CN105697921A - 一种撑杆式油气集输管道封堵器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种撑杆式油气集输管道封堵器。它解决管道动火作业中，如何快速实现油气隔离的问题。其技术方案是：中心轴螺纹接头端设置两个“Z”型槽，密封皮碗为碗状中心带孔，安装于中心轴台阶处，与中心轴通过密封胶粘接，密封皮碗密封端设置环状槽；支撑杆设置6个，呈对称布置，一端与支撑座铰接，一端与滑动弹簧座铰接；推动盘中心对称设置两个凸头，外端设置四个花键槽；拉动杆设置两个凸头，空心轴设置两个“Z”型通槽。本发明采用简单机械动作，快速实现油气管道的封堵，同时施工完成后可以自动收回，提高管道抢修效率，节约抢修成本。

Description

一种撑杆式油气集输管道封堵器
技术领域
本发明涉及一种油气储运、城市燃气工程中，快速抢修受损管道用的一种撑杆式油气集输管道封堵器。
背景技术
在油气储运与城市燃气工程中，石油与天然气输送需要敷设长距离大口径管道，对在役油气管道，随着管道使用年限增长，管道可能因腐蚀、疲劳和机械损伤等因素造成破坏和缺陷，或者由于城市建设等原因需要在役管道改线等，均需要在役油气管道部分切断后，重新焊接新的管道，焊接技术将涉及到动火作业，为保证施工安全需要将残留在管道中的油气进行置换或者封堵。
现有的动火技术主要包括置换动火技术、安全封堵动火技术，其中氮气置换技术因具有技术操作规程标准，指标控制严格而被广泛采用，但是在实际动火作业技术中，原来置换合格的天然气管道，因内部存在凝析油的挥发，导致动火作业中置换条件不合格，需要停止焊接，重启氮气置换，直至条件合格后方可继续动火，这就延长了动火作业周期，增加动火作业成本；安全封堵技术有采用冷冻封堵技术，该技术利用固水乳化剂在低温下与管壁的冻粘效应实现油气隔离，但是此技术需要较长的介质冷冻时间，前期准备时间过长，动火作业成本增加；现有的管道封堵技术与仪器，在管道修复成功后管道解封与仪器的回收，施工相对复杂。
基于上述技术背景，本发明特提供一种撑杆式油气集输管道封堵器。
发明内容
本发明的目的是：为了解决管道动火作业中，快速实现油气隔离的问题，特提供一种撑杆式油气集输管道封堵器。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种撑杆式油气集输管道封堵器，是由上游封堵装置、下游封堵装置组成，上游封堵装置包括锁定盘、套筒、扶正器、密封皮碗、支撑杆、滑动弹簧座、弹簧、锁定开关、中心轴、弹簧压缩盘、推动盘、锁定套筒、送进杆、锁紧盖、与支撑座；下游封堵装置包括锁定盘、套筒、扶正器、密封皮碗、支撑杆、滑动弹簧座、弹簧、锁定开关、弹簧压缩盘、锁定套筒、送进杆、锁紧盖、拉动接头、密封圈、空心轴、拉动杆与支撑座；其特征在于上游封堵装置密封机构大径端朝向下游，送入端位于密封端的下游；下游封堵装置密封机构大径端朝向下游，送入端位于密封端上游；所述上游封堵装置的中心轴一端设置螺纹，另一端设置带螺纹的接头，所述螺纹接头端中心对称设置两个“Z”型槽，中心轴中部设置两个凹槽；密封皮碗为碗状中心带孔，安装于中心轴台阶处，密封皮碗与中心轴通过密封胶粘接，密封皮碗密封端设置环状槽；套筒与扶正器从中心轴外螺纹端依次装入；锁定盘与中心轴螺纹连接；支撑杆周向均匀设置6个，支撑杆一端与支撑座铰接，支撑杆另一端与滑动弹簧座铰接；滑动弹簧座从中心轴螺纹接头端装入；弹簧安装于滑动弹簧座内，弹簧另一端与弹簧压缩盘连接；推动盘中心对称设置两个凸头，外端设置四个花键槽，所述推动盘两个凸头沿所述中心轴的“Z”型槽装入；送进杆与所述中心轴螺纹接头端通过螺纹连接；锁定套筒开口端设置花键，锁定套筒沿送进杆外端套入使所述花键与推动盘的花键槽相配合；锁紧盖与送进杆通过螺纹连接；锁定开关设置两个，安装于中心轴凹槽内，所述凹槽安装碟簧；所述下游封堵装置的空心轴一端设置螺纹，空心轴另一端中心对称设置两个“Z”型槽