CN108240522B - 管线密封搭接卡具和管线维修方法 - Google Patents

管线密封搭接卡具和管线维修方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种管线密封搭接卡具和管线维修方法,管线密封搭接卡具包括卡板组件,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间,卡板组件为多个,多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段。本发明的管线密封搭接卡具解决了现有技术中的管线密封卡具难以对破损较长的管线进行维修的问题。

Description

管线密封搭接卡具和管线维修方法
技术领域
本发明涉及管线维修领域,具体而言,涉及一种管线密封搭接卡具和管线维修方法。
背景技术
目前,油田管道维修中常采用带压堵漏技术或注剂式密封技术,该技术主要应用专用卡具将需维修管线包裹,在其中注入专用密封胶而达到密封的作用,适用介质温度和压力范围较广,操作较为简便,在国内外得到广泛的推广和应用。
然而,在施工应用时,密封卡具因加工工艺限制其长度有限,管线破损长度一般沿介质流动方向超过40mm就无法用带压堵漏技术进行维修。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种管线密封搭接卡具和管线维修方法,以解决现有技术中的管线密封卡具难以对破损较长的管线进行维修的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种管线密封搭接卡具,包括卡板组件,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间,卡板组件为多个,多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段;相邻两个卡板组件之间通过设置在两个卡板组件上的凹凸结构连接。
进一步地,凹凸结构包括设置在一个卡板组件上的凸起部和设置在另一个卡板组件上的凹槽部,凸起部嵌设在凹槽部内以使两个卡板组件拼接。
进一步地,多个卡板组件包括第一卡板组件和第二卡板组件,第一卡板组件包括第一卡板,第二卡板组件包括第二卡板;第一卡板靠近第二卡板的一端设置有第一凹槽部,第二卡板靠近第一卡板的一端设置有第一凸起部,第一凸起部嵌设在第一凹槽部内。
进一步地,第一凸起部为条形凸起,第一凸起部沿第一卡板的周向延伸,第一凹槽部为条形槽,第一凹槽部沿第二卡板的周向延伸。
进一步地,第一卡板包括弧形的第一主体板,第一凹槽部设置在第一主体板的外壁上;第二卡板包括弧形的第二主体板,第一凸起部设置在第二主体板的内壁上。
进一步地,第一凸起部为至少两个,相邻两个第一凸起部之间形成第一注胶间隙;各个第一凸起部均嵌设在第一凹槽部内。
进一步地,第二卡板上设置有第一注胶孔,第一注胶孔与第一注胶间隙连通。
进一步地,第一卡板为多个,多个第一卡板沿管线的周向依次拼接;第二卡板为多个,多个第二卡板沿管线的周向依次拼接;第一卡板和第二卡板与第二卡板一一对应地设置,各个第一卡板与相应的第二卡板拼接。
进一步地,多个卡板组件还包括第三卡板组件,第三卡板组件设置在第二卡板组件远离第一卡板组件的一侧,第三卡板组件与第二卡板组件拼接。
进一步地,第三卡板组件包括第三卡板,第三卡板上设置有第二凸起部,第二卡板上设置有第二凹槽部,第二凸起部嵌设在第二凹槽部内。
进一步地,第一卡板上设置有用于与管线连接的第一遮挡凸缘,第一卡板的内侧设置有用于与破损管段接触的第一内衬板体,第一遮挡凸缘与第一内衬板体之间形成第一密封注胶槽。
进一步地,第三卡板上设置有用于与管线连接的第二遮挡凸缘,第三卡板的内侧设置有用于与破损管段接触的第二内衬板体,第二遮挡凸缘与第二内衬板体之间具有第二密封注胶槽。
进一步地,第二卡板组件为多个,多个第二卡板组件依次拼接在第一卡板组件和第三卡板组件之间。
根据本发明的另一方面,提供了一种管线维修方法,管线维修方法应用上述的管线密封搭接卡具对待修复的管线进行维修,管线维修方法包括:步骤一:根据管线的破损管段的长度选取管线密封搭接卡具的卡板组件的个数;步骤二:将选取的各个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接,并使各个卡板组件包裹在破损管段上。
进一步地,在步骤二之后,管线维修方法还包括:步骤三:向各个卡板组件的拼接处注胶,并向卡板组件与管线之间的间隙内注胶。
