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技術分析 | 供熱管網突發泄漏采取開孔封堵不停輸

作者:admin 發布日期:2019/7/23 關注次數: 二維碼分享

隨著集中供熱面積的增大,供熱管線的增長,供熱管網由原來的支狀改為環狀,管網突發泄漏事故時有發生。管道不停輸解決泄漏事故的課題擺在面前。管道不停輸帶壓開孔封堵技術能及時便捷的解決管網泄漏問題。本文全面綜述了帶壓開孔封堵不停輸技術的特點,這些特點明顯區別于傳統施工操作,并能為企業帶來良好的經濟效益,同時贏得良好社會效益。


由于國內經濟穩步增長,地產業發展迅速,供熱管網建設也得到快速發展,有許多管線穿、跨越鐵路、公路、水渠、河道等條件較差地區。管線在長期腐蝕與外來荷載沖擊之下,管材腐蝕破裂,供熱介質跑、冒、滴、漏時有發生,此類現象如不能及時解決,將嚴重威脅供熱管網的安全運行??燜俑晃侍夤芟囈餼齟思際蹺侍餼哂瀉苤匾庖?。帶壓開孔封堵技術在國內其他行業的管道管理企業已有應用。



一、現有國內設備現狀


1、設備構成


管路不停輸開孔、封堵系列設備是由主機和輔機二種系列組成,其中主機系列是由開孔機、封堵器、液壓站和下堵塞器四種不同作用、不同型號和規格的設備互相對應配套組成;輔機是由連箱系列(旁通開孔連箱、封堵開孔連箱、封堵連箱、下堵連箱)、開孔刀系列(旁通開孔刀、封堵開孔刀)、夾板閥系列、封堵筒系列與相對應的管徑組成,它是根據不同的作業方式(開旁通孔或封堵孔)和作業管徑而匹配不同的主輔機。


2、用途和特點


本技術與設備是專供管路開孔、封堵施工作業的設備。主要應用在管線不停止輸送介質、不降低壓力,保證管線的正常運行的情況下,對管線進行維修、搶修、加接旁路、更換或加設閥門、更換管段、和管線局部改道和處理管線內部故障等的成套設備。使用本設備改變了傳統的停輸、降壓、放散介質的傳統作業方式,減少了經濟損失和對環境的不良影響,并可避開夜間作業,減少了人力、物力的投入,提高工效、降低勞動強度和消耗,避免作業風險,提高安全性。


3、各個機件的作用和技術現狀


3.1、開孔機作用和技術現狀


開孔機主要作用是在管道上開孔,為封堵設備的進入打開通道;為旁通管引出介質保證管道的不停輸。國內外開孔機的驅動方式多采用液壓和電動兩種,通過原動機構帶動傳動機構驅動筒刀旋轉切割鋼管開孔。據了解到開孔直徑范圍25mm~1600mm能夠實現在確保管道結構強度的條件下等值直徑開孔。


3.2、封堵器的作用和技術現狀


封堵器在作業中主要起封堵運行管道與發生泄漏部分管道中的介質。目前常用的封堵形式有囊型封堵、盤型封堵、折疊式封堵和桶式機械膨脹封堵。囊型封堵適用于0.2MPa以下的低壓管道。盤型封堵、折疊式封堵適用于0.2MPa以上的工作壓力管道,介質壓力較低時,封堵嚴密性較差。桶式機械膨脹封堵適用小于6.4MPa工作介質壓力,封堵直徑范圍80mm~1200mm,能夠滿足大多數管道的封堵作業。


3.3、液壓站的作用和技術現狀


液壓站的主要作用是分別與液動型開孔機液壓桶式封堵器對應配套使用,為它們提供動力。技術現狀滿足開孔設備和封堵設備壓強和流量要求。


3.4、下堵塞器的作用和技術現狀


下堵塞器的主要作用是封堵開口處開口,封堵后拆除三通處閥門。技術現狀加工精度能夠滿足封堵要求。


二、操作步驟和主要步驟具體操作



1、操作步驟


安裝封堵四通管件→夾板閥門安裝→對安裝好的組件進行壓力檢測→介質排出與壓力平衡孔開孔→開孔機安裝與開封堵孔作業→開孔完成提起開孔刀關閉夾板→關閉夾板閥門排出閥門上方介質→開口機拆除→封堵器的安裝→旁通管連接→夾板閥上下壓力平衡打開閥門→進行封堵(注意封堵方向)→拆除破損管道更換新管→對管道兩端進行壓力平衡提起封堵器關閉夾板閥→放出夾板閥上方介質拆除封堵設施→在夾板閥上方安裝堵塞馬鞍塊設施→對夾板閥上下進行壓力平衡→進行下堵作業→放出夾板閥及設備內介質→拆除夾板閥和下封堵設施→在四通管件上加裝永久堵板→對管道進行防腐作業。


2、主要步驟具體操作


安裝封堵四通管件前,需對封堵四通安裝的位置母管上的防腐層進行清理。將四通管件與母管垂直安裝。此項操作關系整個開孔封堵作業的成敗,要求作業人員具有一定的責任心,同時具備一定的檢測知識。


