天然气PE管线带压开孔封堵实施工程的方案编制:高建国审核：审批:天津大港奥通特种管道工程有限公司2016年７月20方案审批意见表方案名称天然气PE管线带压封堵改线工程编制单位天津大港奥通特种管道工程有限公司项目部负责人签字:施工安全部负责人签字：技术质量部负责人签字:计划部负责人签字：监理单位负责人意见总工程师签字:工程概况:本次施工封堵作业为Φ315＊２8.6,封堵工程量4封,设计压力1.6０MＰa,运行压0.４MPa，工作介质天然气,温度为常温。材质为PE,管线埋地下米以下,现场底层为淤泥土质，地下水位比较高,给施工带来一定影响，增加了一定的难度。本开孔封堵工程介质是易燃易爆的天然气,要求实施工程人员必须按照施工规范施工,为了安全环保的施工，特编制以下施工组织设计的具体方案,以便于规范科学安全的施工管理。ﻩ2.编制依据根据甲方的各项实施工程技术要求和工程作业要求,并结合我公司的施工专业的技术方面的要求编制而成，本《实施工程的方案》在编制过程中参照了以下规范和标准：2.1建筑设计企业施工委托《Φ315＊28.6工程不停输带压开孔封堵2.2《输气管道工程设计规范》GＢ5025１-２０03２.3《城镇燃气设计规范》GB5０028-20０62.4《城镇燃气输配工程项目施工及检验收取规范》ＣJJ33－2００5２.5《燃气用埋地聚乙稀(PE）管道系统部分:管材》GB-1５５５８.１-20０３2．６《燃气用埋地聚乙稀(PE）管道系统部分:管件》ＧＢ-１5５5８.2－２0０52.7《聚乙稀燃气管道工程作业规程》CJJ6３-20０82.８《管道施工安全规程》Q／CNPＣ-GD0２3６－01；2．9《石油化学工业建设工程建设项目实施工程技术文件编制规范》SＨ/T３５5０-2012工程技术介绍及施工工艺步骤３．1封堵工程技术介绍PE管不停输开孔封堵过程主要是通过专用不停输开孔封堵设备来完成。它的基础原理是:在ＰE管道上进行实施工程作业时，在施工管段两端使用专业开孔封堵设备阻断该管段天然气的流通,作业过程中的不停输、不降压是通过开孔封堵设备上特设的旁通口实现的。在对施工管段两端进行封堵前，采用旁通管连接架设在施工管段两端的开孔封堵设备上的旁通口,使施工管段两端的天然气得以连通，对施工管段进行封堵后，也可保证天然气正常输送。将相同规格的开孔机分别安装在机架上，与提前焊接在管段两端的专用ＰE(即ＰＥ封堵管件)连接,开孔机旋入PE封堵管件内在待施工管道上方各开出一个孔。开孔完成后，卸下开孔机，安装封堵器执行封堵。封堵器将三折式皮碗封堵头下降通过已开好的孔进入施工管道,操纵进给手柄使封堵头张开与管道内壁贴合紧密,封堵头在施工管段两端同时张开,将天然气阻断。在实行封堵后,封堵头两端管道内的天然气可通过旁通管正常供给下游用户，达到不停输、不降压的目的。对图1点之间的ＰE管道进行维抢修、改造等施工作业。作业完毕后,堵塞PE封堵管件上方的孔，拆除机架等设备,恢复供气。PE管不停输开孔封堵技术原理见图１。3.２ＰE管不停输开孔封堵设备的结构特点机架机架与PＥ封堵管件的连接见图２（黄色为施工管道,红色为PＥ封堵管件,其余均属机架)。机架主要由扇形闸板、上螺纹连接盘、密封法兰盘、两侧支撑板、封堵丝堵（图2中被遮挡，无法显示)、平衡放散装置等部分所组成，平衡放散装置包含放散球阀、压力表、平衡阀。