套管相对端的连接法兰连接。
17.6）管道外部试压检测，若符合耐压要求，则修复结束，否则，重复步骤3）-5）。
18.实施例：采用本方法对一条断裂的dn700过江供水管道进行修复。首先安排一名潜水员水下检查，了解断裂处管道外部情况，因部分管道埋于河床下及管道原水下砼包裹修复导致不能从管道外确认全管道断开情况，为了全面了解管道断开情况，从岸上管道开孔，机器人进入管道内部进行检测，采集影像资料并分析，确定管道的断裂位置、尺寸及切割管道长
度。
19.进一步地利用冲吸泥设备将破损管道及管道断裂位置附近泥面进行清理；采用水下氧弧切割设备对管道进行切割，移除破损管段，将管道分成两个管段。
20.进一步地对两个管段相对的端部管壁腐蚀部位进行表面清理、除锈，确保连接段管道光滑。
21.同步进行岸上实验，分别进行不同规格o型密封圈承压实验，压力实验逐步加大，进行了8mpa\10mpa\12mpa试验，具体试验数据如下：试验结果表明:12mm o型密封圈承压效果更好，选取该种规格的o型密封圈。
22.进一步地将2个连接法兰的压盖分别套在两个管段相对的端部上，并在两个管段上各套装2根o型密封圈，接着将2个连接法兰预制套管安装在两个管段相对的端部上；然后将2个预制套管相被端的连接法兰分别与2个压盖连接；将2个预制套管相对端的连接法兰连接。预制套管对中后，先使用螺栓将两个预制套管相对端的法兰固定拧紧，接着使用螺栓将预制套管相背端的法兰与压盖固定拧紧，所有工序完成后，对修复后的管道进行压力和渗漏检测，基本无渗漏。


技术特征：
1.一种大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，包括如下步骤：1）首先安排潜水员水下检查，了解断裂处管道外部情况，从岸上管道开孔，机器人进入管道内部进行检测，采集影像资料并分析，确定管道的断裂位置、尺寸及切割管道长度；2）利用冲吸泥设备将管道破损位置及管道断裂位置附近泥面进行清理；切割移除破损管段将管道分成两个管段；3）对两个管段相对的端部管壁腐蚀部位进行表面清理、除锈；4）将两个压兰分别套在两个管段相对的端部上，并在管段上套装o型密封圈，o型密封圈位于两个压兰之间；5）将两个预制套管安装在套在两个管段相对的端部上；预制套管包括管及设置在管两端的连接法兰，连接法兰朝向压兰端内孔为锥形；然后将两个预制套管相背端的连接法兰分别与两个压兰连接；将两个预制套管相对端的连接法兰连接；6）管道外部试压检测，若符合耐压要求，则修复结束，否则，重复步骤3）-5）。2.根据权利要求1所述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，步骤2）中，采用大功率焊枪或等离子切割设备水下高温融化的方法对管道进行切割，移除破损管段。3.根据权利要求1所述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，步骤3）中，潜水员对两个管段相对的端部进行表面清理，除锈打磨，确保连接段管道光滑。4.根据权利要求1所述的大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，步骤5）中，将两个预制套管相对端的连接法兰连接时，垂直方向利用船吊将相对位置较低的管道提升至同一高度；水平方向利用下锚借力或手动葫芦将两个预制套管对中；然后通过螺栓将两个预制套管相对端的连接法兰连接。

技术总结
本发明公开了一种大管径高压力水下输送管道的断裂修复方法，包括如下步骤：1）确定管道的断裂位置、尺寸及切割管道长度；2）利用冲吸泥设备将破损管道及管道切割点位置附近泥面进行清理；切割移除破损管段将管道分成两个管段；3）对两个管段相对的端部管壁腐蚀部位进行表面清理、除锈；4）将两个压兰分别套在两个管段相对的端部上，并在管段上套装O型密封圈，O型密封圈位于两个压兰之间；5）将两个预制套管安装在套在两个管段相对的端部上；并将两个预制套管相对端的连接法兰连接；6）管道外部试压检测。本发明采用短节更换，进行水下机械连接修复,修复结果无需第三方进行检测，操作方便、修复成本低、工期短。工期短。工期短。


技术研发人员：张华 纪倩楠 白明谦 章建明
受保护的技术使用者：湘潭中环水务有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/28