CN105605364A - 管件的密封卡具及其管件密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管件的密封卡具及其管件密封方法，该密封卡具包括多个沿周向依次拼接的卡板，且多个卡板之间形成管体包裹空间，待修复的破损管设置在管体包裹空间内，且卡板的两端分别与破损管两端的无损管密封连接；其中，卡板的端部设置有扩展板，扩展板沿卡板的轴向延伸。这样，便使该管件密封卡具、破损管与无损管之间形成密封空间，将该破损管安装在该密封空间内，该管件密封卡具便可阻碍管线内的流体流出，进而起到避免流体泄露的作用。本发明中的管件密封卡具结构简单、安装方便，可以在管线不放空、不动火的情况下，对破损管的泄露点进行快速的维修，有效避免管线长时间停运维修造成的停产损失，提供了工作效率，降低了维修成本。

Description

管件的密封卡具及其管件密封方法

技术领域

本发明涉及管件输送领域，更具体地，涉及一种管件的密封卡具及其管件密封方法。

背景技术

目前，钢骨架聚乙烯塑料复合管在油田的使用中非常广泛，主要应用于输送低压清水、含油污水及常温低压原油输送等。该类型管线与钢制管线相比：具有耐腐蚀、摩阻小、导热系数小、线性膨胀系数小等优点。

然而，由于相邻的钢骨架塑料复合管其接口方式为电熔连接或法兰连接，这种连接方式的对称度要求较高，如达不到要求，易造成接口渗漏，影响管线施工质量和使用寿命。

另外，在管线破损维修时，一种方式为对破损管线整根更换后，重新进行电熔连接或对泄漏接头位置进行二次电熔连接；另一种方式为更换部分破损管线，然后新作接头后，进行电熔或法兰连接。

由于管线输送介质的温变、压变和地温变化等原因都会造成管线的纵向缩涨，同时受施工的工用具、现场环境等因素的制约，管线的圆度和接口的干净程度很难得到保证，从而造成管线接头泄露难以避免。

其次，在钢骨架塑料复合管接头处易渗漏的情况在高寒地区尤为突出，若对于部分长输管线停产放空，放空量大、时间长，停输停产损失较大，在冬季如维修不及时还会造成管线冻堵事故。

发明内容

本发明旨在提供一种管件的密封卡具及其管件密封方法，以解决现有技术中的对泄漏管线中的管件维修损失较大的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种管件的密封卡具，密封卡具包括多个沿周向依次拼接的卡板，且多个卡板之间形成管体包裹空间，待修复的破损管设置在管体包裹空间内，且卡板的两端分别与破损管两端的无损管密封连接；其中，卡板的端部设置有扩展板，扩展板沿卡板的轴向延伸。

进一步地，卡板包括包裹部和设置在包裹部两端的定位凸起，包裹部环绕破损管设置，定位凸起环绕无损管设置，且定位凸起与无损管密封连接。

进一步地，定位凸起的靠近无损管的一侧设置有注胶槽，且定位凸起上设置有注胶孔，注胶孔与注胶槽连通。

进一步地，包裹部和定位凸起均为弧形，且定位凸起朝向卡板的内侧延伸。

进一步地，包裹部上设置有注胶孔。

进一步地，卡板上设置有连接板，相邻的卡板通过各自连接板连接。

进一步地，连接板上设置有连接孔，相邻的卡板通过螺栓和卡板上的连接孔配合连接。

进一步地，连接板设置在卡板的外侧，且连接板沿卡板的轴向延伸。

进一步地，相邻的两个卡板拼接后，两个卡板的连接板与卡板的外壁之间形成注胶容纳槽。

进一步地，扩展板设置在定位凸起的远离的管体包裹空间的一端。

根据本发明的另一个方面，提供了一种管件密封方法，管件密封方法应用上述的管件的密封卡具进行密封，且管件密封方法包括：步骤一：将密封卡具的包裹部包裹在破损管的外侧以使破损管位于密封卡具的管体包裹空间内；步骤二：将密封卡具的定位凸起与破损管两端的无损管密封连接以使破损管密封在管体包裹空间内。

