專利名稱：堵塞高溫管線的設備、系統和方法
技術領域：
本發明涉及用于堵塞帶壓管線的設備、系統和方法，特別適用于堵塞內部具有高溫液體或氣體的管子或管線。這里的″管子″也包括由金屬制成的用來輸送流體(液體或氣體)的任何管形構件。
背景技術：
人們已熟知在管上開孔的機械，在先公開的有關開孔機械的美國專利包括開孔設備(Tapping Apparatus，專利號3,614,252)；水下開孔機械(Under Water Tapping Machine，專利號4,579,484)；完成機械(Completion Machine，專利號4,880,028)；高壓開孔機械(High Pressure Tapping Apparatus，專利號5,439,331)；將傳感器插入管線的方法(Method of Inserting A Sensor Into A Pipeline，專利號5,612,499)、壓力平衡的海底開孔機械(Pressure BalancedSubsea Tapping Machine，專利號6,012,878)。
開孔機，如上述美國專利所描述的機械，用于在液體或氣體流過管線，也就是當管線帶壓時，在管線上開孔。進行這類開孔過程通常主要為達到下列兩種目的之一，即在管線上裝配一個支線附件，或者能夠阻止通過管線流動的流體。描述和說明堵塞管子內部的現有技術中的其它實例常常與管子的第一次開孔有關，涉及下列美國專利
管線開孔通常涉及使用圓形鋸，下面給出描述此類實例的美國專利
如美國專利“堵塞管子內部的設備(Device For Plugging TheInterior Of A Pipe，專利號5,531,250)”所述的堵塞已開孔管子的設備也是眾所周知。
因為這些專利提供了與本發明主題相關的詳細背景，這里一并參考引用。
發明內容
典型的開孔機由細長的管狀本體構成。本體內有一個旋轉的鏜桿。本體的下端具有諸如法蘭這樣的裝置，通過它將本體固定在連于管線的附件上。齒輪箱或驅動機構固定于開孔機體的上端，用來使鏜桿旋轉。鏜桿下端裝配有刀具，旋轉能量由諸如液壓馬達這樣的設備提供，供給齒輪箱或驅動機構，這種旋轉力依次用來旋轉鏜桿。
除鏜桿外，典型的開孔機有一進給螺桿，用于當鏜桿相對進給螺桿旋轉時軸向移動鏜桿。傳動套筒旋轉鏜桿以提供這種相對轉動，并且旋轉連接于鏜桿的刀具，使刀具能在管子上開孔。鏜桿可以具有固定或變化的進給速率，這取決于開孔機的設計。
本發明應用的開孔機械，實質上就是如以上美國專利所述的已知類型。本發明的方法包括下列基本步驟(1)將一對管圈焊接在流體經過的管子上。每個管圈都是一個被切開的環形體，提供繞管線裝配的二個環形半部(toroidhalves)。每組管圈都將機械加工和拋光(lap)使其有一個平面的密封面，或準備在焊在管線上后進行現場機械加工和打磨。使每個管圈裝配在一起時有一個平的前面。二個管圈的前面彼此平行并且以準確設定的距離間隔開。經過焊接二個管圈固定在管子外部。隨著每個管圈的二個半部固定于管線外表面，在管圈后面與管的交界處環繞管子形成第一道環形焊縫。同樣在管圈前面圍繞管線整個360度圓周與管子相接處環形焊接每個管圈的二個半部。然后將管圈的二個半部彼此焊接。每個管圈前面上的焊縫要特別成形以達到深度滲透，至于原因隨后將給予解釋。
(2)對于以內面焊接的管圈，在二個管圈焊在管子外部后，其前面經過機械加工和打磨，使每個管圈上有一個無間斷的環形平面密封面。這些環形密封面彼此平行并且處在垂直于管子縱軸的徑向平面上。
(3)在管圈已焊接在管子上、有選擇地機械加工打磨或拋光前密封面，以提供無間斷的環形密封面后，將包容罩(containmenthousing)附件焊在管圈上以提供一個內部尺寸大于管子外徑的罩。該包容罩具有一個底部杯狀件，一個帶法蘭的附件構成包容罩的上端。
(4)在包容罩已焊在管圈上并且設置了上部法蘭后，對管圈和包容罩焊接的整體性進行壓力測試，以確保沒有泄漏，而且管圈和包容罩具有結構完整性以承受將受到的最大壓力。
