一種t形雙密封管道堵漏卡具及加工方法
【專利摘要】一種T形雙密封管道堵漏卡具及加工方法，屬于運營中管道泄漏的快速封堵、搶修或維修【技術領域】。由T形卡具體、頂壓密封組件、周向密封條、帶彈簧萬向球、周向密封壓板、軸向密封條、軸向密封壓板、卡箍、頂蓋密封墊、頂蓋、頂蓋緊固螺栓、鎖緊螺母、半卡緊固螺栓組件組成。T形卡具體是由帶耳板的半圓管殼體與頂部有法蘭的立管垂直相交的相貫體；半圓管殼體兩端沿殼體各均布3個用于安裝帶彈簧萬向球的沉孔，半圓管殼體內壁有2條周向密封條安裝槽和2條軸向密封條安裝槽，4條密封槽圍成的區域4角各開有1個用于試壓或注入膠劑的螺孔；立管中上部焊有連接板，連接板中心有螺紋通孔，螺紋通孔用于連接頂壓密封組件。
【專利說明】一種T形雙密封管道堵漏卡具及加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種Τ形雙密封管道堵漏卡具及加工方法，屬于運營中管道泄漏的快速封堵、搶修或維修【技術領域】。
【背景技術】
[0002]機械式管道維搶修卡具，因堵漏過程中無需焊接，施工速度快，而在運營管道腐蝕穿孔、焊縫裂紋以及損傷不大的意外破損等維搶修作業中得到廣泛采用。對于中高壓管道現國內設計生產的機械式管道維搶修卡具一般均采用單密封艙式結構，即將2個半圓半卡通過螺栓連接為一體，2個半卡間通過軸向密封條密封，套于管道泄漏處，卡具兩端與管道間空隙再通過周向密封條密封，而在泄漏處形成一個密封艙，實現管道泄漏的封堵。此種卡具的優點是可不停輸堵漏，可適應較多破損形式和較大破損面積的泄漏；但其使用條件和最終適用壓力要受到管道直徑偏差度和形位公差限制；卡具內壁與壓力輸送介質直接接觸，接觸面積大需承壓力大，因而壁厚較厚，設備笨重，安裝技術要求高，需較嚴格的安裝順序，螺栓的上緊時需斜對稱均勻多次逐段施加預緊力，才能保證卡具與管道間隙和受力均勻，達到預期的封堵壓力，螺栓所需預緊力大，不便人工安裝，一般需氣動或液動工具輔助施工；施工質量檢查困難，封堵效果需通過運營管道的工作壓力提高實現；為提高卡具的使用可靠性、安全性和使用壽命，一般安裝完成后還需將卡具半卡間，以及卡具與管道焊接；主要適用于陸上管道或干式維修的海底管道。對于灘淺海管道的水下潛水員維搶修，由于單密封艙式結構的維搶修卡具，對管道直徑偏差度和形位公差的要求，限制了其適用性；設備厚重，安裝程序和要求高，潛水員水下安裝，操作困難，難于達到安裝要求。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種Τ形雙密封管道堵漏卡具及加工方法。
[0004]本發明提供一種適應中高管道工作壓力；對管道直徑偏差度和形位公差適應性強；重量較輕，安裝簡便，堵漏速度快，便于潛水員水下施工；可獨立檢測安裝質量，滿足灘淺海管道的水下潛水員管道帶壓堵漏施工要求的管道堵漏卡具。
[0005]一種Τ形雙密封管道堵漏卡具，Τ形卡具體1結構及特征為:Τ形卡具體1是由帶耳板的半圓管殼體與頂部有法蘭的立管垂直相交的相貫體；半圓管殼體兩端沿殼體各均布3個用于安裝帶彈簧萬向球4的沉孔，半圓管殼體內壁有2條周向密封條安裝槽15和2條軸向密封條安裝槽16，4條密封槽圍成的區域4角各開有1個用于試壓或注入膠劑的螺孔；立管中上部焊有連接板14，連接板14中心有螺紋通孔，螺紋通孔用于連接頂壓密封組件2 ；
