CN109296940A - 一种管道积液排放装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道积液排放装置及方法，属于管道排液领域。该装置包括放水管、截断阀、密封件、限位件；其中，截断阀设置在输送管道顶壁上，并与输送管道内部连通，使放水管穿过；密封件与截断阀的上端连通，使放水管动密封地穿过；限位件设置在密封件上，用于固定放水管；放水管的排水口处设置有放水阀。该装置适用于对需要连续生产的天然气或煤层气集输管道进行局部积液的排放，并且积液排放过程安全可控，对于提高管线输气效率具有重要的意义。

Description

一种管道积液排放装置及方法

技术领域

本发明涉及管道排液领域，特别涉及一种管道积液排放装置及方法。

背景技术

在利用管道输送煤层气或者天然气的过程中，随着地势起伏、湿度变化等因素的影响，输送管道中会析出大量的游离态水，长此以往，这些游离态水会在管道低洼处形成积液。积液会增多管道输送的局部阻力，增加输气能量消耗，并且如若在管道内部被冻结，还有可能引起管道破损等生产事故。所以，有必要对管道积液进行排放。

现有技术提供了一种煤层气管线积液排放装置，包括放水管、压力平衡管和凝液缸，其中，压力平衡管和放水管连接凝液缸，并且它们将进口管线、出口管线位置错开，进口管线底进、出口管线高出。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的装置，在安装过程中需要将输送管道截断，不适合需连续生产的天然气或煤层气集输管道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种管道积液排放装置及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种管道积液排放装置，包括放水管，

