CN111536351A - 燃气管道不停气开孔连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气管道不停气开孔连接方法，包括以下步骤：S1在待处理的燃气管道段两侧各焊接一套第一连接器和一套第二连接器，两套第一连接器设在两套第二连接器之间；S2在两套第一连接器、第二连接器上安装开孔工具的辅助开孔件，利用开孔工具的开孔器在第一连接器、第二连接器对应的燃气管道上开孔；S3通过第一连接器对应燃气管道上的两个开孔口，分别向燃气管道内塞入球胆封堵器，球胆封堵器设置设在同侧的第一连接器与第二连接器之间，对两套球胆封堵器充气阻断待处理的燃气管道段两侧的燃气通路；S4通过旁通管道将两套第二连接器连接形成旁通供气通路。本发明的开孔连接工艺便于操作和实施，用时短和施工效率较高。

Description

燃气管道不停气开孔连接方法

技术领域

本发明属于燃气管道施工领域，涉及带气封堵及开孔措施的改进，具体说是一种燃气管道不停气开孔连接方法。

背景技术

受供气管网老化和人为误操作等影响，燃气管道在使用中会出现破裂、泄漏，要及时在现场进行修复，上述施工一般要停气操作，但停气会影响用户的正常使用，产生损失和投诉意见。在带气带压的燃气管道上，对泄漏部位抢修或者更换新管道，时间要求紧、安全隐患大。利用开孔装置，在燃气管道上开孔通过旁路供气，或者从开孔点塞入阻断气囊切断燃气通路，然后进行管道局部切割更换或维修，可以满足不停气的操作要求。

现有方法以及配套的装置，大多只能在水平方向管道上进行垂直开孔连接，受使用的开孔装置以及连接器等限制，导致现有的燃气管道开孔连接方法，操作过程复杂、耗时长，施工效率较低。而实际的燃气管道铺设走向包括水平、垂直、倾斜等多种方式；另外，现有开孔装置现场安装组合耗时，开孔时间长；现有连接器在安全和使用上仍存在不足，有些连接器仅为简单的直管或三通，无法对开孔点的泄漏介质进行隔断；有些连接器虽然带有堵塞，但堵塞的安装、拆卸复杂或者要适配专用工具，给燃气管道开孔连接施工带来不便。

如中国专利(申请号201210236059.1)公开了“一种户内燃气管道通气开孔器及其工作方法”，其中户内燃气管道通气开孔器由固定套筒、可动套筒、钻头、密封胶圈a、密封胶圈b、螺杆、密封胶圈c、金属挡环和操作把手构成，同时配有开堵锥；其工作方法具体步骤为：楼房建设后燃气施工、燃气立管通气、安装户内支管、打通复合三通、连接燃气立管和户内支管、完成通气。本发明的优越性：1、户内燃气管道通气开孔器中的密封装置效地起到了密封作用，禁止燃气泄漏；2、解决了户内支管与燃气立管(管道内有燃气)的带气连接问题，在燃气不泄露情况下进行开孔连接，确保施工安装的安全；3、居民入住后可立即使用燃气；4、减少了私自拆改现象，确保安全用气。

再如中国专利(授权公告号CN103672269B)公开了一种“输送管道用鞍型旁通带压开孔连接装置”，包括鞍型旁通带压开孔机构是电熔鞍型旁通主体上装连丅型接管座、三通管座、丄型接管座、旋刀连座和带锁紧手柄的锁扣丝帽，丄型接管座上连着旋刀连座，旋刀连座内装有开孔旋刀和旋刀挡台；管道旁通封堵机构是封堵管座一端连接三通管座、另一端连接止推套和手柄旋盖，内装封堵插头和封堵丝杆，管道旁通封闭连接机构是防渗漏密封螺塞和管口封闭帽装连在电熔鞍型旁通主体的直通管口部。其结构简单，适用于燃气、供水等输送管道支线管路的带压开孔连接。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气管道不停气开孔连接方法，用于解决现有的燃气管道开孔连接操作复杂、耗时长和施工效率较低的问题。

