PE管路不停輸開孔封堵技術(shù)與設(shè)備

袁美琴

（新余泰達長林管道技術(shù)有限公司,江西 新余 338004）

0 引言

聚乙烯（PE）燃氣管以其耐腐蝕、流阻小、抗震、接頭可靠、施工方便、運行維護量小和工程綜合造價低等優(yōu)良性能以及較高的性價比在燃氣輸送領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且用量在逐年增加。由于建設(shè)、維護等需要，有時需要在PE管道上連接分支，或者由于管道受損需要進行修補、更換等操作。為了不影響用氣用戶的正常使用，需要進行不停氣帶壓施工，于是就出現(xiàn)了PE管道不停輸帶壓開孔技術(shù)。

1 開孔封堵技術(shù)工作原理

PE管不停輸開孔封堵技術(shù)主要是對正在進行中的城市燃氣網(wǎng)線進行不停輸?shù)氖┕ぷ鳂I(yè)方式。它的工作原理是：對在運行中有壓力的管線進行施工或搶修，將要封堵的管段兩端用封堵設(shè)備將其堵住，并通過開孔封堵設(shè)備上的旁通裝置將管線內(nèi)的介質(zhì)通過其實現(xiàn)不停輸輸送，保證其正常運行。

2 開孔封堵設(shè)備結(jié)構(gòu)特點和原理

開孔封堵設(shè)備是由開孔機 、機架、封堵器、下堵器、開孔刀、電熔管件等組成。

2.1 開孔機

開孔機由鉆桿、進給機構(gòu)、連接盤、機殼、護套和操縱桿手把等機件組成。開孔機采用手動進給鉆桿驅(qū)使開孔刀開孔套料。開孔范圍Ф100～Ф130mm。它通過移動手柄可將機殼連同鉆桿一起上下快速移動。機殼下端裝有定位螺母，定位螺母安裝有定位螺釘，當開孔機鉆桿到達規(guī)定位置后，將定位螺母上的螺孔與導向軸上定位孔調(diào)整對正，擰緊螺釘固定孔機，可調(diào)整鉆桿做少量移動。開孔時，用操作手柄旋動鉆桿，鉆桿可實現(xiàn)每轉(zhuǎn)1mm的進給。

2.2 機架

機架是一種承上啟下的連接設(shè)備，主要材質(zhì)是鋁合金。主要由扇形閘板、上下連接法蘭盤、左右支架、放散球閥、壓力表等組成。 在施工作業(yè)中，機架上的扇形閥門起開啟功能，進行開孔封堵設(shè)備的置換。另外，機架利用兩側(cè)支撐板和變徑卡環(huán)將不同管徑的作業(yè)管道牢牢卡固，起支撐固定作用，扇形閘板通過上閥體表面的開、關(guān)指示牌，用六角專用板手旋轉(zhuǎn)至“開”或“關(guān)”檔位，可實現(xiàn)閘板的打開和閉合，以便在置換作業(yè)設(shè)備時截斷管內(nèi)介質(zhì)，防止外泄。

2.3 封堵器

封堵器由傳動軸、操作手柄、球面鎖緊裝置、密封皮碗裝置等零部件組成。封堵時將封堵頭收縮狀態(tài)推入到管底，搖動手柄帶動傳動軸進給，球面鎖緊裝置使傳動軸在一定范圍內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動，方便皮碗順利通過作業(yè)孔，球面鎖緊裝置的鎖緊螺母通過壓緊尼龍球體可鎖緊傳動軸，并防止管內(nèi)介質(zhì)外泄。封堵頭采用三疊式合頁形式，當下到管底時皮碗打開，唇邊與管道內(nèi)壁貼合緊密，并且有一定壓縮量，使封堵嚴密可靠。

2.4 下堵器

下堵器由操作手輪、下堵桿、連接盤、鎖緊螺母等組成。下堵桿上有定位銷用來插入電熔管件的尼龍堵塞槽中，旋轉(zhuǎn)操作手輪帶動尼龍堵塞往下移動，尼龍堵塞上有O圈形可實現(xiàn)密封作用。

