带压开孔刀的材质选择

随着我国国民经济的高速发展以及居民生活水平的提高，全社会对能源的需求与工业之间的缺口日趋紧张。能源的需求就是发展的契机，水、石油天然气等资源发展的空间越来越大，因此，管道工程的发展也越来越快，对带压开孔设备的需求也是越来越多，传统的维抢修设备已经难以满足日趋紧张的大口径管线维抢修市场。因此需要使用带压开孔及带压封堵技术来实现管道的在线维护工作。

带压开孔刀是一种在水、长输油气等介质的管道中用于管道新建支线及管道维抢修时，所进行的管道带压开孔和带压封堵的设备施工过程中对管道进行切削时所用的刀具统称，同时也被称为套刀、筒刀、开孔刀等。

带压开孔刀一般型号是直接对应于管道的通径标准，主要是DN50（DN20,32,40,50），DN80-200以及DN300,DN400,DN500,DN600,DN800,DN1000,DN1200,DN1400,DN1600及以上各型号。各种型号的开孔的尺距与中心距通过圆的计算公式及角度计算公司来计算。

带压开孔刀的硬质合金粒子的计算是根据设备转动的转速及粒子经过管道表面的速度（即角速度）来确定的。这个参数是个定值，可以参考《先锋管道带压开孔机测试规程》中规定的范围来进行选定。根据不同的材质，比如球墨铸铁与钢的切削切速度不同，因此，在制作带压开孔刀时要严格区分开，并做好记录和标记。

自来水、天然气、石油输送管道从早期的中小口径、低压力、短距离传输发展到目前大口径、高压力、长距离跨区域输送，管道开孔技术伴随着这些行业管道建设事业的发展而不断更新变化，从早期的小型手动开孔机发展到目前可以进行大口径内高压液压管道带压开孔机。

带压开孔刀的作用就是在带压开孔及带压封堵过程中，开孔刀中的硬质合金等刀粒对管道进行低转速大扭矩地层层冷切削并最终形成管道U型板，被带压开孔设备带出。要对带压开孔刀的生产工艺进行研究，就必须要懂得带压开孔机的工作原理和切削原理。

带压开孔机是随着石油、天然气、自来水等行业管道运输的发展而产生的一种输送管道维抢修专用机械设备，主要应用于铸铁、球墨、钢质、PE、水泥等管道不停输带内压情况下在管壁上相贯开孔。对管道实施带压开孔可以通过多种方式实现，但工程实践证明：对运营管道实施带压开孔，采用冷加工切割的方式最为安全可靠。一套典型的管线不停输在线开孔设备主要包括开孔机主机与开孔辅助设备，开孔辅助设备主要包括：带压开孔底座连接盘、阀门、管道三通（短节）、开孔刀、中心定位钻、钻杆等。

开孔辅助设备主要为管道开孔提供支撑、控制开孔机主机与管道之间的开关等辅助作用，各种液压开孔机辅助设备差异不大。

带压开孔刀的主体材质的选择需要进行扭矩测算来选用材料，一般来说，25#与45#钢材相比具有可塑性和易焊接，但强度要差一点，但优点是成本较低，适合大批量的制作。带压开孔刀的设计应当采取轻量化设计。

带压开孔机是实施管线在线不停输开孔的主要设备，工作原理是利用能沿开孔机轴向伸缩的钻杆带动刀具或者塞柄进给、退刀，同时液压马达通过变速箱带动钻杆的扭矩，能够带动刀具实现旋转切削，目前国内外管道开孔机的主要差异体现在实现开孔机动作功能的传动结构、动力方式、操控方式及开孔机工作状态监测方式。