CN111963816A - 一种输油管道带压堵漏方法及其堵漏工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输油管道带压堵漏方法及堵漏工具，属于输油管道快速抢修技术领域，解决现现场作业时常常无法快速实施堵漏的问题。方法包括工具预制和堵漏作业，预制部件为多套，每套部件包括卡瓦、橡胶板、钢卡、钢带、六角头螺柱和厚壁管，成套放置备用；根据管道的公称直径和公称压力，选取与之相匹配的带压堵漏工具，携带到现场作业，现场堵漏，堵漏工具包括：六角头螺柱、钢带、卡瓦、橡胶板、钢带卡、堵漏贴片；将橡胶板圆孔、厚壁管中心对准泄漏点，将橡胶板、卡瓦覆盖在管道上，将另两块卡瓦和橡胶板沿管道周向均布，采用钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板固定，上紧六角头螺柱，通过六角头螺柱压紧密封垫，完成堵漏。

Description

一种输油管道带压堵漏方法及其堵漏工具

技术领域

本发明属于输油管道快速抢修技术领域，具体为一种管道泄漏带压堵漏工具,适用于原油及成品油管道堵漏现场作业。

背景技术

我国对油品供给要求随着经济的发展越来越高，为满足工业和生活对油品的需求，构建安全的管道运输系统，已成为油气田工程的重要保证。由于管道在使用过程中受环境因素、外力、腐蚀、自身缺陷和设计使用年限的影响，经常发生局部泄漏，严重的可能导致重大安全生产事故。影响能源的持续供应的同时也对管道途径地构成安全隐患。

由于输油管道压力较高、管径较大加之现场环境复杂，一旦出现泄漏一般要求快速堵漏，否则将造成一定的环境污染和经济损失。常规的堵漏方式有木楔堵漏、常规管卡堵漏、补焊法和注剂法等，但上述方法存在适应性差、操作复杂和对施工条件要求高等问题，现场作业时常常无法快速实施堵漏。为此，本发明专利提供一种输油管道带压堵漏工具用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输油管道带压堵漏方法及堵漏工具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，该方法包括工具预制和堵漏作业两个内容：

工具预制：预制部件为多套，每套部件包括卡瓦、橡胶板、钢卡、钢带、六角头螺柱和厚壁管；每套部件中，根据管道的公称直径切割钢板和橡胶板，将钢板压制为圆弧形卡瓦，卡瓦和橡胶板均制备三块；由管道的公称直径和公称压力计算得出所需钢带截面尺寸，并确定钢卡；六角头螺柱和厚壁管各预制一件，厚壁管内表面加工有内螺纹，与六角头螺柱1螺纹匹配，根据厚壁管的外径在其中一片卡瓦中心处开圆孔，并在开孔处加工焊接坡口，完成卡瓦与厚壁管的焊接；成套放置备用；

堵漏作业：选择部件：根据管道的公称直径和公称压力，选取与之相匹配的带压堵漏工具，携带到现场作业；现场堵漏：橡胶板上圆孔处割下形成密封垫；将橡胶板圆孔、厚壁管中心对准泄漏点，将橡胶板、卡瓦覆盖在管道上，将另两块卡瓦和橡胶板沿管道周向均布，采用钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板固定，上紧六角头螺柱，通过六角头螺柱压紧密封垫，完成堵漏。

