CN113399915B - 野外输油异型管段的免动火更换工装及场外预制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种野外输油异型管段的免动火更换工装及场外预制方法，两焊接平台包括U型底板，U型底板的底部设有支脚，U型底板上连接有向上竖起且相互平行的固定立杆和可调立杆，两立杆上分别安装有三维度锁紧夹头，三维度锁紧夹头上夹持有横向支杆，横向支杆的自由端分别固定有可以锁定的万向联接头，两万向联接头上分别固定有法兰夹具和端头管道夹具；两U型底板的开口相向且通过平台连接杆相互连接。两U型底板固定连接后，安装固定立杆并通过夹具抓住法兰，然后安装可调立杆并通过夹具抓住管端，再通过夹具抓住中间管道，固定后得到现场走向，移至安全室配管预制。本发明可以准确现场待换管段的走向及尺寸，便于离开危险现场进行预制。

Description

野外输油异型管段的免动火更换工装及场外预制方法

技术领域

本发明涉及输油管段的更换，尤其涉及一种野外输油异型管段的免动火更换工装，本发明还涉及一种野外输油异型管段的场外预制方法，属于输油管维护技术领域。

背景技术

野外金属管道长时间运行后，容易出现腐蚀，某些管段的局部腐蚀严重甚至造成泄漏即需要进行更换。野外金属管道的维修多采用割炬进行切割，然后进行电焊焊接的作业方式进行。对于油田的输油管道而言，用火作业风险较高。尤其井口流程、集输站库流程的环境和流程中的油气富集，用火作业风险更高。

传统的用火施工工法为清扫流程、隔离、管件组对、焊接、紧固等操作。随着风险控制要求越来越高，管件焊接通常采取场外预制好后到现场进行安装，这种方法对现场焊工、管工要求较高。通常需要预制带法兰的管件，到现场进行法兰组对后，采用螺栓直接连接。即使是直管段的更换，两端的法兰往往都存在不平行、不同径等问题。对于两端既不在一个水平面内，又不在一个竖直平面内的管段，替换管段的配管及预制难度很大，一次性配制准确的成功率不高，往往需要反复进场比对、矫正管件，费时费力，而且管段预制的精度差，安装后往往带有很大的内应力，容易引发二次损坏。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种野外输油异型管段的免动火更换工装，可以准确得到现场待换管段两端法兰之间的管道走向及尺寸，便于离开危险现场进行管道预制。

为解决以上技术问题，本发明的野外输油异型管段的免动火更换工装，包括相向连接的两个焊接平台，所述焊接平台包括U型底板，所述U型底板的底部设有支撑于地面的支脚，所述U型底板上连接有向上竖起且相互平行的固定立杆和可调立杆，两立杆上分别安装有三维度锁紧夹头，所述三维度锁紧夹头上夹持有横向支杆，所述横向支杆的自由端分别固定有可以锁定的万向联接头，两万向联接头上分别固定有法兰夹具和端头管道夹具；两U型底板的开口相向且通过平台连接杆相互连接。

作为本发明的改进，所述U型底板的一段圆弧上设有一段弧形槽，所述可调立杆的下端头穿过所述弧形槽且旋接在可调立杆底部螺母中，所述可调立杆的下部旋接有可调立杆锁紧螺母，所述可调立杆锁紧螺母的底部压在所述U型底板上。

作为本发明的进一步改进，所述可调立杆锁紧螺母的上端设有向上延伸的螺母套管，所述可调立杆从所述螺母套管中穿过，所述螺母套管的侧壁设有套管锁钮。

作为本发明的进一步改进，所述固定立杆的下端插接在固定立杆套管中，所述固定立杆套管的下端焊接在所述U型底板上，所述固定立杆套管的侧壁旋接有固定立杆锁定螺杆。

作为本发明的进一步改进，所述U型底板的两臂上分别焊接有连接套管，两连接套管相互平行且平行于U型底板的轴线，所述连接套管的侧壁上分别设有可将平台连接杆锁定的连接杆锁紧螺杆。

作为本发明的进一步改进，所述法兰夹具所在的横向支杆通过相应的三维度锁紧夹头固定在固定立杆上；所述端头管道夹具所在的横向支杆通过相应的三维度锁紧夹头固定在可调立杆上。

