CN113513641B - 一种天然气运输管道包覆式连接方法 - Google Patents
一种天然气运输管道包覆式连接方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种天然气运输管道包覆式连接方法，属于天然气领域，一种天然气运输管道包覆式连接方法，通过包覆气环的设置，在天然气管道插入内包覆环内后，依次进行加热、放气、吸气以及灌入热熔胶的操作，可以在两个天然气管道位于内包覆环内的端部形成包覆层，在拧动内包覆环或天然气管道时，使内嵌水球破裂，有效固定内包覆环和管道，相较于现有技术中胶带密封，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患，另外，在天然气运输过程中，外凸水球碎裂，使叠合的包覆气环呈现双层，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及天然气领域，更具体地说，涉及一种天然气运输管道包覆式连接方法。
背景技术
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气管道是指将天然气（包括油田生产的伴生气）从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道。利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的方式。在世界管道总长中，天然气管道约占一半。
天然气在运输时是以气体状态存在的，然而在运输过程中，在产生天然水合物的部位，会对气体的流动产生一定的阻碍，气体在碰到天然水合物后，气体会处于脉动紊流等激烈扰动的现象,使得天然气管道接口处会承受巨大的压力，在这种情况下，现有的天然气管道接口处采用的聚四氟乙烯胶带进行密封会被因胶带粘性的问题，而被崩开，从而发生漏气，不仅会导致天然气泄漏，浪费大量资源的浪费，同时存在一定的安全产生威胁。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种天然气运输管道包覆式连接方法，通过包覆气环的设置，在天然气管道插入内包覆环内后，依次进行加热、放气、吸气以及灌入热熔胶的操作，可以在两个天然气管道位于内包覆环内的端部形成包覆层，在拧动内包覆环或天然气管道时，使内嵌水球破裂，有效固定内包覆环和管道，相较于现有技术中胶带密封，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患，另外，在天然气运输过程中，外凸水球碎裂，使叠合的包覆气环呈现双层，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种天然气运输管道包覆式连接方法，包括以下步骤：
S1、首先将两根天然气管道的端部同步插入内包覆环中，直至有明显抵触感时停止插入，天然气管道挤压包覆气环，使包覆气环与两根天然气管道的端部挤压接触；
S2、对内包覆环其中一个端部进行加热处理，使内包覆环端部上的密封胶层受热熔化，使包覆气环内气体向外溢出，内包覆环逐渐缩小并包覆在天然气管道的内壁，从而在两根天然气管道之间形成包覆层；
S3、在内包覆环上密封胶层熔化的部位向外抽气，使包覆气环与天然气管道之间紧密接触，然后向内包覆环内灌入熔融态的热熔胶，形成胶封层；
S4、先拧动内包覆环，使其中一个外紧固环与一根天然气管道固定，然后拧动另一个天然气管道，使其与内包覆环固定。
进一步的，所述步骤S3中热熔胶的热熔温度不低于150℃，使在天然气运输过程中，胶封层不易受外界温度的影响，从而有效保证两个天然气管道连接处的稳定性，所述密封胶层的热熔温度不高于80℃，密封胶层用于密封包覆气环内的气体，该气体优选惰性气体，使其不易意外泄漏，有效保证连接时，胶封层的密封性。
