不停輸開孔

1 基本原理和結構

不停輸帶壓開孔是利用短管(或剖分三通)、法蘭、閥門連接在需要開孔的設備方位上，用由密封裝置、切削刀具和進給裝置等組裝成開孔工具?？稍谠O備上進行手動或電動的帶壓開孔工作，以滿足工藝的需要和實施設備的在線維修工作。

在制作鉆孔工具之前，首先要了解需進行開孔的容器或管道的工藝介質的類別、操作壓力和溫度等情況，以及該開孔處的材質，直徑、厚度和根據工藝要求所需開孔的直徑大小，選擇合適的公稱系列的短管(或剖分三通)、法蘭和閥門．決定采用手動或電動開孔方式以及切削刀具的結構型式等。

鉆孔工具是帶壓開孔能否成功的關鍵。一個典型的鉆孔工具的結構如圖1所示，其中主要部件的情況說明如下：

1.1 短管或剖分三通

根據所需開孔的公稱直徑和工藝介質的操作溫度、壓力等情況，選定相應材質的短管或剖分三通（以短管為例）。開孔前，將此短管按照設計的焊接要求，在劃好線的部位焊接在設備或管道上。

1.2 法蘭

根據介質壓力的大小，決定法蘭的結構型式(平焊或對焊法蘭)，將法蘭焊接在短管的一端，法蘭與短管都應選擇符合相應的管法蘭標準。

1.3 閥門

可選用閘閥或球閥，這兩種閥門全開的通徑較大，也要與短管、法蘭的公稱直徑相符合。閥門安裝在短管法蘭之前應經過試壓檢查，合格后才能加上專用墊片與短管法蘭相連。以上短管、法蘭和閥門都是持續性的部件，應選用適當的材質以滿足工藝條件的要求。

1.4 填料函

這是臨時性的裝置，填料函下部是一個與閥門一端相連的特殊法蘭，法蘭中部是填料函，用填料壓蓋壓緊填料以密封開孔后沿鉆桿泄漏的工藝介質。填料不宜多加，2～3圈即可，以縮短鉆桿和整個鉆孔工具的長度。

1.5 鉆頭和鉆桿

鉆頭是采用普通的麻花鉆，選用75 ° ～ 90 °頂角。若開孔較大，則應選用前端帶有定位麻花鉆的空心銑刀代替普通的麻花鉆切割孔洞。另外，排屑也應考慮采用相應的結構。

鉆桿應有足夠的強度和韌性，與鉆頭用氬弧焊V型坡口焊接．焊口應打磨，保持一定的光潔度， 以保證鉆桿穿過填料函時的密封性能。

1.6 棘輪扳手

手動鉆孔時，用手扳動棘輪扳手以旋轉鉆桿達到鉆孔切削的目的。電動鉆孔時，此處為蝸桿蝸輪減速器，和電動機相連，驅動鉆桿工作。

1.7 壓緊螺桿

它和鉆桿頂部相連，兩者間有一鋼珠，以使兩桿保持良好的對中和減少傳動的摩擦力。壓緊螺桿的作用是作為鉆頭切削的進給機構。另外， 當鉆孔時，管道中的介質有一定的壓力，會產生推力而把鉆桿朝外頂出，用壓緊螺桿傳遞鉆孔進給力給鉆桿，可保證鉆孔的順利進行。

1.8 專用墊片

此墊片連接在短接管法蘭與閥門之間，當鉆桿較長時，可考慮采用此墊片．以使鉆桿除填料函處有一支點外，在此處也可獲得一支點，保證鉆桿進給時的對中及穩定性 因法蘭采用的是標準系列尺寸，所以一般此墊片只要內徑稍小一點， 比鉆頭的外徑稍大一點即可，可根據裝配的具本情況決定。