进一步地，在步骤一之前，管件密封方法还包括：在地面的破损管处开设工作坑以使破损管露出；在地面上开设引流坑以使工作坑中的从破损管内泄漏的液体引入引流坑内。

进一步地，在步骤一之前，管件密封方法还包括：使抽气组件的一部分设置在工作坑内以使从破损管内泄漏的气体从工作坑内抽出。

本发明中的管件密封卡具由多个卡板依次拼接而成，且待修复的破损管设置在管体包裹空间内，卡板的两端分别与破损管两端的无损管密封连接。这样，便使该管件密封卡具、破损管与无损管之间形成密封空间，将该破损管安装在该密封空间内，该管件密封卡具便可阻碍管线内的流体流出，进而起到避免流体泄露的作用。

本发明中的管件密封卡具结构简单、安装方便，可以在管线不放空、不动火的情况下，对破损管的泄露点进行快速的维修，有效避免管线长时间停运维修造成的停产损失，提供了工作效率，降低了维修成本。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的工作坑和引流坑的结构示意图；

图2示意性示出了抽出工作坑中的气体的工作原理图；

图3示意性示出了管线的结构示意图；

图4示意性示出了管件密封卡具的结构示意图；

图5示意性示出了一个实施例中的卡板的结构示意图；

图6示意性示出了图5中的A部放大图；

图7示意性示出了图5中的卡板的截面示意图；

图8示意性示出了另一个实施例中的卡板的结构示意图；以及

图9示意性示出了图8中的卡板的截面示意图。

图中附图标记：

1、吸气罩；2、万向头；

3、吸气软管；4、风机；

5、逸散管；6、固尘毛毡；

7、支架；8、隔油网；

9、故障管线破漏点；

10、卡板；11、包裹部；

12、定位凸起；13、注胶槽；

14、注胶孔；20、连接板；

21、连接孔；30、扩展板；

40、管线；41、破损管；

42、无损管；50、工作坑；

60、引流坑。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

根据本发明的一个方面，提供了一种管件的密封卡具，请参考图1至图9，密封卡具包括多个沿周向依次拼接的卡板10，且多个卡板10之间形成管体包裹空间，待修复的破损管41设置在管体包裹空间内，且卡板10的两端分别与破损管41两端的无损管42密封连接；其中，卡板10的端部设置有扩展板30，扩展板30沿卡板10的轴向延伸。

本发明中的管件密封卡具由多个卡板10依次拼接而成，且待修复的破损管41设置在管体包裹空间内，卡板10的两端分别与破损管41两端的无损管42密封连接。这样，便使该管件密封卡具、破损管41与无损管42之间形成密封空间，将该破损管41安装在该密封空间内，该管件密封卡具便可阻碍管线内的流体流出，进而起到避免流体泄露的作用。

本发明中的管件密封卡具结构简单、安装方便，可以在管线40不放空、不动火的情况下，对破损管41的泄露点进行快速的维修，有效避免管线长时间停运维修造成的停产损失，提供了工作效率，降低了维修成本。

优选地，卡板10包括包裹部11和设置在包裹部11两端的定位凸起12，包裹部11环绕破损管41设置，定位凸起12环绕无损管42设置，且定位凸起12与无损管42密封连接。这样，有利于实现管件密封卡具与管线40之前的密封。

优选地，定位凸起12的靠近无损管42的一侧设置有注胶槽13，且定位凸起12上设置有注胶孔14，注胶孔14与注胶槽13连通。

优选地，注胶孔14设置在注胶槽13的底部。这样，当将定位凸起12与无损管42贴合后，向注胶孔14内注胶，该胶液流入注胶槽13内，便可以实现定位凸起12与无损管42之间的密封连接。

