燃氣工程中PE管道帶壓開孔與封堵介紹

     在我國城市PE燃氣管道開孔封堵技術尚處在起步和發展階段，應用這項技術和使用這一開孔封堵設備的城市和企業還很少，但隨著PE管在我國城市燃氣管網中的普遍推廣應用，PE管開孔封堵技術將相伴而行，有其廣闊的發展前景。

1、PE管道的帶壓開孔與封堵
隨著PE管道在城市燃氣管網中的大量運用，對PE燃氣管的維修搶修工作已成為燃氣輸配公司日常運營管理工作中的一項重要工作。一般情形有三種：
  （1）對管道局部的較小孔洞及裂縫，可采用電熔鞍型管件將被破損部分擋住后，通過電熔焊機使鞍型管件與管道管壁熔為一體，從而達到修復管道目的。
  （2）當D200以下的管道出現較大破損時，可利用管道本身的柔軟性，在被破損處兩端用燃氣壓管器將管道壓扁（對于D63～D200的管道，用壓扁器并不能*切斷氣源），然后把氣源切斷，再對破損處進行維修。
  （3）對于大口徑的管道破損，則在破損處兩端鉆孔（PE管鉆孔工具），然后將隔離球塞（皮碗或囊式）入孔內將管道封堵。zui后對中間的破損部分進行切割更換處理。對于不容許停氣的搶修，可在隔離球（皮碗）外側再鉆兩個孔，連接旁通管以臨時供氣。
1.1帶壓開孔、封堵設備
      PE管道帶壓開孔與封堵的原理與金屬管道開孔封堵原理是一樣的，國內不停輸設備廠商出了一套帶壓開孔封堵設備并形成（號ZL02224145.0）。該系列設備包括帶壓開孔機、機架、下堵器，適應管徑D160～D300mm，溫度-10～+40℃，介質壓力≤0.4MPa。另外一種情況，國內大型塑料制品商結合自身管材、管件特點出了適用其產品系列的帶壓開孔設備，比如亞大塑料制品公司的帶壓開孔設備，見圖1該帶壓開孔設備適用公稱外徑63～630mm，有兩種鞍型管件供使用（鞍型直口SATURN、鞍型直口TOPLOAD），按公稱外徑63～630mm、SDR11、17.6、21分別選擇60mm帶壓開孔刀及120mm帶壓開孔刀。因為管材、管件均產自同一，所以電熔質量得到保證，這種帶壓開孔設備可以按設計要求安全、順利帶壓開孔。

                
1.2鞍型管件與待開孔管材之間的熔接

     PE管帶壓開孔與封堵中一個關鍵問題是：如何保證鞍型管件與待開孔管材的熔接質量。施工單位在PE燃氣管道維修時，經常遇到待開孔管道與管件不配套的情況。由于不同的電熔連接機具或電熔管件的焊接參數（如電壓、加熱時間）可能不同，因此，在電熔連接時，通電加熱的電壓和加熱時間，應按電熔連接機具或電熔管件企業提供的參數進行。施工單位在熔接前，應該對管材（件）進行熔接工藝評定，以確定其是否可以熔接。實際上，針對PE帶壓開孔封堵這類“特殊”施工，施工單位對不同的PE管材、管件進行熔接工藝評定是不現實的。綜上，由于以上問題的存在，阻礙了PE管帶壓開孔封堵技術的普及應用。

2、PE管材、管件的電熔連接

2.1要求電熔連接的特殊情況
     《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》（CJJ63—2008）規定：不同級別和熔體質量流動速率（MFR）差值（條件是190℃、5kg）不小于0.5g/min的聚乙烯原料的管材、管件和管道附屬設備，以及焊接端部標準尺寸比（SDR）不同的聚乙烯燃氣管道連接時，必須采用電熔連接。公稱直徑小于90mm的PE管道宜采用電熔連接（因為管徑較小的管材，在采用熱熔對接焊時其焊接斷面尺寸較小，不能保證焊接強度，因而只能采用電熔承插焊接）。

2.2電熔連接的質量影響因素
     《PE燃氣電熔管件電熔連接耐氣密性的研究》對注塑PE100電熔管件進行了熔接測試，得到結論：隨著通電時間的延長，PE燃氣電熔管件耐氣密性不斷升高，當通PE燃氣電熔管件、管材電熔連接的耐氣密性達到zui高后，隨著通電時間的繼續延長，PE燃氣電熔管件、管材電熔連接的耐氣密性反而開始降低。這主要是因為：當通電時間過短時，管材、管件之問沒有充分熔融，管材、管件之間存在縫隙；通電時間過長，管材、管件之間熔融過頭，冷卻后產生空洞；只有通電時間適中時，管材、管件之間才不會存在縫隙和產生空洞，PE燃氣管件、管材電熔連接的耐氣密性達到zui高。隨著銅電阻絲電阻的升高，PE燃氣管件耐氣密性不斷升高，當銅電阻絲電阻升高到zui大值后，PE燃氣管件、管材電熔連接的耐氣密性趨于穩定。這主要是因為：當銅電阻絲電阻過低時，電阻絲發熱量不夠，管材、管件塑料樹脂不能充分熔融，使得管材、管件之間存在縫隙。管材、管件的MFR越接近，其相容性越好，管件電熔連接后氣密性越好。管材、管件之間配合尺寸增大，電熔連接后耐氣密性降低，只有管材、管件配合尺寸在0.05～0.20mm之間時，電熔后才不會產生縫隙和空洞，電熔連接后耐氣密性良好。

2.3電熔鞍型連接的質量檢驗
      對于熱熔連接接頭，主要檢查接頭翻邊的對稱性、接頭對正性，并進行翻邊切除檢驗。一般對于材料問題如熔體質量流動速率不匹配、受潮，操作問題如壓力、溫度、時間參數設置不當等基本能夠發現。而對于電熔連接接頭，接頭的融合情況都包覆在電熔管件內，在熔融料沒有大量溢出的情況下，質量檢驗只能從電熔管件上的觀察孔來判斷，對于材料本身及軸線不一致引起的質量問題往往無法發現。

       PE管帶壓開孔、封堵技術有一定實際應用價值和發展前景，隨著PE管道在城市燃氣管網中比例的不斷加大、PE材料質量標準以及工程建設標準的進一步完善和落實、PE材料市場的進一步規范，這項技術必將同金屬管道帶壓開孔封堵技術一樣得到普及應用，發揮其在燃氣管網維修搶修中的作用。