本发明中的管线密封搭接卡具通过将多个卡板组件依次包裹在待修复的管线的破损管段的管体上,可以对破损长度较长的油田管线实现修补,其中,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间。在具体修补过程中,通过将多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段,可以实现管线密封卡具对破损较长的管线进行维修。
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示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第一卡板组件的结构示意图;
图2示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第一卡板组件的剖视图;
图3示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第二卡板组件的结构示意图;
图4示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第二卡板组件的剖视图;
图5示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第三卡板组件的结构示意图;
图6示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第三卡板组件的剖视图;
图7示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第一卡板组件和第二卡板组件的拼接结构示意图;
图8示出了根据本发明的管线密封搭接卡具的第一卡板组件、第二卡板组件和第三卡板组件的拼接结构示意图;以及
图9示出了根据本发明的管线密封搭接卡具安装在管线上的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、第一卡板组件;11、第一卡板;20、第二卡板组件;21、第二卡板;30、第一凹槽部;40、第一凸起部;50、第一注胶间隙;60、第一注胶孔;70、第三卡板组件;71、第三卡板;80、第二凸起部;90、第二凹槽部;100、第一内衬板体;110、第一遮挡凸缘;120、第一密封注胶槽;130、第二遮挡凸缘;140、第二内衬板体;150、第二密封注胶槽。
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。
本发明提供了一种管线密封搭接卡具,请参考图1至图9,管线密封搭接卡具包括卡板组件,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间,卡板组件为多个,多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段。
本发明中的管线密封搭接卡具通过将多个卡板组件依次包裹在待修复的管线的破损管段的管体上,可以对破损长度较长的油田管线实现修补,其中,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间。在具体修补过程中,通过将多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段,可以实现管线密封卡具对破损较长的管线进行维修。
为了将多个卡板组件依次拼接以包裹破损管段,相邻两个卡板组件之间通过设置在两个卡板组件上的凹凸结构连接。通过在相邻两个卡板组件之间设置在两个卡板组件上的凹凸结构,可以将多个卡板组件依次拼接以包裹破损管段。
优选地,凹凸结构包括设置在一个卡板组件上的凸起部和设置在另一个卡板组件上的凹槽部,凸起部嵌设在凹槽部内以使两个卡板组件拼接。
针对具体卡板组件的结构设置,如图1至图4所示,多个卡板组件包括第一卡板组件10和第二卡板组件20,第一卡板组件10包括第一卡板11,第二卡板组件包括第二卡板21;第一卡板11靠近第二卡板21的一端设置有第一凹槽部30,第二卡板21靠近第一卡板11的一端设置有第一凸起部40,第一凸起部40嵌设在第一凹槽部30内。
本实施例通过将多个卡板组件设置为第一卡板组件10和第二卡板组件20,其中,第一卡板组件10包括第一卡板11,第二卡板组件包括第二卡板21,通过在第一卡板11靠近第二卡板21的一端设置有第一凹槽部30,第二卡板21靠近第一卡板11的一端设置有第一凸起部40,通过将第一凸起部40嵌设在第一凹槽部30内,从而实现了多个卡板组件依次拼接以包裹破损管段。