作为本发明的进一步改进，所述法兰夹具包括法兰活动卡箍和法兰固定卡箍，所述法兰活动卡箍和法兰固定卡箍相互合围在法兰的外周且通过螺钉相互连接；所述法兰固定卡箍的外弧面设有法兰固定卡箍连接座，所述法兰固定卡箍连接座呈等腰梯形且与法兰固定卡箍连为一体，相应万向联接头的伸出臂螺杆头插接在法兰固定卡箍连接座的顶部且通过螺母相互固定，所述万向联接头上设有伸出臂锁定旋钮。

作为本发明的进一步改进，两焊接平台的法兰夹具分别夹持异形管段两端的法兰，两焊接平台的端头管道夹具分别夹持异形管段两端的管段；两平台连接杆的中段分别通过二维度锁紧夹头连接有向上延伸的竖向支杆，两竖向支杆的上端通过万向联接头固定有中间管道夹具，两中间管道夹具分别夹持在异形管段的中间管段。

作为本发明的进一步改进，所述端头管道夹具及中间管道夹具分别包括管道活动卡箍和管道固定卡箍，所述管道活动卡箍和管道固定卡箍相互合围在管道的外周且通过螺钉相互连接；所述管道固定卡箍的外弧面设有管道固定卡箍连接座，所述管道固定卡箍连接座呈矩形且与管道固定卡箍连为一体，相应万向联接头的伸出臂螺杆头插接在管道固定卡箍连接座的顶部且通过螺母相互固定，所述万向联接头上设有伸出臂锁定旋钮。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、两个焊接平台组对连接后，可适用于不同规格的管件预制；2、有效降低了管件放样、组对的难度；3、焊接平台方便搬运、安装，不需要增加人手；4、在施工现场一次完成法兰定位，不需要像传统工法，反复进场比对、矫正管件尺寸；5、施工现场完全不需要动火，在安全空间中一次性配管、组对准确，预制精度高。

本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种野外输油异型管段的场外预制方法，无需到现场反复测量比对，可以在预制室准确预制出新配管道。

为解决以上技术问题，本发明的输油异型管段的场外预制方法，依次包括如下步骤：

S1、在待换管段的两端分别放置U型底板，两U型底板的开口相向且共轴线，调整间距合适后，通过平台连接杆将两U型底板固定连接；

S2、在两U型底板的固定立杆套管中插接固定立杆并锁定，

S3、在两固定立杆上分别通过三维度锁紧夹头连接横向支杆，两横向支杆的自由端分别通过万向联接头连接有法兰固定卡箍，两法兰固定卡箍分别卡在待换管段的两端法兰上，两法兰活动卡箍分别与法兰固定卡箍合围在法兰外周且固定连接；

S4、将可调立杆的下端分别插入U型底板的弧形槽中并调整位置后锁定；

S5、在两可调立杆上分别通过三维度锁紧夹头连接横向支杆，两横向支杆的自由端分别通过万向联接头连接有管道固定卡箍，两管道固定卡箍分别卡在待换管段的两端管道上，两法兰活动卡箍分别与管道固定卡箍合围在待换管段的两端管道外周且固定连接；

S6、在两平台连接杆的中段分别通过二维度锁紧夹头连接竖向支杆，两竖向支杆呈人字形且轴向错开，两竖向支杆的上端通过万向联接头固定连接有中间管道夹具，两中间管道夹具分别夹持在异形管段的中间管段；

