燃氣管道的不停輸開孔接線技術

潘晉峰

0 引言

近年來，隨著煤層氣的開發利用和“氣化山西”政策的實施，我市的燃氣用戶大量增加，配套的燃氣管網建設以及原有管網的改造、更新也越來越頻繁。傳統的停氣降壓、置換放散、動火連接施工方法雖然技術成熟，但是越來越受到城市燃氣用戶用氣、人員居住集中、車輛來往頻繁等條件的限制，使得市區燃氣管網的動火作業施工存在著越來越多的風險和不安全因素。為了確保管網連接施工作業的安全、順利進行，同時減少停供氣作業對用戶的影響，提升燃氣企業的服務質量，燃氣管道的不停輸開孔接線技術就成為了城市燃氣行業一項重要的安全保障措施和管網連接改造、施工作業的首選。

1 燃氣管道的不停輸開孔接線原理及特點

燃氣管道的不停輸開孔接線技術就是指使用專用的開孔設備在不降低燃氣管道壓力，不停止正常輸送燃氣，不影響管線正常運行的條件下對目標管道進行開孔，對新舊管道進行碰口連接或對原有管段進行加接旁路改造等施工作業的新工藝，其主要原理是利用開孔機器下部裝有軸封填料，使機器在帶壓工作的情況下不致滲漏，保證開孔設備在完全封閉的空腔內對燃氣管道進行切削開孔和封堵，整個施工過程保證管道正常運行，不停輸。采用該技術進行作業具有技術含量高，用時短，效率高，安全可靠等優點。

2 不停輸開孔接線工藝及設備性能、參數

2.1 不停輸開孔接線技術工藝

燃氣管道的不停輸開孔接線技術通常采用在母管上垂直開孔，在法蘭封堵接管上水平連接新管線，開孔過程中利用閘閥進行密閉配合開孔、封堵，同時利用冷卻水對刀具進行冷卻，不停輸開孔接線工藝示意圖見圖1。

圖1 不停輸開孔接線工藝示意圖

2.2 DZ200型開孔設備的性能和技術參數

燃氣管道的不停輸開孔接線采用DZ200型電動開孔機，具體性能和技術參數如下:

1)開孔范圍:DN50，DN80，DN100，DN150，DN200;

2)工作壓力:≤1.0 MPa;

3)工作行程:500 mm;

4)工作溫升:≤30℃;

5)工作轉速:40 r/min;

6)額定功率:1.5 kW;

7)額定電壓:220±5%;

8)冷卻方式:清水或肥皂水;

9)手輪給進量:2 mm/r。

3 燃氣管道不停輸開孔接線應用實例的具體施工步驟和工藝要點分析

2010年5月，在我市燃氣管徑為DN350的一中壓管線上為某開發商新建小區新接DN150燃氣中壓支線，管道介質壓力為0.04 MPa，施工采用DZ200型電動開孔機進行開孔作業，開孔作業歷時40 min，整個施工過程安全可靠，無泄漏，作業效果良好。此次燃氣管道不停輸開孔接線中具體施工步驟分為施工準備、作業管件、設備的安裝與焊接、開孔封堵作業、完工處理共4個步驟(見圖1)，每個步驟的工藝要點分析如下。

3.1 施工準備

3.1.1 施工人員選擇

燃氣管道不停輸開孔接線，開孔設備的操作很關鍵，基于對燃氣施工作業危險性和安全方面的考慮，對現場操作人員要嚴格挑選，不僅要熟悉現場情況，能夠熟練掌握DZ200型電動開孔機的主要技術參數和操作技能，還要有強烈的責任心，在作業中能夠嚴格按照技術要求和操作規程進行作業。

3.1.2 現場準備

準備現場施工材料、機具，并檢查作業機具、設備是否齊全、完好;開挖作業坑和安全通道，施工現場應有足夠的作業場地和操作空間，作業坑兩端應設有方便上下的安全通道，對易于出現塌方的部位進行重點防護;配備相應的交通工具、通訊設備和必要的安全防護、消防設備。

3.1.3 技術交底

要按照事先批準的施工作業方案進行現場施工組織準備，確定指揮、應急、監護、作業各級人員的職責;施工技術人員要向現場作業人員進行技術交底，使作業人員熟悉施工步驟、技術標準、安全防護要求、作業要點等，保證施工安全順利進行。

