CN1784569A - 堵塞高温管线的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种堵塞管线的方法，包括以下步骤：将间隔的第一(12)和第二(14)管圈焊接在管线(10)的外部，每个管圈在垂直于管道(10)轴线的平面上有一密封面(26，26a)；将包容罩(34，36)通过焊接固定在管圈(12，14)上，完全包围位于管圈(12，14)之间的一段管道(10)；然后将一个开孔机(60)可拆除地连接于包容罩(34)的敞开顶部；用开孔机(60)从管圈(12，14)间切除管道(10)的一小段，然后移出，留下两个敞开的露出的管端(78，80)；将第一和第二密封元件(92，94)定位于管圈(12，14)间，每一密封元件具有一向前的密封面。密封元件(92，94)受力后彼此分开，然后进行与管圈密封面的封闭啮合，从而封住管子(10)的露出的端部(78，80)。

Description

堵塞高温管线的设备、系统和方法
未决申请参考
本申请基于2003年5月2日提交的美国临时专利申请序列号60467467。
缩微胶片附录参考
本申请未在任何缩微胶片附录中提及。
技术领域
本发明涉及用于堵塞带压管线的设备、系统和方法，特别适用于堵塞内部具有高温液体或气体的管子或管线。这里的″管子″也包括由金属制成的用来输送流体(液体或气体)的任何管形构件。
背景技术
人们已熟知在管上开孔的机械，在先公开的有关开孔机械的美国专利包括：开孔设备(Tapping Apparatus，专利号3,614,252)；水下开孔机械(Under Water Tapping Machine，专利号4,579,484)；完成机械(Completion Machine，专利号4,880,028)；高压开孔机械(High Pressure Tapping Apparatus，专利号5,439,331)；将传感器插入管线的方法(Method of Inserting A Sensor Into A Pipeline，专利号5,612,499)、压力平衡的海底开孔机械(Pressure BalancedSubsea Tapping Machine，专利号6,012,878)。
开孔机，如上述美国专利所描述的机械，用于在液体或气体流过管线，也就是当管线带压时，在管线上开孔。进行这类开孔过程通常主要为达到下列两种目的之一，即在管线上装配一个支线附件，或者能够阻止通过管线流动的流体。描述和说明堵塞管子内部的现有技术中的其它实例常常与管子的第一次开孔有关，涉及下列美国专利：
  专利号   发明人   名称
  3,599,663   Freeman   热开孔设备(Hot Tapping Apparatus)
3,626,475 Hicks   高温的管线堵塞设备(High TemperaturePipe-Plugging Apparatus)
  3,665,966   Ver Nooy   管线堵塞机(Pipe Plugger)
  3,872,880   Ver Nooy等   堵塞设备(Plugging Apparatus)
4,411,459 Ver Nooy   进入管线内部的支线接头(BranchFitting for Providing Access to theInterior ofa Pipe)
5,443,095 Glossop，Jr.   阻止流体的设备(Fluid BlockingDevice)
5,531,250 Freeman等   堵塞管线内部的设备(Device forPlugging the Interior of a Pipe)
管线开孔通常涉及使用圆形锯，下面给出描述此类实例的美国专利：
  专利号   发明人   名称
  5,360,300   Sullivan   刀具壳(Cutter Shell)
5,451,128 Hattersley   具有可移出切削齿的刀具(Cutter ToolHaving Removable Teeth)
5,466,099 Sullivan等   可形成改良圆柱孔的刀具壳(CutterShell for Forming Holes of ImprovedCylindricality)
如美国专利“堵塞管子内部的设备(Device For Plugging TheInterior Of A Pipe，专利号5,531,250)”所述的堵塞已开孔管子的设备也是众所周知。