(5)在已經安裝和檢測該管圈和連接的包容罩后，將一個閥固定到罩法蘭上。工業中所熟知和上述專利已說明的一個開孔機系統被固定到閥的上表面。上述大多數開孔機的專利描述了這樣的安排，其中切入管子的孔(徑)等于管內徑。然而在實施本發明時，希望不是僅在管子側壁上開一個孔，而是將整段管線移除。名稱為“將一個傳感器插入管線的方法”的美國專利(專利號5,612,499)描述了整段管線的移除而不是僅在管線上鉆一個孔。這個專利說明了切斷管道之前在管子外部安裝一個包容罩的概念，但是沒有說明本發明的獨特思想，包括使用間隔開的第一和第二管圈，每個管圈有一個平面密封面。如美國專利5,612,499的圖4所示，當使用圓形切刀切斷一段管子時，重要的是從包容罩內部將管段移出，這可用有試樣捕獲機構(coupon capture mechanism)的定心鉆來實現。
(6)本發明系統和方法中的下一步驟是封閉斷管的相對端面。為此，將一密封工具插入包容罩內部。該密封工具包含相反的第一和第二密封元件。每個密封元件是一個杯狀件，具有環形密封面，該密封面的內徑大于管線外徑。降低該密封組件進入包容罩，操縱相反的密封元件以使它們朝向斷管的開口端和管圈上相對的平面環形密封面推進。
(7)在密封元件被正確定位后，堵塞機械迫使一楔形件插入到相反密封元件中間的位置，以使它們與管圈的平滑密封面進行封閉嚙合。這樣能夠獲得金屬對金屬的密封以閉合斷管的兩端。迫使密封元件的環形密封面抵靠在管圈的密封面上實現閉合。
(8)在過程的這一階段，斷管的兩端用金屬對金屬的密封封閉。用包容罩內部的試驗壓力檢驗密封作用的有效性。
(9)在已檢驗密封的有效性后，可以對隔絕壓力的管段進行修理或改造。在有些情況下，需要使用二個包容罩和密封機構將管段與流體壓力隔絕。
(10)在完全停止流經管子的流體后，將保持密封元件支靠于管圈平滑密封面位置的楔形件移除，接著從包容罩內收回密封元件。
(11)在移除密封工具后，可以在包容罩法蘭或附件處安裝一堵塞件，以允許將閥移除，然后完全封閉罩，例如將閉合板連接于法蘭上。因此管線可以恢復正常使用。
結合下面的圖形，對優選的實施例和權利要求進行詳細描述，這樣，可以對本發明獲得更透徹的理解。
圖1A示出了一段管道，如用于煉油廠的一根管道即輸送流體(帶壓液體或氣體)的管線的一部分，特別是輸送高溫流體的管道。由于本發明本質上的獨特性是在彈性密封材料不可行的情況下，為包容高溫流體提供一種金屬對金屬的密封方法，然而本發明不僅局限于用在高溫的場合，特別適合在高溫下使用。圖1A示出焊在管子外部的一對管圈。每個管圈由組裝后的二個半部構成，并且繞管子的外壁焊接。
圖1B是沿圖1A中1B-1B線所取的端視圖，顯示出其中一個管圈的內面，并顯示出管圈的二個半部是如何焊接在一起的。并且特別顯示了內面上可能采取的焊接方式，以在每一管圈密封面經過機加工和磨削后，能具有一種無間斷的環形密封面。另外管圈的二個半部可用螺栓或其它方式緊固在一起，以在二個半部間實現金屬對金屬的密封，然后焊到管子上，除密封面的各處都彼此焊接在一起。這種方法可以免除現場機加工和磨削管圈密封面的必要性。
圖1c是沿圖1A中1C-1C線所取的端視圖，顯示出管圈的外面，并顯示管圈的二個半部在分割處是如何焊接一起的，特別顯示了外面上所采用的焊接方式，以保證每個管圈的分割區域被密封，防止內部壓力跑出。
圖2A是圖1中所示的有管圈相連的一段管子的外部剖視圖，顯示出一個固定于管圈上的包容罩。該包容罩有一封閉的杯狀下端和處于上端的法蘭。法蘭面平行于管子的縱軸。
圖2B是沿圖2A中2B-2B線所取的包容罩和法蘭的剖視圖。
圖3示出具有管圈和連接了包容罩的管子，并且顯示了已被開孔機切斷的管子。
圖4示出當密封系統伸入包容罩時該密封系統的下部。
圖5示出圖4的延續，其中密封系統正在被降低進入包容罩。
圖6示出當向相對管圈的密封面同時伸展二個相對密封元件時，密封系統所處位置。
