CN219389004U - 一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道修复技术领域，公开了一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，包括堵头、丝杆、调节件和紧固件，所述堵头能够产生弹性形变，所述丝杆穿过所述堵头，所述调节件和紧固件分别位于堵头的顶部和底部，所述调节件与所述丝杆螺纹连接，所述紧固件与所述丝杆连接。本实用新型能够对管道开孔后的孔洞及时进行封堵，防止管道内残存油气逸出。

Description

一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具

技术领域

本实用新型涉及管道修复技术领域，具体涉及一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具。

背景技术

油气集输管道在出现故障切断时需要进行封堵，目前使用的油气集输管道封堵工具主要用于对管道断开的管口两侧端面进行封堵，常规的对在役油气集输管道开孔焊接支管作业采用断管封堵方式存在费用高、周期长和工作量大等不足，对快速恢复生产运行影响较大。

结合油气田生产实际，需要对在役油气集输管道焊接分支管线，一般采取临时停运并放空管道，再用惰性气体氮气对管道进行置换后开展作业。但是，受工艺安装限制，在氮气置换过程管道会存在“盲肠段”，无法实现管内留存油气置换干净的效果，且管线内可能残留少量凝析油。因此，在管道开孔后会有油气通过开孔孔洞逸出，在支管焊接过程易与外界空气混合形成爆炸性气体，给作业带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，以对管道开孔后的孔洞及时进行封堵，防止管道内残存油气逸出。

一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，包括堵头、丝杆、调节件和紧固件，所述堵头能够产生弹性形变，所述丝杆穿过所述堵头，所述调节件和紧固件分别位于堵头的顶部和底部，所述调节件与所述丝杆螺纹连接，所述紧固件与所述丝杆连接。

本方案的原理及优点是：实际应用时，对管道开孔后的孔洞及时进行封堵，封堵的时候，通过将堵头置于孔洞内，然后通过旋转调节件，而使调节件压缩堵头，使堵头产生形变而膨胀，从而将孔洞起到封堵的效果。而本方案中的紧固件能够对堵头起到限位作用，且当调节件压缩堵头的时候，能够防止堵头向下移动，这样调节件和紧固件能够共同对堵头起到压缩膨胀的作用，使堵头顺利的将管道开孔后的孔洞起到封堵的效果，防止管道内残存油气逸出，确定孔洞密封性良好后，再开展支管直管段的焊接工作，待焊接作业完成后通过拉动丝杆，而将本方案中的堵头从孔洞内快速取出。

本实用新型利用调节件和紧固件自身预紧力实现堵头形变，完成孔洞密封，且通过拉动丝杆方便取出；并且丝杆长度可以利用丝杆接头进行延长连接，便于适用不同长度的连接支管管线；本实施例中的封堵工具重量轻，便于操作，且通用性强，可广泛用于石油石化管道、燃气管道和城市公用管线开孔后焊接支管前进行封堵等领域。

优选的，作为一种改进，所述堵头包括上堵头和下堵头，所述上堵头和所述下堵头均呈半球形，且所述上堵头和所述下堵头同向重叠设置。

本方案中的堵头采用上堵头和下堵头两个堵头的方式进行封堵，能够实现对孔洞的双层密封封堵的效果，密封效果更好；另外，本方案中上堵头和下堵头同向重叠设置，这样只需要使上堵头和下堵头底部的直径略微大于孔洞的孔径即可，这样封堵时，通过外力作用使下堵头进入孔洞后，上堵头位于孔洞的外侧，通过旋拧调节件而压缩上堵头，从而使上堵头与管道紧贴而堵住孔洞；由于管道内会有残存气体并产生微正压，压力将对下堵头产生向上的推力而使下堵头产生压缩，这样通过再次旋拧调节件，能够使上堵头和下堵头再次被压缩，下堵头将与孔洞的内壁实现紧密相贴密封，这样在上堵头和下堵头的作用下有效的实现了对孔洞的双层密封，密封效果更佳。

优选的，作为一种改进，所述堵头呈半球形。

本方案提供了堵头的另一种形状，半球形的堵头仍然能够实现封堵效果，但封堵为单层密封封堵效果不如上述采用上堵头和下堵头的双头密封封堵效果。。

优选的，作为一种改进，所述调节件为螺母，所述调节件与丝杆螺纹配合。

本方案调节件采用螺母，螺母成本低，且操作方便，通过旋转螺母即可压缩堵头而使堵头产生形变。

优选的，作为一种改进，所述紧固件也为螺母，所述紧固件中与丝杆螺纹配合。

本方案中紧固件也采用螺母，这样便于根据实际需要安装更换紧固件，且紧固件可以利用丝杆而与丝杆连接后对堵头起到限位作用，相比于采用其他结构时需要借助其他机构或方法将紧固件连接(如采用焊接的方式固定在丝杆上)在丝杆上，本方案在安装紧固件的时候更加的简单方便，且成本低。