根据实际情况，也可以利用密封圈实现定位凸起12与无损管42之间的密封连接。

优选地，包裹部11和定位凸起12均为弧形，且定位凸起12朝向卡板10的内侧延伸。此时，针对如图3所示的破损管41的直径大于无损管42的直径的情况，当破损管41的直径小于无损管42的直径时，定位凸起12朝向卡板10的外侧延伸。

优选地，包裹部11上设置有注胶孔14。当将管件密封卡具安装完成后，向该注胶孔14内注入胶液，便可填充卡板10与破损管41之间的间隙，进而有利于对流体的密封。

优选地，卡板10上设置有连接板20，相邻的卡板10通过各自连接板20连接。优选地，卡板10的开口的两侧均设置有该连接板20。

优选地，连接板20上设置有连接孔21，相邻的卡板10通过螺栓和卡板10上的连接孔21配合连接。这样，可以比较方便地实现卡板10之间的连接。

优选地，连接板20设置在卡板10的外侧，且连接板20沿卡板10的轴向延伸。这样，有利于实现卡板10之间的连接。

优选地，相邻的两个卡板10拼接后，两个卡板10的连接板20与卡板10的外壁之间形成注胶容纳槽。这样，将卡板10连接起来后，向该注胶容纳槽内注入胶液，便可以进一步地实现对流体的密封，防止从破损管41内泄露的流体从卡板10之间的连接间隙内泄出。

优选地，扩展板30设置在定位凸起12的远离的管体包裹空间的一端。为了使卡板10与无损管42之间的连接更加紧密、可靠，本申请设置了扩展板30，通过使该扩展板30与无损管42的外壁紧密贴合，进而使卡板与无损管42之间的连接更加可靠。优选地，扩展板30的直径与定位凸起12的直径相同。

根据本发明的另一个方面，提供了一种管件密封方法，管件密封方法应用上述的管件的密封卡具进行密封，且该管件密封方法包括：步骤一：将密封卡具的包裹部包裹在破损管的外侧以使破损管位于管体包裹空间内；步骤二：将密封卡具的定位凸起与破损管两端的无损管密封连接以使破损管密封在管体包裹空间内。

优选地，在步骤一之前，管件密封方法还包括：在地面的破损管处开设工作坑以使破损管露出；在地面上开设引流坑60以使工作坑中的从破损管内泄漏的液体引入引流坑60内。

优选地，在步骤一之前，管件密封方法还包括：使抽气组件的一部分设置在工作坑内以使从破损管内泄漏的气体从工作坑内抽出。

本发明是根据钢骨架聚乙烯塑料复合管在高寒地区接头处易渗漏的特点，研发的一种新的维修工艺方法，在不改变管线本体结构的基础上对管线泄漏点实施不放空，不动火带压维修。实施前需要对复合管的管线走向、尺寸、变径三通位置、闸门的关键参数情况进行分析和风险评估，找寻管线可能的破损点，给各类管线量身订做专用密封卡具，制定专项应急抢险维修工艺方案及专项应急处置预案，主要针对该管线输送低压清水、含油污水及常温低压原油的特性，评估维修作业可能存在的危害：机械伤害、物体打击、车辆伤害、中毒、火灾、爆炸、灼烫、坍塌、淹溺等，制定专项施工工艺及防范措施，来规避风险，规范作业流程，其中具体工艺分以下几个部分。

1.工作坑50

如图1所示，由开挖到管线埋深以下1m，距管线1.5m宽的两个操作面，每个操作面都有一个可快速逃离到地面的逃生通道，管线破损处3m至5m以外开挖引流回收坑可将泄漏液体介质引流，引流回收坑内铺防渗膜，其容量大于2倍的泄漏液体流量乘于预计修复管线时间或收油间隔时间。

2.强制通风工艺

如图2所示，抽气组件包括吸气罩1、万向头2、吸气软管3、风机4、逸散管5、吸气罩控制支架7和隔油网8等，固尘毛毡6安装在工作坑的坑壁上，吸气罩1位于事故管线破漏点9处。

