PE管路不停輸開孔封堵技術與設備

袁美琴

（新余泰達長林管道技術有限公司,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良性能以及較高的性價比在燃氣輸送領域已經得到了廣泛的應用，并且用量在逐年增加。由于建設、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，于是就出現了PE管道不停輸帶壓開孔技術。

1 開孔封堵技術工作原理

PE管不停輸開孔封堵技術主要是對正在進行中的城市燃氣網線進行不停輸的施工作業方式。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備將其堵住，并通過開孔封堵設備上的旁通裝置將管線內的介質通過其實現不停輸輸送，保證其正常運行。

2 開孔封堵設備結構特點和原理

開孔封堵設備是由開孔機 、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、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定位置后，將定位螺母上的螺孔與導向軸上定位孔調整對正，擰緊螺釘固定孔機，可調整鉆桿做少量移動。開孔時，用操作手柄旋動鉆桿，鉆桿可實現每轉1mm的進給。

2.2 機架

機架是一種承上啟下的連接設備，主要材質是鋁合金。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。 在施工作業中，機架上的扇形閥門起開啟功能，進行開孔封堵設備的置換。另外，機架利用兩側支撐板和變徑卡環將不同管徑的作業管道牢牢卡固，起支撐固定作用，扇形閘板通過上閥體表面的開、關指示牌，用六角專用板手旋轉至“開”或“關”檔位，可實現閘板的打開和閉合，以便在置換作業設備時截斷管內介質，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可自由轉動，方便皮碗順利通過作業孔，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，并防止管內介質外泄。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，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、聯接壓板、固緊螺栓等機件組成。在管件的上鞍座內園弧面排布有電熱絲，通過電熔焊機加熱管件內園弧面和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。防護帽內端面設有一道O形密封圈，防護帽內端面的O形圈起到雙重密封和對堵塞的防護作用。

3 PE管開孔封堵設備的技術參數

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

4 開孔封堵技術應用

（1）現場準備工作：根據現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介質壓力。

（3）開孔機的安裝和鉆孔：根據母管管徑，選定開孔刀規格，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，操作手柄，開孔進刀開始，開到之前測量好的尺寸，逆時針旋轉操作手柄，提升鉆桿退出刀具到開孔機連接盤內腔中，用專用扳手旋轉關閉機架上的扇形閘閥。打開放散閥，排放閘閥上部壓力介質。拆除開孔機連接盤連接螺栓，卸下開孔機，關閉放散閥。

（4）封堵：準備與封堵管徑規格相對應的封堵頭，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，關閉閘板，放散介質，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，帶動堵塞旋轉下移至電熔管件中，下到位后，撤除下堵器，關閉閘板，放散介質，下堵作業完成。

（6）掃尾：最后蓋上電熔管帽，整個開孔封堵過程完畢。