一、技术定义与核心价值  

不停输带压封堵技术是一种在管道持续输送介质（如天然气、石油、水等）且保持运行压力的前提下，通过开孔、封堵及旁通连接等工艺完成管道维修、改造或抢修的工程技术。其核心目标是通过建立临时旁通路径，在不中断生产的前提下实现新旧管道的切换或故障修复，从而避免传统停输作业造成的经济损失与安全隐患。  

 1. 技术特点  

连续性保障：维持管道介质的正常输送，减少因停输导致的能源中断与经济损失。  

高安全性：采用无火花作业与密闭操作，规避传统动火作业的爆炸风险。  

环保节能：无需排放管道内介质，减少资源浪费与环境污染。  

广泛适应性：支持碳钢、合金钢、PE、铸铁等多种材质管道，适用管径范围从DN20至DN1600，压力最高达10MPa。  

 二、核心技术原理与工艺流程  

 1. 核心技术构成  

 （1）关键设备  

开孔机：用于在带压管道上切割旁通孔或封堵孔，分为液压驱动与电动驱动两类，支持套料切削与整管切断工艺。  

封堵器：通过液压或机械传动实现膨胀筒或皮碗的扩张，封堵管道介质流动。常见类型包括盘式封堵（橡胶皮碗）与筒式封堵（膨胀金属桶）。  

夹板阀：作为临时密封装置，保障开孔与封堵过程中的压力稳定，防止介质泄漏。  

旁通系统：由旁通管线与平衡阀组成，用于临时导流介质，确保施工期间管道正常运行。  

 （2）核心工艺  

盘式封堵：适用于高压管道，通过橡胶皮碗的挤压变形实现密封，但对管道圆度与杂质敏感。  

筒式封堵：采用金属膨胀桶机械扩张封堵，抗杂质能力强，适用于变形或腐蚀严重的管道。  

气囊封堵：作为辅助工艺，用于低压或复杂工况下的临时密封。  

 2. 标准化施工流程  

1. 前期准备  

   参数检测：测量管道压力、壁厚、介质流向及接地电阻，确保符合带压焊接条件（如允许焊接压力计算：\( P = \frac{2σ_s(t  c)}{D \cdot F} \)，其中σs为材料屈服强度，F为安全系数）。  

   设备调试：检查开孔机刀具、封堵器膨胀筒及液压系统，进行空载试运行。  

2. 开孔与旁通建立  

   焊接管件：在目标位置焊接封堵三通或四通管件，安装夹板阀与连箱。  

   开孔作业：通过套料切削或整管切断工艺完成旁通孔与封堵孔的开孔，刀具行程需精确计算（如接线开孔行程公式：\( L = M + D_2  \sqrt{D_2^2  D_3^2} \)，其中D2为管道外径，D3为刀具外径）。  

   旁通连接：架设临时旁通管线并进行压力平衡，确保介质分流稳定。  

3. 封堵与管道处理  

   封堵器安装：根据介质流向调整膨胀筒开口方向，通过液压驱动实现密封。  

   泄压与置换：放空封堵段介质并用惰性气体（如氮气）置换，确保作业安全。  

   管道改造：完成旧管段切割、新管段焊接或阀门更换等操作。  

4. 恢复与验收  

   解除封堵：收缩膨胀筒并移除封堵器，恢复原管道介质输送。  

   质量检测：通过超声波探伤、压力测试验证焊缝与密封性，记录工艺参数实现质量追溯。  

 三、行业应用与典型案例  

 1. 应用领域  

能源输送：天然气长输管道改线、石油管道阀门更换，保障高压环境下连续作业。  

市政工程：城市燃气管网维修、自来水管道迁改，减少对居民生活的影响。  

海洋工程：海底管道修复，应对高盐腐蚀与复杂地质条件。  

工业系统：化工装置管道升级、热力管网扩容，支持高温介质环境。  

 2. 典型案例分析  

案例1：天然气管道改线  

  在DN300次高压天然气管道改线工程中，通过双封双堵工艺建立旁通，完成旧管段切割与新管段焊接，施工期间下游用户用气未受影响，日均避免经济损失超百万元。  

案例2：轨道交通水管迁改  

  成都地铁9号线施工中，对DN800球墨铸铁自来水管采用筒式封堵，克服管道结垢与埋深挑战，保障成飞集团与5万户居民正常供水。  

案例3：海底油管维修  

  塔里木油田海底管道应用带压封堵技术更换阀门，避免原油泄漏与生态灾难，施工周期缩短40%。  

 四、技术挑战与发展趋势  

 1. 现存技术瓶颈  

高成本制约：复杂模具加工与特种设备投入占施工总成本40%以上，限制中小型企业应用。  

材料适应性：高强钢（如P92）封堵易产生微裂纹，需开发耐高温高压的新型密封材料。  

自动化水平：国产设备在智能监控与远程运维方面落后于国际先进水平。  

 2. 未来技术方向  

智能化升级：引入AI算法优化工艺参数匹配，实现自适应封堵与故障预测。  

绿色制造：开发余热回收系统与低能耗液压驱动，目标降低综合能耗30%。  

复合工艺集成：结合激光切割与机器人焊接，形成“检测修复验收”一体化生产线。  

 五、质量控制与标准体系  

 1. 国际标准参考  

美洲标准：ASME B16.9 强调尺寸公差与压力等级，适用于高压管道。  

欧洲标准：EN 10208 侧重材料性能认证与工艺文件完整性，要求全流程可追溯。  

 2. 质量控制要点  

工艺参数监控：实时记录压力、温度、推进速度，确保匹配设计阈值。  

无损检测：采用超声波探伤与工业CT扫描，识别焊缝裂纹与内部缺陷。  

应急管理：制定风险清单与应急预案，如氮气置换失败时的快速泄压方案。  

 六、结语  

不停输带压封堵技术通过技术创新与工艺优化，已成为现代管道工程不可或缺的核心手段。其在能源、市政、海洋等领域的成功应用，不仅提升了基础设施的可靠性与安全性，更推动了绿色制造与智能化转型。未来，随着新材料与数字技术的深度融合，这一技术将在氢能储运、深海开发等新兴领域释放更大潜力，为全球工业可持续发展注入新动能。