根据管线输送介质特性及泄露情况，监测识别是否出现爆炸性气体环境及有毒有害气体环境，划定风险警戒区域，采用强制通风工艺(强吸型)，电器设备均采用防爆型，消散危险性气体环境或将其控制在一定范围内，便于施工操作人员采取相应防范措施进入危险区域进行维修操作；如管线泄漏量大，险情不易控制时，管线可降压运行或停输来控制泄漏量，再采取上述工艺进行下一步部的维修操作。

3.破损管41表面修整

钢骨架塑料复合管(破损管41)因管线刺漏或因其他外力使其接头表面变形有毛边，用磨光机等工具将变形部位打磨，恢复其圆柱体型规则外形，并对于接头相邻处管段进行修整，使管段弧面光滑规整。

4.根据接头(破损管41)形态制作密封卡具

钢骨架塑料复合管其接头(破损管41)形态见图3，

以h1作为管线接头(破损管41)的直径，以h2作为管线40的直径，以h3作为接头(破损管41)的厚度，其中，h3＝1/2(h1-h2)

根据接头具体形态尺寸量身制作密封卡具，将破损接头(破损管41)完全包裹在卡具之内，针对管线40的变形程度，卡具分常规型和槽边扩展型两种。

(1)常规型

如图5所示，常规型卡具为双弧面结构，分上盘、下盘两部分，即包括两个卡板10，卡具弧面内径与管线接头外径相同，其配合间隙0.5～1.5mm，卡具两侧注胶槽槽边弧面径与管线外径相同,其配合间隙0.5～1.5mm；上下盘之间通过带螺栓的夹耳相连，其配合间隙0.5～1.0mm,结合处设有两个条形密封槽，注入密封剂后可实现上盘、下盘结合面密封，卡具两侧有两个环形的注胶槽13，注入密封剂后可实现管线40与卡具的密封。卡具的注胶孔14延密封腔均匀布置，注胶槽13内有8个注胶孔14式，相邻的注胶孔14的间距为5-8mm。密封卡具材质选用碳素钢，如Q235、10、20、20G钢等。卡板10的壁厚根据管线40的额定压力确定，在模拟管段密封试压压力不小于1.5倍管线额定压力为合格。

在图7中：

h1-----卡具总厚度L1-----外槽边宽L4-----管线接头长

h2----注胶槽槽深度L2-----内槽边宽L5----卡具总长

h3----管线接头厚度L3-----注胶槽宽

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)

L1、L2、L3分别为15～42mmh28～25mm

(2)槽边扩展型

如管线及管线接头变形较大，与常规型卡具达不到要求配合间隙时，采用槽边扩展型卡具，其具体尺寸按管线未变形时的标准外径制作，只是对注胶槽外槽边进行扩展(见图9)。

图9中：

h1----卡具总厚度L1-----外槽边宽L4-----管线接头长

h2----注胶槽槽深L2-----内槽边宽L5-----卡具总长度

h3----管线接头厚度L3-----注胶槽宽

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)L1＝(3～5)L2

L2、L3均为15～42mmh2为8～25mm

5.密封卡具的安装

对于管线接头破损，未发生形变的管线，直接将常规型卡具扣在管线接头(破损管41)上，通过夹板螺栓进行连接紧固；对于管线接头破损，发生形变的管线，管线不圆度大于5％时，需采用槽边扩展型卡具对变形管线进行归圆扶正，其方法是沿管线横截面最大横轴方向扣装槽边扩展型密封卡具(见图8和图9)，通过夹板螺栓进行连接紧固，紧固过程中将变形管线及接头进行归圆，回复其圆度，通过扩宽的槽边夹紧管线使其与管线同心，从而保证管线及接头与密封卡具之间的配合间隙。

6.密封注剂的选用

选用非固化型密封注剂，具有良好的塑性和流动性，适用于水、水蒸汽、空气、氧气、各种油品、盐酸、稀硫酸等多种化学介质，具有良好的稳定性，不会被泄漏介质所溶解及发生化学变化而丧失密封性能。使用温度0℃―100℃，使用压力<60MPa。