其特征在于，所述装置还包括：设置在输送管道顶壁上，并与所述输送管道内部连通的截断阀，使所述放水管穿过；

与所述截断阀的上端连通的密封件，使所述放水管动密封地穿过；

设置在所述密封件上的限位件，用于固定所述放水管；

所述放水管的排水口处设置有放水阀。

具体地，作为优选，所述装置还包括：设置在所述输送管道顶壁上的弧形补强片；

所述弧形补强片和所述输送管道的顶壁上设置有相对的管孔；

所述截断阀设置在所述弧形补强片上，并且通过所述管孔与所述输送管道内部连通。

具体地，作为优选，所述装置还包括：第一连接短节；

所述第一连接短节的下端与所述弧形补强片连接并导通，上端与所述截断阀的下端连接并导通。

具体地，作为优选，所述装置还包括：第二连接短节；

所述第二连接短节的下端与所述截断阀的上端连接并导通，上端与所述密封件的下端连接并导通。

具体地，作为优选，所述截断阀的上、下两端与法兰片螺栓连接；

两个所述法兰片还分别与所述第一连接短节和所述第二连接短节法兰连接。

具体地，作为优选，所述密封件为盘根盒。

具体地，作为优选，所述限位件包括：具有中心通孔的限位板，所述放水管固定在所述中心通孔内；

与所述限位板的左、右两端垂直连接的连杆；

与所述连杆的下端垂直连接的限位筒；

横向穿过所述限位筒，并与所述密封件的侧壁可拆卸连接的固定件。

具体地，作为优选，所述限位件还包括：螺母；

所述连杆垂直穿过所述限位板，并且所述螺母与所述连杆位于所述限位板上方的杆体螺纹连接；

所述密封件的侧壁上设置有内螺纹孔，所述固定件为螺栓，所述固定件与所述内螺纹孔螺纹连接。

具体地，作为优选，所述放水管包括顺次连接的水平段和竖直段；

所述竖直段穿过所述密封件和所述截断阀后伸入到所述输送管道内部；

所述放水阀设置在所述水平段上的排水口处。

第二方面，提供了利用上述的装置进行管道积液的排放方法，所述方法包括：

打开截断阀，使所述放水管自上而下地依次穿过密封件、所述截断阀以及所述输送管道，直至所述放水管的底部达到所述输送管道的底部；

利用所述限位件对所述放水管进行固定；

打开所述放水管上的放水阀，使所述输送管道内部的积液排出；

待所述积液排放完毕后，关闭所述放水阀。

具体地，作为优选，在下放所述放水管时，在所述放水管的竖直段上涂抹润滑油。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过在输送管道上设置上述的积液排放装置，安装时无须将输送管道截断，通过设置截断阀来实现放水管与输送管道之间的连通和截断；通过设置密封件，以使该积液排放装置密封性良好，适用于对正常带压作业的输送管道进行积液排放。通过设置限位件，以固定伸入到输送管道内的放水管，防止其因管道内部压力缓慢上升而从管道中弹出，不仅能够使放水管的吸水口能够稳定地位于带压作业的输送管道内，还能避免发生气体泄漏的安全事故。综上，本发明实施例提供的积液排放装置适用于对需要连续生产的天然气或煤层气集输管道进行局部积液的排放，并且积液排放过程安全可控，对于提高管线输气效率具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的管道积液排放装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的限位件的半剖图。

附图标记分别表示：

1-放水管，1a-水平段，1b-竖直段，101-放水阀，102-保护罩，103-管塞，

2-截断阀，

3-密封件，301-内螺纹孔，

4-限位件，401-限位板，402-连杆，403-限位筒，404-固定件，405-螺母，

5-弧形补强片，

6-第一连接短节，

7-第二连接短节，

8-法兰片，

X-输送管道。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种管道积液排放装置，如附图1所示，该装置包括放水管1、截断阀2、密封件3、限位件4；

其中，截断阀2设置在输送管道X顶壁上，并与输送管道X内部连通，使放水管1穿过；

密封件3与截断阀2的上端连通的，使放水管1动密封地穿过；

限位件4设置在密封件3上，用于固定放水管1；

并且，放水管1的排水口处设置有放水阀101。

本发明实施例提供的管道积液排放装置，当对管道积液进行排放时，打开截断阀2，使放水管1自上而下地依次穿过密封件3、截断阀2以及输送管道X，直至放水管1的底部达到输送管道X底部，即积液位置处来便于吸出积液。其中，密封件3用于密封其和放水管1之间的环形空间，以防止输送管道X内部的气体泄漏。

待放水管1的下放到输送管道X底部后，利用限位件4对放水管1进行固定，以防止放水管1因输送管道X内部压力缓慢上升而弹出。然后打开放水管1上的放水阀101，使输送管道X内部的积液排出。待积液排放完毕后，关闭放水阀101即可使输送管道X进行正常的输送作业。

由上述可知，本发明实施例通过在输送管道X上设置上述的积液排放装置，安装时无须将输送管道X截断，通过设置截断阀2来实现放水管1与输送管道X之间的连通和截断；通过设置密封件3，以使该积液排放装置密封性良好，适用于对正常带压作业的输送管道X进行积液排放。通过设置限位件4，以固定伸入到输送管道X内的放水管1，防止其因管道内部压力缓慢上升而从管道中弹出，不仅能够使放水管1的吸水口能够稳定地位于带压作业的输送管道X内，还能避免发生气体泄漏的安全事故。综上，本发明实施例提供的积液排放装置适用于对需要连续生产的天然气或煤层气集输管道进行局部积液的排放，并且积液排放过程安全可控，对于提高管线输气效率具有重要的意义。

此外，现有技术在安装相关积液排放装置时，需要对输送管道X进行停产放空，并用惰性气体置换后才能进行安装作业。如此不仅操作复杂，且影响输送管道X的正常输送作业。

而为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的积液排放装置，基于其设置成上述结构，在安装时，只需通过使用带压开孔机与关闭状态下的截断阀2连接，然后，在截断阀2全开状态下，即可对输送管道X进行带压开孔作业，以在输送管道X上形成用于使放水管1通过的管孔。待开孔作业完成后，只需关闭截断阀2，拆除带压开孔机即可进行放水管1的安装。

安装放水管1时，使其上放水阀101关闭，控制放水管1缓慢下入密封件3、截断阀2直至输送管道X即可。可见，本发明实施例提供的装置安转过程简单易操作，且安全性高。

由上述可知，放水管1需要下入输送管道X内部，这就要求在输送管道X上开孔，如此可能会降低输送管道X的强度，为了解决这个问题，如附图1所示，本发明实施例提供的装置还包括：设置在输送管道X的顶壁上的弧形补强片5；

