孫繼紅（合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司，安徽　合肥　230075）

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PE管路不停輸開(kāi)孔封堵技術(shù)與質(zhì)量控制

孫繼紅（合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司，安徽合肥230075）

本文通過(guò)對(duì)PE管開(kāi)孔封堵技術(shù)的工作原理、應(yīng)用過(guò)程的介紹，提出了施工過(guò)程質(zhì)量控制的具體做法。

PE管；不停輸開(kāi)孔封堵；質(zhì)量控制

隨著聚乙烯（PE）管制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，PE管以其良好的耐壓性、抗腐性、加工性和經(jīng)濟(jì)性，在城市中、低壓燃?xì)饴竦毓艿乐械玫搅藦V泛應(yīng)用，伴隨著公共安全和環(huán)境要求以及燃?xì)夤?yīng)企業(yè)供差管控需要，PE管道的不停輸開(kāi)孔封堵技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

所謂的不停輸開(kāi)孔封堵技術(shù)，其實(shí)就是針對(duì)鋼管鑄管和PE管道不同特性所采取的一種能夠確保管道不停運(yùn)輸?shù)膿屝蘧S修技術(shù)。而該技術(shù)的應(yīng)用可以利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)原理，所以值得人們的關(guān)注和研究。

1　不停輸開(kāi)孔封堵技術(shù)簡(jiǎn)介

針對(duì)正在運(yùn)行的管線和管網(wǎng)，使用PE管開(kāi)孔封堵技術(shù)能夠?qū)Σ煌］數(shù)墓艿肋M(jìn)行施工作業(yè)。而在整個(gè)過(guò)程中，都需要利用專(zhuān)用的開(kāi)封堵設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)。從原理上來(lái)看，就是采取雙封雙堵的方式進(jìn)行正在進(jìn)行帶壓輸送運(yùn)行的一個(gè)管段兩端的封堵，然后對(duì)該管段進(jìn)行施工作業(yè)。在這一過(guò)程中，需要使用專(zhuān)門(mén)的開(kāi)孔封堵設(shè)備進(jìn)行管段介質(zhì)流通的截?cái)唷Ｔ诖嘶A(chǔ)上，還要在管段兩端的設(shè)備上進(jìn)行臨時(shí)旁通接口的架設(shè)。而通過(guò)使用臨時(shí)旁管進(jìn)行管段兩端的接通，則能夠確保管線能夠利用臨時(shí)管路進(jìn)行內(nèi)部介質(zhì)的持續(xù)輸送。因此，使用該技術(shù)能夠使整個(gè)管線在施工作業(yè)過(guò)程中仍然保持正常輸送運(yùn)行 （見(jiàn)圖1）。

圖1　

2　不停輸開(kāi)孔封堵技術(shù)應(yīng)用過(guò)程

該施工方法的主要操作步驟說(shuō)明如下：

2.1選擇適當(dāng)?shù)碾娙酃芗咐卧谀腹苌?/p>

電熔管件是一種專(zhuān)用材料，屬于消耗件。每進(jìn)行一次兩端封堵需要使用兩套電熔管件。在管件上鞍座的內(nèi)圓弧面排布有電熱絲，通過(guò)電熔焊機(jī)加熱管件內(nèi)圓弧面和PE管外表面。當(dāng)溫度達(dá)到規(guī)定數(shù)值時(shí)，管材與管件配合面完全熔合，冷卻后成為一體，熔合面的強(qiáng)度可達(dá)到管材同等強(qiáng)度。

2．2安裝機(jī)架

打開(kāi)機(jī)架內(nèi)的扇形閘板，先將機(jī)架上的密封凸緣盤(pán)與管件連接套對(duì)正插入，然后將機(jī)架安放在母管上。安放機(jī)架時(shí)，將旁通球閥安裝在需被隔斷的母管的一側(cè)。最后，對(duì)管件的電熔焊接質(zhì)量和機(jī)架各安裝連接處進(jìn)行氣密性測(cè)試，試驗(yàn)壓力不大于管內(nèi)的介質(zhì)壓力。

