CN111022823B - 一种油气管道快速维护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气管道快速维护装置，包括用于密封夹持于油气管道外壁上的环状夹具，环状夹具内侧面与油气通道的外侧面形成密封腔，环状夹具上连接有泄压通道，泄压通道连通应急储存机构；还包括自动泄压组件，自动泄压组件包括泄漏监控传感器、自动控制阀门以及控制器，泄漏监控传感器用于检测环状夹具与油气管道的连接处是否出现泄漏；自动控制阀门设置于泄压通道上；控制器根据泄漏监控传感器的检测数据控制自动控制阀门的启闭幅度。本发明提供的油气管道快速维护装置，自动泄压组件自动开启以将密封腔内的油气通过泄压通道输送到应急储存机构中储存起来，如此降低密封腔内的压力，降低出现新泄漏点的概率。

Description

一种油气管道快速维护装置
技术领域
本发明涉及油气输送技术，具体涉及一种油气管道快速维护装置。
背景技术
航运和管道输送是油气输送的两种主要输送方式，其中在陆地上主要是管道输送，如新疆到内地的油气输送管道，俄罗斯到东北的油气输送管道等等，均是我国重要的能源动脉。
公知的，部分油气管道建设于世纪之交，由于当时的材料技术、服役年限较长以及油气的腐蚀，导致目前油气管道时常出现泄漏现象，现有技术中管道泄漏时的维修方式有两种：停输维修和不停输维修，显然的，不停输维修带来的损失更小，目前主流的不停输维修方法为设置一个夹具，夹具密封夹持于管道上，泄漏点位于密封区域内，如此实现夹具与管道之间的整体密封，在泄漏点仍旧存在的情况下防止油气进一步泄漏到环境中。如授权公告号为CN101776194B，发明名称为《油气管道抢修夹具及其使用方法》的发明专利，其提供的就是这样的管道维修方法。
现有技术的不足之处在于，不停输维修时夹具和油气管道的外壁之间形成了新的密封腔，密封腔内的压力与油气管道内部的压力一致，如此在夹具与油气管道的连接处容易出现新的泄漏点，现有技术无法有效的应对这一点。
发明内容
本发明的目的是提供一种油气管道快速维护装置，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种油气管道快速维护装置，包括用于密封夹持于油气管道外壁上的环状夹具，所述环状夹具内侧面与油气通道的外侧面形成密封腔，所述环状夹具上连接有泄压通道，所述泄压通道连通应急储存机构；
还包括自动泄压组件，所述自动泄压组件包括：
泄漏监控传感器，其用于检测所述环状夹具与所述油气管道的连接处是否出现泄漏；
自动控制阀门，其设置于所述泄压通道上；
控制器，其根据所述泄漏监控传感器的检测数据控制所述自动控制阀门的启闭幅度。
上述的油气管道快速维护装置，所述环状夹具包括两个半圆形夹板，两个所述半圆形夹板的一端转动连接，另一端通过螺栓和螺母相连接。
上述的油气管道快速维护装置，所述泄漏监控传感器为压力传感器，所述压力传感器位于所述密封腔中。
上述的油气管道快速维护装置，所述泄漏监控传感器为油气浓度检测传感器，所述油气浓度检测传感器设置于所述环状夹具的外壁上。
上述的油气管道快速维护装置，所述应急储存机构为油罐。
上述的油气管道快速维护装置，所述应急储存机构为折叠袋。
上述的油气管道快速维护装置，所述折叠袋有多个，各所述折叠袋上至少设置有两个连通口，两所述折叠袋通过连接管道连通两所述连通口。
上述的油气管道快速维护装置，所述环状夹具上设置有加厚部，所述泄压通道设置于所述加厚部上。
上述的油气管道快速维护装置，当所述油气管道为输气管道时，所述应急储存机构替换为排空机构或者燃烧器。
在上述技术方案中，本发明提供的油气管道快速维护装置，当环状夹具与油气管道之间出现新的泄漏点或者相应的可检测迹象时，自动泄压组件自动开启以将密封腔内的油气通过泄压通道输送到应急储存机构中储存起来，如此降低密封腔内的压力，降低出现新泄漏点的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例提供的油气管道快速维护装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施例提供的油气管道快速维护装置的剖视图；
