不停輸帶壓開孔封堵分解

1、不停輸帶壓開孔圭寸堵、不停輸帶壓開孔管道帶壓開孔是指在密閉狀態(tài)下，以機(jī)械切削方式在運(yùn)行管道上加工出圓形孔的一種作業(yè)技術(shù)。當(dāng)在役管線堵塞、損壞或需要加裝支管時(shí)，可采用管道帶 壓開孔技術(shù)完成，既不影響管線的正常輸送，又能保證安全、高效、環(huán)保的完成新舊管線的連接工適用范圍適用介質(zhì)：除氧氣以外的任何工礦介質(zhì)（含易燃、易爆、有毒等介質(zhì)） 適用材料：碳鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、混凝土、內(nèi)涂層鋼、聚乙烯和石棉水泥板等等 特殊工藝：合金材質(zhì)、不銹鋼材質(zhì)開孔封堵工藝適用管徑、介質(zhì)壓力和溫度：開旁通孔 202015001500W6.4MPa6.4MPa-30-30 C330330 C開封堵孔 202010001000W

2、4.0MPa4.0MPa-30-30 C280280 C技術(shù)特點(diǎn)安全性：由于切削過程是在完全封閉的空腔內(nèi)進(jìn)行的，所以刀具與空氣完全隔絕，沒環(huán)保性：由于封閉開孔，因此有毒有害介質(zhì)不會(huì)排放到大氣中。高效率：一般管徑開孔只需要10105050 分鐘，大口徑也僅需 6 68 8 小時(shí)，施工工期短。高效益：不停產(chǎn)直接操作，可為廠家節(jié)約可觀的停產(chǎn)維修費(fèi)用，特別對(duì)燃?xì)夤艿?、?是不可估量。有著火、爆炸的可能。工管道、石油管道帶來的效益更1 1 基本原理和結(jié)構(gòu)開孔機(jī)不停輸帶壓開孔是利用短管 （或剖分三通）、法蘭、閥門連接在需要開孔的設(shè)備方位上，用由密封裝置、切削刀具和進(jìn)給裝置等組裝成開孔工具?？稍谠O(shè)備上進(jìn)行手

3、動(dòng)或電動(dòng)的帶壓開孔工作，以滿足工藝的需要和實(shí)施設(shè)備的在線維修工作。在制況，短管鉆孔說明壓當(dāng)蟀評(píng)棘輪扳于專用蠻片填料宓由蘭作鉆孔工具之前，首先要了解需進(jìn)行開孔的容器或管道的工藝介質(zhì)的類別、操作壓力和溫度等情 以及該開孔處的材質(zhì)， 直徑、 厚度和根據(jù)工藝要求所需開孔的直徑大小， 選擇合適的公稱系列的（或剖分三通） 、法蘭和閥門決定采用手動(dòng)或電動(dòng)開孔方式以及切削刀具的結(jié)構(gòu)型式等。工具是帶壓開孔能否成功的關(guān)鍵。一個(gè)典型的鉆孔工具的結(jié)構(gòu)如圖1 1 所示，其中主要部件的情況如下:圖 1 1 帶壓開孔工具結(jié)構(gòu)圖1.11.1 短管或剖分三通根據(jù)所需開孔的公稱直徑和工藝介質(zhì)的操作溫度、壓力等情況，選定相應(yīng)材質(zhì)的

4、短管或剖分三通（以短管為例）。開孔前，將此短管按照設(shè)計(jì)的焊接要求,在劃好線的部位焊接在設(shè)備或管道上。1.21.2 法蘭根據(jù)介質(zhì)壓力的大小，決定法蘭的結(jié)構(gòu)型式（平焊或?qū)阜ㄌm），將法蘭焊接在短管的一端，法蘭與短管都應(yīng)選擇符合相應(yīng)的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)。1.31.3 閥門可選用閘閥或球閥，這兩種閥門全開的通徑較大，也要與短管、法蘭的公稱直徑相符合。閥門安裝在短管法蘭之前應(yīng)經(jīng)過試壓檢查，合格后才能加上專用 墊片與短管法蘭相連。以上短管、法蘭和閥門都是永久性的部件，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)以滿足工藝條件的要求。1.41.4 填料函這是臨時(shí)性的裝置，填料函下部是一個(gè)與閥門一端相連的特殊法蘭，法蘭中部是填料函，用填料壓蓋壓