因为这些专利提供了与本发明主题相关的详细背景，这里一并参考引用。
发明内容
典型的开孔机由细长的管状本体构成。本体内有一个旋转的镗杆。本体的下端具有诸如法兰这样的装置，通过它将本体固定在连于管线的附件上。齿轮箱或驱动机构固定于开孔机体的上端，用来使镗杆旋转。镗杆下端装配有刀具，旋转能量由诸如液压马达这样的设备提供，供给齿轮箱或驱动机构，这种旋转力依次用来旋转镗杆。
除镗杆外，典型的开孔机有一进给螺杆，用于当镗杆相对进给螺杆旋转时轴向移动镗杆。传动套筒旋转镗杆以提供这种相对转动，并且旋转连接于镗杆的刀具，使刀具能在管子上开孔。镗杆可以具有固定或变化的进给速率，这取决于开孔机的设计。
本发明应用的开孔机械，实质上就是如以上美国专利所述的已知类型。本发明的方法包括下列基本步骤：
(1)将一对管圈焊接在流体经过的管子上。每个管圈都是一个被切开的环形体，提供绕管线装配的二个环形半部(toroidhalves)。每组管圈都将机械加工和抛光(lap)使其有一个平面的密封面，或准备在焊在管线上后进行现场机械加工和打磨。使每个管圈装配在一起时有一个平的前面。二个管圈的前面彼此平行并且以准确设定的距离间隔开。经过焊接二个管圈固定在管子外部。随着每个管圈的二个半部固定于管线外表面，在管圈后面与管的交界处环绕管子形成第一道环形焊缝。同样在管圈前面围绕管线整个360度圆周与管子相接处环形焊接每个管圈的二个半部。然后将管圈的二个半部彼此焊接。每个管圈前面上的焊缝要特别成形以达到深度渗透，至于原因随后将给予解释。
(2)对于以内面焊接的管圈，在二个管圈焊在管子外部后，其前面经过机械加工和打磨，使每个管圈上有一个无间断的环形平面密封面。这些环形密封面彼此平行并且处在垂直于管子纵轴的径向平面上。
(3)在管圈已焊接在管子上、有选择地机械加工打磨或抛光前密封面，以提供无间断的环形密封面后，将包容罩(containmenthousing)附件焊在管圈上以提供一个内部尺寸大于管子外径的罩。该包容罩具有一个底部杯状件，一个带法兰的附件构成包容罩的上端。
(4)在包容罩已焊在管圈上并且设置了上部法兰后，对管圈和包容罩焊接的整体性进行压力测试，以确保没有泄漏，而且管圈和包容罩具有结构完整性以承受将受到的最大压力。
(5)在已经安装和检测该管圈和连接的包容罩后，将一个阀固定到罩法兰上。工业中所熟知和上述专利已说明的一个开孔机系统被固定到阀的上表面。上述大多数开孔机的专利描述了这样的安排，其中切入管子的孔(径)等于管内径。然而在实施本发明时，希望不是仅在管子侧壁上开一个孔，而是将整段管线移除。名称为“将一个传感器插入管线的方法”的美国专利(专利号5,612,499)描述了整段管线的移除而不是仅在管线上钻一个孔。这个专利说明了切断管道之前在管子外部安装一个包容罩的概念，但是没有说明本发明的独特思想，包括使用间隔开的第一和第二管圈，每个管圈有一个平面密封面。如美国专利5,612,499的图4所示，当使用圆形切刀切断一段管子时，重要的是从包容罩内部将管段移出，这可用有试样捕获机构(coupon capture mechanism)的定心钻来实现。
(6)本发明系统和方法中的下一步骤是封闭断管的相对端面。为此，将一密封工具插入包容罩内部。该密封工具包含相反的第一和第二密封元件。每个密封元件是一个杯状件，具有环形密封面，该密封面的内径大于管线外径。降低该密封组件进入包容罩，操纵相反的密封元件以使它们朝向断管的开口端和管圈上相对的平面环形密封面推进。
(7)在密封元件被正确定位后，堵塞机械迫使一楔形件插入到相反密封元件中间的位置，以使它们与管圈的平滑密封面进行封闭啮合。这样能够获得金属对金属的密封以闭合断管的两端。迫使密封元件的环形密封面抵靠在管圈的密封面上实现闭合。
(8)在过程的这一阶段，断管的两端用金属对金属的密封封闭。用包容罩内部的试验压力检验密封作用的有效性。
(9)在已检验密封的有效性后，可以对隔绝压力的管段进行修理或改造。在有些情况下，需要使用二个包容罩和密封机构将管段与流体压力隔绝。
(10)在完全停止流经管子的流体后，将保持密封元件支靠于管圈平滑密封面位置的楔形件移除，接着从包容罩内收回密封元件。
(11)在移除密封工具后，可以在包容罩法兰或附件处安装一堵塞件，以允许将阀移除，然后完全封闭罩，例如将闭合板连接于法兰上。因此管线可以恢复正常使用。
结合下面的图形，对优选的实施例和权利要求进行详细描述，这样，可以对本发明获得更透彻的理解。
附图说明