S7、将各三维度锁紧夹头、二维度锁紧夹头及万向联接头全部锁定后，松开或卸掉各法兰活动卡箍及管道活动卡箍，使相连的两个焊接平台脱离待换管段；

S8、将固定连接的两U型底板转运至预制室中配管并完成预制管段的焊接。

作为本发明的进一步改进，步骤S8包括如下子步骤：

S8.1、将A法兰和B法兰放入各自的法兰固定卡箍，并合上法兰活动卡箍将法兰固定；

S8.2、根据两法兰之间的水平距离切割出X向中间管段，在X向中间管段的一端焊接Y向弯头；

S8.3、将X向中间管段置入中间管道夹具的管道固定卡箍上，使Y向弯头的端口与同侧的A法兰共轴线，合上管道活动卡箍将X向中间管段固定；

S8.4、根据Y向弯头的端口与A法兰之间的距离，切割出Y向管段，将Y向管段置入Y向弯头与A法兰之间后进行点焊；

S8.5、根据X向中间管段与B法兰之间的间距，考虑弯头高度后切割出Z向管段，在Z向管段的一端焊接好Z向弯头；

S8.6、将Z向管段的下端放置在B法兰上，根据Z向弯头的端口位置在X向中间管段上划出需要切割的位置，用割炬割除长出的部分；

S8.7、将Z向管段放入B法兰上且对中，Z向弯头的端口与X向中间管段的管口对齐，并点焊；

S8.8、将配制的管道及法兰从两个焊接平台卸下并正式进行焊接。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、应用发明配套的焊接平台直接将法兰或端头管件进行定位，避免了管工测量、放样的误差；且可以有效避免母管上一对法兰本身存在径向、轴向偏差的问题。

2、可以全过程避免场内用火作业，不用进行用火审批及采取用火配套安全设施，大大提高施工安全性；

3、通过组成联合焊接平台，实现焊接任意走向、尺寸较长的预制管件，大大提高了适用性；

4、可以减少传统焊接工法下来回多次回场内比对、矫正尺寸等施工步骤，提高施工效率。

5、预制复杂管件时可以减少用工量，可以减少专业管工，理论上一名焊工即可完成整体焊接施工。

6、完成焊接后，检查焊缝质量、热处理后，将冷却的预制管件直接安装至母管线上，施工安全性大大提高，且省时省力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明野外输油异型管段的免动火更换工装的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的立体图；

图5为本发中明狭窄空间用的防爆切管工具的主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的左视图；

图8为图5的立体图；

图9为本发明中锁定机构的爆炸图；

图10为本发明中圆盘割刀部位的主视图；

图11为图10的左视图；

图12为图10的立体图。

图中：1.U型底板；1a.固定立杆套管；1a1.固定立杆锁定螺杆；1b.弧形槽；1c.连接套管；1c1.连接杆锁紧螺杆；1d.支脚；1e.抓手环；2.固定立杆；3.可调立杆；3a.可调立杆底部螺母；3b.可调立杆锁紧螺母；3b1.螺母套管；3b2.套管锁钮；4.三维度锁紧夹头；5.横向支杆；6.万向联接头；6a.伸出臂螺杆头；6b.伸出臂锁定旋钮；7.法兰夹具；7a.法兰固定卡箍；7a1.法兰固定卡箍连接座；7b.法兰活动卡箍；8.端头管道夹具；8a.管道固定卡箍；8a1.管道固定卡箍连接座；8b.管道活动卡箍；9.平台连接杆；10.二维度锁紧夹头；11.竖向支杆；12.中间管道夹具；13.A法兰；14.Y向管段；15.Y向弯头；16.X向中间管段；17.Z向弯头；18.Z向管段；19.B法兰；20.待切管道；21.锁紧底座；21a.底座凹槽；21b.单排链嵌槽；21c.凸棱；21d.固定锁销；21e.支耳；22.锁紧压盖；22a.锁耳；22b.导向套；22c.压盖螺钉；23.滑杆；23a.滑动锁销；23b.锁销折弯部；24.收紧螺杆；25.单排滚子链；26.双排滚子链；27.单排链连板；27a.单排链连接套一；27b.单排链连接套二；28.双排链连板；28a.双排链连接套一；28b.双排链连接套二；29.圆盘割刀；29a.割刀凸台；30.割刀轴；30a.割刀轴螺母；31.割刀轴套；32.单排链轴；32a.单排链轴螺母；33.单排链隔套；34.单排链滚轮；35.双排链轴；35a.双排链轴螺母；36.双排链隔套；37.双排链滚轮；38.底座支撑轮；39.柔性拉手；40.导向垫座；41.导向轮。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的野外输油异型管段的免动火更换工装，包括相向连接的两个焊接平台，焊接平台包括U型底板1，U型底板1的底部设有支撑于地面的支脚1d，U型底板1的弧形端部分别设有抓手环1e，通过抓手环1e便于搬运焊接平台。