圖7示出已被下移的一楔形物，它壓向密封元件以移動它們與管圈相對面地接觸，形成金屬對金屬的密封。圖7顯示管子的敞開兩端已封閉，因而可以在管線上進行修理、維護或其他的操作。當不再需要閉合管子時，通過首先抽出楔形物再取出密封元件，從而取出密封系統。
圖8示出固定于管子上的基本開孔系統，包括如圖2A所示的管圈和包容罩。開孔系統是用來實現本發明的所述的機械類型。并且特別地，圖8示出準備從管圈間切除一段管子(10)的開孔機，從而產生圖3所示的配置。
圖9是如圖1A所示一短段的管子的立體圖，并顯示出管圈在焊接到管子前使用校準定位型架為管圈精確定位。
圖10是圖9中所示的校準定位型架、管圈和管子的俯視圖。
圖11是沿圖10中11-11線所取的校準定位型架和管圈的正視側視圖。
圖12是沿如圖10中12-12線所取的校準定位型架和管圈一端的端視圖，管線以橫截面顯示。
具體實施例方式
首先參考圖1A、1B和1C，一段管子可能是管線的一部分，用數字10標示。雖然本發明沒有特別限定流經管子10的流體溫度，然而尤其適用于管子10輸送高溫液體或氣體的場合。更具體地，本發明涉及流經管子10的液體或氣體溫度使得在實踐上不能采用彈性密封材料的情況。
圖1A示出管子10上希望阻止流體流經管線的位置，如為了修理、更換下游一段管線或某件諸如閥類的設備等目的。相對于圖1A所示的部分管子10，它們處于下游的位置。
實施本發明系統和方法的第一步是將第一管圈(一般用數字12標示)和間隔開的第二管圈14安裝在管子10的外部。每個管圈12和14由兩部分組成。每個管圈的幾何形狀為圓環而每一部分為半環。圖1B示出第一管圈12由上半部16和下半部18構成。管圈的半部16和18被定位在管子10上，然后將管圈半部焊在管子上并且相互焊接。焊縫包括一內側圓周焊縫20和一外側圓周焊縫22。圓周焊縫圍繞環形管圈12的整個內部和管子10的全部外圓周表面。
對于以內面焊接的管圈，第三焊縫32將管圈半部的端面相互連接。第三焊縫沿管圈12的內面26、管圈12的外圓柱表面28和外面30延伸。第四焊縫24連接管圈12的每一環形半部的相對端。
在現場機械加工密封面26的情況下，至于原因將在隨后敘述，重要的是第四焊縫24穿透第一管圈內面26到低于管圈內面的一定距離。另外如果不進行現場焊接，第四焊縫24將僅用于如圖1C所示分割處的外部管圈表面。
隨后結合圖9到12所示，借助于特殊設計的校準定位架托架，準確確定管圈14相對于管圈12和管子10的位置。采用與連接管圈12所需要的同樣的焊縫將管圈14焊接在管子10的外部上，并且焊縫用相同數字附加字母A標示。
當完成所述一系列的步驟后，有益的結果是提供了間隔開的平行內面26和26A。該內面成為系統的圓周密封面。
當需要時，本發明方法的下一步是仔細機械加工和磨削管圈密封面26和26A，用管子10作為磨削機和拋光機的旋轉軸線來實現。拋光機械雖然沒有示出，但具備為第一管圈12的前面26和第二管圈14的前面26A成型、磨削和拋光的設施。這種磨削和拋光必須小心進行以提供具有不間斷的平滑圓周密封面的表面，優選的是該密封面彼此平行或至少基本平行。拋光后的密封面26和26A完全到達管子10外部的1/16th英寸左右的范圍內，以使內側圓周焊縫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經必要的機械加工、磨削或拋光得到密封面后，圖2A和2B示出本發明的下一步驟。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，進行所示的焊接。當被連接在一起時，上部和下部包容罩部分34、36具有一個圍繞管圈12的管形延伸部38和另一圍繞管圈14的管形延伸部40。管形延伸部38通過圓周焊縫42固定到管圈12上，管形延伸部40通過類似的圓周焊縫44固定到管圈14上。包容罩部分34和36用一對水平焊縫46和48彼此固定。
端蓋50用一個圓周焊縫52連接到包容罩下部元件36上。