7.注胶密封操作方法

用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封空腔内，注入顺序延注胶孔距刺漏点由远到近依次注入，注入压力控制在41MPa以内。

8.用卡瓦式塑料胶套将密封卡具完全包裹，内附黄油防腐。

本发明所述强制通风工艺，根据管线输送介质特性及泄露情况，监测识别是否出现爆炸性气体环境及有毒有害气体环境，采用强制通风工艺(强吸型)，电器设备均采用防爆型，可消散危险性气体环境或将其控制在一定范围内，便于施工操作人员采取相应防范措施进入危险区域进行维修操作。

本发明所述密封卡具可根据接头具体形态尺寸量身制作，将破损接头完全包裹在卡具之中，针对发生形变的管线(管线不圆度大于5％)，设计开发槽边扩展型卡具对变形管线进行归圆扶正，将变形管线及接头进行归圆，回复其圆度，使变形管线与管线同心，从而保证管线及接头与密封卡具之间的配合间隙。

本发明研发一种新的维修工艺，可以在管线不放空、不动火的情况下，对破损钢骨架聚乙烯塑料复合管的泄露点进行快速的维修，有效避免管线长时间停运维修造成的停产损失。修复后的管线各项技术性能不低于原管线设计

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。

应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

实施例一：

以输送介质为60℃稠油锅炉用软化污水，管线额定压力为1.6MPa，公称直径DN410mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管管线接头破损维修为例，该管线未发生明显变形。

根据管线输送介质特性，评估维修作业可能存在的危害：机械伤害、物体打击、车辆伤害、灼烫、坍塌、淹溺等风险，制定专项施工工艺及防范措施，来规避风险，规范作业流程。

步骤一：工作坑

由开挖到管线埋深以下1m，距管线1.5m宽的两个操作面，每个操作面都有一个可快速逃离到地面的逃生通道，管线破损处3m至5m以外开挖引流回收坑可将泄漏液体介质引流，引流回收坑内铺防渗膜，其容量大于2倍的泄漏液体流量与预计修复管线时间或收油间隔时间的乘积，见图1。

步骤二：钢骨架塑料复合管接头(破损管41)表面修整

用磨光机等工具将不规则部位打磨，恢复其圆柱体型规则外形，并对于接头相邻处管段进行修整，使管段弧面光滑规整。

步骤三：根据接头形态制作密封卡具

钢骨架塑料复合管其接头形态见图3。

实测

管线接头(破损管41)直径h1为480mm，无损管42的直径h2(即总体管线的直径)为432mm，

接头(破损管41)厚度h3为24mm.

根据接头具体形态尺寸量身制作密封卡具(亦可提前预制)，采用常规型卡具，其材质选用碳素钢，密封卡具结构见图7。具体尺寸如下：

卡具总厚h1为42mm，外槽边宽L1为25mm，管线接头长L4为335mm，

注胶槽槽深度h2为36mm，内槽边宽L2为25mm，

管线接头厚度h3为24mm，注胶槽宽L3为20mm，

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)＝475mm。

步骤四：密封卡具的安装

直接将常规型卡具扣在管线接头(破损管41)上，通过夹板螺栓进行连接紧固。

步骤五：密封注剂的选用

选用非固化型密封注剂，具有良好的塑性和流动性，适用于水、水蒸汽、空气、氧气、各种油品、盐酸、稀硫酸等多种化学介质，具有良好的稳定性，不会被泄漏介质所溶解及发生化学变化而丧失密封性能。使用温度0℃―100℃，使用压力<60MPa。

步骤六：注胶密封操作方法

用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封空腔内，注入顺序延注胶孔距刺漏点由远到近依次注入，注入压力控制在41MPa以内。

步骤七：用卡瓦式塑料胶套将密封卡具完全包裹，内附黄油防腐。

实施例二：

以输送介质为60℃稠油锅炉用软化污水，管线额定压力为1.6MPa，公称直径DN410mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管管线接头破损维修为例，该管线有明显变形，管线不圆度大于5％。