进一步的，所述包覆气环固定连接在内包覆环内壁的中部，所述内包覆环中部还固定连接有中心垫环，所述中心垫环位于包覆气环中部，所述中心垫环和内包覆环内均开凿有气道，两个所述气道以及包覆气环相互连通，所述密封胶层位于内包覆环上气道朝向外界的口部。
进一步的，所述包覆气环与内包覆环内壁连接处的跨度为中心垫环宽度的5-6倍，使两个天然气管道插入内包覆环内时，当二者接触到中心垫环后，部分包覆气环位于内包覆环和天然气管道外壁之间，使的包覆气环对天然气管道端口处的包覆性更好，有效保证二者连接处之间的密封强度。
进一步的，所述中心垫环为硅橡胶材料制成，所述中心垫环厚度为天然气管道厚度的1-1.5倍，使中心垫环具备一定的弹性，在受到两个天然气管道挤压时，能够发生一定的形变，使接口处密封效果更好。
进一步的，所述外紧固环一端与天然气管道固定连接，所述外紧固环另一端与内包覆环螺纹连接。
进一步的，所述包覆气环包括与内包覆环固定的内叠合层以及位于内叠合层远离内包覆环内壁一端的外水粘层，所述外水粘层和内叠合层之间固定连接有橡胶连层，通过橡胶连层可以连接外水粘层和内叠合层。
进一步的，所述内包覆环和外水粘层的内壁以及天然气管道端口处的外壁均连接有FiberFix胶带，FiberFix胶带在未遇水时，不具有粘性，遇水后其粘性比普通胶带强100倍，所述外水粘层内固定镶嵌有多个均匀分布的外凸水球，所述外凸水球的端部延伸至外水粘层外侧，所述内叠合层为中空双层结构，且内叠合层内放置有多个均匀分布的内嵌水球，所述外凸水球和内嵌水球内均饱和填充有水，在两个天然气管道与中心垫环接触后，大部分的内叠合层位于内包覆环和管道外壁之间，当拧动内包覆环或天然气管道时，内叠合层内内嵌水球受挤压力破裂，其内部的水沿着外层的内叠合层向外溢出并渗透到内包覆环和管道之间，使FiberFix胶带遇水产生巨大粘性，进而有效固定内包覆环和管道，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患。
进一步的，所述内叠合层为非弹性材料制成，且内叠合层朝向外的一层为多孔结构，内叠合层朝向内的一层为密封结构。
进一步的，所述外凸水球朝向外的一端以及内嵌水球均为弹性结构，所述外凸水球朝向内的一端为脆性材料制成，在释放包覆气环内气体后，外水粘层缩小后，部分在天然气管道内壁叠合，当进行天然气运输时，在天然气的挤压作用下，朝向内的脆性的外凸水球端部相互接触挤压，在发生激烈扰动的现象时，接口处受到的挤压力明显增大，此时，导致脆性的外凸水球处碎裂，其内部水溢出，从而使包覆气环内壁的FiberFix胶带遇水，使相互叠合的包覆气环被牢固的粘接在一起，呈现双层状态，实现在挤压力增大的情况下，包覆层强度提高的效果，相较于现有技术，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过包覆气环的设置，在天然气管道插入内包覆环内后，依次进行加热、放气、吸气以及灌入热熔胶的操作，可以在两个天然气管道位于内包覆环内的端部形成包覆层，在拧动内包覆环或天然气管道时，使内嵌水球破裂，有效固定内包覆环和管道，相较于现有技术中胶带密封，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患，另外，在天然气运输过程中，外凸水球碎裂，使叠合的包覆气环呈现双层，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
（2）步骤S3中热熔胶的热熔温度不低于150℃，使在天然气运输过程中，胶封层不易受外界温度的影响，从而有效保证两个天然气管道连接处的稳定性，密封胶层的热熔温度不高于80℃，密封胶层用于密封包覆气环内的气体，该气体优选惰性气体，使其不易意外泄漏，有效保证连接时，胶封层的密封性。