2.5 開孔刀

開孔刀主要由套料刀體、浮動護套、刀柄、中心鉆等組成。開孔采用套料切削，開孔刀中心鉆與刀柄用彈性銷固定，中心鉆尾柄與開孔機鉆桿用彈性銷固定聯(lián)接。中心鉆開孔定心后，套料刀齒開始切削。浮動護套在開孔前下移到齒尖，并隨著開孔的進深上移，將切屑擋入刀筒內(nèi)，可起到防止切屑外露的作用。

2.6 電熔管件

電熔管件是由防護帽、上鞍座、下托板、堵塞密封裝置、聯(lián)接壓板、固緊螺栓等機件組成。在管件的上鞍座內(nèi)園弧面排布有電熱絲，通過電熔焊機加熱管件內(nèi)園弧面和PE管外表面。當溫度達到1900C～2300C時管材與管件配合面完全融合，冷卻后成為一體。堵塞密封裝置由堵塞本體、密封圈組成。防護帽內(nèi)端面設(shè)有一道O形密封圈，防護帽內(nèi)端面的O形圈起到雙重密封和對堵塞的防護作用。

3 PE管開孔封堵設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

開孔范圍Φ100～Φ130，允許最大壓力： ≤0.4 Mpa，介質(zhì)溫度 ：10～40；開孔機進給量為1mm

4 開孔封堵技術(shù)應(yīng)用

（1）現(xiàn)場準備工作：根據(jù)現(xiàn)場施工條件首先進行開挖，刮去施工段上與管件上鞍座電熔焊接弧面安裝處的氧化層，用PE溶劑清潔括面和管件上鞍座內(nèi)圓弧面的油脂和臟物。用下托板、連接壓板、螺栓將管件上鞍座夾固在母管上，用電熔焊機將管件焊牢在母管上。

（2）機架安裝：將機架與管件的連接套旋緊在管件上，將機架兩側(cè)的下托板插入機架下方，卡住管道，并用手輪螺釘拉緊連桿，使下托板夾緊在管道上，用蝶形螺母背緊固定好機架。對管件的電熔焊接質(zhì)量和機架各安裝連接處進行氣密性測試，試驗壓力不大于管內(nèi)介質(zhì)壓力。

（3）開孔機的安裝和鉆孔：根據(jù)母管管徑，選定開孔刀規(guī)格，將開孔刀安裝在開孔機主軸上。刀具等組裝后的開孔機安裝到機架上，開孔機與機架連接后進行氣密性測試，順時針方向扳動旋轉(zhuǎn)，操作手柄，開孔進刀開始，開到之前測量好的尺寸，逆時針旋轉(zhuǎn)操作手柄，提升鉆桿退出刀具到開孔機連接盤內(nèi)腔中，用專用扳手旋轉(zhuǎn)關(guān)閉機架上的扇形閘閥。打開放散閥，排放閘閥上部壓力介質(zhì)。拆除開孔機連接盤連接螺栓，卸下開孔機，關(guān)閉放散閥。

（4）封堵：準備與封堵管徑規(guī)格相對應(yīng)的封堵頭，將其與封堵器連接，收攏皮碗將封堵頭提升至連接盤內(nèi)腔中，用鎖緊手柄旋緊壓蓋螺母，連接盤上密封球體被壓縮使封堵器主軸不能下移，作壓力平衡，打開扇形閘板，將封堵頭送入管底，搖動手柄，使封堵皮碗打開起到密封作用。下完封堵頭之后，檢查密封性，無泄漏，將封堵頭提升到封堵連箱中，關(guān)閉閘板，放散介質(zhì)，拆除封堵器。

（5）下堵塞：將電熔管件堵塞連接在下堵桿上，一起安裝在機架上，作壓力平衡，打開閘板，手搖下堵桿上的手輪，帶動堵塞旋轉(zhuǎn)下移至電熔管件中，下到位后，撤除下堵器，關(guān)閉閘板，放散介質(zhì)，下堵作業(yè)完成。

（6）掃尾：最后蓋上電熔管帽，整個開孔封堵過程完畢。