埋地燃气管道带压开孔技术应用

2 0 0 8焦 第 4期 管 道 技 术 5 设 各 Pi pe l i n e Te c hn i q u e a nd Eq ui p me n t 2 0 0 8 No 4 埋地燃气管道 带压 开孔技术应用 薛 岩 于 明 1 山东建筑大学机电学院 山东济南2 5 0 1 0 1 2 济南军区锅炉环境监测站 山东济南2 5 0 0 0 2 摘要 埋地管道铺建时预留的分支管道接 口不合适 需要在管道带压正常运行的状态下进行开孔施工 介绍 了埋地 燃气管道带压开孔技术的专用设备组成 操作方法 步骤和技术要点 实践证明 这项带压开孔技术的应用会更加广泛 关键词 埋地管道 带压开孔 专用设备 技术要点 中图分类号 T E 8 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 9 6 1 4 2 0 0 8 0 4 0 0 4 4 0 1 Bu r i e d Ga s Pi p e l i n e Op e n i n g T e c h n o l o g y Ap p l i c a t i o n s wi t h P r e s s u r e XUE Y a n YU Mi n g 2 1 Me c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l I n s ti t u t e S h a n d o n g Co n s t r u c ti o n U n i v e r s i t y J i n a n 2 5 0 1 0 1 Ch i n a 2 T h e J i n a n lV l mt a r y R e g i o n B o il e r E n v i r o n me n t E x a mi n e s S u r v e r y s t a fi o n J i n a n 2 5 0 0 0 2 Ch i n a Ab s t r a c t I t d i s c u s s e d t h a t b r a n c h p i pe l i n e i n t e r f a c e s o f the i n i t i a l p i pe l i n e b u r i e d a re i n e v i t a b l y i n a p p r o p ria t e Th e p r e s s u r e p i p i n g mu s t b e c a r r i e d o n i n a n u n d e r l i n e n o r ma l o pe r a t i o n c o n d i t i o n Al s o i n t r o d u c e d h e r e a r e b u r i e d p r e s s u r e g a s p i p e l i n e o pe n i n g t e c h n o l o g y a n d s pec i a l e q u i p me n t f o r c o mp o s i t i o n me t h o d s o f o pe r a t i o n s t e p s a n d t h e ma i n t e c h n i c a l p o i n t s P r a c t i c e h as p r o v e d t h a t the印 p l i c a t i o n o f t h e o p e n i n g u n d e r p r e s s u r e t e c h n o l o g y wi l l b e e v e n mo r e e x t e n s i v e Ke y wo r d s b u r i e d p i p e l i n e s beh p res s e s s t a r t the h o l e s pec i a l e q u i p me n t t e c h n i c a l ma i n p o i n t 1 带压开孔技术 目前 国内带压开孔操作 多采用专用钻孔机进行钻孔 但此类设备和技术还存在一定缺陷和问题 如设备附件多 备 料工作复杂 开孔时对三通的定位 焊接要求过高 常因达不到 要求而操作失败 介绍的管道带压开孔技术 是采用某公司开发的专用的带 压开孔连接器及动力设备 进行带压开孔操作 1 1 专用设备组成 专用的燃气管道连接器 是 由主管接 口 支管和工艺管三 部分组成 见图 1 主管 圈 1 管道连接器示意圈 主管接口用于与主管道固连 分上 下两部分 两端带有凸 缘 每侧由4个螺拴连接 保证密封 支管用于与新开支路管道 连接 工艺管用于安装开孔所用的动力设备 内设有导杆 导 杆下方连接一杯形铣刀 一次性专用铣刀 导杆可在工艺管内 沿轴向伸缩 在导杆上用2 3道 0型密封圈 进行密封 1 2 操作步骤 1 在需要新开支路的主管道上 开挖一工作坑 工作坑 收稿 日期 2 0 0 7 1 2 0 2 收修改稿 日期 2 0 0 8 0 2 1 6 尺寸根据主管直径来定 