图1A示出了一段管道，如用于炼油厂的一根管道即输送流体(带压液体或气体)的管线的一部分，特别是输送高温流体的管道。由于本发明本质上的独特性是在弹性密封材料不可行的情况下，为包容高温流体提供一种金属对金属的密封方法，然而本发明不仅局限于用在高温的场合，特别适合在高温下使用。图1A示出焊在管子外部的一对管圈。每个管圈由组装后的二个半部构成，并且绕管子的外壁焊接。
图1B是沿图1A中1B-1B线所取的端视图，显示出其中一个管圈的内面，并显示出管圈的二个半部是如何焊接在一起的。并且特别显示了内面上可能采取的焊接方式，以在每一管圈密封面经过机加工和磨削后，能具有一种无间断的环形密封面。另外管圈的二个半部可用螺栓或其它方式紧固在一起，以在二个半部间实现金属对金属的密封，然后焊到管子上，除密封面的各处都彼此焊接在一起。这种方法可以免除现场机加工和磨削管圈密封面的必要性。
图1c是沿图1A中1C-1C线所取的端视图，显示出管圈的外面，并显示管圈的二个半部在分割处是如何焊接一起的，特别显示了外面上所采用的焊接方式，以保证每个管圈的分割区域被密封，防止内部压力跑出。
图2A是图1中所示的有管圈相连的一段管子的外部剖视图，显示出一个固定于管圈上的包容罩。该包容罩有一封闭的杯状下端和处于上端的法兰。法兰面平行于管子的纵轴。
图2B是沿图2A中2B-2B线所取的包容罩和法兰的剖视图。
图3示出具有管圈和连接了包容罩的管子，并且显示了已被开孔机切断的管子。
图4示出当密封系统伸入包容罩时该密封系统的下部。
图5示出图4的延续，其中密封系统正在被降低进入包容罩。
图6示出当向相对管圈的密封面同时伸展二个相对密封元件时，密封系统所处位置。
图7示出已被下移的一楔形物，它压向密封元件以移动它们与管圈相对面地接触，形成金属对金属的密封。图7显示管子的敞开两端已封闭，因而可以在管线上进行修理、维护或其他的操作。当不再需要闭合管子时，通过首先抽出楔形物再取出密封元件，从而取出密封系统。
图8示出固定于管子上的基本开孔系统，包括如图2A所示的管圈和包容罩。开孔系统是用来实现本发明的所述的机械类型。并且特别地，图8示出准备从管圈间切除一段管子(10)的开孔机，从而产生图3所示的配置。
图9是如图1A所示一短段的管子的立体图，并显示出管圈在焊接到管子前使用校准定位型架为管圈精确定位。
图10是图9中所示的校准定位型架、管圈和管子的俯视图。
图11是沿图10中11-11线所取的校准定位型架和管圈的正视侧视图。
图12是沿如图10中12-12线所取的校准定位型架和管圈一端的端视图，管线以横截面显示。
具体实施方式
首先参考图1A、1B和1C，一段管子可能是管线的一部分，用数字10标示。虽然本发明没有特别限定流经管子10的流体温度，然而尤其适用于管子10输送高温液体或气体的场合。更具体地，本发明涉及流经管子10的液体或气体温度使得在实践上不能采用弹性密封材料的情况。
图1A示出管子10上希望阻止流体流经管线的位置，如为了修理、更换下游一段管线或某件诸如阀类的设备等目的。相对于图1A所示的部分管子10，它们处于下游的位置。
实施本发明系统和方法的第一步是将第一管圈(一般用数字12标示)和间隔开的第二管圈14安装在管子10的外部。每个管圈12和14由两部分组成。每个管圈的几何形状为圆环而每一部分为半环。图1B示出第一管圈12由上半部16和下半部18构成。管圈的半部16和18被定位在管子10上，然后将管圈半部焊在管子上并且相互焊接。焊缝包括一内侧圆周焊缝20和一外侧圆周焊缝22。圆周焊缝围绕环形管圈12的整个内部和管子10的全部外圆周表面。
对于以内面焊接的管圈，第三焊缝32将管圈半部的端面相互连接。第三焊缝沿管圈12的内面26、管圈12的外圆柱表面28和外面30延伸。第四焊缝24连接管圈12的每一环形半部的相对端。
在现场机械加工密封面26的情况下，至于原因将在随后叙述，重要的是第四焊缝24穿透第一管圈内面26到低于管圈内面的一定距离。另外如果不进行现场焊接，第四焊缝24将仅用于如图1C所示分割处的外部管圈表面。
随后结合图9到12所示，借助于特殊设计的校准定位架托架，准确确定管圈14相对于管圈12和管子10的位置。采用与连接管圈12所需要的同样的焊缝将管圈14焊接在管子10的外部上，并且焊缝用相同数字附加字母A标示。
当完成所述一系列的步骤后，有益的结果是提供了间隔开的平行内面26和26A。该内面成为系统的圆周密封面。