机架的作用是为开孔机、封堵器和下堵器提供支座,同时通过密封法兰盘与PＥ封堵管件连接并密封。在施工作业中,扇形闸板通过上板体表面的开、关指示牌,用六角专用扳手旋转至“开”或“关”档位，可实现闸板的打开和闭合，以便在置换作业设备时截断管内介质,防止外泄。机架利用两侧支撑板和变径卡环将不同管径的作业管道牢牢卡固,起支撑固定、管道矫圆的作用。机架上的平衡放散装置的作用在于:当扇形闸板处于关闭状态时,通过放散球阀可放散掉闸板上腔的介质,然后更换作业设备;当扇形闸板需要打开时,按下平衡阀,平衡扇形闸板上下的压力,避免扇形闸板开启时单面受压。上螺纹连接盘可分别与开孔机、封堵器、下堵器相连接。密封法兰盘与PE封堵管件的连接套连接,密封法兰盘与连接套的连接配合采用插套式结构，可相对轴向移动。密封法兰盘的内孔中安装有两道０形密封圈,确保密封可靠,并方便与不一样的规格的ＰE封堵管件的连接套连接。开孔机的结构见图3。开孔过程中开孔机通过人工手动驱动,实现开孔刀套料切削、钻杆自动进给，无需外接电源。开孔刀主要由套料刀体、浮动护套、刀柄、中心钻等组成。开孔刀中心钻与刀柄用弹性销固定,中心钻尾柄与开孔机钻杆用弹性销固定连接,刀体柄部铣有凸台与开孔机钻杆端面凹槽配合,用于传递切削动力,开孔采用套料切削。开孔机简单易操作,开孔速度快，施工作业时间得到大幅度缩减。封堵器封堵器(见图4）由封堵杆、进给手柄、定位扳手、安全挡块、连箱、预紧装置、三折式皮碗封堵头(见图5，收合在连箱内）等零部件组成。封堵器是在开孔后实行封堵、截断管道介质流通的关键设备,它所实现的效果是PE管不停输开孔封堵技术的关键。用直插式连接销将封堵头连接到封堵杆底部,送入开好的孔中，用定位扳手调节三折式皮碗封堵头朝向,封堵头正对来气方向后,通过进给手柄打开。管道中的压力推动三折式皮碗封堵头，致使封堵严密可靠,达到封堵作用。下堵器由操作手柄、主轴、定位装置、连接盘、内外卡钳等组成。其作用是在开孔和封堵后,在ＰE封堵管件的孔中塞入堵塞装置将其密封堵住。主轴由内外控制杆组成,内外卡钳分别安装在内轴和外轴上,可相对转动，通过操作定位手柄可使内外卡钳处于“下堵”、“定位”、“空位”三个档位，实现管件的下堵提堵、堵塞定位、堵塞与主轴脱离等操作，将堵塞装置固定在ＰE封堵管件中。3.2ＰE管不停输开孔封堵的作业流程焊接ＰE封堵管件根据现场施工条件,开挖开孔封堵作业坑,清理封堵位置及施工管段附近的土方,保证作业坑有多方向的安全畅通通道和足够的坡度,便于开展施工。确定施工管道(以下简称母管）上开孔封堵的位置,做好标记,安装并焊接封堵管件。在管件的上鞍座内弧面排布有电热丝,通过电熔焊机加热,当温度达到190～230时上鞍座与母管配合面完全融合,冷却后成为一体。融合面强度可达到与母管同等要求。PＥ封堵管件是一种专用材料,由防护帽、上鞍座、下托板、堵塞装置、联接板、固定螺钉等组成(见图６、7)。安装机架将连接套旋紧在PE封堵管件上,打开机架内扇形闸板，将机架安放在母管上，将机架上的密封法兰盘与管件连接套对正插入配合。将机架两侧的支撑板插入机架下方,卡住管道,并用手轮螺钉拉紧连杆,使下托板夹紧在管道上,用蝶形螺母背紧固定好机架。机架上安装试压板或开孔机,通过机架上放散球阀向内部打入空气,对封堵管件的电熔焊接质量和机架各安装连接处进行气密性测试,试验压力不大于施工管道内的介质压力。