，空心轴中部设置两个凹槽；密封皮碗为碗状中心带孔，安装于中心轴台阶处，密封皮碗与空心轴通过密封胶粘接，密封皮碗密封端设置环状槽；套筒与扶正器从空心轴螺纹端依次装入；锁定盘与空心轴螺纹连接；支撑杆周向均匀设置个，支撑杆一端与支撑座铰接，支撑杆另一端与滑动弹簧座铰接；滑动弹簧座沿所述空心轴“Z”型槽端装入；弹簧安装于滑动弹簧座内，弹簧另一端与弹簧压缩盘连接；拉动杆一端对称设置两个凸头，另一端与拉动接头通过螺纹连接；送进杆与拉动接头通过螺纹连接；锁定套筒沿送进杆外端套入，使锁定套筒的端部与锁定盘接触；锁紧盖与送进杆通过螺纹连接；密封圈装入空心轴密封槽；锁定开关设置两个，安装于锁定盘的凹槽内，所述凹槽安装碟簧。
本发明的有益效果是：(1)本发明能快速实现对抢修管道的封堵，缩短管道抢修时间，节约施工和停输的成本；(2)本发明结构简单，操作方便，适用于大小管径的管道，提高施工效率，减少人工劳动强度；(3)本发明在管道焊接完毕后，可以实现快速自动收回，简化管道焊接完毕的后处理施工工艺。
附图说明
图1是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器的上游封堵装置20结构示意图；
图2是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器的下游封堵装置21结构示意图；
图3是图1上游封堵装置20解封结构示意图；
图4是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器推动盘11结构示意图；
图5是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器中心轴9三维结构示意图；
图6是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器空心轴17三维结构示意图；
图7是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器拉动杆18三维结构示意图；
图8是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器扶正器3结构示意图；
图9是本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器A-A向结构示意图；
图中：1.锁定盘、2.套筒、3.扶正器、4.密封皮碗、5.支撑杆、6.滑动弹簧座、7.弹簧、8.锁定开关、9.中心轴、10.弹簧压缩盘、11.推动盘、12.锁定套筒、13.送进杆、14.锁紧盘、15.拉动接头、16.密封圈、17.空心轴、18.拉动杆、19.支撑座、20.上游封堵装置、21.下游封堵装置。
具体实施方式
如图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器，是由上游封堵装置20、下游封堵装置21组成，上游封堵装置包括锁定盘1、套筒2、扶正器3、密封皮碗4、支撑杆5、滑动弹簧座6、弹簧7、锁定开关8、中心轴9、弹簧压缩盘10、推动盘11、锁定套筒12、送进杆13、锁紧盖14、支撑座19构成；下游封堵装置包括锁定盘1、套筒2、扶正器3、密封皮碗4、支撑杆5、滑动弹簧座6、弹簧7、锁定开关8、弹簧压缩盘10、锁定套筒12、送进杆13、锁紧盖14、拉动接头15、密封圈16、空心轴17、拉动杆18与支撑座19构成；其特征在于：上游封堵装置20的中心轴9一端设置螺纹，另一端设置螺纹接头，所述螺纹接头端对称设置两个一定深度的“Z”型槽，所述“Z”型槽能使密封皮碗4在管道到达预定位置后实现密封动作，中心轴9中部设置两个凹槽，所述凹槽内安装碟簧，所述压缩碟簧使锁定开关8弹出；密封皮碗4为碗状中心带孔，安装于中心轴9台阶处，与中心轴9通过密封胶粘接，密封皮碗4密封端设置环状槽，所述环状槽安装支撑座19；