CN108709045B - 石油管道封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种石油管道封堵装置，包括与待维修管道形状相配合的的封堵部，所述封堵部远离待维修管道开口部的一侧底部封闭，所述封堵部的侧面还设置有凸棱状的密封胶，所述密封胶靠近待维修管道开口部一侧的侧面设置有凹槽，所述封堵部和所述密封胶均由可溶于石油的材料制成。本发明的有益效果是效率和安全性高。

Description

石油管道封堵装置

技术领域：

本发明涉及一种石油管道封堵装置。

背景技术：

目前，输送天然气、石油等易燃易爆物质的管道，在使用一段时间以后，因为管道的腐蚀，需要进行更换和维修，更换和维修时需要进行焊接动火作业。在焊接动火作业时，如果不能有效的对易燃易爆物质进行隔离，就会发生重大的爆炸和燃烧事故。以往对管道进行封堵的方式主要有：（1）黄油封堵法也称黄油墙：这种方法是在需要维修的管道两端推入一定量的黄油，形成一个黄油柱，以起到封堵隔离的作用，缺点是需要操作工人在短时间内完成焊接动火作业，否则黄油会塌落失效，黄油不能够取出残留在管道内会污染管道，不能够承受压力，如压力突破黄油就会造成事故。因为黄油墙不能承受压力，所以在施工前需要使用大量的水和氮气对管道的危险气体进行置换。（2）橡胶球封堵法也称清管球：这种方法是在需要维修的管道两端各放置一个可充气的橡胶隔离球，配合黄油墙一起，起到封堵隔离的作用，操作完成后需要将隔离球取出，缺点是必须能够取出橡胶隔离球，在取出的过程中，需要破坏掉橡胶隔离球，损坏脱落的橡胶残渣会对管道造成污染同时还会对管道上的仪表造成堵塞。因为这种方法同样不能承受压力，所以在施工前需要使用大量的水和氮气对管道的危险气体进行置换。（3）冷冻封堵法：这种方法是在需要更换的管道内部冲满水，使用冷冻设备在管道内冷冻两段冰柱，以此起到封堵的作用，缺点是操作前需要大量的准备工作，需要耗费大量的资源，如果在高温的季节需要很长的冷冻时间，而在寒冷的区域，操作完成后冰柱需要很长时间才可以彻底融化，造成资源上的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油管道封堵装置，包括与待维修管道形状相配合的的封堵部，所述封堵部远离待维修管道开口部的一侧底部封闭，所述封堵部的侧面还设置有凸棱状的密封胶，所述密封胶靠近待维修管道开口部一侧的侧面设置有凹槽，所述封堵部和所述密封胶均由可溶于石油的材料制成。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部靠近待维修管道开口部的一侧还设置有承压部，所述承压部,由可溶于石油的材料制成。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部和承压部的侧面均设置有柔性或弹性边缘，所述柔性或弹性边缘由多个高度不同的凸起组合而成，所述凸起的高度由远离所述待维修管道开口处的一侧向另外一侧依次升高，所述柔性或弹性边缘由可溶于石油的材料制成。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部和所述承压部通过锁紧装置进行连接。

所述锁紧装置为设置于所述封堵部和所述封堵部的相配合的螺母和螺栓结构。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部为内部中空结构，所述封堵部的内部还设置有加强结构。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部包括多个可相互连接的封堵部分段。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部为多个封堵部分体部件组装而成，所述封堵部分体部件设置有相互配合的插接结构，所述多个封堵部分体部件之间通过设置的相互配合的插接结构进行连接。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述插接结构为类似乐高积木、卯榫结构、插接结构的一种或多种结构的组合。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述可溶于石油的材料可以是油溶性聚醚、石油树脂、油溶性树脂、聚氨酯、聚合多元醇或异氰酸酯中的一种或几种的组合。作为本发明实施方式的进一步改进，所述封堵部为内部中空的管状体。