进一步，所述的六角头螺柱，密封垫上施加的外力为管道内的介质压力的1.1-1.2倍。

进一步，所述的卡瓦和厚壁管的焊接，焊接结构为全截面焊透，厚壁管并非完全插入，即厚壁管底部到卡瓦内壁应留有一定距离。

进一步，进行现场堵漏的具体步骤为：

步骤四，将橡胶板割下来的材料加工成密封垫，加工的密封垫周向光滑、保持圆度，且直径小于六角头螺柱；

步骤五，将焊有厚壁管的卡瓦对准管道的泄漏点，将其余的两块卡瓦沿管道周向均布置，采用钢带和钢带卡对卡瓦进行预紧固，使卡瓦的位置基本固定；

步骤六，将密封垫和堵漏贴片依次放入厚壁管内，通过上紧六角头螺柱将密封垫和堵漏贴片压紧，使密封垫紧贴泄漏点，封堵泄漏点。

一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，包括：六角头螺柱、钢带、卡瓦、橡胶板、钢带卡、堵漏贴片、密封垫；卡瓦分别是三片材料及规格尺寸均相同的钢板，由钢板压为圆型弧板，单片卡瓦压弧后的包角不小于20度；橡胶板为长度和宽度尺寸大于卡瓦的三片等厚橡胶板；钢带共两条，为不锈钢或镀铬钢带；六角头螺柱和厚壁管各一个，厚壁管内表面加工有内螺纹，与六角头螺柱相装配，六角头螺柱1的长度大于厚壁管的高度；卡瓦和厚壁管的焊接，焊接结构为全截面焊透，厚壁管并非完全插入，即厚壁管底部到卡瓦内壁应留有一定距离；堵漏贴片为圆形钢板，直径小于六角头螺柱；密封垫为圆形，为橡胶板上圆孔处割下的材料，直径小于六角头螺柱；卡瓦覆盖在管道上，厚壁管中心对准泄漏点，将另两块卡瓦和该卡瓦沿管道周向均布，橡胶板沿管道周向均布位于卡瓦底部，钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板圆周固定，六角头螺柱压于密封垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)该带压堵漏工具可根据管道直径和压力的不同进行调节，适用与大多数输油管道。2)根据管道的公称直径预制卡瓦和橡胶板，根据管道公称压力和公称直径预制钢带，预制好的个原件可应用于管道的所有直管段，为快速堵漏提供了保障。3)所采用的密封垫具有自紧作用，在六角头螺柱的预紧力作用下被压缩，回弹后在管道泄漏点处形成压力，密封垫压力大于管道内介质压力，堵漏密封效果好。4)该堵漏工具现场作业时对施工的条件和空间要求不高，对作业人员要求较低，方便携带、成本低且能够实现快速堵漏。

附图说明

图1为本发明的一种输油管道带压堵漏工具的主视剖视示意图；

图2为本发明的一种输油管道带压堵漏工具使用时的俯视示意图；

图3为本发明的一种输油管道带压堵漏工具局部示意图。

图中：1、六角头螺柱；2、厚壁管；3、钢带；4、卡瓦；5、橡胶板；6、管道；7、钢带卡；8、堵漏贴片；9、密封垫。

具体实施方式

结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

本发明的一种输油管道带压堵漏方法，主要包括工具预制和现场堵漏作业两个内容：

预制：根据管道的公称直径切割钢板和橡胶板，卡瓦和橡胶板均制备三块，将钢板压制为圆弧形卡瓦。由管道的公称直径和公称压力计算得出所需钢带截面尺寸，并确定钢卡。六角头螺柱和厚壁管各预制一件，根据厚壁管的外径在其中一片卡瓦中心处开圆孔，并在开孔处加工焊接坡口，完成卡瓦与厚壁管的焊接。上述工序完成后，将各部件成套放置备用。使用时，根据管道的公称直径和公称压力，选取与之相匹配的带压堵漏工具，携带到现场作业。

现场堵漏作业：将厚壁管中心对准泄漏点，将卡瓦覆盖在管道上，将另两块卡瓦和橡胶板沿管道周向均布，采用钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板固定，上紧六角头螺柱，通过六角头螺柱压紧密封垫，完成堵漏。

所述的卡瓦，压弧后的单片卡瓦包角不小得于20度，压弧后的卡瓦圆弧板应与管道外表面紧密贴合，不得存在翘曲，卡瓦厚度不得小于10mm，卡瓦长度不得小于150mm。

所述的橡胶板，材质多选取丁晴橡胶，厚度不得小于14mm，尺寸稍大于卡瓦，长、方向尺寸较卡瓦大10-20m。

所述的钢带，钢带的受力可简化为平面应力状态，钢带所承受的主要应力为环向(周向)拉应力，根据静力平衡方程，可计算得到钢带所受的力，进而根据钢带的许用应力计算得出钢带的截面尺寸。