套筒2与扶正器3从中心轴9外螺纹端依次装入，所述套筒2为本发明的平衡配重套筒，所述扶正器3保证本发明安装与工作时的平衡和对中性；锁定盘1与中心轴9螺纹连接；支撑杆5设置6个，呈对称布置，一端与支撑座19铰接，一端与滑动弹簧座6铰接；滑动弹簧座6从中心轴9螺纹接头端装入；弹簧7安装于滑动弹簧座6内，另一端与弹簧压缩盘10连接；推动盘11中心对称设置两个凸头，外端设置四个花键槽，所述推动盘11的两个凸头沿中心轴9的“Z”型槽装入，推动盘11沿轨道推动弹簧压缩盘10，所述弹簧压缩盘10通过弹簧实现推动杆5撑开密封皮碗4；送进杆13与所述中心轴螺纹接头端通过螺纹连接；锁定套筒12开口端设置花键，锁定套筒12沿送进杆13外端套入使所述花键与推动盘11的花键槽相配合，实现推动盘的旋转；锁紧盖14与送进杆13通过螺纹连接；锁定开关8设置两个，安装于中心轴9凹槽内；
如图2所示下游封堵装置21的拉动杆18一端对称设置两个凸头，另一端与拉动接头15通过螺纹连接；空心轴17中心对称设置两个“Z”型通槽，所述拉动杆18的凸头端沿所述空心轴“Z”型通槽插入，送进杆13与拉动接头15通过螺纹连接，拉动接头15拉动空心轴17移动，所述拉动杆18的凸头沿“Z”型通槽推动密封皮碗4撑开，实现密封；空心轴17中部设置两个凹槽，所述凹槽内安装碟簧，所述压缩碟簧能使锁定开关8弹出；密封皮碗4为碗状中心带孔，安装于空心轴17台阶处，与空心轴17通过密封胶粘接，密封皮碗4密封端设置环状槽，所述环状槽安装支撑座19；套筒2与扶正器3从空心轴17外螺纹端依次装入，所述套筒2为本发明的平衡配重套筒，所述扶正器3保证本发明安装与工作时的平衡和对中性；锁定盘1与空心轴17螺纹连接；支撑杆5周向均匀设置6个，一端与支撑座19铰接，一端与滑动弹簧座6铰接；滑动弹簧座6从空心轴17“Z”型通槽端装入；弹簧7安装于滑动弹簧座6内，弹簧7另一端与弹簧压缩盘10连接；锁定套筒12沿送进杆13外端套入，使锁定套筒12的端部与锁定盘1接触；锁紧盖14与送进杆13通过螺纹连接；锁定开关8设置两个，安装于空心轴17凹槽内；密封圈16装入空心轴17密封槽。
本发明一种撑杆式油气集输管道封堵器实施封堵与解封的工作原理是：
上游封堵装置20封堵上游管道的工作原理：将推动盘11沿中心轴的“Z”型槽推入，弹簧受力推动滑动弹簧座6，支撑杆5撑开密封皮碗4，密封皮碗4未完全打开，旋转推动盘11，推动盘的凸头锁在“Z”型槽第一端面，滑动弹簧座6将锁定开关8压缩在中心轴9的凹槽内；推动送进杆13从管道上游断口将上游封堵装置20运送至上游管道预定封堵位置，位置可由锁定套筒12上的刻度判断；拉住锁紧盖14，推动锁定套筒12，锁定套筒12带动推动盘11，推动盘11凸头沿“Z”滑槽移动，滑动弹簧座6推动支撑杆5完全撑开密封皮碗4；旋转锁定套筒12，使推动盘凸头锁在“Z”型槽第二端面，实现密封；检测密封达到指标后，拆装下锁定套筒12、送进杆13与锁紧盖14；
下游封堵装置21封堵下游管道的工作原理：将拉动杆18从空心轴17的“Z”型槽端装入，弹簧受力推动滑动弹簧座6，支撑杆5撑开密封皮碗4，密封皮碗4未完全打开，旋转拉动杆18，拉动杆的凸头锁在空心轴17的“Z”型槽第一端面，安装拉动接头15、锁定套筒12、送进杆13与锁紧盖14，滑动弹簧座6将锁定开关8压缩在空心轴17的凹槽内；推动送进杆13从管道下游断口将下游封堵装置21运送至下游管道预定封堵位置，位置可由锁定套筒12上的刻度判断；顶住锁定套筒12，拉动锁紧盖14，拉动接头15带动拉动杆的凸头沿“Z”滑槽移动，滑动弹簧座6推动支撑杆5完全撑开密封皮碗4；旋转拉动杆18，使拉动杆的凸头锁在“Z”型槽第二端面，实现密封；检测密封达到指标后，拆装下锁定套筒12、送进杆13与锁紧盖14；