根据管线输送介质特性，评估维修作业可能存在的危害：机械伤害、物体打击、车辆伤害、灼烫、坍塌、淹溺等风险，制定专项施工工艺及防范措施，来规避风险，规范作业流程。

步骤一：工作坑

由开挖到管线埋深以下1m，距管线1.5m宽的两个操作面，每个操作面都有一个可快速逃离到地面的逃生通道，管线破损处3m至5m以外开挖引流回收坑可将泄漏液体介质引流，引流回收坑内铺防渗膜，其容量大于2倍的泄漏液体流量乘于预计修复管线时间或收油间隔时间，见图1。

步骤二：钢骨架塑料复合管接头(破损管41)表面修整

用磨光机等工具将不规则部位打磨，恢复其圆柱体型规则外形，并对于接头相邻处管段进行修整，使管段弧面光滑规整。

步骤三：根据接头形态制作密封卡具

钢骨架塑料复合管其接头(破损管)形态见图3。

实测：管线接头直径h1为480mm，管线直径h2为432mm，h3接头厚度为24mm，

根据接头具体形态尺寸量身制作密封卡具(亦可提前预制)，采用槽边扩展型密封卡具，其材质选用碳素钢，密封卡具结构见图9。具体尺寸如下：

卡具总厚h1为42mm，外槽边L1为100mm，管线接头长L4为335mm,

注胶槽槽深度h2为36mm，内槽边宽L2为25mm，管线接头厚度h3为24mm，

注胶槽宽L3为20mm,

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)＝625mm。

步骤四：密封卡具的安装

沿管线横截面最大横轴方向扣装槽边扩展型密封卡具(见图4)，通过夹板螺栓进行连接紧固，紧固过程中将变形管线及接头进行归圆，回复其圆度，通过扩宽的槽边夹紧管线使其与管线同心，从而保证管线及接头与密封卡具之间的配合间隙。

步骤五：密封注剂的选用

选用非固化型密封注剂，具有良好的塑性和流动性，适用于水、水蒸汽、空气、氧气、各种油品、盐酸、稀硫酸等多种化学介质，具有良好的稳定性，不会被泄漏介质所溶解及发生化学变化而丧失密封性能。使用温度0℃―100℃，使用压力<60MPa。

步骤六：注胶密封操作方法

用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封空腔内，注入顺序沿注胶孔距刺漏点由远到近依次注入，注入压力控制在41MPa以内。

步骤七：用卡瓦式塑料胶套将密封卡具完全包裹，内附黄油防腐。

实施例三：

以输送介质含水原油，管线额定压力为1.6MPa，公称直径DN200mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管管线接头破损维修为例，该管线未发生明显变形。

根据含水原油的特性，评估维修作业可能存在的危害：机械伤害、物体打击、车辆伤害、火灾、爆炸、坍塌、淹溺等，制定专项施工工艺及防范措施，来规避风险，规范作业流程，其中具体工艺分以下几个部分。

步骤一：工作坑

由开挖到管线埋深以下1m，距管线1.5m宽的两个操作面，每个操作面都有一个可快速逃离到地面的逃生通道，管线破损处3m至5m以外开挖引流回收坑可将泄漏液体介质引流，引流回收坑内铺防渗膜，其容量大于2倍的泄漏液体流量乘于预计修复管线时间或收油间隔时间，见图1。

步骤二：强制通风

根据管线输送介质特性及泄露情况，监测识别出原油泄露区存在爆炸性气体环境，划定风险警戒区域，采用强制通风工艺(强吸型)，电器设备均采用防爆型，消散危险性气体环境或将其控制在一定范围内，便于施工操作人员采取相应防范措施进入危险区域进行维修操作。

步骤三：钢骨架塑料复合管接头(破损管41)表面修整

钢骨架塑料复合管因管线刺漏或因其他外力使其接头表面变形有毛边，用磨光机等工具将变形部位打磨，恢复其圆柱体型规则外形，并对于接头相邻处管段进行修整，使管段弧面光滑规整。