该弧形补强片5和输送管道X顶壁上设置有相对的管孔；

截断阀2设置在弧形补强片5上，并且通过管孔与输送管道X内部连通。

通过使弧形补强片5设置在输送管道X的顶壁上，能够对其开孔位置处进行加强。一般情况下，弧形补强片5设置成1/5-1/3的圆弧即可。弧形补强片5的材质可以选用高强不锈钢，并且，可以通过焊接的方式贴紧在输送管道X的顶壁上。

由于截断阀2的结构是确定的，其上下两端一般设置成法兰盘状，为了使截断阀2与输送管道X之间实现连通，如何方便且稳固地安装截断阀2是十分重要的。基于此，如附图1所示，本发明实施例提供的装置还包括：第一连接短节6；

第一连接短节6的下端与弧形补强片5连接并导通，上端与截断阀2的下端连接并导通。

通过使用第一连接短节6，作为截断阀2与弧形补强片5的联接部件，能够使截断阀2的安装过程更加方便。可以理解的是，第一连接短节6为短管状，其下端可以与弧形补强片5进行焊接，并且与其上的管孔连通。并且，第一连接短节6的上端与截断阀2进行连接，例如焊接、螺纹连接或者法兰连接等。

同样地，便于截断阀2与密封件3之间构成连通，如附图1所示，本发明实施例提供的装置还包括：第二连接短节7；

第二连接短节7的下端与截断阀2的上端连接并导通，上端与密封件3的下端连接并导通。

作为优选，第二连接短节7可以采用丝扣短节，这样，第二连接短节7能够通过丝扣连接的方式分别与截断阀2和密封件3连接，在保证连接稳固的同时，还便于两者的拆装。

基于截断阀2的结构，其上、下两端一般设置成法兰盘结构，为了使其与上述两个短节的连接更加方便且稳固，如附图1所示，本发明实施例中，截断阀2的上、下两端分别与法兰片8螺栓连接；

两个法兰片8还分别与第一连接短节6和第二连接短节7法兰连接。

具体地，截断阀2的上、下两端与法兰片8之间的连接通过螺栓实现，并且，两个法兰片8与第一连接短节6和第二连接短节7可以螺纹连接或者焊接的方式进行连接。考虑到该装置为带压作业，优选采用焊接的方式。

在本发明实施例中，利用密封件3来密封其与放水管1之间的环形间隙，进而防止气体泄漏，保证积液排放过程更加安全可靠。基于盘根盒技术成熟，便于安装以及密封性优良等优点，该密封件3优选为盘根盒。

本领域技术人员可以理解的是，盘根盒内装有密封盘根，利用盘根盒压帽封堵住盘根盒并压紧盘根，应用时，盘根、盘根盒及盘根盒压帽均密封地套装在放水管1上。即，放水管1在通过盘根盒结构的密封件3时，两者之间始终为密封接触。

安装时，可以使盘根盒结构的密封件与第二连接短节7以螺纹连接的方式进行连接。

在本发明实施例中，利用限位件4来使放水管1与输送管道X之间进行相对固定，以防止放水管1受输送管道X内气压的影响而弹出，所以，提供一种稳定性强的限位件4是十分必要的。

作为一种示例，如附图2所示，本发明实施例提供的限位件4包括：具有中心通孔的限位板401，所述放水管1固定在所述中心通孔内；

与限位板401的左、右两端垂直连接的连杆402；

与连杆402的下端垂直连接的限位筒403；

横向穿过限位筒403并与密封件3的侧壁可拆卸连接的固定件404。

该限位件4通过连杆402来使限位板401和限位筒403之间构成连接，而限位板401用于对放水管1进行固定。通过固定件404来使限位筒403和密封件3之间构成连接，进而实现密封件3与限位件4之间的相对固定。

安装时，先使固定件404横向穿过限位筒403并与密封件3进行连接，以实现限位件4的固定。然后，下放水管1使其穿过限位板401上的中心通孔，待放水管1下放至输送管道X内部合适位置处后，使放水管1固定在中心通孔内。其中，该固定方式可以采用焊接，即将放水管1的外壁与中心通孔的外壁焊接在一起。

为了便于限位件4的拆装，如附图2所示，该限位件4还包括：螺母405；

连杆402垂直穿过限位板401，且螺母405与连杆402位于限位板401上方的杆体螺纹连接；

密封件3的侧壁上设置有内螺纹孔301，固定件404为螺栓，固定件404与内螺纹孔301螺纹连接。

通过使螺母405与连杆402位于限位板401上方的杆体螺纹连接，不仅能够保证连杆402与限位板401之间稳固连接，还便于两者之间的拆装。可以理解的是，可以采用单头螺柱来作为连杆402。

