CN103624425A - 一种基于连头管线内部压力平衡调节系统 - Google Patents

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梅广庆
刘曙光
魏晶
艾城镇
张微
周波
杨冬
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/10—Pipe-lines

Abstract

本发明公开了一种基于连头管线内部压力平衡调节系统，属于油气管道施工技术领域。所述系统包括压力传感器、牵引爬车、充气式管口封堵器、数据处理及变频控制器、旋涡气泵和送气管；压力传感器安装在牵引爬车上；牵引爬车置于连头管线内部，牵引爬车通过牵引电缆与数据处理及变频控制器电连接；数据处理及变频控制器通过信号电缆与旋涡气泵电连接；旋涡气泵的风口通过送气管与充气式管口封堵器连接；充气式管口封堵器封堵连头管线两端的管口。本发明通过数据处理及变频控制器来控制旋涡气泵，以此来对管内气压进行实时调节，使管内压力与外部大气压相等，满足了现场连头管线焊接的施工要求，提高了施工效率、根焊质量及连头口焊接合格率。

Description

一种基于连头管线内部压力平衡调节系统
技术领域
本发明涉及油气管道施工技术领域，特别涉及一种基于连头管线内部压力平衡调节系统。
背景技术
在连头管线焊接过程中，管道内正负压的作用下连头的焊缝会产生气流，随着焊接的进行，焊接缝隙逐渐缩短，这种气流流动会加强，尤其是焊接到最后一段时气流很大，很难顺利进行焊接，严重的影响了焊接质量，增加了焊接的难度。目前国内外管线连头施工中针对管道内部正负压对根焊的影响还没有特别有效的方法，对于气压调节还没有专门的措施，往往是凭借经验判断，在管道内部与外界气压差较小的情况下进行焊接，在气候变化异常和环境复杂的地区气压情况很难把握，因此这种施工方式效率低而且极为被动。在社会经济飞速发展的今天，有必要提出一种能够适用于各种气候和环境的焊接方案，以高质量的完成每一道焊口。
发明内容
为了解决现有连头管线管道内部压力变化对管线焊接施工质量的影响，本发明提供了一种基于连头管线内部压力平衡调节系统，包括压力传感器、牵引爬车、充气式管口封堵器、数据处理及变频控制器、旋涡气泵和送气管；所述压力传感器安装在牵引爬车上；所述牵引爬车置于连头管线内部，所述牵引爬车通过牵引电缆与数据处理及变频控制器电连接；所述数据处理及变频控制器通过信号电缆与旋涡气泵电连接；所述旋涡气泵的风口通过送气管与充气式管口封堵器连接；所述充气式管口封堵器封堵连头管线两端的管口。
所述数据处理及变频控制器包括气压检测模块、气压报警器和变频器；所述气压检测模块的输入端通过牵引电缆与牵引爬车上的压力传感器电连接；所述气压检测模块的输出端分别与气压报警器和变频器电连接；所述变频器通过信号电缆与旋涡气泵电连接。
本发明提供的基于连头管线内部压力平衡调节系统，通过数据处理及变频控制器来控制旋涡气泵，以此来对管内气压进行实时调节，使管内压力与外部大气压相等，消除管内正负压对焊接的影响，从而满足了现场连头管线焊接的施工要求，提高了施工效率、根焊质量及连头口焊接合格率。
附图说明
图1是本发明实施例的基于连头管线内部压力平衡调节系统的实物原理图；
图2是本发明实施例的基于连头管线内部压力平衡调节系统的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种基于连头管线内部压力平衡调节系统，该系统压力传感器（图1未示出）、牵引爬车1、充气式管口封堵器2、数据处理及变频控制器3、旋涡气泵4和送气管5；压力传感器安装在牵引爬车1上，用于检测连头管线内部压力，压力传感器与牵引爬车构成一个整体；牵引爬车1置于连头管线内部，牵引爬车1通过牵引电缆与数据处理及变频控制器3电连接；数据处理及变频控制器3通过信号电缆与旋涡气泵4电连接；旋涡气泵4的风口通过送气管5与充气式管口封堵器2连接，用于对连头管线内部供气或排出连头管线内部气体；充气式管口封堵器2封堵连头管线两端的管口。
参见图1和图2，本发明实施例的数据处理及变频控制器3包括气压检测模块31、气压报警器32和变频器33；气压检测模块31的输入端通过牵引电缆与牵引爬车1上的压力传感器电连接；气压检测模块31的输出端分别与气压报警器32和变频器33电连接；变频器33通过信号电缆与旋涡气泵4电连接。气压检测模块31，用于将压力传感器检测的压力信号转换成压力值，并将该压力值与预先设置的管道外部大气压值进行比较，将比较结果发送给变频器33；气压报警器32，用于接收气压检测模块31转换的压力值，并将该压力值与预先设置的管道内部压力最大值进行比较，当该压力值大于等于管道内部压力最大值时，发出报警信号，以及实时显示气压检测模块31转换的压力值；变频器33，用于根据收到的比较结果，发送正转、反转或状态不变信号到旋涡气泵4；旋涡气泵4根据正转、反转或状态不变信号，执行正转、反转或维持当前状态操作，对管内供气或排出管内气体，使管内压力与外部大气压相等。
当使用本发明实施例的基于连头管线内部压力平衡调节系统进行连头管线焊接时，将牵引爬车置于连头管线内部，使用充气式管口封堵器封堵连头管线两端的管口（牵引电缆穿过充气式管口封堵器，且两者接触处密封）；当数据处理及变频控制器检测到管道内的压力值大于外部大气压时，变频器发出反转信号到旋涡气泵，旋涡气泵执行反转操作，排出管内气体，直到管道内部压力与外部大气压相等，变频器控制旋涡气泵维持当前转速和转动方向；当数据处理及变频控制器检测到管道内的压力值小于外部大气压时，变频器发出正转信号到旋涡气泵，旋涡气泵执行正转操作，向管道供气，直到管道内部压力与外部大气压相等，变频器控制旋涡气泵维持当前转速和转动方向。
本发明实施例提供的基于连头管线内部压力平衡调节系统，通过数据处理及变频控制器来控制旋涡气泵，以此来对管内气压进行实时调节，使管内压力与外部大气压相等，消除管内正负压对焊接的影响，从而满足了现场连头管线焊接的施工要求，提高了施工效率、根焊质量及连头口焊接合格率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于连头管线内部压力平衡调节系统，其特征在于，包括压力传感器、牵引爬车、充气式管口封堵器、数据处理及变频控制器、旋涡气泵和送气管；所述压力传感器安装在牵引爬车上；所述牵引爬车置于连头管线内部，所述牵引爬车通过牵引电缆与数据处理及变频控制器电连接；所述数据处理及变频控制器通过信号电缆与旋涡气泵电连接；所述旋涡气泵的风口通过送气管与充气式管口封堵器连接；所述充气式管口封堵器封堵连头管线两端的管口。
2.如权利要求1所述的基于连头管线内部压力平衡调节系统，其特征在于，所述数据处理及变频控制器包括气压检测模块、气压报警器和变频器；所述气压检测模块的输入端通过牵引电缆与牵引爬车上的压力传感器电连接；所述气压检测模块的输出端分别与气压报警器和变频器电连接；所述变频器通过信号电缆与旋涡气泵电连接。
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