本发明具有的优点和积极效果是：

（1）规范输送天然气、输送危险化学品、输送石油等危险管道在更换和维修时，制定安全的施工操作规范。缩短动火作业的时间，提高生产效率；

（2）插接式多级油溶性管道封堵器和所需的辅助材料均使用可溶解的材料制成，可以彻底分解，无需取出，不会污染和堵塞管道，可生物降解不会污染环境；

（3）插接式多级油溶性管道封堵器因为各个部件采用可插接的方式进行连接，在不降低原有封堵器的密封性能的基础上，能够在更快的时间里实现封堵器的熔解，使管道维修的效率大大提高；

（4）操作使用简单，无需额外动力，操作人员手工就可以快速完成安装，减少前期大量的准备工作，节省资源；

（5）产品本身强度高，受力均匀，耐受压力能力强，有效杜绝事故的发生，提高危险的管道在施工的时的安全性；

（6）产品以整套维修包的方式包装，从管道的清洁到安装完成所使用的相关辅助材料统一打包到一个包装内，让使用变得更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的封堵器的结构示意图；

图2是本发明的封堵器的横截面剖视结构示意图；

图3是本发明的封堵部分体部件的组装示意图；

图4是本发明的装配结构示意图；

图5是本发明承压部的轴向剖视结构示意图；

图6是本发明承压部的结构示意图；

图7是本发明承压部分段的结构示意图；

图中，封堵部分体部件1，柔性或弹性边缘2，挡板3，加强筋4，中间部5，封堵部6，承压部7，密封胶8，伸出部9，胶带10，中空部分11，圆环柱状突起12，凹槽13，柔性或弹性边缘与承压部的轴向形成的夹角14，封堵部头部15。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

实施例1

如图1-3所示，本发明涉及的一种石油管道封堵装置，包括封堵部，所述封堵部为多个可插接的封堵部分体部件组装而成，所述封堵部分体部件设置有相互配合的插接结构，所述多个封堵部分体部件之间通过设置的相互配合的插接结构进行连接，所述封堵部的一端设置有可封闭端部开口的挡板，封堵部的侧面还设置有凸棱状的密封胶，所述密封胶靠近待维修管道开口部一侧的侧面设置有凹槽，所述挡板与所述端部开口部的封堵部也设置有相互配合的插接结构，所述封堵部分体部件中的至少一个的侧面，沿与所述封堵部的母线形成一定角度的方向向外延伸，形成具有弹性或柔性的柔性或弹性边缘，所述封堵部与所设置的所述柔性或弹性边缘的整体形成类似圆台体的形状，所述封堵部、所述挡板和所述弹性或柔性的柔性或弹性边缘均为可溶于油的材料制成。所谓的可溶于石油的材料，主要可以包含以下材料，通过合理配比的油溶性聚醚pag，石油树脂，油溶性树脂，聚氨酯，复合聚合多元醇，多元异氰酸酯等其中的一种后者多种的组合。

由于密封胶凸出设置在封堵部侧面，因此维修使用时，封堵部进入管道，密封胶由于受到管道挤压将沿管道内壁向开口部方向挤压，此时密封胶由于受到径向的压力使其进入设置在封堵部侧面的凹槽中，从而能够起到更好的密封效果。

鉴于圆柱体的封堵部，因材料溶解于石油的时间较长，如果减少封堵部的长度，则可能导致封堵部的承压效果下降，因此优选使用中空的管状的封堵部，所述封堵部为内部中空的管状，所述封堵部内部还设置有加强结构。这样不仅没有降低封堵部的承压效果，而且很好解决了封堵部的溶解时间过长的问题。因为采用管状的封堵部，所以对于管径较大的管道，封堵部的结构强度明显不够，为了加强封堵部的结构强度，可选择在封堵部内部增加加强结构，如加强筋或内部填塞的板状结构等。但为了加快封堵器的溶解时间，优选采用辐条式的加强筋。自封堵部圆心的中间部沿径向设置，与封堵部内表面相连接，既解决了溶解时间的问题，也解决了结构强度的问题。