上游封堵装置20与下游封堵装置21自动解封工作原理：管道修复完毕后，油气带压输送，当带压油气输送至上游封堵装置20时，当上游封堵压力大于弹簧预先压缩产生作用于支撑杆5的支撑力时，密封皮碗会自动变形向内收缩，压缩支撑杆5，支撑杆5推动滑动弹簧座6后移，压缩弹簧7，当滑动弹簧座6后移至完全裸露锁定开关8，锁定开关8弹出，防止密封皮碗再次撑开；下游封堵装置21自动解封方式与上游封堵装置20一致；已经解封的上游封堵装置20与下游封堵装置21在油气的推动下沿管道滑行，直至到清管器的收发球室收回。

Claims (3)

1.一种撑杆式油气集输管道封堵器，是由上游封堵装置(20)、下游封堵装置(21)组成，上游封堵装置(20)包括锁定盘(1)、套筒(2)、扶正器(3)、密封皮碗(4)、支撑杆(5)、滑动弹簧座(6)、弹簧(7)、锁定开关(8)、中心轴(9)、弹簧压缩盘(10)、推动盘(11)、锁定套筒(12)、送进杆(13)、锁紧盖(14)、与支撑座(19)；下游封堵装置(21)包括锁定盘(1)、套筒(2)、扶正器(3)、密封皮碗(4)、支撑杆(5)、滑动弹簧座(6)、弹簧(7)、锁定开关(8)、弹簧压缩盘(10)、锁定套筒(12)、送进杆(13)、锁紧盖(14)、拉动接头(15)、密封圈(16)、空心轴(17)、拉动杆(18)与支撑座(19)；其特征在于上游封堵装置(20)密封机构大径端朝向下游，送入端位于密封端的下游；下游封堵装置(21)密封机构大径端朝向下游，送入端位于密封端上游。
2.根据权利要求1所述的一种撑杆式油气集输管道封堵器其特征是：所述上游封堵装置(20)的中心轴(9)一端设置螺纹，另一端设置带螺纹的接头，所述螺纹接头端中心对称设置两个“Z”型槽，中心轴(9)中部设置两个凹槽；密封皮碗(4)为碗状中心带孔，安装于中心轴(9)台阶处，密封皮碗(4)与中心轴(9)通过密封胶粘接，密封皮碗(4)密封端设置环状槽；套筒(2)与扶正器(3)从中心轴(9)外螺纹端依次装入；锁定盘(1)与中心轴(9)螺纹连接；支撑杆(5)周向均匀设置6个，支撑杆(5)一端与支撑座(19)铰接，支撑杆(5)另一端与滑动弹簧座(6)铰接；滑动弹簧座(6)从中心轴(9)螺纹接头端装入；弹簧(7)安装于滑动弹簧座(6)内，弹簧(7)另一端与弹簧压缩盘(10)连接；推动盘(11)中心对称设置两个凸头，外端设置四个花键槽，所述推动盘(11)两个凸头沿所述中心轴(9)的“Z”型槽装入；送进杆(13)与所述中心轴螺纹接头端通过螺纹连接；锁定套筒(12)开口端设置花键，锁定套筒(12)沿送进杆(13)外端套入使所述花键与推动盘(11)的花键槽相配合；锁紧盖(14)与送进杆(13)通过螺纹连接；锁定开关(8)设置两个，安装于中心轴(9)凹槽内，所述凹槽安装碟簧。
3.根据权利要求1所述的一种撑杆式油气集输管道封堵器其特征是：所述下游封堵装置(21)的空心轴(17)一端设置螺纹，空心轴(17)另一端中心对称设置两个“Z”型槽，空心轴(17)中部设置两个凹槽；密封皮碗(4)为碗状中心带孔，安装于中心轴(9)台阶处，密封皮碗(4)与空心轴(17)通过密封胶粘接，密封皮碗(4)密封端设置环状槽；套筒(2)与扶正器(3)从空心轴(17)螺纹端依次装入；锁定盘(1)与空心轴(17)螺纹连接；支撑杆(5)周向均匀设置6个，支撑杆(5)一端与支撑座(19)铰接，支撑杆(5)另一端与滑动弹簧座(6)铰接；滑动弹簧座(6)沿所述空心轴(17)“Z”型槽端装入；弹簧(7)安装于滑动弹簧座(6)内，弹簧(7)另一端与弹簧压缩盘(10)连接；拉动杆(18)一端对称设置两个凸头，另一端与拉动接头(15)通过螺纹连接；送进杆(13)与拉动接头(15)通过螺纹连接；锁定套筒(12)沿送进杆(13)外端套入，使锁定套筒(12)的端部与锁定盘(1)接触；锁紧盖(14)与送进杆(13)通过螺纹连接；密封圈(16)装入空心轴(17)密封槽；锁定开关(8)设置两个，安装于锁定盘(1)的凹槽内，所述凹槽安装碟簧。
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