当需要时，本发明方法的下一步是仔细机械加工和磨削管圈密封面26和26A，用管子10作为磨削机和抛光机的旋转轴线来实现。抛光机械虽然没有示出，但具备为第一管圈12的前面26和第二管圈14的前面26A成型、磨削和抛光的设施。这种磨削和抛光必须小心进行以提供具有不间断的平滑圆周密封面的表面，优选的是该密封面彼此平行或至少基本平行。抛光后的密封面26和26A完全到达管子10外部的1/16th英寸左右的范围内，以使内侧圆周焊缝20和20A保持其完整性。
在管圈12和14固定和焊接到位，并且前面26和26A经必要的机械加工、磨削或抛光得到密封面后，图2A和2B示出本发明的下一步骤。上部包容罩部分34和下部包容罩部分36被定位在管圈12和14上，进行所示的焊接。当被连接在一起时，上部和下部包容罩部分34、36具有一个围绕管圈12的管形延伸部38和另一围绕管圈14的管形延伸部40。管形延伸部38通过圆周焊缝42固定到管圈12上，管形延伸部40通过类似的圆周焊缝44固定到管圈14上。包容罩部分34和36用一对水平焊缝46和48彼此固定。
端盖50用一个圆周焊缝52连接到包容罩下部元件36上。
用法兰54完成包容罩。法兰54是管线系统中常用的铸件或机加工件。它通过一个水平圆周焊缝56固定到上部包容罩部分34上。法兰54具有一个水平的平面密封面58，通常具有穿过法兰部分以接收螺钉的开孔(图中没有显示)。
在应用管圈12和14、包容罩上部34和下部36、端盖50和法兰54后，焊缝的完整性可用压力检验。为此将一个法兰盘(没有显示)固定于法兰54的上端以封闭法兰面58。然后将流体压力施加于环绕部分所述段管子10的包容罩内部。如果通过焊缝缺陷发生任何渗漏，可以修理焊缝以便在进一步动作前，使管圈和罩的完整性满足要求。
图8示出本发明方法的下一步骤，其中基本的开孔机一般用数字60标示。借助一个底部法兰62，将转接器64例如通过螺栓66连接在法兰62上。此后一个夹板阀68或其他类型的阀门被连接到该转接器，然后将开孔机60固定到阀68的顶端。
开孔机60包括装在开孔机管状体74内的定向钻头70和圆柱切刀72。开孔机还包括一个可旋转、纵向伸缩的镗杆76，借助镗杆，圆柱切刀72也是可旋转地延伸和收回的。
打开夹板阀68，让圆柱切刀72在镗杆76推进下，穿过法兰54向下延伸，然后进入到固定于管圈12和14上的包容罩内。旋转和推进镗杆以使圆柱切刀72能切穿管子10。定心钻70首先穿透管子并作为圆柱切刀72的引导。此外构造定心钻70以使试样滞留。在一段管子已完全从管子10切下后，镗杆转动，使与之相连的断管部分(没有显示)到达管状体74内部位于夹板阀68上部的区域。关闭夹板阀并移出开孔机60，以便进行管子10切断部分的弥补和处理。在用圆柱切刀72切断管子10后，除了图8所示的法兰62、转接器64和夹板阀68仍处于与法兰54连接的位置外，包容罩、管圈和管线仍然具有如图3所示的外观，虽然这些元件没有在图3-7中标出。以这种方式，管子10的内部始终受到限制和包容。
如图8所示，圆柱切刀72的直径大于管10外径，以致充分延伸通过管子10的整个直径时，如图3所示管子能够完全被切断。管子10的端面78和80分别是半圆柱形的，也就是说它们不是平面。因此端面78和80不平行于管图12和14的密封面26和26a。本发明的一个重要方面是管子10的端面78和80不用于本发明的堵塞系统，并且不用于隔绝通过管子10的流体。
本发明方法的下一步骤是将一堵塞机构固定于伸展杆，如图8所示镗杆76的下端，组成堵塞机构的许多元件和零件大都完整地示于图6和图7中。图4-7示出堵塞机构进入到包容罩内部的顺序。
堵塞机构包括一个管状体82。在管状体82下端部可滑动地接收一个平台构件，通常用数字84标示，它具有一个径向延伸的法兰状平台86。平台86包括一个截头圆锥形部件90以提供随后要说明的锥形或导引作用。第一密封元件92和第二密封元件94固定到管状体82上，每个密封元件具有一个杯状前面，也就是每个密封元件的前面有一整体向前伸展的圆周唇缘96，面内部分(没有显示)的厚度减小。杯状密封元件92和94构造成配合在露出的管端78和80上，这就让第一密封元件92的圆周唇缘部分96接触第一法兰密封面26。以同样方式将第二密封元件94的圆周唇缘98在管子10的端面78周围及其上延伸，以接触第二管圈14的密封面26A。
用多枢轴连杆臂(用数字100标示)将密封元件92和94支撑在堵塞系统的管状体82上，连杆系统包括在每个密封元件92和94上端的一对连杆臂100，以及位于每个密封凶件下端的一对，总共使用了8个连杆臂100。