[0006]頂壓密封組件2結構及特征為:頂壓密封組件2由頂壓螺桿21、頂壓頂蓋22、頂壓密封塊座23、頂壓密封橡膠塊24、內六角螺釘25組成；內六角螺釘25連接頂壓頂蓋22和頂壓密封塊座23 ；
[0007]頂壓螺桿21由方形扳手頭17、螺桿段18、加強導向柱19和壓臺20四個部分構成；頂壓螺桿21的端部為方形扳手頭17，頂壓螺桿21的有螺桿段18、加強導向柱19，頂壓頂蓋22套裝于頂壓螺桿21上，通過內六角螺釘25與頂壓密封塊座23連接；頂壓螺桿21的加強導向柱19與頂壓頂蓋22的中心圓通孔相配合，壓臺20位于頂壓頂蓋22和頂壓密封塊座23連接形成的圓柱形空腔內，空腔內注滿潤滑脂；頂壓密封橡膠塊24安裝于頂壓密封塊座23底部，與頂壓密封塊座23壓嵌連接；頂壓密封橡膠塊24為底部開有與管道同徑的通槽的圓柱體；
[0008]各部件間的位置關系和連接方式:由T形卡具體1立管底部向上將頂壓螺桿21的螺桿段18旋入T形卡具體1的立管中上部的連接板螺孔中，使頂壓密封組件2與T形卡具體1連接，并使頂壓密封橡膠塊24位于T形卡具體1立管內；鎖緊螺母12旋入頂壓密封組件2的螺桿段18，頂緊T形卡具體1的立管的連接板14，鎖定頂壓密封組件2的位置和高度；周向密封壓板5與T形卡具體1的周向密封條安裝槽15平行，軸向密封壓板7與T形卡具體1的軸向密封條安裝槽16平行，分別焊于T形卡具體1的半圓形殼體內壁和耳板上，將2條周向密封條3和2條軸向密封條6分別壓嵌安裝于T形卡具體1內壁的2條周向密封條安裝槽15和2條軸向密封條安裝槽16內；半卡緊固螺栓組件13過T形卡具體1和卡箍8的各自耳板上的通孔將兩者連接，可使卡具體卡固于官道上；頂蓋緊固螺栓11過頂蓋10和頂蓋密封墊9將頂蓋10與T形卡具體1立管頂部法蘭的密封連接。
[0009]一種T形雙密封管道堵漏卡具的加工方法，含有以下步驟；
[0010]將T形雙密封管道堵漏卡具100的T形卡具體1豎直吊立到管道泄漏處旁邊管段上，以半卡緊固螺栓組件13將各卡箍8與T形卡具體1連接；旋下6個帶彈簧萬向球4頂于管道外壁上；將卡具100推至管道泄漏部位，并轉動，使頂壓密封組件2基本對正泄漏孔；上緊T形卡具體1中部兩側的半卡緊固螺栓組件13，使卡具100固定于管道上；旋轉頂壓密封組件2的頂壓螺桿21，使頂壓密封橡膠塊24壓緊密封住泄漏孔，使管道泄漏停止，并堵住T形卡具體1的立管下口，完成第一道密封；松開6個帶彈簧萬向球4 ;按中間、左側、右側的順序，對角對稱逐級上緊T形卡具體1兩側的所有半卡緊固螺栓組件13，直至達到規定的預緊力，使各周向密封條3和軸向密封條6壓緊管外壁，完成第二道密封；利用T形卡具體1上的試壓注入螺孔，進行耐壓測試，若不能達到規定壓力，則增大頂壓密封橡膠塊24的頂緊力，或按規定的順序進一步上緊半卡緊固螺栓組件13，直至達到要求測試壓力；為保證密封的可靠性和穩定性，可通過T形卡具體1上的試壓注入螺孔，注入密封膠或密封注劑后，以螺釘封堵試壓注入螺孔，實現第三道密封。
[0011]本發明區別于現有技術發明的關鍵在于:本發明的τ形雙密封管道堵漏卡具，采用密封橡膠塊頂壓密封和密封膠條圍成密封艙式密封的組合密封結構，可實現三道密封，從而使用本發明可承載中高管道工作壓力；對管道直徑偏差度和形位公差適應性強；堵漏速度快，便于潛水員水下施工；可獨立檢測安裝質量，可帶壓堵漏施工。采用半卡和卡箍結構，以及螺桿頂壓密封塊結構，與單密封艙式結構的維搶修卡具相比，重量減輕了 1/2左右，且操作簡便，更能滿足灘淺海管道水下潛水員管道帶壓堵漏施工作業要求。