为了实现本发明的目的，采用以下技术方案，燃气管道不停气开孔连接方法，包括以下步骤：

S1在待处理的燃气管道段两侧各焊接一套第一连接器和一套第二连接器，两套第一连接器设在两套第二连接器之间；

S2在两套第一连接器、第二连接器上安装开孔工具的辅助开孔件，利用开孔工具的开孔器在第一连接器、第二连接器对应的燃气管道上开孔；所述开孔器的前端设有开孔刀，开孔刀安装在主轴一端，主轴另一端从定位密封件一端伸入并固定连接，定位密封件另一端与驱动机构通过连接件连接，驱动机构可以带动定位密封件、主轴、开孔刀一体旋转；开孔刀的端部可以伸至连接头外侧，定位密封件与辅助开孔件适配；所述定位密封件为筒体，筒体在外周至少间隔设置一道密封环和一道密封圈，所述连接件一端安装在筒体内，并设置有与主轴端部配合的固定结构；

S3通过第一连接器对应燃气管道上的两个开孔口，分别向燃气管道内塞入球胆封堵器，球胆封堵器设置设在同侧的第一连接器与第二连接器之间，对两套球胆封堵器充气，阻断待处理的燃气管道段两侧的燃气通路；

S4通过旁通管道将两套第二连接器连接形成旁通供气通路。

为了进一步提高本发明的效果，还可以采用以下技术方案：

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述步骤S4可以在步骤S3前实施。

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，同一侧第一连接器与第二连接器的间距为所述球胆封堵器在燃气管道内长度的1.2倍以上。

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，所述第一连接器、第二连接器均带有中空结构的本体，所述本体上至少设置有开孔接口端和主管接口端，主管接口端与开孔接口端的轴线叠合，所述开孔接口端用于连接开孔工具的辅助开孔件，主管接口端设有与燃气管道外壁适配的弧形部，开孔接口端侧壁带有内螺纹和外螺纹，开孔接口端上安装可拆卸的堵盖；所述堵盖由一体结构的内塞和外盖构成，内塞顶部与外盖固定连接，内塞下部外周带有与主管接口端内螺纹适配的外螺纹，内塞上部外周带有与主管接口端适配的密封圈，所述外盖内侧下部带有与主管接口端外螺纹适配的内螺纹，外盖内侧上部带有与主管接口端适配的密封环。

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，所述固定结构为对称开设在连接件侧壁上的条形口，主轴端部带有可插入条形口的板状部或者凸起部，所述筒体侧壁在条形口部位开有拆卸主轴的条形透槽。

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，所述驱动机构为220V直流或者电池供电的电动钻机.

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，所述连接件与驱动机构通过螺纹或者法兰连接固定；所述密封环在筒体两端分别设置有一道，密封圈在筒体中部至少设置有两道。

如上所述的燃气管道不停气开孔连接方法，所述开孔工具的辅助开孔件由连通的短管、阀门和连接头依次连接构成，阀门为与短管直径相同的球阀或闸阀，所述连接头上带有与第一连接器或第二连接配合的螺纹结构。

与现有技术相比有益效果：

1、本发明可以对水平、垂直或倾斜走向的燃气管道进行多角度开孔使用，开孔连接工艺便于操作、实施；配套第一连接器、第二连接器以及开孔工具等专用装置，开孔器可手持操作打孔、自重轻，组装和使用方便；开孔质量好，开孔快速，安全性高。

2、通过球胆封堵器将待处理的燃气管道段通路切断后，利用旁通管道进行供气不会影响用户使用，同时也可以对破裂泄漏的燃气燃气管道更换；开孔刀带有弧形导屑槽，进而可以将切割屑收集到辅助开孔件内，无需对开孔后的燃气管道进行吹扫，提高泄漏抢修或旁路管道连接的效率。

