CN105818201A - 用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置，包括：密封套筒，密封套筒与钢骨架聚乙烯塑料复合管同轴设置，且密封套筒可拆卸地抱紧在钢骨架聚乙烯塑料复合管的外侧，密封套筒的管壁上具有贯通设置的用于避让打孔工具的开孔；密封件，密封件设置在密封套筒上，且密封件位于密封套筒的两端；连接管段，连接管段的第一端与密封套筒的开孔连通并对接；用于控制连接管段导通或截止的开关阀，开关阀设置在连接管段上。本发明中的开孔辅助装置能够对正常工作的钢骨架聚乙烯塑料复合管进行打孔操作，无需停产等待，不仅提高了施工效率，还保证了生产进度，避免了停产损失。

Description

用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体而言，涉及一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置。

背景技术

油田现场经常会使用钢骨架聚乙烯塑料复合管。其主要用于输送低压清水、含油污水及常温低压原油等。

与钢管相比，钢骨架聚乙烯塑料复合管线管因具有耐腐蚀强、摩阻小、导热系数小、线性膨胀系数小等优点，因此广泛应用于油田生产现场。

现有技术中在原有的钢骨架聚乙烯塑料复合管上加装支线管路时，必须停产加工，以避免管线内的液体流出造成污染和安全隐患。

现有技术中停产加工支线管路，存在以下问题：

1.施工步骤复杂、施工效率低；

2.管线放空时间长，施工准备时间长，严重影响生产进度、造成停产损失。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置，以解决现有技术中停产安装支线管路存在施工效率低、停产损失大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置，包括：密封套筒，密封套筒与钢骨架聚乙烯塑料复合管同轴设置，且密封套筒可拆卸地抱紧在钢骨架聚乙烯塑料复合管的外侧，密封套筒的管壁上具有贯通设置的用于避让打孔工具的开孔；密封件，密封件设置在密封套筒上，且密封件位于密封套筒的两端；连接管段，连接管段的第一端与密封套筒的开孔连通并对接；用于控制连接管段导通或截止的开关阀，开关阀设置在连接管段上。

进一步地，密封套筒的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管一侧的内壁上具有密封槽，密封槽为多个，密封件设置在密封槽内，密封套筒的两端均具有至少两个密封槽。

进一步地，密封套筒还具有贯通设置的注胶孔，注胶孔与密封槽连通。

进一步地，密封件是密封条或密封胶。

进一步地，开孔辅助装置还包括定位垫片，相邻两个密封槽之间形成凸起结构，凸起结构的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管一侧的表面具有容纳凹槽，定位垫片设置在容纳凹槽内。

进一步地，开孔辅助装置还包括定位销钉，定位垫片通过定位销钉与钢骨架聚乙烯塑料复合管固定。

进一步地，相邻两个密封槽之间形成凸起结构，凸起结构的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管一侧的表面具有齿状结构。

进一步地，密封套筒包括：第一卡具；第二卡具，第一卡具与第二卡具对接将钢骨架聚乙烯塑料复合管抱紧。

进一步地，第一卡具包括：第一密封板，第一密封板的横截面为半圆弧形，第一密封板具有贯通设置的开孔；第一连接板，第一连接板与第一密封板的靠近第二卡具的端部连接。

进一步地，第二卡具包括：第二密封板，第二密封板的横截面为半圆弧形，第二密封板与第一密封板对接抱紧钢骨架聚乙烯塑料复合管；第二连接板，第二连接板与第二密封板的靠近第一卡具的端部连接，且第一连接板和第二连接板锁紧或分离。

进一步地，密封套筒还包括锁紧件，锁紧件为多个，第一连接板具有多个第一锁止孔，第二连接板具有多个第二锁止孔，多个第一锁止孔、多个第二锁止孔和多个锁紧件一一对应设置。

应用本发明的技术方案，密封套筒与钢骨架聚乙烯塑料复合管同轴设置，且密封套筒可拆卸地抱紧在钢骨架聚乙烯塑料复合管的外侧，密封套筒的管壁上具有贯通设置的用于避让打孔工具的开孔，密封件设置在密封套筒上，且密封件位于密封套筒的两端，连接管段的第一端与密封套筒的开孔连通并对接，开关阀设置在连接管段上用于控制连接管段导通或截止。由于设置有密封套筒，因而在对钢骨架聚乙烯塑料复合管进行打孔之前，先将密封套筒套设在钢骨架聚乙烯塑料复合管的外侧，并通过密封件进一步密封，保证钢骨架聚乙烯塑料复合管预打孔处的密封性。而后，将打孔工具穿过开孔在钢骨架聚乙烯塑料复合管上打孔，钢骨架聚乙烯塑料复合管上打孔后溢出的流体会被密封套筒和连接管段有效封闭，从而避免流体溢出造成污染和安全隐患。通过调节开关阀的开关状态，可以控制连接管段的通断状态，从而可以控制连接管段内的流体的流出时机，使开孔辅助装置具有可控性好的特点。本发明中的开孔辅助装置能够对正常工作的钢骨架聚乙烯塑料复合管进行打孔操作，无需停产等待，不仅提高了施工效率，还保证了生产进度，避免了停产损失。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了本发明中的开孔辅助装置的结构示意图；