[0012]本發明的優點是可承載高管道工作壓力；對管道直徑偏差度和形位公差適應性強；重量較輕，堵漏速度快，潛水員水下安裝方便；可獨立檢測安裝質量，能適應海底管道高可靠性要求，很好的滿足灘淺海底管道的潛水員水下帶壓堵漏的施工要求。
[0013]針對Φ323.7*12.7海底管道的本發明T形雙密封管道堵漏卡具，可承載25MPa的介質壓力；可適應最大8mm的管道直徑和形位偏差同管徑單密封艙式結構最大適應4mm偏差；重量較同管徑同長度的單密封艙式結構輕1/2左右，可較輕松的以純人工安裝；止漏時間只需5分鐘從將放置到管道旁的卡具吊起開始計時，同管徑單密封艙式結構卡具，完全密封最少需30分鐘；可獨立進行水壓試驗檢測安裝效果；在兩道密封圍成的空腔內注入密封膠，管道承載介質壓力可達35MPa的試驗泵最大壓力，而非最高承載壓力。結果表明，本發明的T形雙密封管道堵漏卡具達到了各項設計目的，能適應海底管道高可靠性要求，很好的滿足灘淺海底管道的潛水員水下帶壓堵漏的施工要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，如圖其中:
[0015]圖1為本發明的結構示意圖。
[0016]圖2為本發明的T形卡具體結構示意圖。
[0017]圖3為本發明的頂壓密封組件結構示意圖。
[0018]圖4為本發明的安裝軸側結構示意圖。
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
【具體實施方式】
[0020]顯然，本領域技術人員基于本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發明的保護范圍。
[0021]實施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種T形雙密封管道堵漏卡具，由T形卡具體1、頂壓密封組件2、周向密封條3、帶彈簧萬向球4、周向密封壓板5、軸向密封條6、軸向密封壓板7、卡箍8、頂蓋密封墊9、頂蓋10、頂蓋緊固螺栓11、鎖緊螺母12、半卡緊固螺栓組件13組成。
[0022]T形卡具體1結構及特征為:T形卡具體1是由帶耳板的半圓管殼體與頂部有法蘭的立管垂直相交的相貫體；半圓管殼體兩端沿殼體各均布3個用于安裝帶彈簧萬向球4的沉孔，半圓管殼體內壁有2條周向密封條安裝槽15和2條軸向密封條安裝槽16，4條密封槽圍成的區域4角各開有1個用于試壓或注入膠劑的螺孔；立管中上部焊有連接板14，連接板14中心有螺紋通孔，螺紋通孔用于連接頂壓密封組件2。
[0023]頂壓密封組件2結構及特征為:頂壓密封組件2由頂壓螺桿21、頂壓頂蓋22、頂壓密封塊座23、頂壓密封橡膠塊24、內六角螺釘25組成。頂壓螺桿21由方形扳手頭17、螺桿段18、加強導向柱19和壓臺20四個部分構成；內六角螺釘25連接頂壓頂蓋22和頂壓密封塊座23 ;頂壓螺桿21的端部為方形扳手頭17，頂壓螺桿21的有螺桿段18、加強導向柱19，頂壓頂蓋22套裝于頂壓螺桿21上，通過內六角螺釘25與頂壓密封塊座23連接；頂壓螺桿21的加強導向柱19與頂壓頂蓋22的中心圓通孔相配合，壓臺20位于頂壓頂蓋22和頂壓密封塊座23連接形成的圓柱形空腔內，空腔內注滿潤滑脂；頂壓密封橡膠塊24安裝于頂壓密封塊座23底部，與頂壓密封塊座23壓嵌連接；頂壓密封橡膠塊24為底部開有與管道同徑的通槽的圓柱體。
