PE管路不停輸開孔封堵技術與質量控制

孫繼紅（合肥燃氣集團有限公司，安徽　合肥　230075）

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PE管路不停輸開孔封堵技術與質量控制

孫繼紅（合肥燃氣集團有限公司，安徽合肥230075）

本文通過對PE管開孔封堵技術的工作原理、應用過程的介紹，提出了施工過程質量控制的具體做法。

PE管；不停輸開孔封堵；質量控制

隨著聚乙烯（PE）管制造技術的不斷進步，PE管以其良好的耐壓性、抗腐性、加工性和經濟性，在城市中、低壓燃氣埋地管道中得到了廣泛應用，伴隨著公共安全和環境要求以及燃氣供應企業供差管控需要，PE管道的不停輸開孔封堵技術也應運而生。

所謂的不停輸開孔封堵技術，其實就是針對鋼管鑄管和PE管道不同特性所采取的一種能夠確保管道不停運輸的搶修維修技術。而該技術的應用可以利用先進的設備和技術原理，所以值得人們的關注和研究。

1　不停輸開孔封堵技術簡介

針對正在運行的管線和管網，使用PE管開孔封堵技術能夠對不停輸的管道進行施工作業。而在整個過程中，都需要利用專用的開封堵設備進行施工作業。從原理上來看，就是采取雙封雙堵的方式進行正在進行帶壓輸送運行的一個管段兩端的封堵，然后對該管段進行施工作業。在這一過程中，需要使用專門的開孔封堵設備進行管段介質流通的截斷。在此基礎上，還要在管段兩端的設備上進行臨時旁通接口的架設。而通過使用臨時旁管進行管段兩端的接通，則能夠確保管線能夠利用臨時管路進行內部介質的持續輸送。因此，使用該技術能夠使整個管線在施工作業過程中仍然保持正常輸送運行 （見圖1）。

圖1　

2　不停輸開孔封堵技術應用過程

該施工方法的主要操作步驟說明如下：

2.1選擇適當的電熔管件焊牢在母管上

電熔管件是一種專用材料，屬于消耗件。每進行一次兩端封堵需要使用兩套電熔管件。在管件上鞍座的內圓弧面排布有電熱絲，通過電熔焊機加熱管件內圓弧面和PE管外表面。當溫度達到規定數值時，管材與管件配合面完全熔合，冷卻后成為一體，熔合面的強度可達到管材同等強度。

2．2安裝機架

打開機架內的扇形閘板，先將機架上的密封凸緣盤與管件連接套對正插入，然后將機架安放在母管上。安放機架時，將旁通球閥安裝在需被隔斷的母管的一側。最后，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的介質壓力。

2.3開孔機的安裝和鉆孔

根據母管管徑，選定開孔刀的規格，并將開孔刀安裝在開孔機的主軸上。開孔機與機架連接后需進行氣密性測試，以檢查開孔機及其連接部的密封性。密封性測試合格后即可進行鉆孔。

2.4封堵

準備與封堵管徑規格相對應的封堵頭（皮碗、壓板），將其與封堵器的兩個半圓連接板相連，再將封堵器操作手柄座上的定位卡銷拔出，旋轉皮碗打開封堵器并用卡銷定位。最后，檢查皮碗中縫的貼合情況，要求全長不透光并有少量過盈凸起方可。