图3为本发明另一种实施例提供的油气管道快速维护装置的剖视图；
图4为图3中I处局部放大图；
图5为本发明再一种实施例提供的油气管道快速维护装置的剖视图；
图6为图5中Ⅱ处局部放大图；
图7为本发明一种实施例提供的应急储存机构的结构示意图；
图8为本发明另一种实施例提供的应急储存机构的结构示意图。
附图标记说明：
1、环状夹具；1.1、动密封机构；1.2、螺栓；2、泄压通道；3、应急储存机构；3.1、连通口；4、泄压管；5、自动控制阀门；6、泄漏口；7、泄漏口稳定机构；7.1、贴合挤压部；7.2、支架；7.3、连通孔；7.4、驱动杆；7.41、螺接部；7.5、操作手柄；7.6、密封垫；8、油气管道；9、泄漏监控传感器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-8所示，本发明实施例提供的一种油气管道8快速维护装置，包括用于密封夹持于油气管道8外壁上的环状夹具1，所述环状夹具1内侧面与油气通道的外侧面形成密封腔，所述环状夹具1上连接有泄压通道2，所述泄压通道2连通应急储存机构3；还包括自动泄压组件，所述自动泄压组件包括泄漏监控传感器9、自动控制阀门5以及控制器，泄漏监控传感器9用于检测所述环状夹具1与所述油气管道8的连接处是否出现泄漏；自动控制阀门5设置于所述泄压通道2上；控制器根据所述泄漏监控传感器9的检测数据控制所述自动控制阀门5的启闭幅度。
具体的，本发明提供的油气管道8快速维护装置用于在油气管道8泄漏时进行应急处理，较为优选的，应急处理后需要对泄漏部分的油气管道8进行更换。快速维护装置包括环状夹具1、泄压通道2、自动泄压组件以及油气应急储存机构3，其中，环状夹具1可以参考现有技术，现有技术中的管道泄漏处理设备一般均包括环状夹具1，环状夹具1用于夹持住管道上的泄漏部位，环状夹具1的内壁与油气管道8的外壁之间形成密封腔(又称第一密封腔)，油气管道8的泄漏口6位于密封腔中，由于环状夹具1与油气管道8之间实现了密封，如此在泄漏口6存在的情况下防止了油气管道8内油气的外泄，较为优选的，环状夹具1包括两个半圆形夹板，两个所述半圆形夹板的一端转动连接，另一端通过螺栓1.2和螺母相连接。半圆形夹板的内壁设置密封部如密封垫7.6，通过螺栓1.2和螺母的挤压使得密度垫紧密的挤压贴合于油气管道8的外壁上，实现半圆形夹板与油品管道外壁之间的密封。
本实施例中，环状夹具1的创新点之一在于其上连接一个泄压通道2，泄压通道2可以是连接于环状夹具1上的一个连接管道，连接管道可以与环状夹具1为一体式结构。泄压通道2中或者泄压通道2与环状夹具1的连通处设置有自动控制阀门5，自动控制阀门5为自动泄压组件的其中之一，自动泄压组件包括泄漏监控传感器9、自动控制阀门5以及控制器，泄漏监控传感器9用于监控环状夹具1对油品管道进行夹持密封处理后是否出现新的泄漏点使得油气从密封腔内泄漏出来，其可以是现有技术中各类可以监测油气泄漏情况的传感装置，较为优选的，如泄漏监控传感器9为压力传感器，压力传感器位于所述密封腔中，一般而言，压力非常规下降意味着新的泄漏点的出现，又或者泄漏监控传感器9为油气浓度检测传感器，所述油气浓度检测传感器设置于所述环状夹具1的外壁上，当出现新的泄漏点时，环状夹具1的外侧油气浓度肯定会显著的上升，又或者为摄像头，通过对摄像头拍摄的图像进行分析可以得出是否出现泄漏点，显然的，现有技术中的其它泄露监控传感装置均可适用，控制器用于控制自动控制阀门5的开启和关闭，进一步的可以根据泄漏的情况控制开启幅度的大小。本实施例中，当控制器通过泄漏监控传感器9监测到出现新的泄漏点时，控制自动控制阀门5打开，将密封腔的油气通过泄压通道2外排，如此降低密封腔内的油气压力，减缓乃至消除油气的泄露。
本实施例中，泄压通道2的另一端连接应急储存机构3，应急储存机构3为可以储存油气的机构，如油罐，较为优选的，油气管道8应急维护车携带该应急储存机构3，当泄压通道2通过自动泄压组件开启时，其泄漏出来的油气进入应急储存机构3予以存储，而不是直接外排导致污染。