图2示出了本发明中的开孔辅助装置的透视图；

图3示出了本发明中的一个优选实施方式中的第一卡具的结构示意图；

图4示出了本发明中的另一个优选实施方式中的第一卡具的结构示意图；

图5示出了本发明中的第一卡具的凸起结构处具有齿状结构的示意图；以及

图6示出了本发明中的钢骨架聚乙烯塑料复合管与定位垫片的安装关系意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、密封套筒；11、开孔；

12、密封槽；13、容纳凹槽；

14、第一卡具；14a、第一密封板；

14b、第一连接板；14c、第一锁止孔；

15、第二卡具；15a、第二密封板；

15b、第二连接板；15c、第二锁止孔；

16、凸起结构；16a、齿状结构；

20、定位垫片；30、钢骨架聚乙烯塑料复合管；

40、连接管段；50、开关阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了解决现有技术中停产安装支线管路存在施工效率低、停产损失大的问题，本发明提供了一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置。

如图1至图6所示，开孔辅助装置包括密封套筒10、密封件、连接管段40和用于控制连接管段40导通或截止的开关阀50，密封套筒10与钢骨架聚乙烯塑料复合管30同轴设置，且密封套筒10可拆卸地抱紧在钢骨架聚乙烯塑料复合管30的外侧，密封套筒10的管壁上具有贯通设置的用于避让打孔工具的开孔11；密封件设置在密封套筒10上，且密封件位于密封套筒10的两端；连接管段40的第一端与密封套筒10的开孔11连通并对接；开关阀50设置在连接管段40上。

由于设置有密封套筒10，因而在对钢骨架聚乙烯塑料复合管30进行打孔之前，先将密封套筒10套设在钢骨架聚乙烯塑料复合管30的外侧，并通过密封件进一步密封，保证钢骨架聚乙烯塑料复合管30预打孔处的密封性。而后，将打孔工具穿过开孔11在钢骨架聚乙烯塑料复合管30上打孔，钢骨架聚乙烯塑料复合管30上打孔后溢出的流体会被密封套筒10和连接管段40有效封闭，从而避免流体溢出造成污染和安全隐患。通过调节开关阀50的开关状态，可以控制连接管段40的通断状态，从而可以控制连接管段40内的流体的流出时机，使开孔辅助装置具有可控性好的特点。本发明中的开孔辅助装置能够对正常工作的钢骨架聚乙烯塑料复合管30进行打孔操作，无需停产等待，不仅提高了施工效率，还保证了生产进度，避免了停产损失。

如图2至图4所示，密封套筒10的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管30一侧的内壁上具有密封槽12，密封槽12为多个，密封件设置在密封槽12内，密封套筒10的两端均具有至少两个密封槽12。

由于设置有密封槽12，通过将密封件设置在该密封槽12内，可以使密封套筒10与钢骨架聚乙烯塑料复合管30有效密封，从而避免在开孔过程中液体由二者连接处溢出，保证了开孔辅助装置的密封可靠性。

本发明中的密封件是密封条或密封胶。

优选地，密封套筒10还具有贯通设置的注胶孔，注胶孔与密封槽12连通。

环形密封槽12采用8孔式，两孔间距50至80mm。

通过注胶孔，可以将胶打入密封槽12内，从而使密封套筒10与钢骨架聚乙烯塑料复合管30有效密封。

在图2所示的优选实施方式中，密封槽12为6个，密封套筒10的两侧分别设置有三个密封槽12，也就是实现三级密封功能。

如图6所示，开孔辅助装置还包括定位垫片20，相邻两个密封槽12之间形成凸起结构16，凸起结构16的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管30一侧的表面具有容纳凹槽13，定位垫片20设置在容纳凹槽13内。

由于设置有定位垫片20，因而有效避免密封套筒10相对钢骨架聚乙烯塑料复合管30打滑，提高了二者的定位可靠性。

由于在密封套筒10上具有容纳凹槽13对定位垫片20进行定位，因而提高了定位垫片20的安装可靠性，有效避免定位垫片20打滑、移位。

如图5所示，相邻两个密封槽12之间形成凸起结构16，凸起结构16的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管30一侧的表面具有齿状结构16a。