用法蘭54完成包容罩。法蘭54是管線系統中常用的鑄件或機加工件。它通過一個水平圓周焊縫56固定到上部包容罩部分34上。法蘭54具有一個水平的平面密封面58，通常具有穿過法蘭部分以接收螺釘的開孔(圖中沒有顯示)。
在應用管圈12和14、包容罩上部34和下部36、端蓋50和法蘭54后，焊縫的完整性可用壓力檢驗。為此將一個法蘭盤(沒有顯示)固定于法蘭54的上端以封閉法蘭面58。然后將流體壓力施加于環繞部分所述段管子10的包容罩內部。如果通過焊縫缺陷發生任何滲漏，可以修理焊縫以便在進一步動作前，使管圈和罩的完整性滿足要求。
圖8示出本發明方法的下一步驟，其中基本的開孔機一般用數字60標示。借助一個底部法蘭62，將轉接器64例如通過螺栓66連接在法蘭62上。此后一個夾板閥68或其他類型的閥門被連接到該轉接器，然后將開孔機60固定到閥68的頂端。
開孔機60包括裝在開孔機管狀體74內的定向鉆頭70和圓柱切刀72。開孔機還包括一個可旋轉、縱向伸縮的鏜桿76，借助鏜桿，圓柱切刀72也是可旋轉地延伸和收回的。
打開夾板閥68，讓圓柱切刀72在鏜桿76推進下，穿過法蘭54向下延伸，然后進入到固定于管圈12和14上的包容罩內。旋轉和推進鏜桿以使圓柱切刀72能切穿管子10。定心鉆70首先穿透管子并作為圓柱切刀72的引導。此外構造定心鉆70以使試樣滯留。在一段管子已完全從管子10切下后，鏜桿轉動，使與之相連的斷管部分(沒有顯示)到達管狀體74內部位于夾板閥68上部的區域。關閉夾板閥并移出開孔機60，以便進行管子10切斷部分的彌補和處理。在用圓柱切刀72切斷管子10后，除了圖8所示的法蘭62、轉接器64和夾板閥68仍處于與法蘭54連接的位置外，包容罩、管圈和管線仍然具有如圖3所示的外觀，雖然這些元件沒有在圖3-7中標出。以這種方式，管子10的內部始終受到限制和包容。
如圖8所示，圓柱切刀72的直徑大于管10外徑，以致充分延伸通過管子10的整個直徑時，如圖3所示管子能夠完全被切斷。管子10的端面78和80分別是半圓柱形的，也就是說它們不是平面。因此端面78和80不平行于管圖12和14的密封面26和26a。本發明的一個重要方面是管子10的端面78和80不用于本發明的堵塞系統，并且不用于隔絕通過管子10的流體。
本發明方法的下一步驟是將一堵塞機構固定于伸展桿，如圖8所示鏜桿76的下端，組成堵塞機構的許多元件和零件大都完整地示于圖6和圖7中。圖4-7示出堵塞機構進入到包容罩內部的順序。
堵塞機構包括一個管狀體82。在管狀體82下端部可滑動地接收一個平臺構件，通常用數字84標示，它具有一個徑向延伸的法蘭狀平臺86。平臺86包括一個截頭圓錐形部件90以提供隨后要說明的錐形或導引作用。第一密封元件92和第二密封元件94固定到管狀體82上，每個密封元件具有一個杯狀前面，也就是每個密封元件的前面有一整體向前伸展的圓周唇緣96，面內部分(沒有顯示)的厚度減小。杯狀密封元件92和94構造成配合在露出的管端78和80上，這就讓第一密封元件92的圓周唇緣部分96接觸第一法蘭密封面26。以同樣方式將第二密封元件94的圓周唇緣98在管子10的端面78周圍及其上延伸，以接觸第二管圈14的密封面26A。
用多樞軸連桿臂(用數字100標示)將密封元件92和94支撐在堵塞系統的管狀體82上，連桿系統包括在每個密封元件92和94上端的一對連桿臂100，以及位于每個密封兇件下端的一對，總共使用了8個連桿臂100。
圖5-7示出操縱連桿臂來控制密封元件92和94位置的順序。如圖5所示，當降低堵塞系統使之進入包容罩上法蘭54時，密封元件92和94收縮于管狀體82。當管狀部件88的下端接觸到端蓋50的內部底表面時，平臺構件84的繼續下移終止。如圖6所示，當管狀體82在平臺元件84的管狀部分88內部向下伸縮移動時，平臺86上表面的截頭圓錐形部分90被接觸，平移密封元件92和94沿側向向外互相遠離。管狀體82的外表面上伸縮接受一個楔形物102。楔形物102連接于伸展桿(如圖8所示的鏜桿76，但在圖5-7中沒有示出)的下端。楔形物102具有相對的稍呈錐形的外凸(cam)表面104和106。