步骤四：根据接头形态制作密封卡具

钢骨架塑料复合管其接头形态见图3。

实测：

管线接头直径h1为260mm，管线直径h2为224mm，

接头厚度h3为18mm。

根据接头具体形态尺寸量身制作密封卡具(亦可提前预制)，采用普通型密封卡具，其材质选用碳素钢，密封卡具结构见图7。

具体尺寸如下：

卡具总厚h1为35mm，外槽边L1为25mm，管线接头长L4为210mm,

注胶槽槽深度h2为20mm，内槽边宽L2为25mm,

管线接头厚度h3为18mm，注胶槽宽L3为20mm,

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)＝342mm。

步骤五：密封卡具的安装

直接将常规型卡具扣在管线接头上，通过夹板螺栓进行连接紧固。

步骤六：密封注剂的选用

选用非固化型密封注剂，具有良好的塑性和流动性，适用于水、水蒸汽、空气、氧气、各种油品、盐酸、稀硫酸等多种化学介质，具有良好的稳定性，不会被泄漏介质所溶解及发生化学变化而丧失密封性能。使用温度0℃―100℃，使用压力<60MPa。

步骤七：注胶密封操作方法

用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封空腔内，注入顺序延注胶孔距刺漏点由远到近依次注入，注入压力控制在41MPa以内。

步骤八：用卡瓦式塑料胶套将密封卡具完全包裹，内附黄油防腐。

实施例四：

以输送介质含水原油，管线额定压力为1.6MPa，公称直径DN200mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管管线接头破损维修为例，该管线发生明显变形，管线不圆度大于5％。

根据含水原油的特性，评估维修作业可能存在的危害：机械伤害、物体打击、车辆伤害、火灾、坍塌、淹溺等，制定专项施工工艺及防范措施，来规避风险，规范作业流程，其中具体工艺分以下几个部分。

步骤一：工作坑

由开挖到管线埋深以下1m，距管线1.5m宽的两个操作面，每个操作面都有一个可快速逃离到地面的逃生通道，管线破损处3m至5m以外开挖引流回收坑可将泄漏液体介质引流，引流回收坑内铺防渗膜，其容量大于2倍的泄漏液体流量乘于预计修复管线时间或收油间隔时间，见图1。

步骤二：强制通风

根据管线输送介质特性及泄露情况，监测识别出原油泄露区存在爆炸性气体环境，划定风险警戒区域，采用强制通风工艺(强吸型)，电器设备均采用防爆型，消散危险性气体环境或将其控制在一定范围内，便于施工操作人员采取相应防范措施进入危险区域进行维修操作。

步骤三：钢骨架塑料复合管接头表面修整

钢骨架塑料复合管因管线刺漏或因其他外力使其接头表面变形有毛边，用磨光机等工具将变形部位打磨，恢复其圆柱体型规则外形，并对于接头相邻处管段进行修整，使管段弧面光滑规整。

步骤四：根据接头形态制作密封卡具

钢骨架塑料复合管其接头形态见图3。

实测：

管线接头直径h1为260mm，管线直径h2为224mm，

接头厚度h3为18mm。

根据接头具体形态尺寸量身制作密封卡具(亦可提前预制)，采用槽边扩展型密封卡具，其材质选用碳素钢，密封卡具卡具结构见图9。

具体尺寸如下：

卡具总厚h1为35mm，外槽边L1为100mm，管线接头长L4为210mm，

注胶槽槽深度h2为20mm，内槽边宽L2为25mm，

管线接头厚度h3为18mm，注胶槽宽L3为20mm，

其中，L5＝L4+2(L1+L2+L3)＝420mm。

步骤五：密封卡具的安装

沿管线横截面最大横轴方向扣装槽边扩展型密封卡具(见图4)，通过夹板螺栓进行连接紧固，紧固过程中将变形管线及接头进行归圆，回复其圆度，通过扩宽的槽边夹紧管线使其与管线同心，从而保证管线及接头与密封卡具之间的配合间隙。