所述的厚壁管，材质为碳钢，其内、外直径根据与之相装配的六角头螺柱确定，壁厚不得小于10mm，厚壁管内所加工内螺纹要满足六角头螺柱的装配要求。

所述的六角头螺柱，材质为碳钢，规格不得小于M16，且要求螺柱较厚壁管长，较厚壁管长至少于20mm。

所述的卡瓦和厚壁管的焊接，焊接结构为全截面焊透，且要求厚壁管并非完全插入，厚壁管底部到卡瓦内壁应留有一定距离。

所述的六角头螺柱，密封垫上施加的外力要稍大于管道内的介质压力，可取管道压力的1.1-1.2倍,由密封压力反算得出六角头螺柱所需预紧力。上紧六角头螺柱时应采用扭矩扳手，按额定预紧力施加，上紧螺栓时切不可野蛮作业。

本发明的一种输油管道带压堵漏工具，如图1和图3所示，包括：六角头螺柱1、厚壁管2、钢带3、卡瓦4、橡胶板5、管道6、钢带卡7、堵漏贴片8、密封垫9。卡瓦4分别是三片材料及规格尺寸均相同的钢板，卡瓦4根据管道公称直径压制为圆型弧板；橡胶板5为三片尺寸稍大于卡瓦4的等厚橡胶板；卡瓦4和橡胶板5根据管道的公称直径预制成不同的规格，使用时按管道公称直径直接选取，一般单片卡瓦压弧后的包角不小于20度；钢带3共两条，应选用不锈钢或镀铬钢带，钢带的尺寸与管道的公称压力相匹配。由管道的公称直径和公称压力可以计算得出钢带3的周向拉伸应力，再由钢带3材料许用应力得到钢带的最小截面积，使用时按管道公称直径和压力直接选取；六角头螺柱1和厚壁管2各一个，厚壁管2内表面加工有内螺纹，与六角头螺柱1相装配，六角头螺柱1的长度应大于厚壁管2的高度；钢带卡7为钢带的上紧装置，根据管道公称压力选取。堵漏贴片8为圆形钢板，直径略小于六角头螺柱1；密封垫9为圆形，为橡胶板5上割下的材料。

工作原理：将通过钢带卡7完成对钢带3进行紧固，完成对卡瓦4和橡胶板5的捆扎，使卡瓦4和橡胶板5紧紧贴合在管道6表面。通过上紧六角头螺柱1施加大于管道内介质压力的预紧力，预紧力通过放置在六角头螺柱1底面的堵漏贴片8和密封垫9传递到管道泄漏点处，密封垫9在预紧力的作用下与管道贴合并回弹，在管道泄漏点处起到密封作用。

一种输油管道带压堵漏工具的使用方法：

步骤一，根据管道的公称直径选取卡瓦4和橡胶板5；

步骤二，根据管道的公称压力选取钢带3和钢带卡7；

步骤三，选取其中一片卡瓦4，根据厚壁管2的外径在卡瓦4上开圆孔，将厚壁管2插入到卡瓦4中完成焊接；

步骤四，将橡胶板5割下来的材料加工成密封垫9，要求加工后的密封垫9周向光滑、保持圆度，且直径略小于六角头螺柱1；

步骤五，将焊有厚壁管2的卡瓦4对准管道6的泄漏点，将其余的两块卡瓦4沿管道6周向均布置，采用钢带3和钢带卡7对卡瓦4进行预紧固，使卡瓦4的位置基本固定；

步骤六，将密封垫9和堵漏贴片8依次放入厚壁管2内，通过上紧六角头螺柱1将密封垫9和堵漏贴片8压紧，使密封垫9紧贴泄漏点，封堵泄漏点；

步骤七，采用钢带3和钢带卡7对卡瓦4进行二次紧固，使卡瓦4的位置完全固定。

尽管参照前述实施例对本发明专利进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替、改换进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，该方法包括工具预制和堵漏作业两个内容：