3.2 開孔作業管件、設備的安裝與焊接

3.2.1 開孔位置、作業點的選取

開孔位置、作業點應選擇在管線的直管段上，且周圍空間開闊無障礙，開孔部位應盡量避開管道焊縫，無法避開時，對開孔刀具切削部位的焊縫應進行適量打磨。

3.2.2 管件、管道的安裝與焊接

在確定開孔的管道位置后，清除母管上的防腐層，將DN150法蘭封堵接管緊密貼合在母管表面，調整法蘭端面，使法蘭中心線與母管軸線垂直，然后焊接在DN350母管線上。在開孔前，將需要連接的新建管線按開孔示意圖所示連接到DN150法蘭封堵接管的合適位置上。

3.2.3 刀具、封堵閥門、設備的安裝

先將中心鉆、套鉆刀具安裝在鉆孔機上，然后將封堵閘閥加密封墊與法蘭封堵接管的法蘭聯結緊固，檢查閘閥的開關是否靈活，保證閘板能夠完全退出閘閥內孔，把閘板全部打開呈最大開啟狀態，確認閥門內腔無障礙物，開孔刀具可以順利通過，即可在封堵閘閥上連接開孔機、連箱，并進行氣壓試驗，確保各連接處、焊縫無滲漏，檢測合格，即可開始鉆孔作業。

3.3 開孔、封堵作業

3.3.1 鉆機開孔作業

在注水口注入清水，做好刀具的降溫保護，搖動扳手，將鉆頭走完空行程使中心鉆至接觸母管頂部位置，空轉2 min～3 min，確認運轉正常后，正式開動鉆機鉆孔，旋動進刀手輪實行進刀。手動進刀時應緩慢進行，當卡刀時，可先稍退刀后再進刀，不可強行搖動;當在小管徑上開孔時，在馬鞍塊被切斷后，不得再繼續進刀，以防中心鉆將對面管壁鉆通。待管壁切透后，反方向轉動扳手，將刀具退刀至鉆機指定標記位置，關閉電源，關閉閘閥。

3.3.2 封堵作業

卸下鉆孔機，取下刀具和帶出的馬鞍型切塊，將安裝封堵頭旋入鉆桿的內螺孔擰好，將鉆孔機安裝在封堵閘閥和連箱上緊固，閘板打開至最大位置，搖動手輪將堵頭送到法蘭內腔螺孔部位，輕緩旋動，使堵頭入扣后再旋轉擰緊。堵頭旋緊后，反方向轉動扳手，提升鉆桿至鉆機指定標記位置，泄放閘板閥和連箱間的介質，并從介質的泄放量進一步判斷堵頭的封堵情況。經檢查，封堵正常即可拆卸鉆機并卸下閘板閥，再次檢查封堵密封情況，確認無泄漏后可用閥蓋加墊蓋住并固緊或將堵頭與法蘭的結合處焊死。

3.4 完工處理

1)鉆孔作業完成，應對作業使用的鉆孔機進行清理和維護保養，拆卸進、退刀導桿，檢查各連接位置是否變動、移位;清理閘閥、刀具，查看刀具是否磨損;檢查減速機、齒輪箱有無潤滑油，設備配件是否齊全，如無異常，即可裝箱入庫，以備下次使用;

2)對所有施工管段部分、管件、接口進行重新防腐處理;

3)回填施工管溝、工作坑，恢復地形地貌，并作好燃氣標識;

4)繪制管線不停輸開孔完工示意圖，并隨竣工資料一起作存檔處理。

4 結語

燃氣管道不停輸開孔接線技術自2005年引入我公司，至今已成功應用了上百次。此項技術改變了傳統的停輸、降壓、放散、動用明火的作業方式，降低了作業勞動強度，減少了對用戶用氣的影響，提高了作業的安全性、降低了作業的風險，在作業過程中不停輸、不放空，節約了能源和成本，減少了對環境的污染，產生了良好的社會效益和經濟效益，值得在燃氣行業推廣使用。

［1］ 周衛軍，郭 瑞，張 勇，等.不停輸帶壓開孔封堵技術［J］.管道技術與設備，2009(6):35-38.