具体尺寸见表 1 3 3 表 1 引接分支管的工作坑尺寸 2 定位 对需开孔部位进行定位 直接安装连接器 再 将连接器与新开支路管道安装好 并进行试压 要保证连接器 主管接口与主管之间的密封 以及连接器支管与新开支路管道 之间 的密封 3 开孔 在连接器工艺管上端 通过连接盘装上动力头 动力头内有一导杆 沿动力头轴线可以上下移动 进行钻孔 时 操纵动力头导杆向下移与工艺管内导杆卡住 带动工艺管 内的导杆及杯形铣刀 进行钻孔 铣下部分留在铣刀内 4 钻孔完毕 操纵动力头导杆回升 带动工艺管内导杆上 移 回到原位置 在工艺管下端有一销孔 插上销子后 起到定 位 支撑作用 5 卸下动力头 连接器工艺管上端安装密封装置并安上 盲法兰 6 将悬空段管道下地基夯实 回填土 施工完毕 下转第 5 8页 维普资讯 5 8 P i p e l i n e T e c h n i q u e a n d E q u i p me n t J u 1 2 0 0 8 们的参数是根据实际情况测出的 如表 1 所示 减压阀后压力 为0 5 5 M P a 启炉前雾化风压力为0 2 M P a 油温为8 0 表 1 烟气含氧 调节实例 表 1 数据是逐点实测得 出的 以 为横坐标 以 Y为纵坐 标 并把各个点之间连成线就可以得到一条曲线 这条曲线则 称为该台加热炉的油风仿真曲线 若以 为横坐标 以 为纵 坐标 又可以得到另一条曲线 这条曲线称之为该台加热炉的 油氧仿真曲线 另外 检测仪表特别是烟气含氧量检测仪表误 差比较大 读出的数据往往误差很大 用仿真曲线可以在很大 程度上摆脱仪表检测正确性的影响 要求仪表检测具有良好的 重复性 精度 即可 3 2 应用变频调速技术 热媒炉的助燃风机额定功率为 3 7 k W 长期运行耗电量是 非常大的 并且炉子的满负荷运行时间是非常少的 这就导致 电能的巨大浪费 并且在低负荷运行时 对管线及风机都有损 害 这就需要节能降耗的新措施 使用变频调速技术 采用变 频器控制附属电机 通过油风和油氧仿真曲线计算输出信号 4 2 0 m A 按对应的变频器频率信号 1 5 0 H z 调整电机转 速 就能达到降耗的目的 3 3使用吹灰 系统 热媒炉的长期运行 必然会使炉膛 烟气管道 热媒预热器 及空气预热器内存有大量灰尘 严重影响热交换率 运用吹灰 器对上述部分进行除尘吹灰 会增加炉的效率 节省能源 通 过吹灰器的安装和使用 收到良好的效果 降低了热媒炉的排 烟温度 提高了热媒炉的传热效率 4 节能降耗注意事项 首先 各调节 回路要 使用 自动调 节 否则 系统无 法 对设备 进行细微控制 其次 各参数要根据原油流量准确设置 原油 温度调节回路 因给定值设定太高和调节给定值不便 位于现 场 三通阀均处于全开 调节阀相当于一段管子 调节回路即 使设置在自动也无意义了 热媒调节回路也因给定值设 的太 高 风油量也处于最大 也失 去了调节意义 上接 第 4 4页 2 技术要点及应用 2 1 技术要点 1 施工时 管道两端土壤的密度越高对开孔截面应力的 影响越小 因此 在土质较松软地区进行带压开孔操作时 可 以在管道端部采取夯实或浇注水泥等措施 2 开孔位置的确定 当管道的开孔位置在距离悬空起始 处大约 1 4时 截面所受应力最小 因此施工操作时 避免在工 作坑的中间开孔 另外 地面车载对埋深较浅的管道开孔处的 应力影响较大 因此应尽量避免在车行道下实施管道开孔 3 连接器的定位 连接器支管接口轴线与新开支路管道 轴线应在一条直线上 误差不大于 1 m m 4 连接器的密封 用专用密封材料夹在连接器及主管外 径之间 保证开孔后的密封 5 连接器两侧用螺拴夹紧 夹紧力要适当 均匀 不能一 次到位 要分步 对称性地逐步加载 6 动力头的动力作用 动力头操作要平稳 不能产生交 变载荷 因此要避免出现间歇性的操作 7 内压大小的控制 经分析发现 内压对管道应力的影 响也是较大的 对于燃气管道如果进行带压开孔操作 要控制 好内压的大小 防止发生意外 8 施工结束后回填土尽量坚实 防止管道运行时开孔位 置的土层塌陷 2 2 优点 主管开孔与支管连接两项内容组合在一起 开孔过程 中 介质不降压 不外泄 开孔操作方便 快速 使用设备简单 2 3 燃气 管道 开孔应用 实例 目前 在济南市埋地 中压燃气管道改造工作中 运用此项 技术在不停输燃气的情况下 在 D N 3 0 0的灰口铸铁主管上 开 设 D N 2 0 0支管 取得了成功 3 结束语 埋地燃气管道 由于内存气量大 且易燃 易爆 有毒 具有 爆炸危险性等特点 不可能在放空条件下进行接管工作 国内 大部分埋地燃气管道 已铺设多年 面临着城区扩建 小区改造 等问题 原有燃气管道已不能满足人们生产 生活的要求 需要 新开设大量的支路管道 在不影响生产 生活的前提下 此项 带压开孔技术解决了这一问题 管道连接器和动力设备还可应用于供水 热力 石油化工 管道上 这一专用设备及技术在今后 的管道工程 中 会 发挥更 大的作用 并得到进一步发展 参考文献 1 刘辉 范光辉 输油管道不停输 开孔 技术研究 技 术与应用 2 0 0 4 8 4 6 4 9 2 史业腾 不停输管道的开孔封堵 作业 煤气与热力 2 0 0 3 2 8 6 8 8 3 李公 蒲 燃 气管道工 程