5、緊填料以密封開孔后沿鉆桿泄漏的工藝介質(zhì)。填料不宜多加，2 23 3 圈即可，以縮短鉆桿和整個(gè)鉆孔工具的長(zhǎng)度。1.51.5 鉆頭和鉆桿鉆頭是采用普通的麻花鉆，選用7575。9090。頂角。若開孔較大，則應(yīng)選用前端帶有定位麻花鉆的空心銃刀代替普通的麻花鉆切割孔洞。另外，排屑也應(yīng)考慮采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。鉆桿應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和韌性，與鉆頭用氬弧焊V V 型坡口焊接焊口應(yīng)打磨，保持一定的光潔度，以保證鉆桿穿過填料函時(shí)的密封性能。1.61.6 棘輪扳手手動(dòng)鉆孔時(shí)，用手扳動(dòng)棘輪扳手以旋轉(zhuǎn)鉆桿達(dá)到鉆孔切削的目的。電動(dòng)鉆孔時(shí)，此處為蝸桿蝸輪減速器，和電動(dòng)機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)鉆桿工作。1.71.7 壓緊螺桿它和鉆桿頂部相連，兩

6、者間有一鋼珠，以使兩桿保持良好的對(duì)中和減少傳動(dòng)的摩擦力。壓緊螺桿的作用是作為鉆頭切削的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。另外，管道中的介質(zhì)有一定的壓力，會(huì)產(chǎn)生推力而把鉆桿朝外頂出，用壓緊螺桿傳遞鉆孔進(jìn)給力給鉆桿，可保證鉆孔的順利進(jìn)行。1.81.8 專用墊片此墊片連接在短接管法蘭與閥門之間，當(dāng)鉆桿較長(zhǎng)時(shí)，可考慮采用此墊片以使鉆桿除填料函處有一支點(diǎn)外，在此處也可獲得一支點(diǎn)，保證鉆桿進(jìn)給時(shí)的 對(duì)中及穩(wěn)定性 因法蘭采用的是標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸，所以一般此墊片只要內(nèi)徑稍小一點(diǎn)，比鉆頭的外徑稍大一點(diǎn)即可，可根據(jù)裝配的具本情況決定。2 2 施工程序在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工鉆孔，可按以下步驟進(jìn)行。2.12.1 焊接短管法蘭當(dāng)鉆孔時(shí),在選定的方位上且未

7、開孔的情況下，把短管焊接到管道上，然后在短管的另一端焊接法蘭，其焊接、無損檢查以及短管和法蘭對(duì)管道的垂直度均應(yīng)符合 設(shè)計(jì)要求，見圖 2 2。22安裝閥門在焊好的短管上安裝閥門（閘閥或球閥）。使用專門為開孔及封堵作業(yè)設(shè)計(jì)的閥門，與標(biāo)準(zhǔn)閥門相比，它具有很短的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和較大的通徑。很短的結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)度可以減少開孔機(jī)和封堵器的行程，而較大的通徑又能滿足開孔和封堵的要求。此時(shí)閥門可處于關(guān)閉或開放的狀態(tài)，見圖3 3。圖 3 3 安裝閥門2.32.3 安裝鉆孔工具將開孔機(jī)前端事先安裝好開孔刀、導(dǎo)向鉆及連箱后，整體安裝在閥門上。在填料函法蘭和閥門一側(cè)法蘭之間加上墊片，用拉桿螺栓連接閥門法蘭即可，見 圖 4 4。2