（3）包覆气环固定连接在内包覆环内壁的中部，内包覆环中部还固定连接有中心垫环，中心垫环位于包覆气环中部，中心垫环和内包覆环内均开凿有气道，两个气道以及包覆气环相互连通，密封胶层位于内包覆环上气道朝向外界的口部。
（4）包覆气环与内包覆环内壁连接处的跨度为中心垫环宽度的5-6倍，使两个天然气管道插入内包覆环内时，当二者接触到中心垫环后，部分包覆气环位于内包覆环和天然气管道外壁之间，使的包覆气环对天然气管道端口处的包覆性更好，有效保证二者连接处之间的密封强度。
（5）中心垫环为硅橡胶材料制成，中心垫环厚度为天然气管道厚度的1-1.5倍，使中心垫环具备一定的弹性，在受到两个天然气管道挤压时，能够发生一定的形变，使接口处密封效果更好。
（6）外紧固环一端与天然气管道固定连接，外紧固环另一端与内包覆环螺纹连接。
（7）包覆气环包括与内包覆环固定的内叠合层以及位于内叠合层远离内包覆环内壁一端的外水粘层，外水粘层和内叠合层之间固定连接有橡胶连层，通过橡胶连层可以连接外水粘层和内叠合层。
（8）内包覆环和外水粘层的内壁以及天然气管道端口处的外壁均连接有FiberFix胶带，FiberFix胶带在未遇水时，不具有粘性，遇水后其粘性比普通胶带强100倍，外水粘层内固定镶嵌有多个均匀分布的外凸水球，外凸水球的端部延伸至外水粘层外侧，内叠合层为中空双层结构，且内叠合层内放置有多个均匀分布的内嵌水球，外凸水球和内嵌水球内均饱和填充有水，在两个天然气管道与中心垫环接触后，大部分的内叠合层位于内包覆环和管道外壁之间，当拧动内包覆环或天然气管道时，内叠合层内内嵌水球受挤压力破裂，其内部的水沿着外层的内叠合层向外溢出并渗透到内包覆环和管道之间，使FiberFix胶带遇水产生巨大粘性，进而有效固定内包覆环和管道，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患。
（9）内叠合层为非弹性材料制成，且内叠合层朝向外的一层为多孔结构，内叠合层朝向内的一层为密封结构。
（10）外凸水球朝向外的一端以及内嵌水球均为弹性结构，外凸水球朝向内的一端为脆性材料制成，在释放包覆气环内气体后，外水粘层缩小后，部分在天然气管道内壁叠合，当进行天然气运输时，在天然气的挤压作用下，朝向内的脆性的外凸水球端部相互接触挤压，在发生激烈扰动的现象时，接口处受到的挤压力明显增大，此时，导致脆性的外凸水球处碎裂，其内部水溢出，从而使包覆气环内壁的FiberFix胶带遇水，使相互叠合的包覆气环被牢固的粘接在一起，呈现双层状态，实现在挤压力增大的情况下，包覆层强度提高的效果，相较于现有技术，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
附图说明
图1为本发明的主要的流程结构示意图；
图2为本发明的连接好后两个天然气管道接口处立体的结构示意图；
图3为本发明的内包覆环正面的结构示意图；
图4为本发明的连接好后两个天然气管道接口处截面的结构示意图；
图5为图4中A处的结构示意图；
图6为本发明的包覆气环的结构示意图；
图7为图6中B处的结构示意图；
图8为本发明的内叠合层的结构示意图。
图中标号说明：
1内包覆环、2外紧固环、3包覆气环、31外水粘层、32内叠合层、4中心垫环、51外凸水球、52内嵌水球、6橡胶连层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明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一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，图中a表示天然气管道、b表示胶封层、c表示密封胶层，一种天然气运输管道包覆式连接方法，包括以下步骤：
S1、首先将两根天然气管道的端部同步插入内包覆环1中，直至有明显抵触感时停止插入，天然气管道挤压包覆气环3，使包覆气环3与两根天然气管道的端部挤压接触；