为了保证第一卡板11和第二卡板21的连接稳定性,第一凸起部40为条形凸起,第一凸起部40沿第一卡板11的周向延伸,第一凹槽部30为条形槽,第一凹槽部30沿第二卡板21的周向延伸。
考虑到第一卡板11和第二卡板21具体结构,第一卡板11包括弧形的第一主体板,第一凹槽部30设置在第一主体板的外壁上;第二卡板21包括弧形的第二主体板,第一凸起部40设置在第二主体板的内壁上。
为了保证第一卡板11和第二卡板21稳定地拼接,如图4所示,第一凸起部40为至少两个,相邻两个第一凸起部40之间形成第一注胶间隙50;各个第一凸起部40均嵌设在第一凹槽部30内。通过将第一凸起部40设置为至少两个,各个第一凸起部40均嵌设在第一凹槽部30内,可以保证第一卡板11和第二卡板21稳定地拼接。此外,相连两个第一凸起部40之间形成第一注胶间隙50,通过设置有能够注胶的第一注胶间隙50,可以保证卡板与管线完整密封。
为了能够将密封胶浇注在第一注胶间隙50内,第二卡板21上设置有第一注胶孔60,第一注胶孔60与第一注胶间隙50连通。通过在第二卡板21上设置有第一注胶孔60,通过将第一注胶孔60与第一注胶间隙50连通,进而使密封胶通过第一注胶孔60浇注在第一注胶间隙50内,从而可以使第一卡板11和第二卡板21紧固连接。
优选地,第一卡板11为多个,多个第一卡板11沿管线的周向依次拼接;第二卡板21为多个,多个第二卡板21沿管线的周向依次拼接;第一卡板11和第二卡板21与第二卡板21一一对应地设置,各个第一卡板11与相应的第二卡板21拼接。
为了实现管线密封卡具对破损较长的管线进行维修,如图8和图9所示,多个卡板组件还包括第三卡板组件70,第三卡板组件70设置在第二卡板组件20远离第一卡板组件10的一侧,第三卡板组件70与第二卡板组件20拼接。
为了将第三卡板组件70与第二卡板组件20拼接,如图5和图6所示,第三卡板组件70包括第三卡板71,第三卡板71上设置有第二凸起部80,第二卡板21上设置有第二凹槽部90,第二凸起部80嵌设在第二凹槽部90内。通过在第三卡板71上设置有第二凸起部80,第二卡板21上设置有第二凹槽部90,从而使第二凸起部80嵌设在第二凹槽部90内,可以实现第三卡板组件70与第二卡板组件20拼接。
优选地,第一凸起部40设置在第二卡板21的内壁上,第二凹槽部90设置在第二卡板21的外壁上。
为了将第一卡板11与管线完整密封,如图2所示,第一卡板11上设置有用于与管线连接的第一遮挡凸缘110,第一卡板11的内侧设置有用于与破损管段接触的第一内衬板体100,第一遮挡凸缘110与第一内衬板体100之间形成第一密封注胶槽120。通过在第一遮挡凸缘110与第一内衬板体100之间形成第一密封注胶槽120内注胶,可以将第一卡板11与管线完整密封。
优选地,第一卡板11上设置有第二注胶孔,第二注胶孔与第一密封注胶槽120连通。通过向第二注胶孔内注胶,可以使密封胶流入第一密封注胶槽120内,进而保证第一卡板11与管线之间的紧固连接。
为了将第三卡板71与管线完整密封,如图6所示,第三卡板71上设置有用于与管线连接的第二遮挡凸缘130,第三卡板71的内侧设置有用于与破损管段接触的第二内衬板体140,第二遮挡凸缘130与第二内衬板体140之间具有第二密封注胶槽150。通过在第二遮挡凸缘130与第二内衬板体140之间具有第二密封注胶槽150内注胶,可以将第三卡板71与管线完整密封。
优选地,第三卡板71上设置有第三注胶孔,第三注胶孔与第二密封注胶槽150连通。通过向第三注胶孔内注胶,可以使密封胶流入第二密封注胶槽150内,进而保证第三卡板71与管线之间的紧固连接。
考虑到管线破损段的长度,如图8所示,第二卡板组件20为多个,多个第二卡板组件20依次拼接在第一卡板组件10和第三卡板组件70之间。
本发明还提供了一种管线维修方法,管线维修方法应用上述的管线密封搭接卡具对待修复的管线进行维修,管线维修方法包括:步骤一:根据管线的破损管段的长度选取管线密封搭接卡具的卡板组件的个数;步骤二:将选取的各个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接,并使各个卡板组件包裹在破损管段上。
优选地,在步骤二之后,管线维修方法还包括:步骤三:向各个卡板组件的拼接处注胶,并向卡板组件与管线之间的间隙内注胶。
本发明具体操作过程如下:
本发明结合管线自身的性能参数及输送介质的物理、化学性质,根据现场管线维修遇到的超长距离管线破损泄漏,采用管线密封搭接卡具来进行修复,具体工艺方法分以下几个部分:
1、管线密封搭接卡具结构及功能
