HT75管道不停輸帶壓開孔機的改造及使用

摘要：介紹HT75不停輸帶壓開孔設(shè)備的基本原理和操作步驟；并就該種作業(yè)方式與傳統(tǒng)的帶（停）氣作業(yè)相比所具有的優(yōu)勢及施工注意事項作了介紹。

1 概況

佛山市燃?xì)饪偣�司�?1992年底成立以來，致力于發(fā)展佛山市區(qū)的液化石油氣管道燃?xì)夤�氣業(yè)務(wù)，現(xiàn)已鋪設(shè)地下輸配網(wǎng)約200公里，發(fā)展管道氣居民用戶約4萬戶，管道氣工商業(yè)單位用氣戶近200戶。隨著總公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，帶（停）氣碰日作業(yè)次數(shù)越來越多，一年達(dá)180多次。為了減少帶（停）氣碰口作業(yè)的次數(shù)，減少夜問作業(yè)量，減少對市民停氣的影響，提高碰日的安全性；我們向江西省新余長林特種設(shè)備有限責(zé)任公司購買了HT75管道不停輸帶壓開孔機，投入使用后取得了較好的效果。

2 帶（停）氣作業(yè)存在問題

2.1 對用戶用氣的影響

隨著社會的進(jìn)步，公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，在已建的通氣管道上進(jìn)行開日增加新用戶在所難免。為減少對用氣戶用氣的影響，以往的碰日作業(yè)一般都安排在晚上23:00—零晨6：00進(jìn)行作業(yè)；即使這樣對所碰日控制區(qū)內(nèi)的用戶仍然有影響：酒樓、賓館無法連續(xù)供氣，影響營業(yè)；夜間下班的工作人員回家無法洗上熱水澡等等。

2.2 存在的安全隱患

（1）用氣戶安全隱患

停氣后，由于用氣戶灶具熄火或打不著火，有些用氣戶可能因此而忘記關(guān)閉灶具閥或管道閥門，這樣在恢復(fù)通氣后，易造成燃?xì)庑孤�；另外，若是停氣充氮碰日作業(yè)，如果通氣時管道內(nèi)的氮氣未置換干凈，用戶可能因此而點不著火或者中途熄火。所有這些都極易引發(fā)事故，造成危險。

（2）碰口施工安全隱患

碰口時，由于宣傳不夠或用氣戶違規(guī)操作，造成施工人員受傷或其它事故。如某些商業(yè)性用氣戶在管道已經(jīng)停氣的情況下，擅自接人鋼瓶供氣，因閥門漏氣等原因而導(dǎo)致鋼瓶氣倒灌進(jìn)人輸配管道，造成施工人員被火灼傷。另外帶氣作業(yè)時管道如果沒有保證做正壓，或氮氣置換燃?xì)獠桓蓛�，一旦有空氣進(jìn)入與燃?xì)饣旌希�達(dá)到爆炸濃度，一遇明火，極易引發(fā)事故。

2.3 浪費能源，對環(huán)境造成污染

當(dāng)新建管道與輸配管網(wǎng)碰口時，一般均需關(guān)閉碰日處上、下游閥門，放空管內(nèi)燃?xì)獠⒃诠艿缆詭д龎旱那闆r下進(jìn)行帶氣碰日作業(yè)；若碰日作業(yè)難度較大還需先用氮氣進(jìn)行置換，作業(yè)完成后再用燃?xì)庵脫Q氮氣直至合格。若上、下游閥門較遠(yuǎn)，則所需置換時間更長，損失的燃?xì)饬扛�多；一般達(dá)幾十標(biāo)方，有時上百標(biāo)方。另外，放散的燃?xì)馐怯妹骰馃�掉，對放散槍周圍的環(huán)境造成一定程度的污染，不利于環(huán)保。

3 HT75帶壓開孔機的工作原理及配套設(shè)備

3.1 HT75的主要技術(shù)性能

工作壓力：PN≤ 6．4MPa

最大開孔直徑：D70

鉆桿最大行程：300mm

鉆桿進(jìn)給方式：手動 3mm/r

允許最大扭矩：250N．m

動 力：手動

3.2 HT75的工作原理

本機由外力通過方頭直接驅(qū)動鉆桿進(jìn)行工作，采用機殼上的螺紋與花紋套經(jīng)手動調(diào)節(jié)作進(jìn)刀，在機殼上帶有刻度，開孔時直接指示工作進(jìn)尺。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。

機器上部的螺母壓蓋與主軸之間有一銷孔，當(dāng)銷子插入后，可使鉆桿與螺母套連成一體，實現(xiàn)快速進(jìn)、退，以便于安裝和提取法蘭堵塞中的堵頭。其結(jié)構(gòu)參見圖1。

3.3 HT75的配套設(shè)備

（1）開孔刀

開孔刀是用來對金屬管道直接開孔的刀具。

（2）連箱

對每種開孔規(guī)格直徑均應(yīng)配置相應(yīng)規(guī)格的連箱，以便連接開孔機與夾板閥；同時為開孔刀具提供一個存放空間。

（3）法蘭堵塞

是給開孔機在所開孔的管路上提供的一個基座，開孔時必須選用一個與開孔直徑相適應(yīng)的法蘭堵塞。在封堵作業(yè)完成后，用堵頭封住以便取下夾板閥。

（4）夾板閥

夾板閥連接連箱與法蘭堵塞，在開孔及更換刀具與進(jìn)行封堵作業(yè)時起隔斷壓力介質(zhì)的作用。

4 試驗及改造

HT75帶壓開孔機全套設(shè)備配齊后，在廠方技術(shù)人員的指導(dǎo)下，先進(jìn)行了模擬性帶壓開孔試驗，經(jīng)試驗后發(fā)現(xiàn)有三個問題需要解決：