本实施例中，在理论上泄压通道2、密封腔以及油气管道8内的压力是一致的，但是由于油气管道8内的空间较大，而一般泄漏口6的尺寸较小，部分甚至为毫米级别，如此若源源不断的将密封腔内的泄漏油气排走，其内部压力将会小于密封腔的压力，若泄漏口6极小，密封腔内的压力将远小于油气管道8内的压力。
本发明实施例提供的油气管道8快速维护装置，当环状夹具1与油气管道8之间出现新的泄漏点或者相应的可检测迹象时，自动泄压组件自动开启以将密封腔内的油气通过泄压通道2输送到应急储存机构3中储存起来，如此降低密封腔内的压力，降低出现新泄漏点的概率。
本发明提供的另一个实施例中，如图7所示，所述应急储存机构3为折叠袋，折叠袋占据的空间较小，便于油气管道8维修车的携带，进一步的，如图8所示，所述折叠袋有多个，各所述折叠袋上至少设置有两个连通口3.1，两所述折叠袋通过连接管道连通两所述连通口3.1，如此可以根据实际需求，多个折叠袋可以依次相连，维修车可以大量携带，且可在地面上大范围铺开，根据实际需求一个个相连，可以容纳大量的泄露油品，相比油罐优势明显。
本发明提供的各实施例中，若油气管道8输送的为油品，应急储存机构3可以为一个储存装置，而当所述油气管道8为输气管道时，也即输送的为天然气或者其它气体时，所述应急储存机构3替换为排空机构或者燃烧器，排空机构可以是一个朝向天空的高速喷射机构，如风机或者真空泵，其将气体喷射到空气中，防止其集聚引起爆炸，此时可选的，其排气管道可以固定在一个摆动机构上，如排气管道为软管，固定在一个齿轮机构、凸轮机构或者连杆机构形成的摆动机构上，通过一个驱动电机驱动软管的排气口持续的摆动，如此排气时可以防止气体排向一个方向，降低集聚的概率。更优选的，应急储存机构3可以替换为燃烧器，燃烧器直接将排出的天然气燃烧，降低泄露带来的负面影响。
本发明提供的再一个实施例中，优选的，环状夹具1上连通泄压通道2的部分设置一个加厚部，加厚部提升强度便于连接泄压通道2，且便于布置自动控制阀门5。
本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图3-6所示，还包括泄漏口稳定机构7，泄漏口稳定机构7用于稳定泄漏口6，延缓甚至防止其变大，泄露口处由于应力变弱，容易在泄露油气的冲刷和挤压下尺寸变大，尤其是裂纹状的泄漏口6，裂纹容易进一步延伸，泄漏口稳定机构7用于阻止该种情况。结构上，泄漏口稳定机构7包括依次相连的贴合挤压部部7.1、支架7.2、驱动杆7.4以及操作手柄7.5，其中驱动杆7.4通过动密封结构如机械密封机构活动连接于所述环状夹具1上，其一端连接操作手柄7.5位于环状夹具1的外侧，另一端连接支架7.2位于环状夹具1的内侧，即位于密封腔中，操作手柄7.5控制泄漏口稳定机构7整体往复运动，如驱动杆7.4螺接于环状夹具1上，驱动杆7.4的端部旋转连接于连接支架7.2上，如此操作手柄7.5控制驱动杆7.4在环状夹具1上的转动，使得驱动杆7.4可以往复运动，驱动杆7.4的往复运动带动支架7.2和贴合挤压部部7.1的往复运动，最终，贴合挤压部部7.1贴合到泄漏口6边缘的位置，贴合挤压部部7.1紧密的挤压于管道外壁上泄漏口6边缘的位置，为其提供一个径向的挤压力，如此延缓甚至防止泄漏口6由于性能变弱导致的变大。本实施例，贴合挤压部部7.1可以设置的尺寸较大，如此应对不同大小和外形的泄漏口6，在环状夹具1安装时将泄漏口稳定机构7对准泄漏口6，在环状夹具1安装完成后控制操作手柄7.5，使得贴合挤压部部7.1紧紧的贴合到管道的外壁上。
优选的，驱动杆7.4上与环状夹具1接触的有两部分，其中位于内侧的部分为密封段，其通过动密封机构1.1连接于环状夹具1上，而位于外侧的部分为螺纹端即螺接部7.41，其螺接于环状夹具11上，如此设置的优点在于，密封段较为光滑，更加容易完成高压情况下的密封，而螺接部7.41实现驱动，较为方便，实现驱动和密封的统一。