S2、对内包覆环1其中一个端部进行加热处理，使内包覆环1端部上的密封胶层受热熔化，使包覆气环3内气体向外溢出，内包覆环1逐渐缩小并包覆在天然气管道的内壁，从而在两根天然气管道之间形成包覆层；
S3、在内包覆环1上密封胶层熔化的部位向外抽气，使包覆气环3与天然气管道之间紧密接触，然后向内包覆环1内灌入熔融态的热熔胶，形成胶封层；
S4、请参阅图2，先拧动内包覆环1，使其中一个外紧固环2与一根天然气管道固定，然后拧动另一个天然气管道，使其与内包覆环1固定。
步骤S3中热熔胶的热熔温度不低于150℃，使在天然气运输过程中，胶封层不易受外界温度的影响，从而有效保证两个天然气管道连接处的稳定性，密封胶层的热熔温度不高于80℃，密封胶层用于密封包覆气环3内的气体，该气体优选惰性气体，且包覆气环3在该气体作用下膨胀5-8倍，使其不易意外泄漏，有效保证连接时，胶封层的密封性。
请参阅图3，包覆气环3固定连接在内包覆环1内壁的中部，包覆气环3与内包覆环1内壁连接处的跨度为中心垫环4宽度的5-6倍，使两个天然气管道插入内包覆环1内时，当二者接触到中心垫环4后，部分包覆气环3位于内包覆环1和天然气管道外壁之间，使的包覆气环3对天然气管道端口处的包覆性更好，有效保证二者连接处之间的密封强度，内包覆环1中部还固定连接有中心垫环4，中心垫环4为硅橡胶材料制成，中心垫环4厚度为天然气管道厚度的1-1.5倍，使中心垫环4具备一定的弹性，在受到两个天然气管道挤压时，能够发生一定的形变，使接口处密封效果更好，中心垫环4位于包覆气环3中部，中心垫环4和内包覆环1内均开凿有气道，两个气道以及包覆气环3相互连通，密封胶层位于内包覆环1上气道朝向外界的口部，外紧固环2一端与天然气管道固定连接，外紧固环2另一端与内包覆环1螺纹连接。
请参阅图6-7，包覆气环3包括与内包覆环1固定的内叠合层32以及位于内叠合层32远离内包覆环1内壁一端的外水粘层31，外水粘层31和内叠合层32之间固定连接有橡胶连层6，通过橡胶连层6可以连接外水粘层31和内叠合层32，内包覆环1和外水粘层31的内壁以及天然气管道端口处的外壁均连接有FiberFix胶带，FiberFix胶带在未遇水时，不具有粘性，遇水后其粘性比普通胶带强100倍，外水粘层31内固定镶嵌有多个均匀分布的外凸水球51，外凸水球51的端部延伸至外水粘层31外侧，内叠合层32为中空双层结构，内叠合层32为非弹性材料制成，且内叠合层32朝向外的一层为多孔结构，内叠合层32朝向内的一层为密封结构，且内叠合层32内放置有多个均匀分布的内嵌水球52，外凸水球51和内嵌水球52内均饱和填充有水，请参阅图4-5，在两个天然气管道与中心垫环4接触后，大部分的内叠合层32位于内包覆环1和管道外壁之间，当拧动内包覆环1或天然气管道时，内叠合层32内内嵌水球52受挤压力破裂，其内部的水沿着外层的内叠合层32向外溢出并渗透到内包覆环1和管道之间，使FiberFix胶带遇水产生巨大粘性，进而有效固定内包覆环1和管道，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患。
请参阅图8，外凸水球51朝向外的一端以及内嵌水球52均为弹性结构，外凸水球51朝向内的一端为脆性材料制成，在释放包覆气环3内气体后，外水粘层31缩小后，部分在天然气管道内壁叠合，当进行天然气运输时，在天然气的挤压作用下，朝向内的脆性的外凸水球51端部相互接触挤压，在发生激烈扰动的现象时，接口处受到的挤压力明显增大，此时，导致脆性的外凸水球51处碎裂，其内部水溢出，从而使包覆气环3内壁的FiberFix胶带遇水，使相互叠合的包覆气环3被牢固的粘接在一起，呈现双层状态，实现在挤压力增大的情况下，包覆层强度提高的效果，相较于现有技术，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