（1）手動開孔費時費力。

（2）開孔刀具開孔后拆卸困難，有時現(xiàn)場根本無法拆在。

（3） 法蘭堵頭對中性較差，密封性不強。

經(jīng)與廠方研究后，針對上述三個問題進(jìn)行了相應(yīng)改造：首先增加電動頭，解決手動開孔費時費力問題；其次在開孔刀具側(cè)面鉆φ6mm—φ8mm的孔，方便刀具拆卸；另外在法蘭堵頭端部增加錐度及接觸面，增強其對中性及密封性。改造后的HT75帶壓開孔機再一次進(jìn)行了帶壓開孔試驗，試驗時管道工作壓力為0．6Mpa。試驗表明已經(jīng)較圓滿地解決了上述三個問題。現(xiàn)開一孔時問只需約15分鐘，刀具也易拆卸，法蘭堵頭密封性較好。在試驗成功的基礎(chǔ)上我們于去

年8月31日進(jìn)行了現(xiàn)場不停輸帶壓開孔作業(yè)，現(xiàn)場安裝示意圖如圖二所示。開孔過程順利，一次成功。

5 操作規(guī)程及施工中的注意問題

作業(yè)前應(yīng)齊套準(zhǔn)備好相應(yīng)規(guī)格和壓力級的連箱、夾板闊和法蘭堵塞，刀具以及必備的材料。

5.1 焊接法蘭堵塞

取出堵頭并妥善保管，將法蘭擺正，法蘭中心線應(yīng)垂直于母管軸線，且在一個平面內(nèi)，焊接在選定好的位置上；支管接口時應(yīng)汪意其方向，并將支管接至所需之處，作好通氣準(zhǔn)備。

5.2 安裝夾板閣

將夾板間加密封圈與法蘭堵塞聯(lián)接，對稱用力堅固螺栓。啟閉夾板閥，記錄閘板進(jìn)、退到位手把轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。測量并記錄圖3中Hl尺寸。

5.3 連箱、開孔機與刀具的安裝

將開孔機鉆桿螺紋纏上密封膠帶，旋人連箱螺孔固緊。手旋動開孔機上的花紋套，將鉆桿伸出連箱法蘭面，用專用套筒板手將開孔刀與鉆桿連接后縮回連箱內(nèi)。將開孔機帶連箱加密封圈后安裝于夾板閥上并固緊。作焊接和連接面密封檢查。測量并記錄圖3中H3和H4尺寸。

5.4 鉆桿進(jìn)尺行程計算

計算馬鞍塊弦高H2

式中：D0—母管外徑，mm；

D—母管內(nèi)徑，mm；

Dc—盤刀齒外徑，mm。

中心鉆尖頂至母管管頂?shù)目招谐蹋?/p>

S1＝H1＋H3

當(dāng)中心鉆尖頂露出連箱平面時，H3為負(fù)數(shù)，反之為正數(shù)。

刀具從連箱中到將馬鞍塊切下后的全行程：

S2=H1+H2+H3

5.5 開孔

打開夾板閥到位，將機頭上的銷子插人軸孔中，搖動手把，將開孔刀走完空行程；當(dāng)中心鉆接觸母管頂部時，將插銷拔出，取下手搖把，裝上電動驅(qū)動頭，打開電源，驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)，手動旋動花紋套實行進(jìn)刀；手動進(jìn)刀時應(yīng)緩慢進(jìn)行。當(dāng)卡刀時，可先稍退刀后再進(jìn)刀，不可強行搖動。當(dāng)在小管徑上開孔時，在馬鞍塊被切斷后，不得再繼續(xù)進(jìn)刀，以防中心鉆將對面管壁鉆通。當(dāng)切削完成后，斷開電源，取下電動驅(qū)動頭，裝手搖把，再將插銷插入軸孔中，反向搖動手搖把，將刀具提至連箱內(nèi)，關(guān)閉夾板閥。

5.6 下堵頭

將連箱帶開孔機卸下，取下刀具；將堵頭旋入鉆桿的內(nèi)螺孔擰好，堵頭縮進(jìn)連箱，計算好下堵頭到位的行程。將連箱帶開孔機一并安裝在夾板間上固緊。全開夾板閥，將開孔機上的插銷插入軸孔內(nèi)，搖動手把將堵頭送到法蘭內(nèi)腔螺孔日部后，輕緩旋動，使堵頭入扣后再旋緊。堵頭旋緊后，拔去插銷，反轉(zhuǎn)花紋套，提升鉆桿縮進(jìn)連箱，泄放夾板閥和連箱問的介質(zhì)，并從泄放日進(jìn)一步檢查堵頭的密封情況；如正常則可拆除設(shè)備。在法蘭堵塞上加墊、蓋上百板并固緊或焊死堵頭與法蘭的結(jié)合處。

6 使用情況

該設(shè)備從去年8月31日現(xiàn)場不停輸帶壓開孔至年底，不停輸帶壓開孔作業(yè)已成功9次，成功率達(dá)100％。

經(jīng)使用表明：HT75管道不停輸帶壓開孔機完全可以用在管線不停輸、不降壓的情況下進(jìn)行開孔作業(yè)增加新用戶。該設(shè)備使用方便、靈活，減少了夜間帶（停）氣作業(yè)的次數(shù)，提高了作業(yè)的安全性，相信完全適用于大部分城市輸配管網(wǎng)的不停輸帶壓開孔作業(yè)，具有較大的推廣應(yīng)用前景。

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