3、由于开孔器可以手持使用，在开孔过程中可以利用人力推压，针对垂直、水平或倾斜走向的燃气管道开孔均能满足使用要求，同时主轴、定位密封件与短管配合形成的定位、导向结构，不会出现偏转，磨损连接器等问题，保证开孔的质量。开孔器由开孔刀、主轴、定位密封件以及驱动机构组成，相互之间的连接采用螺纹、固定销等快拆结构连接固定，设备整体自重轻方便携带；驱动机构采用220V直流电或电池工作，使用方便。

4、第一连接器、第二连接器上设置有放散阀，用于试压和燃气放散，保证施工安全；堵盖由一体结构的内塞和外盖构成，并通过螺纹结构安装在连接器本体的开孔接口端，堵盖与本体之间安装固定和拆卸方便。堵盖设置至少两道密封措施，能较好的阻断开孔后介质泄漏，提高开孔和后续施工的效率，保证操作和人员安全。

5、经试验统计，本方法在壁厚2～5mm的垂直燃气管道上开设直径为25～50mm的孔，所需时间均在1分钟内，在同等条件下相比现有的开孔工具，开孔时间节省了5～10分钟；整体的施工时间在10～15分钟内可完成开孔以及旁路连通，相对于现有的施工方法，施工用时至少可以减少20分钟以上。

附图说明

图1是本发明实施完成后的示意图；

图2是本发明安装第一连接器、第二连接器后开孔的状态示意图；

图3是本发明所述开孔器的结构示意图；

图4是图3中所述主轴的放大结构示意图；

图5是图3中所述定位密封件的放大结构示意图；

图6是图5的A-A向剖视图；

图7是本发明所述辅助开孔件的结构示意图；

图8是本发明所述第二连接器的内部结构示意图；

图9是本发明所述堵盖的内部结构示意图。

附图标记：1-辅助开孔件，11-短管，12-阀门，13-连接头，14-放散阀，2-开孔器，21-开孔刀，211-刀头，212-定位凹槽，22-主轴，221-固定销，222-板状部，23-定位密封件，231-筒体，232-密封环，233-密封圈，234-连接件，235-条形透槽，236-条形口，24-驱动机构，241-连杆轴，3-第二连接器，31-开孔接口端，32-主管接口端，34-堵盖，341-内塞，342-外盖，343-内密封圈，344-内密封环，35-密封垫，4-第一连接器，5-燃气管道，6-旁通管道，7-球胆封堵器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图9所示，本实施例公开的一种燃气管道不停气开孔连接方法，包括以下步骤：

S1在待处理的燃气管道段两侧各焊接一套第一连接器4和一套第二连接器3，两套第一连接器4设在两套第二连接器3之间；

S2在两套第一连接器4、第二连接器3上安装开孔工具的辅助开孔件1，利用开孔工具的开孔器2在第一连接器4、第二连接器3对应的燃气管道5上开孔；

开孔器2的前端设有开孔刀21，开孔刀21安装在主轴22一端，主轴22另一端从定位密封件23一端伸入并固定连接，定位密封件23另一端与驱动机构24通过连接件234连接，驱动机构24可以带动定位密封件23、主轴22、开孔刀21一体旋转；开孔刀21的前端可以伸至连接头13外侧，定位密封件23与辅助开孔件1适配；定位密封件23为筒体231，筒体231在外周至少间隔设置一道密封环232和一道密封圈233，连接件234一端安装在筒体231内，并设置有与主轴22端部配合的固定结构；

S3通过第一连接器4对应燃气管道5上的两个开孔口，分别向燃气管道5内塞341入球胆封堵器7，球胆封堵器7设置设在同侧的第一连接器4与第二连接器3之间，对两套球胆封堵器7充气阻断待处理的燃气管道段两侧的燃气通路；