U型底板1上连接有向上竖起且相互平行的固定立杆2和可调立杆3，两立杆上分别安装有三维度锁紧夹头4，三维度锁紧夹头4上夹持有横向支杆5，横向支杆5的自由端分别固定有可以锁定的万向联接头6，两万向联接头6上分别固定有法兰夹具7和端头管道夹具8；两焊接平台的U型底板1的开口相向且通过平台连接杆9相互连接。

U型底板1的一段圆弧上设有一段弧形槽1b，可调立杆3的下端头穿过弧形槽1b且旋接在可调立杆底部螺母3a中，可调立杆3的下部旋接有可调立杆锁紧螺母3b，可调立杆锁紧螺母3b的底部压在U型底板1上。U型底板1放置时，固定立杆2靠近A法兰13和B法兰19；可调立杆3可以沿弧形槽1b调整位置，以便可调立杆3上的端头管道夹具8更便于抓取与法兰相连的管道。

可调立杆锁紧螺母3b的上端设有向上延伸的螺母套管3b1，可调立杆3从螺母套管3b1中穿过，螺母套管3b1的侧壁设有套管锁钮3b2。通过套管锁钮3b2锁紧，可以提高可调立杆3的稳定性，避免可调立杆3的上端晃动。

固定立杆2的下端插接在固定立杆套管1a中，固定立杆套管1a的下端焊接在U型底板1上，固定立杆套管1a的侧壁旋接有固定立杆锁定螺杆1a1。固定立杆2的下端可以在固定立杆套管1a中调整高度，高度调整合适后，拧紧固定立杆锁定螺杆1a1将固定立杆2锁定。

U型底板1的两臂上分别焊接有连接套管1c，两连接套管1c相互平行且平行于U型底板1的轴线，连接套管1c的侧壁上分别设有可将平台连接杆9锁定的连接杆锁紧螺杆1c1。两平台连接杆9插入连接套管1c中后，两U型底板1自动实现了共轴线；平台连接杆9的两端可以分别在连接套管1c中滑动，便于调整两U型底板1之间的间距，调整合适后，拧紧连接杆锁紧螺杆1c1，实现两U型底板1的固定连接。

法兰夹具7所在的横向支杆5通过相应的三维度锁紧夹头4固定在固定立杆2上；端头管道夹具8所在的横向支杆5通过相应的三维度锁紧夹头4固定在可调立杆3上。三维度锁紧夹头4便于调整横向支杆5的角度，调整合适后进行锁定，便于法兰夹具7抓取法兰，及端头管道夹具8抓取端头管道。

法兰夹具7包括法兰活动卡箍7b和法兰固定卡箍7a，法兰活动卡箍7b和法兰固定卡箍7a相互合围在法兰的外周且通过螺钉相互连接；法兰固定卡箍7a的外弧面设有法兰固定卡箍连接座7a1，法兰固定卡箍连接座7a1呈等腰梯形且与法兰固定卡箍7a连为一体，相应万向联接头6的伸出臂螺杆头6a插接在法兰固定卡箍连接座7a1的顶部且通过螺母相互固定，万向联接头6上设有伸出臂锁定旋钮6b。法兰活动卡箍7b与法兰固定卡箍7a合围卡在法兰外周后，先拧紧万向联接头6的伸出臂螺杆头6a上的螺母，将伸出臂螺杆头6a与法兰固定卡箍连接座7a1固定连接；然后拧紧万向联接头6上的伸出臂锁定旋钮6b将万向联接头6的方向锁定；如此即实现了固定立杆2、三维度锁紧夹头4、横向支杆5、万向联接头6至法兰夹具7的固定连接。

两焊接平台的法兰夹具7分别夹持异形管段两端的法兰，两焊接平台的端头管道夹具8分别夹持异形管段两端的管段；两平台连接杆9的中段分别通过二维度锁紧夹头10连接有向上延伸的竖向支杆11，两竖向支杆11的上端通过万向联接头6固定有中间管道夹具12，两中间管道夹具12分别夹持在异形管段的中间管段。中间管道夹具12相同也包括管道固定卡箍8a和管道活动卡箍8b，二维度锁紧夹头10固定在平台连接杆9上，可以调整竖向支杆11的长度和方向，竖向支杆11在X向中间管段16轴线的垂直平面内可以调整倾斜角度。两竖向支杆11在轴向错开，呈人字形支撑在X向中间管段16上，实现X向中间管段16位置的准确定位。