开孔机的安装和钻孔开孔机与机架连接盘连接后，将开孔刀完全送入连接盘内腔中,启动平衡阀，打开机架上的扇形闸板，准备开孔。首先中心钻开孔定心后，顺时针旋转操作手柄,套料刀齿开始切削。切削时，浮动护套在开孑L 前下移到齿尖,并随着开孔的进深上移,将切屑挡入刀 体内,可起到防止切屑外露的作用，从而避免刀体在 PＥ管件内挤死,减小切削阻力。继续 开孔直至阻力减小，转动轻松无阻力后，开孔完毕。按照相反的顺序将开孔刀提起,关闭 扇形闸板，放散掉机架上腔气体,拆除开孔机，此时浮动护套防止屑条吊挂,从而造成扇形 闸板不能完全闭合。 对管道进行封堵 选择与封堵管道相对应的三折式皮碗封堵头，采用直插式用连接销与封堵杆连接，将 连接好的三折式皮碗封堵头收合进连箱内,安装连箱到机架上。启动平衡阀，打开扇形闸 板，将三折式皮碗封堵头完全送入被封堵管道中,然后将固定卡和预紧装置锁死,再转动进 给手柄通过螺母副使堵头通过四杆机构在管内全部打开,形成一个完整圆形,皮碗唇边与 管道内壁贴合紧密，管道中的压力推动封堵头上的皮碗，致使封堵更加严密可靠，达到封 堵作用。预紧装置的锁紧螺母通过压紧尼龙球体可锁紧传动轴,并防止管内介质外泄。三 折式皮碗封堵头设计有通气孔，用胶管与封堵杆连通，封堵杆顶端安装有阀门,能轻松实现 封堵管道内气体的放空。作业中,用临时旁通管将两端设备上的旁通口连通，实现不停输不降压,避免了大面积的停气,减少了经济损失。作业完毕后,连接机架上的放散球阀和封 堵杆顶端阀门，在扇形闸板开启的状态下，可以对作业后的管道进行补气,以平衡封堵头 两端的气体压力。 对管段进行实施工程 连通临时旁通管，放空施工管段内的剩余气体,根据自身的需求对施工管段进行实施工程作业。 作业完毕后，用硬质胶管连通机架上的放散球阀和封堵杆顶端阀门，在扇形闸板开启的状 态下，对作业后的管道进行补气,以平衡封堵头两端的气体压力。确保施工后的管段不漏 气后，反方向转动进给手柄使三折式皮碗封堵头收拢,气体在PE 管道内流通。提起封堵杆， 关闭扇形闸板，排空机架上腔和临时旁通管内的气体,拆掉临时旁通管，撤出封堵器。 下堵塞装置 下堵器安装在支架上,平衡压力后,开启支架上的扇形闸板。操纵下堵器将堵塞装置送 入管件孔中的槽内。下堵器主轴装置设有轴向移动和旋转移动,当轴向移动到位后,操纵手 柄向右旋转,将堵塞装置丝扣旋入鞍座三通的母扣内,旋到位置后密封圈密封住天然气,而 后退出主轴,撤除下堵器。拆除机架及两侧支撑板和变径卡环,逆时针旋转退出机架与 PＥ 封堵管件的连接套,最后在 PE 封堵管件上部安装防护帽，并确认旋紧。堵塞装置留在 PE 封堵管件中,与密封圈、防护帽组成堵塞密封装置，确保管件整体无气体泄漏。至此,整个 ＰE 管不停输开孔封堵作业全部结束。 ４.工艺质量保障措施及质量目标 4．1 质量防范措施 在施工全套工艺流程中要严格执行各项参照规范的要求,施工准备、施工完毕后要保证不影响 管线 施工中所用三通、管材、等必须有出厂合格证书及材质单，管件经检验，打压并合 ４.1.2所有管道组成件在使用前应按设计的基本要求核对其规格、材质和型号; ４.１.3 管道组成件在使用前应进行外观检查,其表面上的质量应契合设计或制造标准的有关 规定。 4.1.７所有密封材料应有材质单、产品合格证、标识,不应有气孔、杂质、飞边、毛刺、 裂纹等缺陷;4.１.８施工现场应有足够的作业场地和操作空间,道路应畅通无阻。