8、.42.4 鉆孔確認(rèn)所有的安裝工作無誤、密封可靠后，把閥門開到最大，以使鉆桿能自由通過直到頂在管壁上，就可以開始鉆孔了。由于有填料函和法蘭墊片的密封作2.52.5用，調(diào)節(jié)緩慢拆除鉆孔工具管道內(nèi)的介質(zhì)不會(huì)因壓力而沖出。鉆孔時(shí)先用螺桿頂住鉆桿，然后慢慢扳動(dòng)棘輪扳手，進(jìn)給量，進(jìn)給量不宜過大，以免造成鉆桿受力過大彎曲或折斷。使用電動(dòng)鉆孔時(shí),進(jìn)給。當(dāng)孔快鉆穿時(shí)，應(yīng)注意防止鉆頭突然頂穿管壁而卡死，見圖4 4。圖 4 4 安裝鉆孔工具和鉆孔更應(yīng)5 5。管孔鉆通后，緩慢退回螺桿，提升鉆桿和鉆頭，如有毛刺卡澀現(xiàn)象，可轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪扳手幾圈，使鉆頭順利退出至閥門的上密封面，然后再關(guān)閉閥門，拆除鉆孔工具整個(gè)鉆孔工作即告完

9、成，見圖2.62.6 工藝配管鉆孔工具拆除后，短管、法蘭、閥門作為永久性的部件留在管道上，根據(jù)工藝或檢修的需要進(jìn)行工藝配管及設(shè)備的改造和維修工作。見圖5 5。3 3 注意事項(xiàng)這種帶壓開孔維修技術(shù)，只要正確地掌握使用方法，一般都能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取得成功。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：3.13.1 對(duì)于鉆屑的處理問題。在設(shè)計(jì)鉆孔切削刀具時(shí)，應(yīng)考慮到管道內(nèi)的介質(zhì)和整個(gè)生產(chǎn)裝置的工藝流程中是否允許切屑進(jìn)入系統(tǒng)。若只允許少量切屑進(jìn)入,則可采用切割圓周的辦法鉆孔，同時(shí)考慮采用特殊的刀具結(jié)構(gòu)，以提起切割下來的馬鞍形管壁。3.23.2 鉆頭的切削部分不宜過長(zhǎng)，鉆孔工具的拉桿螺栓和壓緊螺桿的長(zhǎng)度應(yīng)保證鉆孔完成后

10、，使鉆頭能退至閥門密封面以上并關(guān)閉閥門，同時(shí)應(yīng)盡量避免切 屑進(jìn)入閥門密封面，影響閥門關(guān)閉時(shí)的密封性能，引起工藝介質(zhì)在此處泄漏，給下一步的配管工作造成困難。圖 5 5 拆除鉆孔工具和配管3.33.3 將短管與管道焊接時(shí)，其下端的相貫接口焊縫應(yīng)焊透。施焊中，考慮到管道內(nèi)有流動(dòng)的工藝介質(zhì)，應(yīng)控制電流的大小以防擊穿管壁。在特殊介質(zhì)和操 作條件較為惡劣的管道上施焊，應(yīng)事先對(duì)該部位進(jìn)行測(cè)厚，做到心中有數(shù)。3.43.4 鉆孔工具組裝完畢后，應(yīng)在一個(gè)比施工管道的溫度、壓力、耐蝕性等技術(shù)條件略高一級(jí)的模擬裝置上進(jìn)行試鉆，并對(duì)試鉆中出現(xiàn)的問題及時(shí)調(diào)整處理,只有經(jīng)過試鉆合格后，才能在現(xiàn)場(chǎng)正式施工鉆孔。3.53.5

11、短管、鉆孔工具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地減小其軸向尺寸和重量。在垂直方向開孔時(shí)，應(yīng)檢查管段能否承受鉆孔工具、閥門等的重量，在水平方向開孔時(shí)，可另用支架支撐整個(gè)鉆孔工具，以避免短管焊縫因橫向受力過大而斷裂。一般情況下，可考慮采用雙面焊縫， 這樣既能保證可靠的密封性又有足夠的強(qiáng)度。二、不停輸帶壓開孔封堵1 1 施工程序不停輸帶壓開孔封堵施工可分三個(gè)步驟：首先是準(zhǔn)備工作，主要指施工現(xiàn)場(chǎng)的選擇和預(yù)制管道附件；其次是開孔封堵作業(yè)，包括焊接短觀火剖分三通（以 剖分三通為例）、平衡接頭、試壓、開孔、封堵、維修、更換、增加支管等；最后是竣工防腐，投人運(yùn)行。1.11.1 準(zhǔn)備工作 1.1.11.1.1 調(diào)查管道現(xiàn)狀，了解