端头管道夹具8及中间管道夹具12分别包括管道活动卡箍8b和管道固定卡箍8a，管道活动卡箍8b和管道固定卡箍8a相互合围在管道的外周且通过螺钉相互连接；管道固定卡箍8a的外弧面设有管道固定卡箍连接座8a1，管道固定卡箍连接座8a1呈矩形且与管道固定卡箍8a连为一体，相应万向联接头6的伸出臂螺杆头6a插接在管道固定卡箍连接座8a1的顶部且通过螺母相互固定，万向联接头6上设有伸出臂锁定旋钮6b。管道活动卡箍8b与管道固定卡箍8a合围卡在管道外周后，先拧紧万向联接头6的伸出臂螺杆头6a上的螺母，将伸出臂螺杆头6a与管道固定卡箍连接座8a1固定连接；然后拧紧万向联接头6上的伸出臂锁定旋钮6b将万向联接头6的方向锁定；如此即实现了可调立杆3、三维度锁紧夹头4、横向支杆5、万向联接头6至管道夹具的固定连接。

本发明的输油异型管段的场外预制方法，依次包括如下步骤：

S1、在待换管段的两端分别放置U型底板1，两U型底板1的开口相向且共轴线，两U型底板1的轴线与X向中间管段16的轴线位于同一个竖直平面内；调整间距合适后，通过平台连接杆9将两U型底板1固定连接；

S2、在两U型底板1的固定立杆套管1a中插接固定立杆2并锁定，

S3、在两固定立杆2上分别通过三维度锁紧夹头4连接横向支杆5，两横向支杆5的自由端分别通过万向联接头6连接有法兰固定卡箍7a，两法兰固定卡箍7a分别卡在待换管段的两端法兰上，两法兰活动卡箍7b分别与法兰固定卡箍7a合围在法兰外周且固定连接；

S4、将可调立杆3的下端分别插入U型底板1的弧形槽1b中并调整位置后锁定；

S5、在两可调立杆3上分别通过三维度锁紧夹头4连接横向支杆5，两横向支杆5的自由端分别通过万向联接头6连接有管道固定卡箍8a，两管道固定卡箍8a分别卡在待换管段的两端管道上，两法兰活动卡箍7b分别与管道固定卡箍8a合围在待换管段的两端管道外周且固定连接；

S6、在两平台连接杆9的中段分别通过二维度锁紧夹头10连接竖向支杆11，两竖向支杆11呈人字形且轴向错开，两竖向支杆11的上端通过万向联接头6固定连接有中间管道夹具12，两中间管道夹具12分别夹持在异形管段的中间管段；