S4通过旁通管道6将两套第二连接器3连接形成旁通供气通路。

如图1所示，本实施例中使用的球胆封堵器7为现有设备，可参阅相关技术文献操作实施，在此不再赘述。

如图2、图8、图9所示，第一连接器4、第二连接器3均带有中空结构的本体，本体上至少设置有开孔接口端31和主管接口端32，主管接口端32与开孔接口端31的轴线叠合，开孔接口端31用于连接开孔工具的辅助开孔件1，主管接口端32设有与燃气管道5外壁适配的弧形部，开孔接口端31安装可拆卸的堵盖34。

本实施例中第一连接器4、第二连接器3均为短直管制成，此时，开孔接口端31和主管接口端32分别为短直管的两端，在燃气管道5上开孔后利用堵盖34可快速关闭第一连接器4。

另外，第二连接器3也可以采用与第一连接器4不同结构的三通件，即在第二连接器3的中部设置旁通接口端，此时，在其开孔后开孔接口端31利用堵盖34关闭第二连接器3，通过两套第二连接器3上的旁通接口端连接旁通管道6形成通路供气。

如图8所示，第二连接器3的开孔接口端31用于连接开孔工具的辅助开孔件1，在开孔接口端31侧壁带有内螺纹和外螺纹，开孔接口端31的螺纹结构可快速与辅助开孔件1、堵盖34安装固定和拆卸，方便操作使用，提高效率。

第一连接器4上安装辅助开孔件1或者堵盖34的过程，和上述步骤类似。

参见图9所示，堵盖34由一体结构的内塞341和外盖342构成，并通过螺纹结构安装第一连接器4或第二连接器3的开孔接口端31，堵盖34与开孔接口端31的拆卸、安装方便。

内塞341下部外周带有与开孔接口端31内螺纹适配的外螺纹，内塞341上部外周带有与开孔接口端31适配的两道内密封圈343，分别间隔嵌设在内塞341上部的密封槽内，该内密封圈343也可以设置多道；外盖342内侧下部带有与开孔接口端31外螺纹适配的内螺纹，外盖342内侧上部带有与开孔接口端31适配的内密封环344；内塞341上沿与外盖342之间设置有密封垫35。

堵塞与第一连接器4、第二连接器3通过螺纹结构相互适配连接，内密封圈343形成第一道密封，开孔接口端31外沿与堵盖34之间通过密封垫35进行第二道密封，在外盖342与开孔接口端31通过螺纹结构适配，在该处螺纹结构外设置有内密封环344形成第三道密封，通过至少两道密封，能较好的阻断开孔后介质泄漏，提高开孔和后续施工的效率，保证操作和人员安全。

如图3、图4、图5所示，本实施例使用的开孔工具，包括辅助开孔件1和开孔器2，两者配合可以对水平、垂直或倾斜走向的燃气管道5进行多角度开孔，开孔质量好；自重轻，组装和使用方便；开孔快，在不停气状态下对各种供气类型的燃气管道开孔，安全性高，提高泄漏抢修或旁通管道安装效率。

如图3所示，开孔器2前端设有开孔刀21，开孔刀21外形为筒状，在开孔刀21的最前端为刀头211，刀头211为合金材料制成，刀头211的刀齿外侧带有弧形导屑槽，开孔时可以将切割屑带出，并收集至辅助开孔件1内，从而可省去燃气管道5开孔后的吹扫环节。

开孔刀21安装在主轴22一端，主轴22另一端从定位密封件23一端伸入并固定连接，定位密封件23另一端与驱动机构24通过连接件234连接，驱动机构24可以带动定位密封件23、主轴22、开孔刀21一体旋转。本实施例中驱动机构24为220V直流电动钻机，采用220V直流电工作，开孔器2主体自重轻，可以适应野外作业，供电和使用方便，安全性好。