12、管道的走向、埋深、材質(zhì)，以及管道輸送介質(zhì)的壓力、溫度、流量等，以便正確編制施工作業(yè)計(jì)劃。1.1.21.1.2 選擇作業(yè)點(diǎn)，作業(yè)點(diǎn)應(yīng)有足夠的施工空間，作業(yè)管段盡量選在水平區(qū)域。1.1.31.1.3 預(yù)制剖分三通，以便對(duì)扣焊在開孔處。1.1.41.1.4 開挖作業(yè)坑，對(duì)地下水作必要處理。1.1.51.1.5 安裝開孔封堵設(shè)備。1.21.2 開孔封堵作業(yè)開孔封堵工藝裝置如圖6 6 所示。1 1 一開孔機(jī) 2 2 一傘形齒輪3 3一夾板閥 4 4 一開孔筒刀 5 5一封堵四向三通6 6 一旁通管路7 7一平衡管 8 8一平衡閥 9 9 一平衡接頭1010 一維修改造管段 1111 一封堵筒 1212

13、一旁通管路三通 1313 一封堵接合器 1414 一封堵缸 1515 一作業(yè)管道圖 6 6 管道不停輸帶壓開孔封堵工藝裝置示意圖1.2.11.2.1 預(yù)制旁通管路，焊接封堵四向三通、旁路三通和平衡接頭，并試壓合格。1.2.21.2.2 安裝平衡閥及夾板閥；123123 按順序使用開孔機(jī)開平衡孔、旁通道孔、封堵孔，開孔完畢隨即關(guān)閉平衡閥或夾板閥，并拆除開孔機(jī)。1.2.41.2.4 連接旁通管路，打開旁通夾板閥，開通旁通管路，保持生產(chǎn)運(yùn)行。1.2.51.2.5 使用封堵機(jī)下封堵頭，對(duì)被封堵的管段進(jìn)行搶修、改造或更換，并試壓合格。1.2.61.2.6 使用封堵機(jī)提出封堵頭，開通主管路，關(guān)閉夾板閥，拆

14、除封堵機(jī)。1.2.71.2.7 關(guān)閉旁通夾板閥，拆除旁通管道。1.2.81.2.8 使用下塞堵設(shè)備，分別在平衡孔接頭內(nèi)、旁通路接口內(nèi)及封堵三通內(nèi)下入塞堵，堵嚴(yán)后拆去平衡閥或夾板閥，裝上盲板法蘭。1.31.3 竣工防腐1.3.11.3.1 對(duì)所有施工管段防腐，加保護(hù)層。1.3.21.3.2 恢復(fù)地貌，并做標(biāo)記。1.3.31.3.3 編制竣工圖，如圖 2 2 所示。1 1 一旁通路法蘭蓋 2 2 一旁通路三通 3 3 一封堵法蘭蓋 4 4 一封堵四向三通5 5 一平衡接頭 6 6 一搶修或改造管段7 7 一平衡管法蘭蓋 8 8 一平衡管塞堵 9 9 一封堵塞堵 1010 一作業(yè)管段 1111 一旁

15、通路塞堵圖 7 7 搶修管道示意圖2 2 技術(shù)要點(diǎn)2.12.1 三通管件的定位由于管路開孔時(shí)有很多都是開同徑孔，所以要求剖分三通管件定位準(zhǔn)確，各項(xiàng)要求如下:2.1.12.1.1 三通法蘭必須向上垂直于管道；2.1.32.1.3 三通法蘭端面沿管道切向的偏轉(zhuǎn)角度誤差不得大于土1 1；2.1.42.1.4 三通法蘭沿管道軸向的中心線同管頂線應(yīng)重疊，誤差不得大于1mm1mm。22三通法蘭的焊接三通法蘭的焊接在帶壓管道上進(jìn)行，管內(nèi)的介質(zhì)常常是易燃易爆或有毒物質(zhì)，一旦焊穿，后果不可想象。由于這種技術(shù)還沒有頒布正式的焊接規(guī)程，我們 參考了美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)ASMEASME 標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)石油學(xué)會(huì) APIAPI