再进一步的，如图3-4所示，贴合挤压部部7.17.1的挤压部分为密封结构如密封垫7.6，贴合挤压部部7.1、支架7.2与管道的外壁围成一个第二密封腔，如贴合挤压部部7.1为筒状结构，支架7.2为筒状结构端部的端板，筒状结构的开口罩在泄漏口6上，即在环状夹具1与管道外壁的第一密封腔的内部再围出一个第二密封腔，同时，在第一密封腔内位于第二密封腔的内侧和外侧各设置一个压力传感器(泄漏监控传感器9)，如此设置的优点在于，一方面泄漏口稳定机构7实现了对泄漏口6的稳定，另一方面若泄漏口稳定机构7内也即第二密封腔内的油品外泄到第一密封腔中，说明贴合挤压部部7.1与油气管道8的外壁之间出现了泄漏，此时较大概率的内部压力较大或者泄露情况变严重了，相当于预置了一个内部泄露检测机构，可以根据两个压力传感器的压力差判断泄露情况，进一步的，当判断第二密封腔内出现泄露时，可以开启自动控制阀门5，或者小幅度的开启自动控制阀门5，部分的降低第一密封腔内的压力，防止环状夹具1与油气管道8之间出现新的泄漏点，做到提前预防。
进一步的，如图5-6所示，也可以在贴合挤压部部7.1或支架7.2上设置连通孔7.3，连通孔7.3通过泄压管4连接自动控制阀门5，也即第二密封腔直接连通自动控制阀门5，如此可以根据第二密封腔内的压力传感器的数据控制自动控制阀门5的开启，此时，可以在第二密封腔出现泄露时就打开自动控制阀门5，可以大幅度的防止甚至消除第一密封腔出现泄露情况，此时第二密封腔相当于一个试验腔，在其出现泄露时泄压，可以防止第一密封腔出现泄露。较为可选的，可以在第一密封腔上设置一个泄压孔，在环状夹具1安装结束后若两个压力传感器数据一致通过泄压孔卸掉部分油气，保证第二密封腔内高压，第一密封腔内其余部分低压，两个压力传感器的检测的压力数值存在差异。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种油气管道快速维护装置，包括用于密封夹持于油气管道外壁上的环状夹具，所述环状夹具内侧面与油气管道的外侧面形成第一密封腔，其特征在于，所述环状夹具上连接有泄压通道，所述泄压通道连通应急储存机构；
还包括自动泄压组件，所述自动泄压组件包括：
泄漏监控传感器，其用于检测所述环状夹具与所述油气管道的连接处是否出现泄漏；所述泄漏监控传感器为压力传感器，所述压力传感器位于所述第一密封腔中；
自动控制阀门，其设置于所述泄压通道上；
控制器，其根据所述泄漏监控传感器的检测数据控制所述自动控制阀门的启闭幅度；
还包括泄漏口稳定机构，泄漏口稳定机构包括依次相连的贴合挤压部、支架、驱动杆以及操作手柄，其中驱动杆通过动密封结构活动连接于所述环状夹具上，驱动杆的一端连接操作手柄且位于环状夹具的外侧，驱动杆的另一端连接支架且位于第一密封腔中，驱动杆螺接于环状夹具上，驱动杆的端部旋转连接于支架上，如此操作手柄控制驱动杆在环状夹具上转动，使得驱动杆可以往复运动，驱动杆的往复运动带动支架和贴合挤压部的往复运动，贴合挤压部贴合到泄漏口边缘的位置；
贴合挤压部的挤压部分为密封结构，贴合挤压部、支架与管道的外壁围成一个第二密封腔，在环状夹具与管道外壁的第一密封腔的内部再围出一个第二密封腔，同时，在第一密封腔内位于第二密封腔的内侧和外侧各设置一个压力传感器。
2.根据权利要求1所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，所述环状夹具包括两个半圆形夹板，两个所述半圆形夹板的一端转动连接，另一端通过螺栓和螺母相连接。
3.根据权利要求1所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，所述应急储存机构为油罐。
4.根据权利要求1所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，所述应急储存机构为折叠袋。
5.根据权利要求4所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，所述折叠袋有多个，各所述折叠袋上至少设置有两个连通口，两所述折叠袋通过连接管道连通两所述连通口。
6.根据权利要求1所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，所述环状夹具上设置有加厚部，所述泄压通道设置于所述加厚部上。
7.根据权利要求1所述的油气管道快速维护装置，其特征在于，当所述油气管道为输气管道时，所述应急储存机构替换为排空机构或者燃烧器。
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