图5-7示出操纵连杆臂来控制密封元件92和94位置的顺序。如图5所示，当降低堵塞系统使之进入包容罩上法兰54时，密封元件92和94收缩于管状体82。当管状部件88的下端接触到端盖50的内部底表面时，平台构件84的继续下移终止。如图6所示，当管状体82在平台元件84的管状部分88内部向下伸缩移动时，平台86上表面的截头圆锥形部分90被接触，平移密封元件92和94沿侧向向外互相远离。管状体82的外表面上伸缩接受一个楔形物102。楔形物102连接于伸展杆(如图8所示的镗杆76，但在图5-7中没有示出)的下端。楔形物102具有相对的稍呈锥形的外凸(cam)表面104和106。表面104和106滑动接收在第一密封元件92和第二密封元件94的朝后的表面的槽(不能看到)中。如在图5、6和7中所逐步看到的，当强迫楔形物102向下时，它迫使密封元件92和94互相分开，并且与管圈密封表面26和26a密封啮合。从而使断管10的每端实现金属对金属的闭合。杯状密封元件92和94包围管子10的断端80和82。如果需要，管子10短端部分能起到导引密封元件92和94的作用，以致当最初用连杆臂100与最终用楔形物102的凸(轮)面(cam surface)104和106强迫密封元件向外时，保持它们与密封面26和26A对齐。
如图5-7所示，密封元件92和94的每个圆周唇缘部分96和98分别具有一个环形槽，以接受一个圆形的密封环108。该密封环优选由金属制成，如果为非金属制成，那么这种材料要能承受较高的温度，也就是承受的温度等于流经管子10中流体的温度。
管状体82伸缩地接收一个从楔形物102向下伸出的棒110。在接受棒110的楔形物102上有一个槽112。弹簧114位于棒110上，并对管状体82施加一个向下的偏压力。当管状部分88接触到端盖50的内部表面时，管状体82在棒110上向上滑动，从而使密封元件92和94水平张开。当楔形物102产生进一步向下运动时，棒110在管状体82内部向下移动并压缩弹簧114。
图7示出楔形物102完全或至少基本完全接收到相对的密封元件92和94之间，代表了堵塞系统的最大向下位置。只要有必要隔绝流过管子10的流体，楔形物102就停留在这个位置。
随着楔形物102处于完全下降的位置以及阻止了来自管子10的断端的流体，可在另一端进行泄漏检查。通过在端盖50上开一小孔(没有显示)，利用该孔可以将液体排除或进行压力测量，这样，可以得到一种用来确定两密封元件92和94是否成功和完全闭合于管圈12和14的内面26和26A的装置。实现这些功能的能力在工业上通常被称为“阻断与排泄”的能力。
为去除管圈和密封元件的密封接触，将图4-7中出现的顺序颠倒。首先向上移动楔形物102，消除施加到密封元件92和94背部表面上的压力。在管状体82内移动棒110。因为当棒110开始向上移动时，压簧114使管状体82保持向下，所以在楔形物102最初向上移动时密封元件92和94保持原位。在棒110下端有一个头部116，当它在管状体82内部的法兰接合时，会推动管状体向上。连杆臂100然后收回密封元件92和94，让整个堵塞组件从包容罩内部移出。
在堵塞组件完全移出后，可以用未示出的但在工业上通常可以得到的机构堵塞贯穿法兰54的内部通道120，例如2001年1月公开的名称为″可拆卸密闭系统″的美国专利No.6,286 553中举例说明的一种堵塞装置。然后取出该开孔和堵塞系统，并用一法兰板封闭顶部法兰54，恢复使用管子10。
图9到12示出校准定位型架(通常用数字122标示)的应用，用它在将管圈焊到管子上前，在管子10的外表面上准确定位管圈12和14。校准定位型架形成管圈的托架。用螺栓126将第一端板124固定到第一管图12的外面30上。同样用螺栓128将第二端板130固定于管圈14的外面30A上。
端板124和130用杆132A、132B、132C相互固定。用螺栓134将第一端板124紧固到杆的一端，同样用螺栓136将第二端板130紧固到相对的杆的端部。由于以下两方面的原因，重要的是杆132A、132B、132C长度相同，并且具有严格的公差。首先，杆的长度确定管圈内面26和26A之的间隔距离，其次，杆132A、132B、132C长度的精确一致保证了内面26和26A可以精确地相互平行。
