CN105864558B - 一种皮碗式管道封堵器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种皮碗式管道封堵器，用于在役管道的焊接作业。其技术方案：心轴端部安装前端盖和后端盖，皮碗固定到前端盖和后端盖上，滑套套在心轴中间位置，用撑杆连接皮碗边缘和滑套，两个滑套之间设置气缸。本发明采用机械和气压系统，无电控部分，对油气管道使用安全性更高；缩径回收，降低回收过程的阻力。

Description

一种皮碗式管道封堵器
技术领域
本发明涉及一种皮碗式管道封堵器，用于管道焊接作业，对管道切断部位进行封堵。
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。
现有管道焊接封堵器，采用常规密封型清管器进行封堵，施工完成后依靠管道内介质推动清管器进行回收。因为采用皮碗与管道过盈配合进行密封，为保证密封效果，管道和清管器之间接触力过大，回收过程介质推动难度大，同时容易造成清管器磨损严重和管道擦伤等问题。另一方面，对于海底管道水下干式焊接，在管道切断以后同样需要用密封型清管器进行封堵，操作室将管段罩起来排水后实施焊接。这种工况下，更加要求清管器封堵有效，液体介质不能泄漏进入焊接部位影响焊接效果。
基于上述技术背景，本发明特提供一种皮碗式管道封堵器。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有管道封堵器封堵不严以及回收过程阻力过大的缺点，特提供一种用于管道封堵的清管器。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种皮碗式管道封堵器，包括前端盖、皮碗、安装环、撑杆、滑套、气缸、心轴、后端盖、可控单向阀；心轴端部安装前端盖和后端盖，皮碗固定到前端盖和后端盖上，滑套套在心轴中间位置，用撑杆连接皮碗边缘和滑套，两个滑套之间设置气缸；其特征在于：
皮碗为带中心孔的碟形，两个皮碗对称布置在心轴两端，心轴穿过皮碗中心孔；心轴后端安装后端盖，皮碗通过安装环压紧在后端盖上并用螺栓连接后端盖和安装环；心轴前端安装前端盖并用螺纹连接，皮碗通过安装环压紧在前端盖上并用螺栓连接前端盖和安装环；
两个皮碗之间设置两个滑套，滑套套在心轴上并可以沿着心轴滑动；两个滑套之间设置气缸，气缸的缸体顶在滑套上，气缸的活塞杆顶在另一个滑套上；皮碗内侧设置支耳，撑杆一端铰接到皮碗的支耳上，撑杆另一端铰接到皮碗相邻的滑套上；
可控单向阀的排气孔连接气缸，可控单向阀的进气孔和控制接口分别连接到心轴前端和心轴后端。
本发明具有的有益效果是：1、本发明所述一种用于管道封堵的清管器，依靠碟形皮碗撑开密封，密封效果容易保证；2、本发明采用机械和气压系统，无电控部分，对油气管道使用安全性更高；3、依靠介质压力触发可控单向阀开启泄压，操作方便；4.缩径回收，降低回收过程的阻力，同时降低清管器卡堵风险。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
图2为本发明的气压系统原理图。
图3为本发明所述皮碗以及支耳结构简图。
图中：1.管道；2.前端盖；3.皮碗；4.安装环；5.撑杆；6.滑套；7.气缸；8.心轴；9.活塞杆；10.支耳；11.后端盖；12.接头A；13.接头B；14.可控单向阀；141.进气孔；142.控制接口；143.排气孔；15.气源；16.储罐；17.安装垫环。
具体实施方式
本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1～3对本发明作以下描述。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。
皮碗3为带中心孔的碟形，两个皮碗3对称布置在心轴8两端，心轴8穿过皮碗3中心孔。心轴8后端安装后端盖11并用焊接方式固定，皮碗3通过安装环4压紧在后端盖11上并用螺栓连接后端盖11和安装环4。心轴8前端安装前端盖2并用螺纹连接，皮碗3通过安装环4压紧在前端盖2上并用螺栓连接前端盖2和安装环4。
两个皮碗3之间设置两个滑套6，滑套6套在心轴8上并可以沿着心轴8滑动。两个滑套6之间设置两个气缸7并在心轴8圆周方向均匀布置，气缸7的缸体顶在滑套6上，气缸7的活塞杆9顶在另一个滑套6上。皮碗3内侧边缘位置设置支耳10，撑杆5一端铰接到皮碗3的支耳10上，撑杆5另一端铰接到皮碗3相邻的滑套6上。
皮碗3内侧边缘位置设置支耳10，所述支耳10与皮碗3固连为一体。皮碗3相邻两个支耳10平行布置，支耳10两侧分别设置安装垫环17，撑杆5一端设置在皮碗3相邻两个支耳10内，用螺栓连接支耳10和撑杆5，所述螺栓端部用垫片和螺母紧固。
心轴8前后端分别设置轴向孔，心轴8中间位置设置接头A12和接头B13并采用螺纹连接，接头B13连接到心轴8前端轴向孔，接头A12连接到心轴8后端轴向孔。可控单向阀14设置于本发明所述封堵器内，可控单向阀14的排气孔143与气缸7连接；可控单向阀14的进气孔141连接接头A12并且可控单向阀14的控制接口142连接到接头B13，或者可控单向阀14的进气孔141连接接头B13并且可控单向阀14的控制接口142连接到接头A12。更为优化的，可控单向阀14和气缸7之间设置储罐16，充气完成后储罐16对气缸7进行补气，防止气缸7或者管路或者阀门漏气造成气缸7推力不足。
本发明的原理是：
管道1切断以后，将本发明所述装置设置于需要封堵的管道1内部，气源15通过可控单向阀14的进气孔141对气缸7和储罐16充气，气缸7推动滑套6并通过撑杆5撑开皮碗3，碟形皮碗3的边缘位置扩张并压紧在管道1内壁实现密封。
管道1焊接作业完成后，管道1内部充压到一定程度后，可控单向阀14的控制接口142压力打开可控单向阀14实现泄压；碟形皮碗3在自身弹力作用下回弹，皮碗3与管道1之间的压紧力降低，管道1内介质推动本发明所述清管器从管道1内排出。

Claims (1)

1.一种皮碗式管道封堵器，包括前端盖、皮碗、安装环、撑杆、滑套、气缸、心轴、后端盖、可控单向阀；心轴端部安装前端盖和后端盖，皮碗固定到前端盖和后端盖上，滑套套在心轴中间位置，用撑杆连接皮碗边缘和滑套，两个滑套之间设置气缸；其特征在于：
皮碗为带中心孔的碟形，两个皮碗对称布置在心轴两端，心轴穿过皮碗中心孔；心轴后端安装后端盖，皮碗通过安装环压紧在后端盖上并用螺栓连接后端盖和安装环；心轴前端安装前端盖并用螺纹连接，皮碗通过安装环压紧在前端盖上并用螺栓连接前端盖和安装环；
两个皮碗之间设置两个滑套，滑套套在心轴上并可以沿着心轴滑动；两个滑套之间设置气缸，气缸的缸体顶在滑套上，气缸的活塞杆顶在另一个滑套上；皮碗内侧设置支耳，撑杆一端铰接到皮碗的支耳上，撑杆另一端铰接到皮碗相邻的滑套上；
心轴前后端分别设置轴向孔，心轴中间位置设置接头A和接头B，接头B连接到心轴前端轴向孔，接头A连接到心轴后端轴向孔；可控单向阀的排气孔与气缸连接，可控单向阀的进气孔连接接头A并且可控单向阀的控制接口连接到接头B，或者可控单向阀的进气孔连接接头B并且可控单向阀的控制接口连接到接头。
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