表面104和106滑動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。如在圖5、6和7中所逐步看到的，當強迫楔形物102向下時，它迫使密封元件92和94互相分開，并且與管圈密封表面26和26a密封嚙合。從而使斷管10的每端實現金屬對金屬的閉合。杯狀密封元件92和94包圍管子10的斷端80和82。如果需要，管子10短端部分能起到導引密封元件92和94的作用，以致當最初用連桿臂100與最終用楔形物102的凸(輪)面(cam surface)104和106強迫密封元件向外時，保持它們與密封面26和26A對齊。
如圖5-7所示，密封元件92和94的每個圓周唇緣部分96和98分別具有一個環形槽，以接受一個圓形的密封環108。該密封環優選由金屬制成，如果為非金屬制成，那么這種材料要能承受較高的溫度，也就是承受的溫度等于流經管子10中流體的溫度。
管狀體82伸縮地接收一個從楔形物102向下伸出的棒110。在接受棒110的楔形物102上有一個槽112。彈簧114位于棒110上，并對管狀體82施加一個向下的偏壓力。當管狀部分88接觸到端蓋50的內部表面時，管狀體82在棒110上向上滑動，從而使密封元件92和94水平張開。當楔形物102產生進一步向下運動時，棒110在管狀體82內部向下移動并壓縮彈簧114。
圖7示出楔形物102完全或至少基本完全接收到相對的密封元件92和94之間，代表了堵塞系統的最大向下位置。只要有必要隔絕流過管子10的流體，楔形物102就停留在這個位置。
隨著楔形物102處于完全下降的位置以及阻止了來自管子10的斷端的流體，可在另一端進行泄漏檢查。通過在端蓋50上開一小孔(沒有顯示)，利用該孔可以將液體排除或進行壓力測量，這樣，可以得到一種用來確定兩密封元件92和94是否成功和完全閉合于管圈12和14的內面26和26A的裝置。實現這些功能的能力在工業上通常被稱為“阻斷與排泄”的能力。
為去除管圈和密封元件的密封接觸，將圖4-7中出現的順序顛倒。首先向上移動楔形物102，消除施加到密封元件92和94背部表面上的壓力。在管狀體82內移動棒110。因為當棒110開始向上移動時，壓簧114使管狀體82保持向下，所以在楔形物102最初向上移動時密封元件92和94保持原位。在棒110下端有一個頭部116，當它在管狀體82內部的法蘭接合時，會推動管狀體向上。連桿臂100然后收回密封元件92和94，讓整個堵塞組件從包容罩內部移出。
在堵塞組件完全移出后，可以用未示出的但在工業上通常可以得到的機構堵塞貫穿法蘭54的內部通道120，例如2001年1月公開的名稱為″可拆卸密閉系統″的美國專利No.6,286 553中舉例說明的一種堵塞裝置。然后取出該開孔和堵塞系統，并用一法蘭板封閉頂部法蘭54，恢復使用管子10。
圖9到12示出校準定位型架(通常用數字122標示)的應用，用它在將管圈焊到管子上前，在管子10的外表面上準確定位管圈12和14。校準定位型架形成管圈的托架。用螺栓126將第一端板124固定到第一管圖12的外面30上。同樣用螺栓128將第二端板130固定于管圈14的外面30A上。
端板124和130用桿132A、132B、132C相互固定。用螺栓134將第一端板124緊固到桿的一端，同樣用螺栓136將第二端板130緊固到相對的桿的端部。由于以下兩方面的原因，重要的是桿132A、132B、132C長度相同，并且具有嚴格的公差。首先，桿的長度確定管圈內面26和26A之的間隔距離，其次，桿132A、132B、132C長度的精確一致保證了內面26和26A可以精確地相互平行。
前已敘及，每個管圈12和14由兩個半環形部件構成。重要的是每個管圈的這兩部件能精密地組合在一起，特別是在該發明的實施例中，密封面26和26A并不用現場打磨、機械加工或拋光。為達到這一目的，用兩個“驅動鎖”，有時被稱為“凹槽鎖”的鎖銷136將每個管圈12和14的匹配的半部準確對齊。在安裝鎖銷136后，每個管圈用兩個螺栓138，用來在管圈組裝到管子10上后，將管圈半部緊固在一起。