优选的，作为一种改进，所述调节件与堵头之间以及紧固件与堵头之间均设有垫圈，所述丝杆穿过两个所述垫圈。

本方案中垫圈的设置，能够加大与堵头的接触面，对堵头进行压缩的挤压力更加的均匀，能够使堵头更好的与孔洞侧壁接触实现封堵，且垫圈的设置能够避免调节件和紧固件直接与堵头接触，从而避免调节件和紧固件在压缩堵头的过程中对堵头产生破坏，这样对堵头起到了保护作用，便于后期反复利用。

优选的，作为一种改进，所述丝杆与所述堵头同轴设置，且所述堵头能够从所述丝杆上取出。

本方案中丝杆与堵头同轴设置，这样使得调节件也位于堵头中央，当调节件压缩堵头的时候，堵头能够膨胀的力度更均匀，封堵效果更好。而堵头能够从丝杆上取出，这样便于后期根据不同孔洞大小更换尺寸相匹配的堵头，适用不同开孔规格。

优选的，作为一种改进，所述丝杆为铜合金材质制成的丝杆。

本方案的丝杆硬度更好，且轻便、防爆。

优选的，作为一种改进，所述堵头为橡胶材质制成的堵头。

本方案的堵头形变能力好且耐高温。

优选的，作为一种改进，所述堵头为实心堵头。

堵头为实心的堵头，其对孔洞的封堵力度更强，密封效果更佳。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具实施例1的主视图。

图2为本实用新型一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具实施例1中的使用示意图。

图3为本实用新型一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具实施例2的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

堵头1、上堵头101、下堵头102、丝杆2、调节件301、紧固件302、垫圈4、孔洞5、支管台6、球阀7。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，包括堵头1、丝杆2、调节件301和紧固件302，堵头1能够产生弹性形变，本实施例中堵头1为耐磨、耐油、耐高温、密封性能良好的橡胶材质制成，且堵头1为实心。

丝杆2为高硬度、轻质铜合金材质制成，丝杆2穿过堵头1，且丝杆2与堵头1同轴设置，且堵头1能够从丝杆2上取出，由于堵头1是橡胶材质的，能够产生形变，堵头1上开通孔，丝杆2穿过堵头1上的通孔后，后期可以将堵头1从丝杆2上取出进行更换。

调节件301和紧固件302分别位于堵头1的顶部和底部，调节件301与丝杆2螺纹连接，紧固件302与丝杆2连接，本实施例中调节件301和紧固件302均为螺母，调节件301与丝杆2螺纹配合，调节件301采用螺母便于旋拧调节对堵头1的挤压力，从而调节堵头1对孔洞5封堵的力度，而紧固件302也采用螺母，紧固件302与丝杆2螺纹配合，这样便于安装紧固件302，且能够起到对堵头1进行限位的作用，以及能够配合调节件301共同对堵头1起到挤压变形而封堵孔洞5的目的。实际操作过程中为了增强紧固件302的稳固性，避免紧固件302在长期使用过程中丝牙磨损而导致紧固件302脱落，可以在紧固件302与丝杆2之间进行焊接加固。另一个实施例中紧固件302也可以直接采用金属板，通过将金属板焊接在丝杆2上即可。

调节件301与堵头1之间以及紧固件302与堵头1之间均设有垫圈4，丝杆2穿过两个垫圈4，垫圈4的设置能够增加调节件301和紧固件302与堵头1之间的接触面积，这样当旋拧调节件301的时候能够使垫圈4对堵头1进行接触加压，使堵头1能够更加均匀的向四周变形而将孔洞5进行封堵。且垫圈4的设置，能够避免调节件301和紧固件302直接与堵头1接触时，旋拧调节件301的过程中对堵头1产生磨损破坏。