前已叙及，每个管圈12和14由两个半环形部件构成。重要的是每个管圈的这两部件能精密地组合在一起，特别是在该发明的实施例中，密封面26和26A并不用现场打磨、机械加工或抛光。为达到这一目的，用两个“驱动锁”，有时被称为“凹槽锁”的锁销136将每个管圈12和14的匹配的半部准确对齐。在安装锁销136后，每个管圈用两个螺栓138，用来在管圈组装到管子10上后，将管圈半部紧固在一起。
当使用校准定位型架122在管子10上安装管圈12和14时，管圈被定位焊接在管子10上以可靠地将它们固定就位。然后移除校准定位型托架并且完成所述其余的焊接。
本发明实际能够采用两种独立的方法来实施。一种方法是在管圈焊接于管子10上后，精确机加工和打磨管圈12和14的前面26和26A。第二种方法是管圈已在商店精密机加工，使用图9到12所述的校准定位型托架系统，在组合在管子10上将它们准确对齐，这样就不需要现场打磨管圈的前面26和26A。
本发明提供了一种闭合流经管线的高温流体的独特系统，其不必排空管道，并且也不需要弹性或其它热敏密封材料。
虽然在一定程度上详细地描述了本发明，但很明显在结构细节和元件布置上可以有许多变化而不会脱离本申请公开内容的精神和范畴。
符号说明
10管线                               12第一管圈
14第二管圈                           16管圈12的上半部
18管圈12的下半部                     20内侧圆周焊缝
22外侧圆周焊缝                       24第三焊缝
26管圈12的内面                       26A管圈14的内面
28外圆柱表面                         30管圈12的外面
32第四焊缝                           34上部包容罩部分
36下部包容罩部分                     38管形延伸部
40管形延伸部                         42圆周焊缝
44圆周焊缝                           46水平焊缝
48水平焊缝                           50端盖
52圆周焊缝                           54法兰
56水平焊缝                           58平面
60开孔机                             62法兰
64转接器                             66螺栓
68夹板阀                             70定向钻
72圆柱切刀                           74管状体
76镗杆                               78端面
80端面                               82管状体
84平台件                             86平台
88管状部分                           90截头圆锥部分
92第一密封元件                       94第二密封元件
96圆周唇缘                           98圆周唇缘
100连杆臂                            102楔形物
104凸轮面                            106凸轮面
108圆环                              110棒
112槽                                114弹簧
116头部                              118内法兰
120通道                              122校准定位型架
124第一端板                          126螺栓
128螺栓                              130第二端板
132A、B、和C杆                         134螺栓
136驱动锁销                            138螺栓

Claims (16)

1.一种堵塞管线的方法，包括以下步骤：
(a)将间隔的第一和第二管圈焊接于管线的外部，每个管圈在垂直于管线轴线的平面内有一密封面；
(b)通过焊接将包容罩连接到所述管圈上，以完全包围位于所述管圈间的一段管线，该包容罩具有敞开的顶部；
