不停输封堵施工方案

不停输封堵施工方案

天然气PE管线带压开孔封堵

施工方案

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日

方案审批意见表

1.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,运行压力0.4MPa，工作介质天然气，温度为常温。材质为PE，管线埋地下1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，要求施工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方案，以便于规范科学安全的施工管理。

2.编制依据

根据甲方的各项施工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要求编制而成，本《施工方案》在编制过程中参照了以下规范和标准：

2.1建设单位施工委托《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》GB50251-2003

2.3《城镇燃气设计规范》GB50028-2006

2.4《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005

2.5《燃气用埋地聚乙稀（PE）管道系统第1部分：管材》GB-15558.1-2003

2.6《燃气用埋地聚乙稀（PE）管道系统第2部分：管件》GB-15558.2-2005

2.7《聚乙稀燃气管道工程技术规程》CJJ63-2008

2.8《管道施工安全规程》Q/CNPC-GD0236-01；

2.9《石油化工建设工程项目施工技术文件编制规范》SH/T 3550-2012

3. 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。它的基本原理是：在PE管道上进行施工作业时，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电熔管件(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中A点与B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

①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组成，平衡放散装置包括放散球阀、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，并方便与不同规格的PE封堵管件的连接套连接。

②开孔机

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。开孔机操作简单，开孔速度快，施工作业时间得到大幅度缩减。

③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。

④下堵器

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

①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)。

②安装机架