2.3開(kāi)孔機(jī)的安裝和鉆孔

根據(jù)母管管徑，選定開(kāi)孔刀的規(guī)格，并將開(kāi)孔刀安裝在開(kāi)孔機(jī)的主軸上。開(kāi)孔機(jī)與機(jī)架連接后需進(jìn)行氣密性測(cè)試，以檢查開(kāi)孔機(jī)及其連接部的密封性。密封性測(cè)試合格后即可進(jìn)行鉆孔。

2.4封堵

準(zhǔn)備與封堵管徑規(guī)格相對(duì)應(yīng)的封堵頭（皮碗、壓板），將其與封堵器的兩個(gè)半圓連接板相連，再將封堵器操作手柄座上的定位卡銷(xiāo)拔出，旋轉(zhuǎn)皮碗打開(kāi)封堵器并用卡銷(xiāo)定位。最后，檢查皮碗中縫的貼合情況，要求全長(zhǎng)不透光并有少量過(guò)盈凸起方可。

2.5封堵管線的施工作業(yè)

根據(jù)事前安排，對(duì)封堵后的管線進(jìn)行施工作業(yè)，并在作業(yè)完畢后撤銷(xiāo)封堵。

2.6堵塞的安裝

將與管件配套的堵塞靠住下堵器的下端頂桿，輕輕推動(dòng)堵塞，然后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)堵塞進(jìn)入下堵左、右鉗口，使堵塞安裝到位。

2.7從管件中提取堵塞

在PE管線的施工中，如果在原作業(yè)處需要更換管件中的堵塞或重新進(jìn)行封堵時(shí)，則需要進(jìn)行提堵操作，以將管件中的堵塞取出。

3　過(guò)程質(zhì)量控制

3.1PE管材質(zhì)性能

從材料性能上來(lái)看，PE管材料為聚乙烯材料。作為一種熱塑性材料，聚乙烯存在著粘流態(tài)、玻璃態(tài)和高彈態(tài)。在不同的溫度和壓力下，該種塑料的三種物理狀態(tài)將發(fā)生相互轉(zhuǎn)換。在日常生活中，我們看到的聚乙烯管處在常溫常壓狀態(tài)下，所以通常為玻璃態(tài)。隨著溫度的升高，其將變成高彈態(tài)，甚至變成粘流態(tài)。比如在熱熔焊機(jī)的轉(zhuǎn)換階段，PE管就會(huì)因高溫作用出現(xiàn)粘流態(tài)。而此時(shí)進(jìn)行一定壓力的施加，則能夠使PE管的融合面之間形成分子鏈連接，從而使完整的焊口逐步形成。隨著溫度的升高，PE管則會(huì)發(fā)生降解現(xiàn)象，并且甚至完全碳化。按照材料材質(zhì)和MRS要求，可以將燃?xì)釶E管分成兩種，即PE100高密度管材和PE80中密度管材。而按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸，則可以將PE管劃分成SDR11（厚壁管）和SDR17.6（薄壁管）。根據(jù)以上的參數(shù)，則能夠確定PE管材的最大允許設(shè)計(jì)壓力。

在存儲(chǔ)PE管材管件的過(guò)程中，還要注意一些問(wèn)題。因?yàn)镻E管存在著硬度低的問(wèn)題，容易出現(xiàn)脆性老化開(kāi)裂問(wèn)題。受到紫外線的照射，管材將加速老化。所以在進(jìn)行PE管的存儲(chǔ)運(yùn)輸時(shí)，需要加強(qiáng)管道的保護(hù)，并且避免管道表面受損或受到紫外線照射。

3.2不停輸技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制

因目前尚未形成可靠的PE管焊口質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，想要確保管網(wǎng)在后期投入的安全運(yùn)行，并且延長(zhǎng)管道的使用壽命，必須加強(qiáng)PE燃?xì)夤艿拦こ贪惭b質(zhì)量的過(guò)程控制，并且使該項(xiàng)工作滲透于PE管施工的人、機(jī)、料、法、環(huán)的每個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，才能確保優(yōu)良的PE管焊接質(zhì)量。