驱动机构24也可以采用50V以上的锂电池式电动钻机。

如图7所示，开孔器2前部与可拆卸的辅助开孔件1配合，起到开孔时的定位导向和密封作用，辅助开孔件1由连通的短管11、阀门12和连接头13依次连接构成，连接头13上带有连接外部开孔连接器的螺纹结构，开孔刀21端部可以伸至连接头13外侧，定位密封件23与短管11适配。

本实施例中阀门12为与短管11直径相同的球阀，除此外，阀门12也可以使用闸阀。阀门12在开孔后能快速切断流出的燃气等介质，避免泄漏或浪费。

辅助开孔件1中连接头13的端部内径小于主轴22端部外径。方便对开孔刀21伸入连接器内的长度进行限位，同时也起到对开孔刀21的定位导向作用。在连接头13侧面安装有放散阀14，通过放散阀14可以起到燃气放散、试压和监测，保证操作施工安全。

开孔刀21伸入主轴22的端部开有多个定位凹槽212，主轴22侧壁上开有带内螺纹的定位安装孔，定位安装孔上安装固定销221，固定销221与定位凹槽212配合将开孔刀21与主轴22固定连接。

上述开孔器2主体由开孔刀21、主轴22、定位密封件23以及驱动机构24组成，相互之间的连接采用螺纹、固定销221等快拆结构连接固定，组装和拆卸快捷，设备整体自重轻方便携带。

开孔时，将连接头13安装在第一连接器4或第二连接器3的开孔接口端31上并固定，然后打开辅助开孔件1上的阀门12，接通驱动机构24的电源，就可以通过开孔器2对燃气管道5进行开孔操作。在开孔过程中，通过手持操作开孔器2并利用人力推压和控制，针对垂直、水平或倾斜走向的燃气管道开孔均能满足使用要求。同时，主轴22、定位密封件23与短管11配合形成的定位、导向结构，不会出现偏转，磨损第一连接器4或第二连接器3，保证开孔效率和开孔质量。

定位密封件23为筒体231，筒体231在外周至少间隔设置一道密封环232和一道密封圈233，连接件234一端安装在筒体231内，并设置有与主轴22端部配合的固定结构。

如图5、图6所示，本实施例中密封环232在筒体231两端分别设置有一道，密封圈233在筒体231中部设置有两道，为了提高密封以及稳定性，在筒体231上也可以设置多道密封圈233。密封环232、密封圈233以及定位密封件23与短管11配合形成的多种密封措施，阀门12在开孔后能快速切断流出的燃气等介质，操作安全性得以较好的提高。

如图6所示，本实施例中采用的固定结构为对称开设在连接件234侧壁上的条形口236，以及主轴22端部带有可插入条形口236的板状部222或者凸起部，筒体231侧壁在条形口236部位开有拆卸主轴22的条形透槽235。使主轴2222插入定位密封筒后形成快速连接，同时还能防止主轴22和开孔刀21发生偏转的问题，方便安装和提高开孔质量。拆卸主轴22时，从筒体231的条形透槽235插入螺丝刀或扳手等工具，将板状部222与条形口236推出或分离，即可快速实现拆卸或更换。

继续参见图3所示，本实施例的连接件234与驱动机构24的连接端带有内螺纹，驱动机构24上设有端部带外螺纹的连杆轴241，连杆轴241端部外螺纹与连接件234的内螺纹适配，连杆轴241中部设有弧形过渡段，弧形过渡段与连接件234端口的弧形扩口配合。除此外，连接件234与驱动机构24也可以采用法兰、螺栓实现连接。

通过弧形段与连接件234上的弧形扩口配合，可以保证连杆轴241与主轴22、定位密封件2323的轴心统一，提高连接的稳定性，从而最终保证较好的开孔质量。

经试验统计，本方法在壁厚2～5mm的垂直燃气管道上开设直径为25～50mm的孔，所需时间均在1分钟内，在同等条件下相比现有的开孔工具，开孔时间节省了5～10分钟；整体的施工时间在10～15分钟内可完成开孔以及旁路连通，相对于现有的施工方法，施工用时至少可以减少20分钟以上。