S7、将各三维度锁紧夹头4、二维度锁紧夹头10及万向联接头6全部锁定后，松开或卸掉各法兰活动卡箍7b及管道活动卡箍8b，使相连的两个焊接平台脱离待换管段；

S8、将固定连接的两U型底板1转运至预制室中配管并完成预制管段的焊接。

步骤S8包括如下子步骤：

S8.1、将A法兰13和B法兰19放入各自的法兰固定卡箍7a，并合上法兰活动卡箍7b将法兰固定；

S8.2、根据两法兰之间的水平距离切割出X向中间管段16，在X向中间管段16的一端焊接Y向弯头15；

S8.3、将X向中间管段16置入中间管道夹具12的管道固定卡箍8a上，使Y向弯头15的端口与同侧的A法兰13共轴线，合上管道活动卡箍8b将X向中间管段16固定；

S8.4、根据Y向弯头15的端口与A法兰13之间的距离，切割出Y向管段14，将Y向管段14置入Y向弯头15与A法兰13之间后进行点焊；

S8.5、根据X向中间管段16与B法兰19之间的间距，考虑弯头高度后切割出Z向管段18，在Z向管段18的一端焊接好Z向弯头17；

S8.6、将Z向管段18的下端放置在B法兰19上，根据Z向弯头17的端口位置在X向中间管段16上划出需要切割的位置，用割炬割除长出的部分；

S8.7、将Z向管段18放入B法兰19上且对中，Z向弯头17的端口与X向中间管段16的管口对齐，并点焊；

S8.8、将配制的管道及法兰从两个焊接平台卸下并正式进行焊接。

完成焊接后，检查焊缝质量、热处理后，将冷却的预制管件直接安装至母管线上，并进行后续管道安装施工如防腐、保温等，达到投产需要。

如图5至图12所示，本发明还配套有狭窄空间用的防爆切管工具，用于管道与管道靠近，管道与建筑物或构筑物靠近时不动火切断旧管。防爆切管工具包括圆盘割刀29，圆盘割刀29固定在割刀轴30的中部，割刀轴30的一侧与双排滚子链26相连，割刀轴30的另一侧与单排滚子链25相连，双排滚子链26与单排滚子链25共同环绕且合围在待切管道20的外周，双排滚子链26与单排滚子链25的自由端共同固定在锁紧机构上，锁紧机构上设有柔性拉手39。

锁紧机构包括锁紧底座21和锁紧压盖22，锁紧底座21的外端面中部设有外端开口的底座凹槽21a，双排滚子链26与单排滚子链25相向交会且分别嵌于底座凹槽21a中，锁紧压盖22通过压盖螺钉22c固定在锁紧底座21的外端面将底座凹槽21a封闭。锁紧底座21的底壁呈凹弧形且四个角部分别设有底座支撑轮38。

沿底座凹槽21a的底壁中心线设有单排链嵌槽21b，单排滚子链25嵌于单排链嵌槽21b中，且单排滚子链25的自由端从单排链嵌槽21b的另一端伸出；单排链嵌槽21b的两侧对称设有垂直指向锁紧压盖22的固定锁销21d，双排滚子链26的自由端分别挂在相应的固定锁销21d上。

锁紧压盖22的外端面设有沿轴线延伸的锁耳22a和导向套22b，锁耳22a的螺孔与导向套22b的导向孔共轴线，导向套22b的导向孔中插接有滑杆23；导向套22b的导向孔为方孔，滑杆23的横截面呈方形且与方孔相适配，避免滑杆23转动。

锁耳22a的螺孔中旋接有收紧螺杆24，收紧螺杆24设有六角头或内六角头且另一端抵靠在滑杆23的内端头上，滑杆23的外端头设有拐向锁紧底座21的滑动锁销23a，滑动锁销23a插入单排滚子链25自由端的链槽中。

滑动锁销23a的末端设有向外延伸的锁销折弯部23b，锁销折弯部23b与滑杆23相平行，设置锁销折弯部23b可以使滑动锁销23a与单排链的连接更加稳定。

单排链嵌槽21b的入口端设有过渡圆弧，单排链嵌槽21b的两侧分别设有凸出于底座凹槽21a的底壁的凸棱21c，可以更好地对单排滚子链25的两侧进行定位。

锁紧底座21的两侧壁对称设有支耳21e，两支耳21e的外端头分别设有半球头，柔性拉手39的两端分别固定在两支耳21e上。

圆盘割刀29的两侧分别设有与之连为一体的割刀凸台29a，割刀凸台29a中分别安装有轴承且通过轴承支撑在割刀轴30上，两轴承的内圈外侧分别抵靠有割刀轴套31，两割刀轴套31的外侧分别压有单排链连接套一27a，两单排链连接套一27a分别与单排链连板27连为一体，单排链连板27的另一端分别设有单排链连接套二27b，两单排链连接套二27b分别铰接在单排链轴32上，单排链的固定端安装在单排链轴32的中部；两单排链连接套一27a的外侧分别压有双排链连接套一28a，两双排链连接套一28a分别与双排链连板28连为一体，双排链连板28的另一端分别设有双排链连接套二28b，两双排链连接套二28b分别铰接在双排链轴35上，双排链的固定端安装在双排链轴35上且通过双排链隔套36相互间隔；两双排链连接套一28a的外端分别压有割刀轴螺母30a，两割刀轴螺母30a分别旋接在割刀轴30的两端。