所述加强结构为多个类似辐条的加强筋，所述加强筋为多个设置有插接结构的加强筋分体部件组装而成，所述加强筋与所述封堵部的内表面也设置有相互配合的插接结构。

所述加强筋沿所述封堵部内径方向设置，所述加强筋的另一端连接于中间部，所述中间部为与所述封堵部同圆心的圆柱状。

所述中间部位内部中空的管状，所述中间部为多个设置有插接结构的中间部分体部件组装而成，所述中间部的外表面与所述加强筋也分别设置有相互配合的插接结构。

所述插接结构为类似乐高积木、卯榫结构、插接结构的一种或多种结构的组合。

所述柔性或弹性边缘与所述封堵器的轴向形成夹角，所述夹角为0-90度。

所述柔性或弹性边缘为间隔设置，每隔一个所述封堵部分体部件设置一个所述柔性或弹性边缘。

所述柔性或弹性边缘沿所述封堵部径向伸出后再沿所述封堵部的母线形成一定角度的方向向外延伸。

为了加强封堵器的密封性，通常在使用前在封堵部的外表面，即：两个柔性或弹性边缘所形成的沟槽中设置密封胶，通常为在两个所述柔性或弹性边缘形成的沟槽中设置有可溶于油的密封胶，朝向管内方向的一端至少设置一处密封胶。

所述封堵部侧面形成由多个环状凸起结构组合而成的柔性或弹性柔性或弹性边缘，柔性或弹性柔性或弹性边缘与封堵部的轴向形成的夹角为大于0度小于90度，封堵部外壁是柔性或弹性并带有多层高低不同的斜坡状倒刺，在该段凸起的部分连同封堵部形成类似圆台体形状，斜坡状倒刺推入管道时顺向，管道内出现压力推动封堵部时是逆向。

实施例2

如图4-7所示，本发明涉及的一种可溶于石油的伞状封堵器，包括一由可溶于石油的材料制成的螺栓状封堵部，承压部为圆柱状包含内部中空部分、圆环柱状密封胶组成。封堵部、承压部和密封胶都是可溶于石油的材料制成的。封堵部受到管道内产生的压力向承压部方向移动，移动时挤压密封胶，密封胶受挤压后填充封堵部和承压部与管道内壁的细小缝隙，将封堵部和承压部边缘与管道内壁接触的细小缝隙密封严密。封堵部受力向后移动，螺栓状封堵部设计的螺纹状突起，卡在承压部内部的内螺纹状凹槽上，承压部不动。封堵部和承压部进行装配时，封堵部底部与承压部留有空间，接触不上。装配完成后，实际工作中封堵部受压向后移动，封堵部一侧的头部弧面需要变成直面，直径将变大，就会将将承压部一侧的头部弧面直径撑大，承压部更紧密的与管道内壁贴合，增加产品的承压性。通过这种设计将封堵部所受的压力转换到承压部与管道内壁接触的管道内壁上，只要管道内的压力小于产品的破坏极限压力，管道内压力越大，承压部与管道内壁接触的越紧密，产品的承压能力就会越高。为了更好的固定封堵部和承压部，封堵部和承压部的侧面设置有可溶于石油的胶带。

螺栓状封堵部的头部是弧面结构，一侧为弧面，弧面连接有带螺纹的伸出部。封堵部头部与管道内壁接触的的边缘是柔性或弹性结构，适应管道的变形和因为腐蚀产生的凹坑。

承压部外侧圆环柱状突起，形成倒刺形状的柔性或弹性边缘，柔性或弹性边缘与承压部的轴向形成的夹角为大于0度小于90度，可以推入，管道内压力出向后推动承压部时，承压部的边缘逆向于管壁，增加了摩擦力。