通过包覆气环3的设置，在天然气管道插入内包覆环1内后，依次进行加热、放气、吸气以及灌入热熔胶的操作，可以在两个天然气管道位于内包覆环1内的端部形成包覆层，在拧动内包覆环1或天然气管道时，使内嵌水球52破裂，有效固定内包覆环1和管道，相较于现有技术中胶带密封，有效避免天然气运输过程中发生激烈扰动的现象时，不易发生接口处崩开的情况，从而有效降低安全隐患，另外，在天然气运输过程中，外凸水球51碎裂，使叠合的包覆气环3呈现双层，显著提高在高压力情况下，天然气管道连接处的稳定性，以及密封效果。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种天然气运输管道包覆式连接方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先将两根天然气管道的端部同步插入内包覆环（1）中，直至有明显抵触感时停止插入，天然气管道挤压包覆气环（3），使包覆气环（3）与两根天然气管道的端部挤压接触；
S2、对内包覆环（1）其中一个端部进行加热处理，使内包覆环（1）端部上的密封胶层受热熔化，使包覆气环（3）内气体向外溢出，内包覆环（1）逐渐缩小并包覆在天然气管道的内壁，从而在两根天然气管道之间形成包覆层；
S3、在内包覆环（1）上密封胶层熔化的部位向外抽气，使包覆气环（3）与天然气管道之间紧密接触，然后向内包覆环（1）内灌入熔融态的热熔胶，形成胶封层；
S4、先拧动内包覆环（1），使其中一个外紧固环（2）与一根天然气管道固定，然后拧动另一个天然气管道，使其与内包覆环（1）固定；
所述包覆气环（3）固定连接在内包覆环（1）内壁的中部，所述内包覆环（1）中部还固定连接有中心垫环（4），所述中心垫环（4）位于包覆气环（3）中部，所述中心垫环（4）和内包覆环（1）内均开凿有气道，两个所述气道以及包覆气环（3）相互连通，所述密封胶层位于内包覆环（1）上气道朝向外界的口部；所述外紧固环（2）一端与天然气管道固定连接，所述外紧固环（2）另一端与内包覆环（1）螺纹连接；所述包覆气环（3）包括与内包覆环（1）固定的内叠合层（32）以及位于内叠合层（32）远离内包覆环（1）内壁一端的外水粘层（31），所述外水粘层（31）和内叠合层（32）之间固定连接有橡胶连层（6）；所述内包覆环（1）和外水粘层（31）的内壁以及天然气管道端口处的外壁均连接有FiberFix胶带，所述外水粘层（31）内固定镶嵌有多个均匀分布的外凸水球（51），所述外凸水球（51）的端部延伸至外水粘层（31）外侧，所述内叠合层（32）为中空双层结构，且内叠合层（32）内放置有多个均匀分布的内嵌水球（52），所述外凸水球（51）和内嵌水球（52）内均饱和填充有水；所述内叠合层（32）为非弹性材料制成，且内叠合层（32）朝向外的一层为多孔结构，内叠合层（32）朝向内的一层为密封结构；所述外凸水球（51）朝向外的一端以及内嵌水球（52）均为弹性结构，所述外凸水球（51）朝向内的一端为脆性材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种天然气运输管道包覆式连接方法，其特征在于：所述步骤S3中热熔胶的热熔温度不低于150℃，所述密封胶层的热熔温度不高于80℃。
3.根据权利要求1所述的一种天然气运输管道包覆式连接方法，其特征在于：所述包覆气环（3）与内包覆环（1）内壁连接处的跨度为中心垫环（4）宽度的5-6倍。
4.根据权利要求3所述的一种天然气运输管道包覆式连接方法，其特征在于：所述中心垫环（4）为硅橡胶材料制成，所述中心垫环（4）厚度为天然气管道厚度的1-1.5倍。
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