閥門安裝時,閥門應處于開啟狀態,并要認真檢查閥門內腔的清潔以保證閥門在作業過程中的關閉開啟靈活,這是保證此次作業順利完成的關鍵。


開孔操作進刀要均勻,保證刀具切削量適中平穩切削。要求操作人員具有一定的耐心??捉蹲芰懇牟饉慵紉U峽淄瓿捎植荒芄殼邢?。如在開孔過程中需要?;砦侍饣蚨系繚斐賞;?,之后再次啟動時,需將進給手輪后退0.5~2圈以避免切削吃刀量過大設備帶負荷啟動,對設備刀具等造成損壞。


開孔完成后提起開孔刀要經過測量確保刀具在閥門閥板上方才能關閉閥門,不要盲目關閉造成閥門或刀具的損壞。在拆除開孔機具前一定要將閥門上方存留的介質壓力泄掉,保障拆除時熱水不會噴射出來造成傷害,泄壓后拆除開孔機具時仍需注意設備內腔存留的熱水。泄壓閥門所處位置不是開孔機具的底端,不能將機具內腔的熱水全部放出。


封堵器安裝時要注意結合面的清潔,由于開孔作業和開孔機具拆除作業會在結合面處留有金屬碎屑等,如不清潔干凈會造成再次安裝的機具密封不嚴,影響下部工序的正常操作。封堵器安裝好后進行封堵操作,要注意封堵方向,不管是封堵皮碗還是封堵膨脹筒都具有單向封堵性能。封堵器機具的拆除同開孔機具的拆除,堵塞馬鞍塊同封堵器安裝,拆除同開孔機具的拆除。


3、操作步驟附圖及文字說明


(1)在將要維修或更新管段兩端,分別帶壓焊接管件和作平衡壓力孔的堵塞裝置。


(2)在焊好的管件和堵塞裝置,


安裝夾板閥和連箱以及開孔機,分別進行斷管開孔和平衡開孔。


(3)卸下開孔機,安裝封堵連箱和封堵器連接臨時旁通,連接壓力平衡管,操縱管段兩端封堵器,將膨脹筒實行封堵,再斷管作業。


(4)恢復管段,作壓力平衡,收回膨脹筒,關閉夾板閥,撤除平衡管和臨時旁通,撤除封堵器,安裝堵塞。撤除夾板閥,在管件和堵塞上分別加蓋盲板,作業結束。


三、設備選型



盡管開孔封堵技術能夠封堵DN80~DN1600管徑的管道,封堵管道壓力高可以達到6.4MPa。但是不同設備生產廠家不同型號的設備都只能在一個小范圍管徑進行開孔封堵,不同封堵方式所能承受的封堵壓力不同,有些封堵方式不僅有高承壓限制同時壓力過低也會影響封堵密封效果。


在選擇設備時要結合本企業易出問題的管道管徑范圍選擇設備型號,結合本企業管道運行壓力選擇不同的封堵方式。同時如果泄漏事故發生率不高也可以將此項作業委托給專業公司。


四、綜合分析



綜上所述管道不停輸帶壓開孔封堵技術比較成熟,具體操作人員經過培訓是可以熟練掌握此項作業的。然而也有不足之處,要完成一次開孔封堵作業使用機械機構組件較多,兩端封堵如距離較長,設備要在施工現場條件下水平運輸較為不便。


由于各型號設備只能適應一定直徑范圍的開孔封堵作業,為了適應現有管線全部管徑要求,可能僅購某一型號設備不能滿足要求。


然而帶壓開孔封堵不停輸技術的不足之處與傳統放水施工相比是微不足道的。傳統的治理泄漏事故需將受損管線中的水全部放出,不僅造成大量熱水資源的損失,同時也使運行人員加班加點的抽水增大工人勞動強度。待管道修復以后放掉等量的水還要灌回到管道中,然而放掉的軟化水熱水已不復存在了,由于受到制軟化水能力的限制,管道灌水時間要遠大于放水時間,致使修復后的管道不能很快恢復到原有工況。


采用帶壓開孔封堵不停輸技術可以大大減小放水量,放掉的只是破損的管道即兩封堵之間的水,如破損管道較長、管徑較大、水量較多時,還可以在破損管道即兩封堵之間的管道與新建的旁通管道之間加裝聯通管,同時加裝加壓設備將需要放掉的水直接灌入臨時旁通管道之中,做到受損管道的放水與臨時旁通的灌水同時完成。


據了解到待管道修復后,調轉聯通管上加壓設備的加壓方向,將臨時旁通管中的水回灌到修復后的管道內,使管道在拆除封堵設備后立即恢復到原來工況,改變在供暖季修理供熱管道時蒸汽滿天的現狀,間接的解決高溫高壓供熱管道修理時大量水汽化問題。


同時由于熱水排放總量的減少,降低了作業人員發生燙傷的概率,改善工人作業環境,使工人不再象傳統作業那樣在泥水里操作,降低觸電事故發生的可能,為安全生產提供了保障。


如果泄漏事故發生在熱力站附近,此熱力站可以短時停熱,及時采取單向封堵還是比較方便和經濟的。如果破損管道影響供熱范圍較小,也可以短時停熱也可以不做臨時旁通,具體操作時可以執行全部工藝也可以執行部分工藝過程,結合社會效益控制成本。在社會效益較好的前提下使成本低。


總之,管道不停輸帶壓開孔封堵技術具有一定的可行性,采用此項技術應能夠給企業帶來良好的經濟效益,同時也為企業贏得良好的社會效益。


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