由于相邻两个密封槽12之间形成凸起结构16，因而使该处更靠近钢骨架聚乙烯塑料复合管30的表面，因而在该处设置定位垫片20，使定位垫片20与钢骨架聚乙烯塑料复合管30张紧，有效避免二者错动。

由于凸起结构16的朝向钢骨架聚乙烯塑料复合管30一侧的表面具有齿状结构16a，因而增加大了该处与定位垫片20的摩擦力，从而保证了定位垫片20的放置可靠性，避免定位垫片20放置不稳。

本发明中的密封套筒10包括第一卡具14和第二卡具15，第一卡具14与第二卡具15对接将钢骨架聚乙烯塑料复合管30抱紧。

由于第一卡具14与第二卡具15对接将钢骨架聚乙烯塑料复合管30抱紧，因而使本发明中的密封套筒10具有便于拆装的特点，提高了密封套筒10的安装可靠性。

如图1所示，第一卡具14包括第一密封板14a和第一连接板14b，第一密封板14a的横截面为半圆弧形，第一密封板14a具有贯通设置的开孔11；第一连接板14b与第一密封板14a的靠近第二卡具15的端部连接。

第一密封板14a具有贯通设置的开孔11用于避让打孔，而第一密封板14a的横截面为半圆弧形能够更好地适应钢骨架聚乙烯塑料复合管30的外形，保证了密封套筒10的安装可靠性。

同时，第一连接板14b为第一卡具14提供了锁定余量，保证了第一卡具14与第二卡具15的连接可靠性。

如图1所示，第二卡具15包括第二密封板15a和第二连接板15b，第二密封板15a的横截面为半圆弧形，第二密封板15a与第一密封板14a对接抱紧钢骨架聚乙烯塑料复合管30；第二连接板15b与第二密封板15a的靠近第一卡具14的端部连接，且第一连接板14b和第二连接板15b锁紧或分离。

本发明中的密封套筒10还包括锁紧件，锁紧件为多个，第一连接板14b具有多个第一锁止孔14c，第二连接板15b具有多个第二锁止孔15c，多个第一锁止孔14c、多个第二锁止孔15c和多个锁紧件一一对应设置。

优选地，锁紧件为螺栓或螺栓与螺母配合的组件。

由于多个第一锁止孔14c、多个第二锁止孔15c和多个锁紧件一一对应设置，因而保证了第一卡具14与第二卡具15的连接可靠性。

需要特别说明的是：

1.在制造密封套筒10时，密封套筒10的长度不小于2倍拟开孔钢骨架聚乙烯塑料复合管30的直径，拟开孔的直径不大于拟开孔钢骨架聚乙烯塑料复合管30的直径的三分之二；开孔11的大小大于拟开孔大小，连接管段40的内径不小于拟开孔孔径；凸起结构16的宽度为密封槽12宽度的2倍，密封槽12的深度为密封套筒10厚度的一半；凸起结构16的弧面内径与钢骨架聚乙烯塑料复合管30的外径相同，密封套筒10的弧面厚度不小于10mm；容纳凹槽13的槽深大于定位垫片20厚度2至5mm；定位垫片20厚度为4至6mm，定位垫片20上等距开三个定位销钉孔，定位销钉呈螺旋状锥形结构，保证其在钢骨架聚乙烯塑料复合管30上带压安装时钢骨架聚乙烯塑料复合管30无泄露；齿状结构16a的齿高2至5mm，齿间距2至5mm，以密封套筒10的中心线为基准，左右锯齿方向不同，请参考图5。密封套筒10材质选用锅炉压力容器用钢。密封套筒10在模拟管段密封试压压力不小于1.5倍钢骨架聚乙烯塑料复合管30额定压力为合格。

2.第一卡具14与第二卡具15间隙配合，间隙小于0.2mm。

3.注胶前，对密封套筒10进行预热，预热温度40℃至60℃；选用非固化型密封注剂，用液压油泵及高压注剂枪将密封注剂注射到密封槽12内，密封注剂注入前预热到70℃至90℃，由近到远顺次注胶，压力控制在40MPa以内，注入过程中观察密封套筒10与钢骨架聚乙烯塑料复合管30接触面，全部见有密封注剂挤出接触面为合格。

4.在密封套筒10及旁通管线闸门下安装固定支墩对其进行固定，用卡瓦式塑料胶套将密封套筒10完全包裹，内附黄油防腐。

5.在密封套筒10及旁通管路闸阀上安装常规开孔辅助装置，可按金属管线带压开孔工艺实施带压开孔作业。

实施例一

以输送介质为60℃稠油锅炉用软化污水，钢骨架聚乙烯塑料复合管30额定压力为1.6MPa，公称直径DN400mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管30带压开孔连接DN150mm支线为例，开孔管段为普通管段。