當使用校準定位型架122在管子10上安裝管圈12和14時，管圈被定位焊接在管子10上以可靠地將它們固定就位。然后移除校準定位型托架并且完成所述其余的焊接。
本發明實際能夠采用兩種獨立的方法來實施。一種方法是在管圈焊接于管子10上后，精確機加工和打磨管圈12和14的前面26和26A。第二種方法是管圈已在商店精密機加工，使用圖9到12所述的校準定位型托架系統，在組合在管子10上將它們準確對齊，這樣就不需要現場打磨管圈的前面26和26A。
本發明提供了一種閉合流經管線的高溫流體的獨特系統，其不必排空管道，并且也不需要彈性或其它熱敏密封材料。
雖然在一定程度上詳細地描述了本發明，但很明顯在結構細節和元件布置上可以有許多變化而不會脫離本申請公開內容的精神和范疇。
符號說明10管線 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內側圓周焊縫22外側圓周焊縫 24第三焊縫26管圈12的內面 26A管圈14的內面28外圓柱表面 30管圈12的外面32第四焊縫 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圓周焊縫44圓周焊縫 46水平焊縫48水平焊縫 50端蓋52圓周焊縫 54法蘭56水平焊縫 58平面60開孔機 62法蘭
64轉接器 66螺栓68夾板閥 70定向鉆72圓柱切刀 74管狀體76鏜桿 78端面80端面 82管狀體84平臺件 86平臺88管狀部分 90截頭圓錐部分92第一密封元件 94第二密封元件96圓周唇緣 98圓周唇緣100連桿臂102楔形物104凸輪面106凸輪面108圓環 110棒112槽114彈簧116頭部 118內法蘭120通道 122校準定位型架124第一端板 126螺栓128螺栓 130第二端板
132A、B、和C桿 134螺栓136驅動鎖銷138螺栓
權利要求
1.一種堵塞管線的方法，包括以下步驟(a)將間隔的第一和第二管圈焊接于管線的外部，每個管圈在垂直于管線軸線的平面內有一密封面；(b)通過焊接將包容罩連接到所述管圈上，以完全包圍位于所述管圈間的一段管線，該包容罩具有敞開的頂部；(c)將開孔機可拆卸地連接到所述包容罩上，與所述敞開的頂部相連通；(d)使用所述開孔機，從所述管圈間切斷并且移除一段管線，留下兩個敞開的管端；(e)利用所述開孔機，將第一和第二密封元件定位于所述管圈間，每個密封元件在前面上有向前延伸的圓周唇緣，其內徑大于所述管線的外徑；以及(f)移動所述密封元件彼此分離，以迫使所述每個圓周唇緣與封閉管子的管圈密封面密封接合中。
2.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，其中步驟(f)是用連桿首先移動所述密封元件彼此分離，繼之將一楔形物推向所述密封元件之間。
3.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，包括在步驟(a)后，機械加工所述密封面以在每個所述管圈上提供不間斷的圓周密封面。
4.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，其中在步驟(a)中，每個所述管圈由一個環的兩個半部組成，繞管線安裝的兩個半部形成每個上述管圈，管圈半部焊在管線上并且相互焊接。
5.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，在步驟(b)中，構成所述包容罩的件包括作為上部部件的法蘭，其具有貫穿的通道以提供所述敞開的頂部。
6.根據權利要求5所述的堵塞管線的方法，其中所述包容罩的件之一是端蓋，其形成與上述法蘭相對的底部部件。
7.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，其中步驟(e)所述的第一和第二密封元件分別用鉸鏈組件連接到管狀體上，所述管狀體沿縱向位于從所述的開孔機中伸出的豎棒上。