2 施工程序

在生產現場施工鉆孔，可按以下步驟進行。

2.1 焊接短管法蘭

在選定的方位上且未開孔的情況下，把短管焊接到管道上，然后．在短管的另一端焊接法蘭，其焊接、無損檢查以及短管和法蘭對管道的垂直度均應符合設計要求，見圖2。

2.2 安裝閥門

在焊好的短管上安裝閥門（閘閥或球閥）。使用專門為開孔及封堵作業設計的閥門，與標準閥門相比，它具有很短的結構長度和較大的通徑。很短的結構長度可以減少開孔機和封堵器的行程，而較大的通徑又能滿足開孔和封堵的要求。此時閥門可處于關閉或開放的狀態，見圖3。將開孔機前端事先安裝好開孔刀、導向鉆及連箱后，整體安裝在閥門上。在填料函法蘭和閥門一側法蘭之間加上墊片，用拉桿螺栓連接閥門法蘭即可，見圖4。

2.4 鉆孔

確認所有的安裝工作無誤、密封可靠后，把閥門開到頂，以使鉆桿能自由通過直到頂在管壁上，就可以開始鉆孔了。由于有填料函和法蘭墊片的密封作用，管道內的介質不會因壓力而沖出。鉆孔時先用螺桿頂住鉆桿，然后慢慢扳動棘輪扳手，調節進給量，進給量不宜過大，以免造成鉆桿受力過大彎曲或折斷。使用電動鉆孔時，更應緩慢進給。當孔快鉆穿時，應注意防止鉆頭突然頂穿管壁而卡死，見圖4。

2.5 拆除鉆孔工具

管孔鉆通后，緩慢退回螺桿，提升鉆桿和鉆頭，如有毛刺卡澀現象，可轉動棘輪扳手幾圈，使鉆頭順利退出至閥門的上密封面，然后再關閉閥門，拆除鉆孔工具．整個鉆孔工作即告完成，見圖5。

2.6 工藝配管

鉆孔工具拆除后，短管、法蘭、閥門作為部件留在管道上，根據工藝或檢修的需要進行工藝配管及設備的改造和維修工作。見圖5。

3 注意事項

這種帶壓開孔維修技術，只要正確地掌握使用方法，一般都能在生產現場取得成功。實際應用時，還應注意以下幾個問題：

3.1 對于鉆屑的處理問題。在設計鉆孔切削刀具時，應考慮到管道內的介質和整個生產裝置的工藝流程中是否允許切屑進入系統。若只允許少量切屑進入，則可采用切割圓周的辦法鉆孔，同時考慮采用特殊的刀具結構，以提起切割下來的馬鞍形管壁。

3.2 鉆頭的切削部分不宜過長，鉆孔工具的拉桿螺栓和壓緊螺桿的長度應保證鉆孔完成后，使鉆頭能退至閥門密封面以上并關閉閥門，同時應盡量避免切屑進入閥門密封面，影響閥門關閉時的密封性能，引起工藝介質在此處泄漏，給下一步的配管工作造成困難。

3.3 將短管與管道焊接時，其下端的相貫接口焊縫應焊透。施焊中，考慮到管道內有流動的工藝介質，應控制電流的大小以防擊穿管壁。在特殊介質和操作條件較為惡劣的管道上施焊，應事先對該部位進行測厚，做到心中有數。

3.4 鉆孔工具組裝完畢后，應在一個比施工管道的溫度、壓力、耐蝕性等技術條件略高一等的模擬裝置上進行試鉆，并對試鉆中出現的問題及時調整處理，只有經過試鉆合格后，才能在現場正式施工鉆孔。

3.5 短管、鉆孔工具設計時應盡可能地減小其軸向尺寸和重量。在垂直方向開孔時，應檢查管段能否承受鉆孔工具、閥門等的重量，在水平方向開孔時，可另用支架支撐整個鉆孔工具，以避免短管焊縫因橫向受力過大而斷裂。一般情況下，可考慮采用雙面焊縫，這樣既能保證可靠的密封性又有足夠的強度。