所述封堵部设有多层伞状弧面；伞状弧面可分切成多个小块，。

所述承压部板边缘为柔性并带有倒刺设计，倒刺推入管道时顺向，取出时是逆向。承压部内部圆形中空结构，内部设有与伞状弧面配合的内螺纹状凹槽，伞状弧面卡在这些内螺纹状凹槽上。

对于实施例2的进一步改进，封堵部、承压部各由多个分体部组装插接而成。

所述封堵器的在管道维修过程中的使用，具体步骤如下：

（1）通过冷切割将旧管道待更换或维修处割除；

（2）使用清洁擦拭布将步骤（1）中割除处两侧的旧管道内壁清洁至无油污状态；

（3）将封堵器组装完成后，在两个柔性或弹性边缘所形成的凹槽内设置可溶于油的密封胶，加强封堵器的密封效果；

（4）根据焊接时焊口产生的温度传导，到产品的温度小于80℃，确定位置先将封挡部安装在管道内；

（5）推入封堵器；

（6）将管道的另一端也按照以上步骤做好；

（7）向步骤（1）中割除处推入新管道；

（8）将新管道与旧管道焊接相连。

本发明采用上述方案，具有如下优点：

（1）规范输送天然气、输送危险化学品、输送石油等危险管道在更换和维修时，制定安全的施工操作规范。缩短动火作业的时间，提高生产效率；

（2）插接式多级油溶性管道封堵器和所需的辅助材料均使用可溶解的材料制成，可以彻底分解，无需取出，不会污染和堵塞管道，可生物降解不会污染环境；

（3）插接式多级油溶性管道封堵器因为各个部件采用可插接的方式进行连接，在不降低原有封堵器的密封性能的基础上，能够在更快的时间里实现封堵器的熔解，使管道维修的效率大大提高；

（4）操作使用简单，无需额外动力，操作人员手工就可以快速完成安装，减少前期大量的准备工作，节省资源；

（5）产品本身强度高，受力均匀，耐受压力能力强，有效杜绝事故的发生，提高危险的管道在施工的时的安全性；

（6）产品以整套维修包的方式包装，从管道的清洁到安装完成所使用的相关辅助材料统一打包到一个包装内，让使用变得更加方便。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石油管道封堵装置，包括与待维修管道形状相配合的的封堵部，所述封堵部远离待维修管道开口部的一侧底部封闭，其特征在于，所述封堵部的侧面还设置有凸棱状的密封胶，所述密封胶靠近待维修管道开口部一侧的侧面设置有凹槽，所述封堵部和所述密封胶均由可溶于石油的材料制成，所述封堵部靠近待维修管道开口部的一侧还设置有承压部，所述承压部由可溶于石油的材料制成,所述封堵部和承压部的侧面均设置有柔性或弹性边缘，所述柔性或弹性边缘由多个高度不同的凸起组合而成，所述凸起的高度由远离所述待维修管道开口处的一侧向另外一侧依次升高，所述柔性或弹性边缘由可溶于石油的材料制成，所述封堵部为多个封堵部分体部件组装而成，所述封堵部分体部件设置有相互配合的插接结构，所述多个封堵部分体部件之间通过设置的相互配合的插接结构进行连接。

2.根据权利要求1所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述封堵部和所述承压部通过锁紧装置进行连接。

3.根据权利要求2所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述锁紧装置为设置于所述封堵部和所述封堵部的相配合的螺母和螺栓结构。

4.根据权利要求1所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述封堵部为内部中空结构，所述封堵部的内部还设置有加强结构。

5.根据权利要求1所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述封堵部包括多个可相互连接的封堵部分段。

6.根据权利要求1所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述插接结构为类似乐高积木、卯榫结构、插接结构的一种或多种结构的组合。

7.根据权利要求1至6任一所述的石油管道封堵装置，其特征在于，所述可溶于石油的材料可以是油溶性聚醚、石油树脂、油溶性树脂、聚氨酯、聚合多元醇或异氰酸酯中的一种或几种的组合。

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