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皮碗式帶壓不停輸封堵技術(shù)的改進

作者:馮穎 彭國晟  來源:北京市燃氣集團輸配分公司 
評論: 更新日期:2014年07月30日

摘要:介紹了我國城市燃氣管道帶壓不停輸封堵技術(shù)的種類和適用范圍。研究出新型皮碗,解決了原皮碗式封堵存在的燃氣泄漏和積存鐵屑問題。改進后的皮碗式封堵技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

關(guān)鍵詞:帶壓不停輸封堵;膨脹桶式封堵;皮碗式封堵

  在我國城市燃氣管網(wǎng)的搶險和改造中,應(yīng)用帶壓不停輸封堵技術(shù)已近20a[1、2],近年來取得了突破性進展。

1 帶壓不停輸封堵技術(shù)
1.1 技術(shù)簡介
  我國城市燃氣管道帶壓不停輸封堵技術(shù)主要分為氣囊式、皮碗式和膨脹桶式。氣囊式封堵適用于低壓城市燃氣管道,皮碗式和膨脹桶式適用于高中壓燃氣管道[3]。
  我國高中壓城市燃氣管道主要采用膨脹桶式封堵技術(shù),即先在帶壓狀態(tài)下,用開孔機械將所需改造或搶修的管段整管切斷,然后用封堵器將膨脹桶(外表面粘有耐高壓膠板)沿著切斷孔送入管道中央,通過封堵器的傳動裝置將桶膨脹,從而封住氣源。西方發(fā)達國家燃氣行業(yè)普遍采用皮碗式封堵技術(shù),即在管道上用開孔機械切出馬鞍形孔,再用封堵器通過液壓傳動推動曲柄連桿,將高分子橡膠皮碗送入管內(nèi),推向供氣反方向,達到封堵氣源的目的。
1.2 技術(shù)比較
  皮碗式封堵所需開孔時間短,皮碗在管道內(nèi)行進時所受推力較大,密封效果好,適用壓力范圍廣。但由于皮碗為圓錐形,當遇到失圓度較大的管道或螺紋管時,效果就不理想了。另外,對于城市燃氣管網(wǎng)而言,由于無法帶走管道內(nèi)鐵屑等雜質(zhì),會影響皮碗的封堵效果。因此國內(nèi)燃氣管道多采用膨脹桶式封堵技術(shù)。
  膨脹桶式封堵主要針對較惡劣的管道狀況而設(shè)計,由于封堵孔是整個管徑,因此無論管道有無雜質(zhì)或變形,都不會影響封堵效果。但是這種方式需要進行整管切斷,因此耗時較長,成本較高,也影響交通。另外,受其設(shè)計原理及制造工藝的限制,一般僅用于高中壓燃氣管道。
  皮碗式和膨脹桶式封堵各有優(yōu)點,膨脹桶式封堵技術(shù)在我國應(yīng)用廣泛,工藝成熟,而皮碗式封堵技術(shù)效率高,成本低。目前經(jīng)過進一步研發(fā),皮碗式封堵技術(shù)已取得重大突破。

2 皮碗式封堵技術(shù)的改進
2.1 存在的問題
  ① 目前國內(nèi)燃氣管道大多采用螺旋焊縫管,這種管道的橢圓度、管道內(nèi)壁的光潔度都很差,而且在內(nèi)壁有一條凸起的螺旋縫。改進前的封堵皮碗的密封面是一個斜平面(皮碗結(jié)構(gòu)見圖1),進入管道后密封面的整個平面都受力,由于受管道橢圓度影響而受力不均,整個密封面上會產(chǎn)生褶皺造成燃氣泄漏。
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圖1 改進前的皮碗結(jié)構(gòu)
Fig.1 Structure of sealing cup before innovation


  ②管道開孔后會產(chǎn)生鐵屑,而管道中流速較低的燃氣無法將其帶走,鐵屑會積存在開孔處管道的內(nèi)壁上影響密封效果。

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