8.根據權利要求7所述的堵塞管線的方法，包括可滑動地位于所述管狀體的外部的平臺件，所述平臺件確定了所述密封元件的最低位置，并且幫助導引所述密封元件進入相對上述管圈密封面密封的位置。
9.根據權利要求7所述的堵塞管線的方法，其中所述管狀體相對于所述豎棒被向下彈性偏壓。
10.根據權利要求2所述的堵塞管線的方法，其中每個所述密封元件在后面上有一直立的槽，滑動接受所述楔形物的邊緣。
11.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，其中在進行步驟(a)前，將校準定位型架連接到所述管圈上以使所述管圈固定在管線上，使得所述密封面處于垂直于管線的管子軸線的基本精確的平行平面上，并且以基本精確的預定距離隔開。在初始焊接將所述管圈相對于管線固定后，所述校準定位型架可以卸除。
12.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，包括在步驟(b)和(c)之間，將具有貫通的可封閉大孔通道的閥的下端固定，使之與所述包容罩的敞開頂部形成封閉連通，步驟(c)中所述開孔機可連接于所述閥的上端。
13.根據權利要求1所述的堵塞管線的方法，其中步驟(d)是用一直徑大于管線直徑的圓形鋸來進行。
14.一種用于堵塞管線系統的組合件，包括第一和第二環形管圈，每個管圈由下半個半圓環部分和可拆卸匹配的上半個半圓環部分組成，所述部分組裝后具有一內側圓周表面，其直徑基本等于管線的外徑，每個管圈都具有位于其內面上的平面密封面和背面。以及校準定位型架，具有以基本精確的預定距離間隔開的平行端板，所述端板適于可拆卸地連接到所述下半個半環管圈部分的背面，這樣所述內側平面密封面準確地以平行和間隔的位置固定，從而，帶有每個所述管圈的所述下半個半環管圈部分的所述校準定位型架與管線定位接觸，準備接收所述的上半個半環部分。
15.根據權利要求14所述的用于堵塞管線系統的組合件，其中所述校準定位型架包括多個等長的桿，所述桿在所述平行端板之間延伸并且連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確的預定距離。
16.用于堵塞管線系統的設備，包括第一和第二環形管圈，每個管圈由下半個半環部分和可拆卸地匹配的上半個半環部分組成，所述部分在組裝后具有內側圓周表面，其直徑基本等于管線的外徑，每個管圈具有位于前面上的平面密封面，所述管圈適合固定于管線的外部，以接受具有圓周密封唇緣的密封元件，所述唇緣壓靠在所述平面密封面上。
全文摘要
一種堵塞管線的方法，包括以下步驟將間隔的第一(12)和第二(14)管圈焊接在管線(10)的外部，每個管圈在垂直于管道(10)軸線的平面上有一密封面(26，26a)；將包容罩(34，36)通過焊接固定在管圈(12，14)上，完全包圍位于管圈(12，14)之間的一段管道(10)；然后將一個開孔機(60)可拆除地連接于包容罩(34)的敞開頂部；用開孔機(60)從管圈(12，14)間切除管道(10)的一小段，然后移出，留下兩個敞開的露出的管端(78，80)；將第一和第二密封元件(92，94)定位于管圈(12，14)間，每一密封元件具有一向前的密封面。密封元件(92，94)受力后彼此分開，然后進行與管圈密封面的封閉嚙合，從而封住管子(10)的露出的端部(78，80)。
文檔編號F16L55/128GK1784569SQ200480011914
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月30日 優先權日2003年5月2日
發明者查爾斯·戴爾·卡爾金斯, 埃里克·N·弗里曼, 托尼·R·加里森, 加里·D·戈因斯, 菲利普·K·莫里森, 格雷戈里·L·帕克特, 斯蒂芬·M·雅各布, 布賴恩·W·麥克唐納, 杰克·E·米勒 申請人:Tdw特拉華有限公司