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1、城市燃气聚乙烯管不停输开孔封堵技术城市燃气聚乙烯管不停输开孔封堵技术 Post By：2009-6-20 17:58:10 城市燃气聚乙烯管不停输开孔封堵技术上海燃气浦东销售有限公司 张敏随着高分子材料科学的不断发展，我国在管道领域发生了“以塑代钢 ”的革命 ，聚乙烯(PE)管道在城市燃气管网中的普遍推广应用 ，PE 管不停输 开孔封堵技术将相伴而行，有其广阔的发展前景。 聚乙烯管道不停输 开孔封 堵技术应用 的关键 是针对聚乙烯管与钢管、铸铁管的不同特性 ，借鉴 高压 管道封堵原理而制的专用管线施工及抢修设 备和应用原理及方法 。本文就此进行了探讨。1 不停输开孔封堵技术的工作原理 PE 管
2、开孔封堵技术是对正在运行中的管网、 管线进行不停输施工作业的一项作业方法，主要是通过聚乙烯管专用开孔设备来完成。它的基本原理是：在带压输送运行中的管线上某一要进行各种施工或抢修作业 的管段两端进行双封双堵，使用开孔 封堵设备截断该管段介质的流通 ，利用架设在管段 两端的开孔封堵 设备上 的临时旁通连接被施工作 业管线的两端 ，让管线内的介质通过临时旁路继续 不停的输送 ，使整个管线在施工作业过程中仍然保 持正常输送运行。根据施工作业的目的和采用管线 结构形式的不同，在带压运行管线上更换阀门、更 换管段或管道改线、在管道上嵌三通镶接 以及处理 管线其他故障时，就要进行双封双堵形式的开孔。 此时开
3、孔的目的是为 了封堵，即将两 台同一规格型 号的开孔机安装在施工管段的两端 ，与事先电熔焊 接在管线上的专用聚 乙烯管件连接 ，开孔刀伸入 PE 管件 内将其母管各开 出一个孔 ，孔的大小由采用的 封堵头的规格而定。开孔完成后，由封堵器执行封 堵。封堵器将封堵头下降置入 已开好的孔 中，操纵 封堵器使折叠皮碗或 “三明治”蝶阀堵头打开，封 堵头在管段两端的内孔中背靠背地将介质截断。2 开孔封堵设备结构特征开孔封堵设备是由开孔机 、封堵器和下封堵器 三种不同用途的机械组成的。它们共用一个机架， 机架是 由扇形夹板阀、上下连接器、左右定位固定 装置、临时旁通接 口、放散阀、压力表等机件组成。 机架
4、的作用是为开孔机、封堵器和下封堵器提供支 座 ，同时利用其左右 固定装置将运行中的 PE 管道 连接固定卡紧。下连接器与专用的 PE 管件连接并 密封 ；上连接器将分别与开孔机、封堵器、下封堵 器连接并密封；扇形夹板阀是实施开孔封堵过程 中 设备簧换时所必须启闭的重要装置，机架材料采用 铝合金，经阳极氧化工艺处理 ，具有表面硬度高， 耐腐蚀 ，耐磨损，重量轻等特点。21 开孔机 开孔机由钻杆、开孔刀、差动进给机构、连接 盘 、机壳、护套和操纵手把等机件组成，机器采用 人工手动开孔形式 ，开孔刀套切削，钻杆 自动差动 进 给，开孔刀上的中心钻定 心并带出切割后 的料 块 ，整个机器结构紧凑，小巧
5、轻便，操作简单省力。22 封堵器 封堵器是由主轴、偏心连接盘、折叠式皮碗封 堵头、操纵装置 机件组成。封堵器是开扎后实行封堵截断管道介质流通 的关键设备，它所实现 的效 果和可靠性是开孔封堵技术的关键。它利用连接盘 的偏心和球形摆动装置将折叠式皮碗 封堵头送入 已开好的孔中一边，封堵头通过操纵杆打开，又利 用管道 中的压力推动封堵头上的锥形 皮碗致使越 封越紧。2-3 下封堵器下封堵器 是由主轴 连接盘左右钳 块和操 纵杆 等机件组成 ，它的功用是在开孔封堵后将封堵专用 电熔 PE 管塞的 口部下一堵块密封堵住 。左右钳块 安装在主轴的下端 ，工作时将封堵专用电熔 PE 管 塞上的堵块钳住 ，
6、主轴上 的操纵装置上有一活动插 销和定位档 ，实行主轴的上下移动、进尺和将堵块 旋入管件中的固定槽中。 为适应聚 乙烯 管的特性，整套机器在结构上前 后对应、配合紧凑。 不停输开孔封堵技术的实际应用燃气管网建设发展过程中，常会遇到原有管线 搬迁改道、局部地区管道废除、在原有管道上嵌三 通等各种情况 ，若采取原有工艺，则多为停气作业， 对用户造成影响，带来直接经济损失，若采取不停 输封堵技术将是非常好 的解决方案。 2004年浦东燃气销售有 限公司在曙光医院工 程施工过程中，需在原有的中压聚乙烯管道上嵌三 通镶接 ，由于处于张江高科技园区，周围均是大型 工业用户，一旦停气施工的话，停气范围将很大