管线密封搭接卡具由三个部分相互搭接而成,分别是前段(第一卡板组件10)、中段(第二卡板组件20)和后段(第三卡板组件70)。其前段的前部与常用管线密封卡具相同,其前段的后部为搭接母槽与中段相连;其中段的前部为搭接注胶槽与前段相连,其中段的后部与前段的后部相同,为搭接母槽与后段的前部相连;其后段的前部与中段的前部相同,为搭接注胶槽与中段的后部相连,其后段的后部与常用管线密封卡具相同。
前段、中段和后段都由上、下盘构成,扣合形成密封结构,上、下盘接合面彼此相连贯通两个长条形密封腔,注满胶后实现卡具上下盘之间的密封。前段和后段的注胶槽与上、下盘接合面的条形密封腔相连通,注满胶后可实现卡具与管线的密封,中段和后段的搭接注胶槽注满胶后可实现卡具前段、中段、后段之间的密封,各搭接部位配合间隙要求小于0.2mm。
2、安装工艺方法
首先,根据管线破损长度可选择管线密封搭接卡具的搭接方式为前段+后段、前段+中段+后段或前段+中段+中段+后段等,按前后顺序把不同的上、下盘搭接一起扣装在破损管线上,紧固连接螺栓使各配合部件形成一体化的密封结构。选用非固化型密封注剂,先将搭接注胶槽注满胶,然后按从左到右或从右到左顺序,依次延各注胶孔将注胶槽注满。
最后,按原管线防腐保温工艺方法对密封卡具进行保温防腐。
为了具体说明管线维修具体操作过程,以长度为30km,最大承受压力为5.5MPa,内径为190.5mm,为外径205mm的玻璃钢长输管维修为例,管线因外力受损连续破点长度为50mm,具体操作过程如下:
一、根据管线破损长度可选择管线密封搭接卡具的搭接方式为前段+后段。
二、根据管线自身的性能参数及输送介质的物理、化学性质,选择相应卡具尺寸及施工工艺,按前后顺序把不同的上、下盘搭接一起扣装在破损管线上,紧固连接螺栓使各配合部件形成一体化的密封结构。其中,各搭接部位配合间隙要求小于0.2mm。
三、选用非固化型密封注剂,先将搭接注胶槽注满胶,然后按从左到右或从右到左顺序,依次延各注胶孔将注胶槽注满。注胶操作的其他要求与方法同普通密封卡具相同。
四、最后按原管线防腐保温工艺方法对密封卡具进行保温防腐。
以长度为30km,最大承受压力为5.5MPa,内径为190.5mm,外径为205mm的玻璃钢长输管维修为例,管线因外力受损连续破点长度为70mm,具体操作过程如下:
一、根据管线破损长度可选择管线密封搭接卡具的搭接方式为前段+中段+后段。
二、根据管线自身的性能参数及输送介质的物理、化学性质,选择相应卡具尺寸及施工工艺,按前后顺序把不同的上、下盘搭接一起扣装在破损管线上,紧固连接螺栓使各配合部件形成一体化的密封结构。其中,各搭接部位配合间隙要求小于0.2mm。
三、选用非固化型密封注剂,先将搭接注胶槽注满胶,然后按从左到右或从右到左顺序,依次延各注胶孔将注胶槽注满。注胶操作的其他要求与方法同普通密封卡具相同。
四、最后,按原管线防腐保温工艺方法对密封卡具进行保温防腐。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明中的管线密封搭接卡具通过将多个卡板组件依次包裹在待修复的管线的破损管段的管体上,可以对破损长度较长的油田管线实现修补,其中,卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间。在具体修补过程中,通过将多个卡板组件沿管线的长度方向依次拼接以包裹破损管段,可以实现管线密封卡具对破损较长的管线进行维修。
本发明的管线密封搭接卡具及施工现场工艺安装方法,适用现场各类管线维修,通过各个密封卡具的相互搭接,搭接部分通过相对独立的搭接密封槽相连,注胶过程密封胶不接触管线破损部分,可根据现场需求搭接不同长度密封卡具,使管线维修不受卡具长度限制,维修连接后的管线,性能不低于原设计,对于不动火带压堵漏技术或注剂式密封技术的高效实施具有重要意义。
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 (12)

1.一种管线密封搭接卡具,包括卡板组件,所述卡板组件具有用于包裹待修复的管线的破损管段的管体包裹空间,其特征在于,卡板组件为多个,多个所述卡板组件沿所述管线的长度方向依次拼接以包裹所述破损管段,相邻两个所述卡板组件之间通过设置在两个所述卡板组件上的凹凸结构连接,所述凹凸结构包括设置在一个所述卡板组件上的凸起部和设置在另一个所述卡板组件上的凹槽部,所述凸起部嵌设在所述凹槽部内以使两个所述卡板组件拼接;所述凸起部设置在相应的所述卡板组件的卡板的外壁上并沿着所述卡板的径向凸起,所述凹槽部设置在相应的所述卡板组件的卡板的内壁上并沿所述卡板的径向凹入;