工具预制：预制部件为多套，每套部件包括卡瓦、橡胶板、钢卡、钢带、六角头螺柱和厚壁管；

每套部件中，根据管道的公称直径切割钢板和橡胶板，将钢板压制为圆弧形卡瓦，卡瓦和橡胶板均制备三块；由管道的公称直径和公称压力计算得出所需钢带截面尺寸，并确定钢卡；六角头螺柱和厚壁管各预制一件，厚壁管内表面加工有内螺纹，与六角头螺柱螺纹匹配，根据厚壁管的外径在其中一片卡瓦中心处开圆孔，并在开孔处加工焊接坡口，完成卡瓦与厚壁管的焊接；成套放置备用；

堵漏作业：

选择部件：根据管道的公称直径和公称压力，选取与之相匹配的带压堵漏工具，携带到现场作业；

现场堵漏：橡胶板上圆孔处割下形成密封垫；将橡胶板圆孔、厚壁管中心对准泄漏点，将橡胶板、卡瓦覆盖在管道上，将另两块卡瓦和橡胶板沿管道周向均布，采用钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板固定，上紧六角头螺柱，通过六角头螺柱压紧密封垫，完成堵漏。

2.根据权利要求1所述的一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，所述的六角头螺柱，密封垫上施加的外力为管道内的介质压力的1.1-1.2倍。

3.根据权利要求1所述的一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，所述的卡瓦和厚壁管的焊接，焊接结构为全截面焊透，厚壁管并非完全插入，即厚壁管底部到卡瓦内壁应留有一定距离。

4.根据权利要求1所述的一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，进行现场堵漏的具体步骤为：

步骤四，将橡胶板割下来的材料加工成密封垫，加工的密封垫周向光滑、保持圆度，且直径小于六角头螺柱；

步骤五，将焊有厚壁管的卡瓦对准管道的泄漏点，将其余的两块卡瓦沿管道周向均布置，采用钢带和钢带卡对卡瓦进行预紧固，使卡瓦的位置基本固定；

步骤六，将密封垫和堵漏贴片依次放入厚壁管内，通过上紧六角头螺柱将密封垫和堵漏贴片压紧，使密封垫紧贴泄漏点，封堵泄漏点。

5.根据权利要求1所述的一种输油管道带压堵漏方法，其特征在于，所述的橡胶板，材质选取丁晴橡胶，厚度不小于14mm，尺寸大于卡瓦，长方向尺寸较卡瓦大10-20m。

6.一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，包括：六角头螺柱(1、厚壁管(2)、钢带(3)、卡瓦(4)、橡胶板(5)、钢带卡(7)、堵漏贴片(8)、密封垫(9)；

卡瓦分别是三片材料及规格尺寸均相同的钢板，由钢板压为圆型弧板，单片卡瓦压弧后的包角不小于20度；橡胶板(5)为长度和宽度尺寸大于卡瓦(4)的三片等厚橡胶板；钢带(3)共两条，为不锈钢或镀铬钢带；六角头螺柱(1)和厚壁管(2)各一个，厚壁管(2)内表面加工有内螺纹，与六角头螺柱(1)相装配，六角头螺柱1的长度大于厚壁管(2)的高度；卡瓦和厚壁管的焊接，焊接结构为全截面焊透，厚壁管并非完全插入，即厚壁管底部到卡瓦内壁应留有一定距离；堵漏贴片(8)为圆形钢板，直径小于六角头螺柱(1)；密封垫(9)为圆形，为橡胶板(5)上圆孔处割下的材料，直径小于六角头螺柱(1)；

卡瓦覆盖在管道上，厚壁管中心对准泄漏点，将另两块卡瓦和该卡瓦沿管道周向均布，橡胶板沿管道周向均布位于卡瓦底部，钢带和钢卡对卡瓦和橡胶板圆周固定，六角头螺柱压于密封垫。

7.根据权利要求6所述的一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，所述的橡胶板，材质选取丁晴橡胶，厚度不小于14mm，尺寸大于卡瓦，长方向尺寸较卡瓦大10-20m。

8.根据权利要求6所述的一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，所述的厚壁管，材质为碳钢，壁厚不小于10mm。

9.根据权利要求6所述的一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，所述的六角头螺柱，材质为碳钢，规格不小于M16，螺柱较厚壁管长至少于20mm。

10.根据权利要求6所述的一种输油管道带压堵漏工具，其特征在于，所述的卡瓦，卡瓦厚度不小于10mm，卡瓦长度不小于150mm。

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