[0024]各部件間的位置關系和連接方式:由T形卡具體1立管底部向上將頂壓螺桿21的螺桿段18旋入T形卡具體1的立管中上部的連接板螺孔中，使頂壓密封組件2與T形卡具體1連接，并使頂壓密封橡膠塊24位于T形卡具體1立管內；鎖緊螺母12旋入頂壓密封組件2的螺桿段18，頂緊T形卡具體1的立管的連接板14，鎖定頂壓密封組件2的位置和高度；周向密封壓板5與T形卡具體1的周向密封條安裝槽15平行，軸向密封壓板7與T形卡具體1的軸向密封條安裝槽16平行，分別焊于T形卡具體1的半圓形殼體內壁和耳板上，將2條周向密封條3和2條軸向密封條6分別壓嵌安裝于T形卡具體1內壁的2條周向密封條安裝槽15和2條軸向密封條安裝槽16內；半卡緊固螺栓組件13過T形卡具體1和卡箍8的各自耳板上的通孔將兩者連接，可使卡具體卡固于官道上；頂蓋緊固螺栓11過頂蓋10和頂蓋密封墊9將頂蓋10與T形卡具體1立管頂部法蘭的密封連接。
[0025]帶耳板半圓殼體27通過螺栓13連接另一個帶耳板半圓殼體形成T形雙密封管道堵漏卡具100，T形雙密封管道堵漏卡具100的內腔連接泄漏運營管道101，泄漏運營管道101有泄漏孔30，帶耳板半圓殼體27連接頂部法蘭立管26，帶耳板半圓殼體27有萬向球安裝沉孔28、試壓注入螺孔29。
[0026]密封結構特征:旋轉頂壓螺桿21使頂壓密封橡膠塊24壓緊管道泄漏處，形成第一道密封；且頂壓密封橡膠塊24變形密封T形卡具體1的立管下端口 ；T形卡具體1的半圓管殼體、管道外壁、頂壓密封橡膠塊24、周向密封條3和軸向密封條6圍成密封腔，形成第二道密封；第二道密封形成的密封腔內還可注入密封膠或密封注劑，形成第三道密封。
[0027]本發明的原理為:本發明通過頂壓密封、圍成密封腔密封、注劑或注膠密封形成的多道和多形式組合密封結構，可保證本發明能可靠的承載中高管道壓力，密封可靠性高，管道輸送介質與鋼制卡具體不直接接觸，可延長本發明使用壽命。
[0028]采用本發明頂壓密封結構形式，密封橡膠塊厚度較大，可變性量大，可適應較大的管道直徑偏差度和形位公差，只需旋轉頂壓螺桿，使密封橡膠塊直接作用于管道泄漏處，就可實現密封，操作簡便快速，所需施加作用力小，便于潛水員水下作業。
[0029]采用本發明結構形式，與單密封艙式結構的維搶修卡具相比，卡具體承載力小，因此卡具體壁厚減薄，且采用半卡和卡箍安裝固定方式，使其總重量可減輕約1/2 ;卡具體上設計有帶彈簧萬向球，可使本發明在管道周向和軸向上方便快速移動，因此可在管道非泄漏處預組裝，然后推至泄漏處快速對準泄漏部位，便于潛水員水下作業。
[0030]卡具體只需與中部一個卡箍連接固定于管道上，便可進行頂壓密封操作，因此堵漏迅速。利用第二道密封圍成的密封腔和Τ形卡具體上的試壓注入螺孔，可獨立進行卡具安裝實際耐壓能力和安裝質量的檢測，無需通過運營管道的增減壓進行檢測，可提高維搶修作業的可靠性、運營管道安全性和降低維修成本。