2.5封堵管線的施工作業

根據事前安排，對封堵后的管線進行施工作業，并在作業完畢后撤銷封堵。

2.6堵塞的安裝

將與管件配套的堵塞靠住下堵器的下端頂桿，輕輕推動堵塞，然后手動旋轉堵塞進入下堵左、右鉗口，使堵塞安裝到位。

2.7從管件中提取堵塞

在PE管線的施工中，如果在原作業處需要更換管件中的堵塞或重新進行封堵時，則需要進行提堵操作，以將管件中的堵塞取出。

3　過程質量控制

3.1PE管材質性能

從材料性能上來看，PE管材料為聚乙烯材料。作為一種熱塑性材料，聚乙烯存在著粘流態、玻璃態和高彈態。在不同的溫度和壓力下，該種塑料的三種物理狀態將發生相互轉換。在日常生活中，我們看到的聚乙烯管處在常溫常壓狀態下，所以通常為玻璃態。隨著溫度的升高，其將變成高彈態，甚至變成粘流態。比如在熱熔焊機的轉換階段，PE管就會因高溫作用出現粘流態。而此時進行一定壓力的施加，則能夠使PE管的融合面之間形成分子鏈連接，從而使完整的焊口逐步形成。隨著溫度的升高，PE管則會發生降解現象，并且甚至完全碳化。按照材料材質和MRS要求，可以將燃氣PE管分成兩種，即PE100高密度管材和PE80中密度管材。而按照標準尺寸，則可以將PE管劃分成SDR11（厚壁管）和SDR17.6（薄壁管）。根據以上的參數，則能夠確定PE管材的最大允許設計壓力。

在存儲PE管材管件的過程中，還要注意一些問題。因為PE管存在著硬度低的問題，容易出現脆性老化開裂問題。受到紫外線的照射，管材將加速老化。所以在進行PE管的存儲運輸時，需要加強管道的保護，并且避免管道表面受損或受到紫外線照射。

3.2不停輸技術應用的質量控制

因目前尚未形成可靠的PE管焊口質量檢測技術，想要確保管網在后期投入的安全運行，并且延長管道的使用壽命，必須加強PE燃氣管道工程安裝質量的過程控制，并且使該項工作滲透于PE管施工的人、機、料、法、環的每個環節中的關鍵節點，才能確保優良的PE管焊接質量。

不停輸施工中，PE管件的電熔連接是關系到整個事故質量的關鍵環節，PE管電熔連接質量問題主要原因大致有六點：

（1）強行進行管道拼接，以至于管道因接口間隙不均產生熔接面減小問題；

（2）電熔管件與PE管材生產廠家不同，以至于管材與附屬器件無法兼容；

（3）管道刮除作業未實施或作業不良，以至于因管道端口產生不圓度而出現接口間隙不均問題，繼而導致管道虛焊；

（4）在管道冷卻和融合階段移動管道連接件；

（5）在管道冷卻階段，采取強制風冷或淋水措施進行非自然冷卻；

（6）電熔管件中的管材插入長度不夠導致的脫焊。

在焊接過程中，根據以下幾點判斷PE管電熔連接時質量的控制方法：

（1）觀察：PE管配件上的小突塊突起說明已焊好，小突塊未發生變化則可延長加熱時間10～20s，直至突起為止；如果出現突塊倒向一邊的情況，則與管道受熱不均有關。針對這一情況，還要降低焊接電壓，并且進行緩慢焊接。一旦出現焊接電流突變問題，則需要停止焊接作業，并且直至管道完全冷卻。如果在焊接后期出現這一現象，則可以等電流穩定后再進行焊接。

（2）聽：在焊接PE管時產生噼啪聲，說明接口處有水，沒有擦干；如果出現比正常的聲音大的焊接聲響，則要調低電壓。

（3）看：主要就是看PE管接口處或PE管是否存在冒煙現象，一旦產生該現象則與電阻絲短路有關，需要停止作業。

（4）摸：觸摸管壁，若管壁比正常要燙，則需降低焊接電壓或停止焊接，并分析其原因。

（5）嗅：PE電阻絲發生短路時會發出焦味，應立即停止焊接。

PE管焊接完成后，最后再進行水壓試驗，測試接口質量。如果接口質量好，熱熔接口抗拉性能好，De110軸向拉力達到8.4kN，無肉眼可見的殘余變形；水壓試驗環向應力達到22MPa時，接口處無破裂、滲漏現象即可。

4　結論

（1）PE管道不停輸帶壓開孔技術應用方便簡單，施工操作安全可靠。特別是可以避免因施工作業而停輸所造成的經濟損失和對社會生產、生活造成的不利影響，并消除傳統帶氣作業方式的安全隱患。隨著PE管道在城市燃氣的應用日趨廣泛，PE管道不停輸帶壓開孔技術必然在PE管道工程施工、工程搶修中發揮更大的作用。

（2）PE管道不停輸帶壓開孔技術應用的質量控制關系到管網運行安全，要在電熔焊接的各個環節嚴格做好質量管控。

孫繼紅（1970-），高級工程師，學士，從事城鎮燃氣生產技術管理工作。

TE973.8

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2095-2066（2016）19-0256-02

2016-6-20