步骤六：密封注剂的选用

选用非固化型密封注剂，具有良好的塑性和流动性，适用于水、水蒸汽、空气、氧气、各种油品、盐酸、稀硫酸等多种化学介质，具有良好的稳定性，不会被泄漏介质所溶解及发生化学变化而丧失密封性能。使用温度0℃―100℃，使用压力<60MPa。

步骤七：注胶密封操作方法

用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封空腔内，注入顺序延注胶孔距刺漏点由远到近依次注入，注入压力控制在41MPa以内。

步骤八：用卡瓦式塑料胶套将密封卡具完全包裹，内附黄油防腐。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种管件的密封卡具，其特征在于，所述密封卡具包括多个沿周向依次拼接的卡板(10)，且所述多个卡板(10)之间形成管体包裹空间，待修复的破损管(41)设置在所述管体包裹空间内，且所述卡板(10)的两端分别与所述破损管(41)两端的无损管(42)密封连接；其中，所述卡板(10)的端部设置有扩展板(30)，所述扩展板(30)沿所述卡板(10)的轴向延伸。

2.根据权利要求1所述的密封卡具，其特征在于，所述卡板(10)包括包裹部(11)和设置在所述包裹部(11)两端的定位凸起(12)，所述包裹部(11)环绕所述破损管(41)设置，所述定位凸起(12)环绕所述无损管(42)设置，且所述定位凸起(12)与所述无损管(42)密封连接。

3.根据权利要求2所述的密封卡具，其特征在于，所述定位凸起(12)的靠近所述无损管(42)的一侧设置有注胶槽(13)，且所述定位凸起(12)上设置有注胶孔(14)，所述注胶孔(14)与所述注胶槽(13)连通。

4.根据权利要求2所述的密封卡具，其特征在于，所述包裹部(11)和所述定位凸起(12)均为弧形，且所述定位凸起(12)朝向所述卡板(10)的内侧延伸。

5.根据权利要求2所述的密封卡具，其特征在于，所述包裹部(11)上设置有注胶孔(14)。

6.根据权利要求1所述的密封卡具，其特征在于，所述卡板(10)上设置有连接板(20)，相邻的所述卡板(10)通过各自所述连接板(20)连接。

7.根据权利要求6所述的密封卡具，其特征在于，所述连接板(20)上设置有连接孔(21)，相邻的所述卡板(10)通过螺栓和所述卡板(10)上的所述连接孔(21)配合连接。

8.根据权利要求6所述的密封卡具，其特征在于，所述连接板(20)设置在所述卡板(10)的外侧，且所述连接板(20)沿所述卡板(10)的轴向延伸。

9.根据权利要求8所述的密封卡具，其特征在于，相邻的两个所述卡板(10)拼接后，所述两个卡板(10)的所述连接板(20)与所述卡板(10)的外壁之间形成注胶容纳槽。

10.根据权利要求2所述的密封卡具，其特征在于，所述扩展板(30)设置在所述定位凸起(12)的远离所述的管体包裹空间的一端。

11.一种管件密封方法，其特征在于，所述管件密封方法应用权利要求1至10中任一项所述的管件的密封卡具进行密封，且所述管件密封方法包括：

步骤一：将密封卡具的包裹部包裹在破损管的外侧以使所述破损管位于所述密封卡具的管体包裹空间内；

步骤二：将所述密封卡具的定位凸起与所述破损管两端的无损管密封连接以使所述破损管密封在所述管体包裹空间内。

12.根据权利要求11所述的管件密封方法，其特征在于，在所述步骤一之前，所述管件密封方法还包括：

在地面的所述破损管处开设工作坑以使所述破损管露出；

在地面上开设引流坑以使所述工作坑中的从所述破损管内泄漏的液体引入所述引流坑内。

13.根据权利要求12所述的管件密封方法，其特征在于，在所述步骤一之前，所述管件密封方法还包括：

使抽气组件的一部分设置在所述工作坑内以使从所述破损管内泄漏的气体从所述工作坑内抽出。