密封套筒10的长度800mm，卡具厚度50mm，拟开孔直径150mm。开孔11直径155mm，连接管段40的内径155mm。凸起结构16的宽度50mm，密封槽12的槽宽25mm，槽深为25mm，凸起结构16的弧面内径432mm和435mm。定位垫片20厚度10mm；定位垫片20厚度6mm，其上等距开三个定位销钉孔，钉长12mm，顶面直径10mm，定位销钉螺旋状锥形结构，保证其在钢骨架聚乙烯塑料复合管30上带压安装时钢骨架聚乙烯塑料复合管30无泄露，齿形结构16a的齿高3mm，齿间距3mm，以卡具的中心线为基准，左右锯齿方向不同。

实施例二

以输送介质为60℃稠油锅炉用软化污水，钢骨架聚乙烯塑料复合管30额定压力为1.6MPa，公称直径DN400mm的钢骨架聚乙烯塑料复合管30带压开孔连接DN150mm支线为例，开孔管段为管线接头处。

管线接头直径为480mm，管线直径为432mm，接头厚度为24mm，管线接头长335mm。密封套筒10长度635mm，卡具厚度50mm，拟开孔直径150mm，开孔11直径155mm，连接管段40的内径155mm。凸起结构16的宽度50mm，密封槽12的槽宽25mm，槽深为25mm，凸起结构16的弧面内径432mm，其中最靠近开口11处的密封槽12与开口11之间的距离为92.5mm，弧面厚度小于卡具弧面厚度24mm。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或工作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

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 (11)

1.一种用于钢骨架聚乙烯塑料复合管的开孔辅助装置，其特征在于，包括：

密封套筒(10)，所述密封套筒(10)与钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)同轴设置，且所述密封套筒(10)可拆卸地抱紧在所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)的外侧，所述密封套筒(10)的管壁上具有贯通设置的用于避让打孔工具的开孔(11)；

密封件，所述密封件设置在所述密封套筒(10)上，且所述密封件位于所述密封套筒(10)的两端；

连接管段(40)，所述连接管段(40)的第一端与所述密封套筒(10)的所述开孔(11)连通并对接；

用于控制所述连接管段(40)导通或截止的开关阀(50)，所述开关阀(50)设置在所述连接管段(40)上。

2.根据权利要求1所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述密封套筒(10)的朝向所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)一侧的内壁上具有密封槽(12)，所述密封槽(12)为多个，所述密封件设置在所述密封槽(12)内，所述密封套筒(10)的两端均具有至少两个所述密封槽(12)。

3.根据权利要求2所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述密封套筒(10)还具有贯通设置的注胶孔，所述注胶孔与所述密封槽(12)连通。

4.根据权利要求1所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述密封件是密封条或密封胶。

5.根据权利要求2所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述开孔辅助装置还包括定位垫片(20)，相邻两个所述密封槽(12)之间形成凸起结构(16)，所述凸起结构(16)的朝向所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)一侧的表面具有容纳凹槽(13)，所述定位垫片(20)设置在所述容纳凹槽(13)内。

6.根据权利要求5所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述开孔辅助装置还包括定位销钉，所述定位垫片(20)通过所述定位销钉与所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)固定。

7.根据权利要求2所述的开孔辅助装置，其特征在于，相邻两个所述密封槽(12)之间形成凸起结构(16)，所述凸起结构(16)的朝向所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)一侧的表面具有齿状结构(16a)。

8.根据权利要求1所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述密封套筒(10)包括：

第一卡具(14)；

第二卡具(15)，所述第一卡具(14)与所述第二卡具(15)对接将所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)抱紧。

9.根据权利要求8所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述第一卡具(14)包括：

第一密封板(14a)，所述第一密封板(14a)的横截面为半圆弧形，所述第一密封板(14a)具有贯通设置的所述开孔(11)；

第一连接板(14b)，所述第一连接板(14b)与所述第一密封板(14a)的靠近所述第二卡具(15)的端部连接。

10.根据权利要求9所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述第二卡具(15)包括：

第二密封板(15a)，所述第二密封板(15a)的横截面为半圆弧形，所述第二密封板(15a)与所述第一密封板(14a)对接抱紧所述钢骨架聚乙烯塑料复合管(30)；

第二连接板(15b)，所述第二连接板(15b)与所述第二密封板(15a)的靠近所述第一卡具(14)的端部连接，且所述第一连接板(14b)和所述第二连接板(15b)锁紧或分离。

11.根据权利要求10所述的开孔辅助装置，其特征在于，所述密封套筒(10)还包括锁紧件，锁紧件为多个，所述第一连接板(14b)具有多个第一锁止孔(14c)，所述第二连接板(15b)具有多个第二锁止孔(15c)，多个所述第一锁止孔(14c)、多个所述第二锁止孔(15c)和多个所述锁紧件一一对应设置。