通过在密封件3的侧壁上设置有内螺纹孔301，并使螺栓结构的固定件404穿过限位筒403后与内螺纹孔301螺纹连接，不仅能确保限位件4固定在密封件3上，同时还便于两者之间的拆装。并且，固定件404优选采用通丝螺栓。

可以理解的是，限位板401的左右两端分别设置有一个用于使连杆402通过的杆孔，并且，两个杆孔优选与中心通孔的中轴线呈轴对称。

在本发明实施例中，限位板401可以选用方形板状，例如规格可以为300mm×50mm。

在本发明实施例中，使用放水管1来从输送管道X内吸出积液并排出，为了防止排出的积液喷出并使的积液的收集过程更加方便安全，如附图1所示，该放水管1包括顺次连接的水平段1a和竖直段1b；

竖直段1b用于穿过密封件3和截断阀2后伸入到输送管道X内部；

放水阀101设置在水平段1a上的排水口处。

该放水管1优选采用DN15规格的钢管，而放水阀101优选采用DN15-1.6MPa规格的球阀。

作为优选，竖直段1b的下端作为进水口，其优选设置成斜切口，如此不仅能提高进液面积，还能保证进水口不被管道底部沉积的细砂、煤粉等杂质堵塞。

对于水平段1a来说，由于其上设置有放水阀101，为了对放水阀101进行防护，如附图1所示，可以在水平段1a上设置保护罩102，并且放水阀101位于该保护罩102内部。

该保护罩102可以与水平段1a可拆卸连接，或者也可以固定在水平段1a上但是设置成可开合式，以便于操作者在其内对放水阀101进行操作。

举例来说，保护罩102可以设置成方形壳体，并且其中一个侧面上设置有可开合的门，并且在门上设置锁件，以防止第三方人员误操作。

由于水平段1a的端部作为排水口，其一般暴露于外界，为了防止外界杂质堵塞该排水口，如附图1所示，可以在该排水口处设置管塞103，并且，管塞103可与排水口螺纹连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种利用上述的任一种积液排放装置进行管道积液的排放方法，该方法包括：

打开截断阀2，使放水管1自上而下地依次穿过密封件3、截断阀2以及输送管道X，直至放水管1的底部达到输送管道X的内部积液位置处。

利用限位件4对放水管1进行固定。

打开放水管1上的放水阀101，使输送管道X内部的积液排出。

待积液排放完毕后，关闭放水阀101。

基于本发明实施例提供的积液排放装置进行的积液排放方法对管道积液可以进行带压排放，操作简单，能够有效排除管道局部积液，显著提高管线输气效率。

进一步地，在下入放水管1时，在放水管1的竖直段1b上涂抹润滑油，以防止插管过程中与其他金属部件摩擦而产生火花，避免发生可燃气体爆炸事故。该润滑油可以为黄油等油品。

基于本发明实施例提供的积液排放装置，本发明实施例给出了该积液排放装置的一种更具体的安装和应用过程，具体步骤如下：

步骤1)、在输送管道X待排积液位置处的顶壁上焊接未开设管孔的弧形补强片5，然后将第一连接短节6的下端与弧形补强片5焊接，将第一连接短节6的上端焊接法兰片8。该法兰片8与截断阀2的下端通过螺栓连接，然后在截断阀2的上端与另一个法兰片8螺栓连接。

步骤2)、利用带压开孔机与截断阀2上端的法兰片8螺栓连接，然后全开截断阀2，进行带压开孔作业，在弧形补强片5和输送管道X顶壁上开设相对的管孔，以便于后续放水管1的下放。

步骤3)、带压开孔作业完成后，关闭截断阀2，拆除带压开孔机，并使之前与其连接的法兰片8与丝扣短节结构的第二连接短节7的下端丝扣连接。

步骤4)、将第二连接短节7的上端与盘根盒结构的密封件3连接，然后在密封件3上安装限位件4。具体地，使单头螺柱结构的两个连杆402穿过限位板401的两侧，并使用螺母405与连杆402位于限位板401上方的杆体螺纹连接，然后，使用螺栓结构的固定件404横向穿过限位筒403并与密封件3侧壁上的内螺纹孔螺纹连接，以实现限位件4在密封件3上的固定。