7、 ， 涉及的用户数量较大 ，将造成很大 的经济损失，使 用聚 乙烯管不停输封堵技术很好地解决了问题。 31 前期工作 前期工作包括管道状况的调查、选取作业区、 选取作业点。在开孔封堵前必须了解作业管段的压 力、介质的温度、流量 、管道壁厚等各项数据，作 业 区应有足够的施工场地和操作空间，开孔封堵作 业点应尽量选在水平管段上，开孔部位应避开管道 的环焊缝，在作业管段上必须设置放散点。 32 开孔封堵设备的安装 开孔封堵 设备的安装包括刀具、封堵头、堵块 分别在开孔机 、封堵器和下封堵器上的安装 以及临 时旁通的安装等 。根据进行施工作业的聚 乙烯管的 口径选定专业管件，将其分别固定在施工管段
8、的两 端并进行 电熔焊接。支架的下连接器通过连接套与 管件 的上鞍座密封连 接并将左右定位 固定装置与 管道固定锁紧 ，这样支架与管道和管件已成一固定 整体。在支架的旁通接口上安装临时旁通管 ，使管 段两端连通 。 33 气密性试验 完全打开夹板 阀，利用机架上的放散阀门置入 压缩空气(压力与管道内运行压力一致)，检 查设备安装是否有泄漏。34 钻孔 在对施工 作业的管段两端分别开出一个孔 是 为封堵头塞入管道 内进行截堵 介质和介质通过 这 个孔从设置 的临时旁路上流通之用。 开始进刀时液压站流量不能太大，否则可能损 坏刀具。进刀时应密切注意控制 ，如有异常应停机 检查 。开孔刀为筒状套料式
9、切削，开孔刀上的中心 钻 既是刀具的定心又能将套切下来的料块勾挂提 出管道。孔开毕后，反向转动 开孔机操纵手把 ，提 取开孔刀至扇形闸板之上，关闭闸板，开启放散 阀， 将机器连接部存留的介质放散，卸下开孔机。35 封堵 装上封堵器 ，封堵器上的偏心连接盘与机架上 的连接器相连固定并密封，开启扇形阀，用手下推 封堵器主轴 ，使折叠式封堵头伸入已开好的孔 内一 边 。由于偏心连接盘和球形结构的作用 ，封堵头的 锥形皮碗可摆放在 已开出的孔中的一端 ，在管道 内 壁张开实现封堵截流。由于被施工管段的两端是 同 时进行封堵 的，管道 内介质就通过 已开出的-L,n 经 夹板阀到临时旁通管继续输送。此时
10、就可以对要施 工作业的管段进行各种所需的处理 了。 下堵器安装在支架上，开启支架上的扇形闸板 操纵下堵器将管件上的堵块送入管件孔中的槽 内。下堵器主轴装置设有轴 向移动和旋转移动，当轴 向 移动到位后，操纵手柄旋转 90。就将堵块卡紧在管 件孔内的槽中，而后退出主轴 ，撤除下堵器和机架 ， 在管件上拧上护套 ，整个施工作业就此结束。管段 施工作业完毕后 ，收回折叠式皮碗封堵头并提起至 扇形闸板上面，关 闭扇形阀，此时管道内介质通过 恢复后的管段 正常运行 。撤 出封堵器和临时旁通 管 。3,6 开孔封堵设备技术参数开孔封堵范围：DN90 300 nlm；允许最大压力： 10 MPa；介质温度
11、：10-40。C：密封性：符合二 级阀门密封标准 。该设备的技术参数是针对 PE 管 承压和耐温能力 以及根据 目前我国城 市燃气管 网 中使用的 PE 管口径大多在 DN200之内，输送压力 04 M Pa。4 聚乙烯管道不停输封堵技术的发展前景 PE 管开孔封堵技术和设备的设计原理先进， 应用方便简单 ，设备构造小巧精致、轻便，开孔机、封堵器和下封堵器互相配合紧凑，易于置换和操 作，实用性强，使用时安全可靠。随着 PE 管网的 不断普及，不断完善，采用停气方式进行施工作业 ， 一 旦停气往往影响面相 当广 ，对用户造成不小影 响，带来直接经济损失：再者采用停气施工方式。 停气管道内的燃气必
12、须放散，有的情况还需要置换 通气，不仅增加 了施工成本 ，同时又使得燃气销售 公司的产销差增大 。采用不停输封堵技术将是解决 以上问题的一个很好的手段。这样无论在经济上， 还是社会影响上都能将损 失降到最低，同时对施工 质量和安全也能起到直接 的保证。 然而该项技术中机械 结构 的管塞在承受压力 的情况下，能否长期承受压力而不发生泄漏尚未经 权威部门的鉴定。其次该技术的整个过程中机械操 作 比较专业，需要专门的技术人员，而 目前此类人 员甚少，所以至今 ，在燃气施工作业中聚乙烯管道 不停输封堵技术 的应用并不普及。但随着该设备技 术上的不断进步 、完善，相信在今后城市燃气管线 施工及抢修中一定能得到广泛的应用，发挥 出该技 术的优势。