多个所述卡板组件包括第一卡板组件(10)和第二卡板组件(20),所述第一卡板组件(10)包括第一卡板(11),所述第二卡板组件包括第二卡板(21);所述第一卡板(11)靠近所述第二卡板(21)的一端设置有第一凹槽部(30),所述第二卡板(21)靠近所述第一卡板(11)的一端设置有第一凸起部(40),所述第一凸起部(40)嵌设在所述第一凹槽部(30)内;
所述第一凸起部(40)为至少两个,相邻两个所述第一凸起部(40)之间形成第一注胶间隙(50);各个所述第一凸起部(40)均嵌设在所述第一凹槽部(30)内;
所述第一注胶间隙(50)沿所述第二卡板(21)的周向延伸。
2.根据权利要求1所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第一凸起部(40)为条形凸起,所述第一凸起部(40)沿所述第一卡板(11)的周向延伸,所述第一凹槽部(30)为条形槽,所述第一凹槽部(30)沿所述第二卡板(21)的周向延伸。
3.根据权利要求1所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第一卡板(11)包括弧形的第一主体板,所述第一凹槽部(30)设置在所述第一主体板的外壁上;所述第二卡板(21)包括弧形的第二主体板,所述第一凸起部(40)设置在所述第二主体板的内壁上。
4.根据权利要求1所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第二卡板(21)上设置有第一注胶孔(60),所述第一注胶孔(60)与所述第一注胶间隙(50)连通。
5.根据权利要求1所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第一卡板(11)为多个,多个所述第一卡板(11)沿所述管线的周向依次拼接;所述第二卡板(21)为多个,多个所述第二卡板(21)沿所述管线的周向依次拼接;所述第一卡板(11)和所述第二卡板(21)与所述第二卡板(21)一一对应地设置,各个所述第一卡板(11)与相应的所述第二卡板(21)拼接。
6.根据权利要求4所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,多个所述卡板组件还包括第三卡板组件(70),所述第三卡板组件(70)设置在所述第二卡板组件(20)远离所述第一卡板组件(10)的一侧,所述第三卡板组件(70)与所述第二卡板组件(20)拼接。
7.根据权利要求6所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第三卡板组件(70)包括第三卡板(71),所述第三卡板(71)上设置有第二凸起部(80),所述第二卡板(21)上设置有第二凹槽部(90),所述第二凸起部(80)嵌设在所述第二凹槽部(90)内。
8.根据权利要求7所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第一卡板(11)上设置有用于与所述管线连接的第一遮挡凸缘(110),所述第一卡板(11)的内侧设置有用于与所述破损管段接触的第一内衬板体(100),所述第一遮挡凸缘(110)与所述第一内衬板体(100)之间形成第一密封注胶槽(120)。
9.根据权利要求8所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第三卡板(71)上设置有用于与所述管线连接的第二遮挡凸缘(130),所述第三卡板(71)的内侧设置有用于与所述破损管段接触的第二内衬板体(140),所述第二遮挡凸缘(130)与所述第二内衬板体(140)之间具有第二密封注胶槽(150)。
10.根据权利要求6所述的管线密封搭接卡具,其特征在于,所述第二卡板组件(20)为多个,多个所述第二卡板组件(20)依次拼接在所述第一卡板组件(10)和所述第三卡板组件(70)之间。
11.一种管线维修方法,所述管线维修方法应用权利要求1至10中任一项所述的管线密封搭接卡具对待修复的管线进行维修,其特征在于,所述管线维修方法包括:
步骤一:根据所述管线的破损管段的长度选取所述管线密封搭接卡具的卡板组件的个数;
步骤二:将选取的各个所述卡板组件沿所述管线的长度方向依次拼接,并使各个所述卡板组件包裹在所述破损管段上。
12.根据权利要求11所述的管线维修方法,其特征在于,在所述步骤二之后,所述管线维修方法还包括:
步骤三:向各个所述卡板组件的拼接处注胶,并向所述卡板组件与所述管线之间的间隙内注胶。
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