单排链的固定端与两侧的单排链连接套二27b之间设有单排链隔套33，两单排链连接套二27b的外侧分别设有单排链滚轮34，两单排链滚轮34的外侧分别压有单排链轴螺母32a，单排链轴螺母32a分别旋接在单排链轴32的两端。

两双排链连接套二28b的外侧分别设有双排链滚轮37，两双排链滚轮37的外侧分别压有双排链轴螺母35a，双排链轴螺母35a分别旋接在双排链轴35的两端。

双排滚子链26与单排滚子链25的中段分别设有导向垫座40，导向垫座40通过导向轮41压在待切管道20的外周。多处设置滚轮结构，确保锁紧机构不与管壁发生剧烈摩擦，损伤被切管线本体。

圆盘割刀29固定在割刀轴30上，割刀轴30通过单排链连板27与一侧的单排链轴32相连，通过双排链连板28与另一侧的双排链轴35相连，双排链轴35上悬挂双排链，单排链轴32上悬挂单排链，双排链环绕在待切管道20的半周且固定在固定锁销21d上，单排链环绕在待切管道20的另外半周且嵌于单排链嵌槽21b中，单排链的自由端从单排链嵌槽21b的另一端伸出，将锁紧压盖22固定在锁紧底座21上。滑动锁销23a插入单排链的链槽中，旋进收紧螺杆24，将滑杆23沿导向套22b的导向孔推出，滑动锁销23a将单排链拉紧，圆盘割刀29微微嵌入待切管道20中。通过柔性拉手39拉动工具转动，圆盘割刀29开始切割。逐渐旋进收紧螺杆24，将链条进一步收紧，继续转动工具进行进一步切割，直至切割完成。

本工具采用链条为锁紧机构，具有柔性，能适应较大范围的尺寸的管线切割；采用圆盘割刀29，具有轴向定位扶正功能，能保障切口正圆、均匀，尤其适用于切除余量小的管材。

采用分体设计，部件较薄，能满足较狭窄空间下对管线实施切割；提高狭窄空间下的切管作业效率，避免对临近机构的破坏。本工具满足不同管径管材的切割需要，可以减少不同规格的切管工具配备。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种野外输油异型管段的场外预制方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

S1、在待换管段的两端分别放置U型底板，两U型底板的开口相向且共轴线，调整间距合适后，通过平台连接杆将两U型底板固定连接；

S2、在两U型底板的固定立杆套管中插接固定立杆并锁定，

S3、在两固定立杆上分别通过三维度锁紧夹头连接横向支杆，两横向支杆的自由端分别通过万向联接头连接有法兰固定卡箍，两法兰固定卡箍分别卡在待换管段的两端法兰上，两法兰活动卡箍分别与法兰固定卡箍合围在法兰外周且固定连接；

S4、将可调立杆的下端分别插入U型底板的弧形槽中并调整位置后锁定；

S5、在两可调立杆上分别通过三维度锁紧夹头连接横向支杆，两横向支杆的自由端分别通过万向联接头连接有管道固定卡箍，两管道固定卡箍分别卡在待换管段的两端管道上，两管道活动卡箍分别与管道固定卡箍合围在待换管段的两端管道外周且固定连接；

S6、在两平台连接杆的中段分别通过二维度锁紧夹头连接竖向支杆，两竖向支杆呈人字形且轴向错开，两竖向支杆的上端通过万向联接头固定连接有中间管道夹具，两中间管道夹具分别夹持在异型管段的中间管段；

S7、将各三维度锁紧夹头、二维度锁紧夹头及万向联接头全部锁定后，卸掉各法兰活动卡箍及管道活动卡箍，使相连的两个焊接平台脱离待换管段；

S8、将固定连接的两U型底板转运至预制室中配管并完成预制管段的焊接；包括如下子步骤：S8.1、将A法兰和B法兰放入各自的法兰固定卡箍，并合上法兰活动卡箍将法兰固定；