不停輸施工中，PE管件的電熔連接是關(guān)系到整個(gè)事故質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，PE管電熔連接質(zhì)量問(wèn)題主要原因大致有六點(diǎn)：

（1）強(qiáng)行進(jìn)行管道拼接，以至于管道因接口間隙不均產(chǎn)生熔接面減小問(wèn)題；

（2）電熔管件與PE管材生產(chǎn)廠家不同，以至于管材與附屬器件無(wú)法兼容；

（3）管道刮除作業(yè)未實(shí)施或作業(yè)不良，以至于因管道端口產(chǎn)生不圓度而出現(xiàn)接口間隙不均問(wèn)題，繼而導(dǎo)致管道虛焊；

（4）在管道冷卻和融合階段移動(dòng)管道連接件；

（5）在管道冷卻階段，采取強(qiáng)制風(fēng)冷或淋水措施進(jìn)行非自然冷卻；

（6）電熔管件中的管材插入長(zhǎng)度不夠?qū)е碌拿摵浮?/p>

在焊接過(guò)程中，根據(jù)以下幾點(diǎn)判斷PE管電熔連接時(shí)質(zhì)量的控制方法：

（1）觀察：PE管配件上的小突塊突起說(shuō)明已焊好，小突塊未發(fā)生變化則可延長(zhǎng)加熱時(shí)間10～20s，直至突起為止；如果出現(xiàn)突塊倒向一邊的情況，則與管道受熱不均有關(guān)。針對(duì)這一情況，還要降低焊接電壓，并且進(jìn)行緩慢焊接。一旦出現(xiàn)焊接電流突變問(wèn)題，則需要停止焊接作業(yè)，并且直至管道完全冷卻。如果在焊接后期出現(xiàn)這一現(xiàn)象，則可以等電流穩(wěn)定后再進(jìn)行焊接。

（2）聽(tīng)：在焊接PE管時(shí)產(chǎn)生噼啪聲，說(shuō)明接口處有水，沒(méi)有擦干；如果出現(xiàn)比正常的聲音大的焊接聲響，則要調(diào)低電壓。

（3）看：主要就是看PE管接口處或PE管是否存在冒煙現(xiàn)象，一旦產(chǎn)生該現(xiàn)象則與電阻絲短路有關(guān)，需要停止作業(yè)。

（4）摸：觸摸管壁，若管壁比正常要燙，則需降低焊接電壓或停止焊接，并分析其原因。

（5）嗅：PE電阻絲發(fā)生短路時(shí)會(huì)發(fā)出焦味，應(yīng)立即停止焊接。

PE管焊接完成后，最后再進(jìn)行水壓試驗(yàn)，測(cè)試接口質(zhì)量。如果接口質(zhì)量好，熱熔接口抗拉性能好，De110軸向拉力達(dá)到8.4kN，無(wú)肉眼可見(jiàn)的殘余變形；水壓試驗(yàn)環(huán)向應(yīng)力達(dá)到22MPa時(shí)，接口處無(wú)破裂、滲漏現(xiàn)象即可。

4　結(jié)論

（1）PE管道不停輸帶壓開(kāi)孔技術(shù)應(yīng)用方便簡(jiǎn)單，施工操作安全可靠。特別是可以避免因施工作業(yè)而停輸所造成的經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)社會(huì)生產(chǎn)、生活造成的不利影響，并消除傳統(tǒng)帶氣作業(yè)方式的安全隱患。隨著PE管道在城市燃?xì)獾膽?yīng)用日趨廣泛，PE管道不停輸帶壓開(kāi)孔技術(shù)必然在PE管道工程施工、工程搶修中發(fā)揮更大的作用。

（2）PE管道不停輸帶壓開(kāi)孔技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制關(guān)系到管網(wǎng)運(yùn)行安全，要在電熔焊接的各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格做好質(zhì)量管控。

孫繼紅（1970-），高級(jí)工程師，學(xué)士，從事城鎮(zhèn)燃?xì)馍a(chǎn)技術(shù)管理工作。

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2016-6-20