16、 標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)的一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定了一個(gè)切實(shí)可行的焊接規(guī)程，并對(duì)焊工進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn),以確保正式作業(yè)焊接一次成功。通過實(shí)踐，我們總結(jié)了焊接的幾條經(jīng)驗(yàn)：2.2.12.2.1 管子的熔深要適度，過深有焊穿的危險(xiǎn)，過淺又不能滿足強(qiáng)度的要求；2.2.22.2.2 焊接速度要均勻；2.2.32.2.3 要求對(duì)稱焊接，以減小焊接后的應(yīng)力變形；2.2.42.2.4 如果環(huán)境潮濕，可采用低氫焊條；2.2.52.2.5 焊接溫度不能過低，如在液化石油氣管道及類似的散熱性很大的輸送管道上焊接，必須進(jìn)行焊接前后的熱處理，以保持焊接前后溫度，提高焊接質(zhì) 量。2.32.3 管道的開孔 開孔前要測(cè)量有關(guān)部位的尺寸，并根據(jù)有關(guān)

17、數(shù)據(jù)計(jì)算各部位的進(jìn)尺，需測(cè)量的數(shù)據(jù)有:2.3.12.3.1 中心鉆頂尖至套料刀刃尖之間距離L La；232232 套料刀刃尖至連箱底部之間距離L Lb；233233 夾板閥上端面至管頂之間的距離L Lc,管子外徑 D Do；2.3.42.3.4 套料刀外徑 D Dc，鉆桿標(biāo)尺讀數(shù) S So，管子壁厚 3。各部分進(jìn)尺計(jì)算公式如下: 套料刀切削進(jìn)尺 S Sd:S.I二OS+ 5) -Jg-擰二0中心鉆開始切削管頂時(shí)進(jìn)尺S S1:S二SQ+ Ac+ Lj套料刀開始切削管頂時(shí)進(jìn)尺S S2:開孔完成時(shí)的進(jìn)尺S S3:ISJ=+ Lt冷 +3 3 帶壓開孔封堵流程簡(jiǎn)圖流程簡(jiǎn)圖操作說明備注在管道上焊接上兩個(gè)

18、剖分三通管件對(duì)管接件孔徑尺寸精度和中線垂直精 度是有嚴(yán)格要求的，防止開孔機(jī)的開 孔刀切割到管接件的管壁-“掃堂”安裝上臨時(shí)旁通管線以及夾板閥并接上壓力檢測(cè)裝置夾板閥的優(yōu)點(diǎn)是厚度小以便減小開孔 機(jī)的上下自由行程，如果自配閘板閥 門一定要滿足開孔刀的孔徑要求以及 開孔機(jī)能夠允許的最大上下行程量安裝上開孔機(jī)后，打開夾板閥, 下落開孔刀接觸到管壁后稍稍 上提，然后開始切割開孔開孔切割完成后，上提開孔刀,住殘片并提到閥門閘板上方。后，關(guān)閉夾板閥，撤掉開孔機(jī),并換上封堵機(jī)靠中心導(dǎo)向鉆上的 “U U 形棒”體被導(dǎo)向旁通管路打開夾板閥后，下落封堵頭到達(dá)管線的封堵位置后完成封堵，流切割開始先由導(dǎo)向鉆頭開中心孔完成定位，然后桶形開孔刀再接觸管壁開孔注意：帶壓作業(yè)的任何作業(yè)之前都必須進(jìn)行壓力平衡，如：開孔之前，開閉夾板閥，或者拆卸開孔機(jī) / /封堵機(jī)等，都必須進(jìn)行壓