S8.2、根据两法兰之间的水平距离切割出X向中间管段，在X向中间管段的一端焊接Y向弯头；

S8.3、将X向中间管段置入中间管道夹具的管道固定卡箍上，使Y向弯头的端口与同侧的A法兰共轴线，合上管道活动卡箍将X向中间管段固定；

S8.4、根据Y向弯头的端口与A法兰之间的距离，切割出Y向管段，将Y向管段置入Y向弯头与A法兰之间后进行点焊；

S8.5、根据X向中间管段与B法兰之间的间距，考虑弯头高度后切割出Z向管段，在Z向管段的一端焊接好Z向弯头；

S8.6、将Z向管段的下端放置在B法兰上，根据Z向弯头的端口位置在X向中间管段上划出需要切割的位置，用割炬割除长出的部分；

S8.7、将Z向管段放入B法兰上且对中，Z向弯头的端口与X向中间管段的管口对齐，并点焊；

S8.8、将配制的管道及法兰从两个焊接平台卸下并正式进行焊接。

2.一种权利要求1所述野外输油异型管段的场外预制方法所采用的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：包括相向连接的两个焊接平台，所述焊接平台包括U型底板，所述U型底板的底部设有支撑于地面的支脚，所述U型底板上连接有向上竖起且相互平行的固定立杆和可调立杆，两立杆上分别安装有三维度锁紧夹头，所述三维度锁紧夹头上夹持有横向支杆，所述横向支杆的自由端分别固定有可以锁定的万向联接头，两万向联接头上分别固定有法兰夹具和端头管道夹具；两U型底板的开口相向且通过平台连接杆相互连接；

所述U型底板的一段圆弧上设有一段弧形槽，所述可调立杆的下端头穿过所述弧形槽且旋接在可调立杆底部螺母中，所述可调立杆的下部旋接有可调立杆锁紧螺母，所述可调立杆锁紧螺母的底部压在所述U型底板上；

两焊接平台的法兰夹具分别夹持异型管段两端的法兰，两焊接平台的端头管道夹具分别夹持异型管段两端的管段；两平台连接杆的中段分别通过二维度锁紧夹头连接有向上延伸的竖向支杆，两竖向支杆的上端通过万向联接头固定有中间管道夹具，两中间管道夹具分别夹持在异型管段的中间管段。

3.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述可调立杆锁紧螺母的上端设有向上延伸的螺母套管，所述可调立杆从所述螺母套管中穿过，所述螺母套管的侧壁设有套管锁钮。

4.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述固定立杆的下端插接在固定立杆套管中，所述固定立杆套管的下端焊接在所述U型底板上，所述固定立杆套管的侧壁旋接有固定立杆锁定螺杆。

5.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述U型底板的两臂上分别焊接有连接套管，两连接套管相互平行且平行于U型底板的轴线，所述连接套管的侧壁上分别设有可将平台连接杆锁定的连接杆锁紧螺杆。

6.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述法兰夹具所在的横向支杆通过相应的三维度锁紧夹头固定在固定立杆上；所述端头管道夹具所在的横向支杆通过相应的三维度锁紧夹头固定在可调立杆上。

7.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述法兰夹具包括法兰活动卡箍和法兰固定卡箍，所述法兰活动卡箍和法兰固定卡箍相互合围在法兰的外周且通过螺钉相互连接；所述法兰固定卡箍的外弧面设有法兰固定卡箍连接座，所述法兰固定卡箍连接座呈等腰梯形且与法兰固定卡箍连为一体，相应万向联接头的伸出臂螺杆头插接在法兰固定卡箍连接座的顶部且通过螺母相互固定，所述万向联接头上设有伸出臂锁定旋钮。

8.根据权利要求2所述的野外输油异型管段的免动火更换工装，其特征在于：所述端头管道夹具及中间管道夹具均包括管道活动卡箍和管道固定卡箍，所述管道活动卡箍和管道固定卡箍相互合围在管道的外周且通过螺钉相互连接；所述管道固定卡箍的外弧面设有管道固定卡箍连接座，所述管道固定卡箍连接座呈矩形且与管道固定卡箍连为一体，相应万向联接头的伸出臂螺杆头插接在管道固定卡箍连接座的顶部且通过螺母相互固定，所述万向联接头上设有伸出臂锁定旋钮。

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