本实施例中堵头1包括上堵头101和下堵头102，上堵头101和下堵头102均呈半球形，且上堵头101和下堵头102同向重叠设置，本方案中的堵头1分为上堵头101和下堵头102两部分，且上堵头101和下堵头102重叠设置，这样当下堵头102插入待密封的孔洞5内后，上堵头101的底部能够与管道外侧相贴，而下堵头102的下部伸出孔洞5的底部，当下堵头102受到管道内气压的作用下，以及调节件对上堵头101的压缩作用下，上堵头101和下堵头102共同实现对孔洞5进行封堵，而形成了双层密封的效果，另外上堵头101和下堵头102同向重叠，这样上堵头101和下堵头102下部的直径大于上堵头101和下堵头102上部的直径，这样当下堵头102受到挤压后，下堵头102能够与孔洞5产生接触，而起到密封的作用。

具体实施过程如下：结合图2所示，第一步，先通过磁力开孔机对管道进行机械开孔而形成孔洞5，第二步，再将配套尺寸的上堵头101和下堵头102置于孔洞5中间，本实施例中上堵头101底部和下堵头102底部的直径略大于孔洞5的孔径，如上堵头101和下堵头102底部的直径略大于孔洞5孔径1cm，在外力的作用下使下堵头102变形而进入孔洞5，且下堵头102的下部位于管道内，而使上堵头101位于管道的外侧且与管道外侧相抵，从而对孔洞5的外侧进行封堵。

通过旋拧调节件301进行紧固，调节件301与紧固件302和垫圈4联合形成预紧力，压缩上堵头101和下堵头102产生弹性膨胀变形，由于管道内会有残存气体并产生微正压，管道内的气体压力将对下堵头102产生向上的推力而使下堵头102产生压缩，这样通过再次旋拧调节件301，能够使上堵头101和下堵头102再次被压缩变形，此时上堵头101与管道外壁紧密相贴实现第一层封堵，而下堵头102也产生变形而使得下堵头102与孔洞5的内壁紧密相贴，实现第二层封堵，这样在上堵头101和下堵头102的作用下有效的实现了对孔洞5的双层密封效果，；第三步，随后开始焊接支管台6和支管作业；第四步，待焊接完毕后，只需用人工通过提拉丝杆2尾端即可取出，并关闭支管球阀7即可。

本实施例举例进行说明，因生产运行需求，亟需对某在运DN400天然气管道开孔焊接DN50支管线，管道内可能存在少量凝析油，采用常规作业方法需要在对DN400管线放空并氮气置换后，将管道断开并对管口两端封堵后才能进行支管开孔焊接作业。但是这种方法存在作业周期长、施工难度大和费用高等不足。

通过本方案中的封堵工具，实现无需对DN400管道断开，待管线放空并氮气置换后，使用磁力开孔机对管道机械开孔DN50，使用配套尺寸的封堵工具实现开孔处密封，经检验密封处无管内气体逸出后，实现开孔处管道内部与外部有效物理隔离。随后开始焊接支管台6和支管作业，待焊接完毕后，人工取出密封工具并关闭支管球阀7，然后组织开展球阀7后端相关作业，极大降低了油气集输管道动火作业风险，提高工作效率。

本实用新型的封堵工具具有轻便、尺寸可调的优点，对管道的开孔孔洞5有很好的契合度，一人即可实施操作，封堵快速、取出方便安全，并节省人力，可重复适用，可适用不同开孔尺寸的孔洞5密封，降低作业风险，提高作业效率。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图3所示，本实施例中提供了堵头1的另一种形状，本实施例中的堵头1具有一个，且堵头1整体呈半球形。本实施例中堵头1的形状仍然能够实现对孔洞5的封堵，但封堵面相较于实施例1的采用上堵头101和下堵头102的方式更小，封堵效果没有实施例1中堵头1形状的封堵效果好。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：包括堵头、丝杆、调节件和紧固件，所述堵头能够产生弹性形变，所述丝杆穿过所述堵头，所述调节件和紧固件分别位于堵头的顶部和底部，所述调节件与所述丝杆螺纹连接，所述紧固件与所述丝杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述堵头包括上堵头和下堵头，所述上堵头和所述下堵头均呈半球形，且所述上堵头和所述下堵头同向重叠设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述堵头呈半球形。

4.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述调节件为螺母，所述调节件与丝杆螺纹配合。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述紧固件也为螺母，所述紧固件与丝杆螺纹配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述调节件与堵头之间以及紧固件与堵头之间均设有垫圈，所述丝杆穿过两个所述垫圈。

7.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述丝杆与所述堵头同轴设置，且所述堵头能够从所述丝杆上取出。

8.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述丝杆为铜合金材质制成的丝杆。

9.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述堵头为橡胶材质制成的堵头。

10.根据权利要求1所述的一种用于油气集输管道开孔焊接支管的封堵工具，其特征在于：所述堵头为实心堵头。