(c)将开孔机可拆卸地连接到所述包容罩上，与所述敞开的顶部相连通；
(d)使用所述开孔机，从所述管圈间切断并且移除一段管线，留下两个敞开的管端；
(e)利用所述开孔机，将第一和第二密封元件定位于所述管圈间，每个密封元件在前面上有向前延伸的圆周唇缘，其内径大于所述管线的外径；以及
(f)移动所述密封元件彼此分离，以迫使所述每个圆周唇缘与封闭管子的管圈密封面密封接合中。
2.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，其中步骤(f)是用连杆首先移动所述密封元件彼此分离，继之将一楔形物推向所述密封元件之间。
3.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，包括：在步骤(a)后，机械加工所述密封面以在每个所述管圈上提供不间断的圆周密封面。
4.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，其中在步骤(a)中，每个所述管圈由一个环的两个半部组成，绕管线安装的两个半部形成每个上述管圈，管圈半部焊在管线上并且相互焊接。
5.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，在步骤(b)中，构成所述包容罩的件包括作为上部部件的法兰，其具有贯穿的通道以提供所述敞开的顶部。
6.根据权利要求5所述的堵塞管线的方法，其中所述包容罩的件之一是端盖，其形成与上述法兰相对的底部部件。
7.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，其中步骤(e)所述的第一和第二密封元件分别用铰链组件连接到管状体上，所述管状体沿纵向位于从所述的开孔机中伸出的竖棒上。
8.根据权利要求7所述的堵塞管线的方法，包括可滑动地位于所述管状体的外部的平台件，所述平台件确定了所述密封元件的最低位置，并且帮助导引所述密封元件进入相对上述管圈密封面密封的位置。
9.根据权利要求7所述的堵塞管线的方法，其中所述管状体相对于所述竖棒被向下弹性偏压。
10.根据权利要求2所述的堵塞管线的方法，其中每个所述密封元件在后面上有一直立的槽，滑动接受所述楔形物的边缘。
11.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，其中在进行步骤(a)前，将校准定位型架连接到所述管圈上以使所述管圈固定在管线上，使得所述密封面处于垂直于管线的管子轴线的基本精确的平行平面上，并且以基本精确的预定距离隔开。在初始焊接将所述管圈相对于管线固定后，所述校准定位型架可以卸除。
12.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，包括：在步骤(b)和(c)之间，将具有贯通的可封闭大孔通道的阀的下端固定，使之与所述包容罩的敞开顶部形成封闭连通，步骤(c)中所述开孔机可连接于所述阀的上端。
13.根据权利要求1所述的堵塞管线的方法，其中步骤(d)是用一直径大于管线直径的圆形锯来进行。
14.一种用于堵塞管线系统的组合件，包括：
第一和第二环形管圈，每个管圈由下半个半圆环部分和可拆卸匹配的上半个半圆环部分组成，所述部分组装后具有一内侧圆周表面，其直径基本等于管线的外径，每个管圈都具有位于其内面上的平面密封面和背面。以及：
校准定位型架，具有以基本精确的预定距离间隔开的平行端板，所述端板适于可拆卸地连接到所述下半个半环管圈部分的背面，这样所述内侧平面密封面准确地以平行和间隔的位置固定，从而，带有每个所述管圈的所述下半个半环管圈部分的所述校准定位型架与管线定位接触，准备接收所述的上半个半环部分。
15.根据权利要求14所述的用于堵塞管线系统的组合件，其中所述校准定位型架包括多个等长的杆，所述杆在所述平行端板之间延伸并且连接到所述平行端板上，以使所述端板基本保持所述的基本精确的预定距离。
16.用于堵塞管线系统的设备，包括：
第一和第二环形管圈，每个管圈由下半个半环部分和可拆卸地匹配的上半个半环部分组成，所述部分在组装后具有内侧圆周表面，其直径基本等于管线的外径，每个管圈具有位于前面上的平面密封面，所述管圈适合固定于管线的外部，以接受具有圆周密封唇缘的密封元件，所述唇缘压靠在所述平面密封面上。
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