[0031]如上所述，對本發明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本發明的發明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種T形雙密封管道堵漏卡具，其特征在于: Τ形卡具體結構及特征為:τ形卡具體是由帶耳板的半圓管殼體與頂部有法蘭的立管垂直相交的相貫體；半圓管殼體兩端沿殼體各均布3個用于安裝帶彈簧萬向球的沉孔，半圓管殼體內壁有2條周向密封條安裝槽和2條軸向密封條安裝槽，4條密封槽圍成的區域4角各開有1個用于試壓或注入膠劑的螺孔；立管中上部焊有連接板，連接板中心有螺紋通孔，螺紋通孔用于連接頂壓密封組件； 頂壓密封組件結構及特征為:頂壓密封組件由頂壓螺桿、頂壓頂蓋、頂壓密封塊座、頂壓密封橡膠塊、內六角螺釘組成；內六角螺釘連接頂壓頂蓋和頂壓密封塊座； 頂壓螺桿由方形扳手頭、螺桿段、加強導向柱和壓臺四個部分構成；頂壓螺桿的端部為方形扳手頭，頂壓螺桿的有螺桿段、加強導向柱，頂壓頂蓋套裝于頂壓螺桿上，通過內六角螺釘與頂壓密封塊座連接；頂壓螺桿的加強導向柱與頂壓頂蓋的中心圓通孔相配合，壓臺位于頂壓頂蓋和頂壓密封塊座連接形成的圓柱形空腔內，空腔內注滿潤滑脂；頂壓密封橡膠塊安裝于頂壓密封塊座底部，與頂壓密封塊座壓嵌連接；頂壓密封橡膠塊為底部開有與管道同徑的通槽的圓柱體； 各部件間的位置關系和連接方式:由Τ形卡具體立管底部向上將頂壓螺桿的螺桿段旋入Τ形卡具體的立管中上部的連接板螺孔中，使頂壓密封組件與Τ形卡具體連接，并使頂壓密封橡膠塊位于Τ形卡具體立管內；鎖緊螺母旋入頂壓密封組件的螺桿段，頂緊Τ形卡具體的立管的連接板，鎖定頂壓密封組件的位置和高度；周向密封壓板與Τ形卡具體1的周向密封條安裝槽平行，軸向密封壓板與Τ形卡具體1的軸向密封條安裝槽平行，分別焊于Τ形卡具體的半圓形殼體內壁和耳板上，將2條周向密封條和2條軸向密封條分別壓嵌安裝于Τ形卡具體內壁的2條周向密封條安裝槽和2條軸向密封條安裝槽內；半卡緊固螺栓組件過Τ形卡具體和卡箍的各自耳板上的通孔將兩者連接，可使卡具體卡固于官道上；頂蓋緊固螺栓過頂蓋和頂蓋密封墊將頂蓋與Τ形卡具體立管頂部法蘭的密封連接。
2.一種Τ形雙密封管道堵漏卡具的加工方法，其特征在于含有以下步驟； 將Τ形雙密封管道堵漏卡具的Τ形卡具體豎直吊立到管道泄漏處旁邊管段上，以半卡緊固螺栓組件將各卡箍與Τ形卡具體連接；旋下6個帶彈簧萬向球頂于管道外壁上；將卡具推至管道泄漏部位，并轉動，使頂壓密封組件基本對正泄漏孔；上緊Τ形卡具體中部兩側的半卡緊固螺栓組件，使卡具固定于管道上；旋轉頂壓密封組件的頂壓螺桿，使頂壓密封橡膠塊壓緊密封住泄漏孔，使管道泄漏停止，并堵住Τ形卡具體的立管下口，完成第一道密封；松開6個帶彈簧萬向球；按中間、左側、右側的順序，對角對稱逐級上緊Τ形卡具體兩側的所有半卡緊固螺栓組件，直至達到規定的預緊力，使各周向密封條和軸向密封條壓緊管外壁，完成第二道密封；利用Τ形卡具體上的試壓注入螺孔，進行耐壓測試，若不能達到規定壓力，則增大頂壓密封橡膠塊的頂緊力，或按規定的順序進一步上緊半卡緊固螺栓組件，直至達到要求測試壓力；為保證密封的可靠性和穩定性，可通過Τ形卡具體上的試壓注入螺孔，注入密封膠或密封注劑后，以螺釘封堵試壓注入螺孔，實現第三道密封。
【文檔編號】F16L55/172GK104421568SQ201310371230
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】張田利, 唐德渝, 趙兵杰, 龍斌, 張建護, 劉明珠, 王克寬, 侯澤峰 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團海洋工程有限公司, 中國石油集團工程技術研究院