对于通过第二连接器3先进性旁路供气步骤，通过第一连接器4和球胆封堵器7配合对待处理的燃气管道段进行通路切断步骤，在实施顺序上可以根据需要进行前后调整，在符合安全要求的情况下，也可以同时实施。

另外，为了降低工作量和实施本发明方法所需要的操作空间，同一侧第一连接器4与第二连接器3的间距为所述球胆封堵器7在燃气管道5内长度的1.2倍以上。

具体实施的选材和方式，以说明书附图为图样，按照说明书附图中各个部件的位置、配合方式实施，采用焊接、铆接、一体成型、卡槽配合等常用的连接方式，实际制作时可以根据实际连接强度需要，无需创造性的选择对应的连接方式、连接点的厚度和强度。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (8)

1.燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1在待处理的燃气管道段两侧各焊接一套第一连接器和一套第二连接器，两套第一连接器设在两套第二连接器之间；

S2在两套第一连接器、第二连接器上安装开孔工具的辅助开孔件，利用开孔工具的开孔器在第一连接器、第二连接器对应的燃气管道上开孔；所述开孔器的前端设有开孔刀，开孔刀安装在主轴一端，主轴另一端从定位密封件一端伸入并固定连接，定位密封件另一端与驱动机构通过连接件连接，驱动机构可以带动定位密封件、主轴、开孔刀一体旋转；开孔刀前端可以伸至连接头外侧，定位密封件与辅助开孔件适配；所述定位密封件为筒体，筒体在外周至少间隔设置一道密封环和一道密封圈，所述连接件一端安装在筒体内，并设置有与主轴端部配合的固定结构；

S3通过第一连接器对应燃气管道上的两个开孔口，分别向燃气管道内塞入球胆封堵器，球胆封堵器设置设在同侧的第一连接器与第二连接器之间，对两套球胆封堵器充气，阻断待处理的燃气管道段两侧的燃气通路；

S4通过旁通管道将两套第二连接器连接形成旁通供气通路。

2.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述步骤S4可以在步骤S3前实施。

3.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，同一侧第一连接器与第二连接器的间距为所述球胆封堵器在燃气管道内长度的1.2倍以上。

4.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述第一连接器、第二连接器均带有中空结构的本体，所述本体上至少设置有开孔接口端和主管接口端，主管接口端与开孔接口端的轴线叠合，所述开孔接口端用于连接开孔工具的辅助开孔件，主管接口端设有与燃气管道外壁适配的弧形部，开孔接口端侧壁带有内螺纹和外螺纹，开孔接口端上安装可拆卸的堵盖；所述堵盖由一体结构的内塞和外盖构成，内塞顶部与外盖固定连接，内塞下部外周带有与主管接口端内螺纹适配的外螺纹，内塞上部外周带有与主管接口端适配的内密封圈，所述外盖内侧下部带有与主管接口端外螺纹适配的内螺纹，外盖内侧上部带有与主管接口端适配的内密封环。

5.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述固定结构为对称开设在连接件侧壁上的条形口，主轴端部带有可插入条形口的板状部或者凸起部，所述筒体侧壁在条形口部位开有拆卸主轴的条形透槽。

6.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述驱动机构为220V直流或者电池供电的电动钻机。

7.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述连接件与驱动机构通过螺纹或者法兰连接固定；所述密封环在筒体两端分别设置有一道，密封圈在筒体中部至少设置有两道。

8.根据权利要求1所述的燃气管道不停气开孔连接方法，其特征在于，所述开孔工具的辅助开孔件由连通的短管、阀门和连接头依次连接构成，阀门为与短管直径相同的球阀或闸阀，所述连接头上带有与第一连接器或第二连接配合的螺纹结构。

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