步骤5)、将放水管1的竖直段1b上涂抹黄油，然后将该竖直段1b自限位板401上的中心通孔进入密封件3的顶端，自上而下缓慢插入，在插入过程中，通过盘根盒加力杆压紧其内的盘根。然后打开截断阀2，继续将竖直段1b缓缓向下插入，穿过截断阀2直至其下端触及输送管道X的内壁，此时通过盘根盒加力杆再次压紧盘根。

步骤6)将限位板401上的中心通孔与放水管1的竖直段1b焊接在一起，以固定放水管1。

步骤7)、拆除放水管1的水平段1a的排水口处的管塞103，打开放水阀101来排放积液。排液结束后，关闭放水阀101，然后重新在排水口处安装管塞103。

实验证明，利用本发明实施例提供的装置，对输送管道X进行局部积液的排放，能够使输送管道X上游集气站外输压力由1.45MPa降低至0.9MPa，管道下游压力为0.85MPa，管输效率能够由34％提高至92％，可见，大幅度提高了管道输气效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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)

1.一种管道积液排放装置，包括放水管(1)，

其特征在于，所述装置还包括：设置在输送管道(X)顶壁上，并与所述输送管道(X)内部连通的截断阀(2)，使所述放水管(1)穿过；

与所述截断阀(2)的上端连通的密封件(3)，使所述放水管(1)动密封地穿过；

设置在所述密封件(3)上的限位件(4)，用于固定所述放水管(1)；

所述放水管(1)的排水口处设置有放水阀(101)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述输送管道(X)顶壁上的弧形补强片(5)；

所述弧形补强片(5)和所述输送管道(X)的顶壁上设置有相对的管孔；

所述截断阀(2)设置在所述弧形补强片(5)上，并且通过所述管孔与所述输送管道(X)内部连通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一连接短节(6)；

所述第一连接短节(6)的下端与所述弧形补强片(5)连接并导通，上端与所述截断阀(2)的下端连接并导通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二连接短节(7)；

所述第二连接短节(7)的下端与所述截断阀(2)的上端连接并导通，上端与所述密封件(3)的下端连接并导通。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述截断阀(2)的上、下两端与法兰片(8)螺栓连接；

两个所述法兰片(8)还分别与所述第一连接短节(6)和所述第二连接短节(7)法兰连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封件(3)为盘根盒。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述限位件(4)包括：具有中心通孔的限位板(401)，所述放水管(1)固定在所述中心通孔内；

与所述限位板(401)的左、右两端垂直连接的连杆(402)；

与所述连杆(402)的下端垂直连接的限位筒(403)；

横向穿过所述限位筒(403)，并与所述密封件(3)的侧壁可拆卸连接的固定件(404)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述限位件(4)还包括：螺母(405)；

所述连杆(402)垂直穿过所述限位板(401)，并且所述螺母(405)与所述连杆(402)位于所述限位板(401)上方的杆体螺纹连接；

所述密封件(3)的侧壁上设置有内螺纹孔(301)，所述固定件(404)为螺栓，所述固定件(404)与所述内螺纹孔(301)螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放水管(1)包括顺次连接的水平段(1a)和竖直段(1b)；

所述竖直段(1b)穿过所述密封件(3)和所述截断阀(2)后伸入到所述输送管道(X)内部；

所述放水阀(101)设置在所述水平段(1a)上的排水口处。

10.利用权利要求1-9任一项所述的装置进行管道积液的排放方法，其特征在于，所述方法包括：

打开截断阀(2)，使所述放水管(1)自上而下地依次穿过密封件(3)、所述截断阀(2)以及所述输送管道(X)，直至所述放水管(1)的底部达到所述输送管道(X)的底部；

利用所述限位件(4)对所述放水管(1)进行固定；

打开所述放水管(1)上的放水阀(101)，使所述输送管道(X)内部的积液排出；

待所述积液排放完毕后，关闭所述放水阀(101)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在下放所述放水管(1)时，在所述放水管(1)的竖直段(1b)上涂抹润滑油。