專利名稱：一種管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及管線螺紋連接的密封檢測裝置領域，具體地說是一種管線中的 變徑短節螺紋檢漏裝置。
背景技術：
輸送氣體或液體的管線需要承受管線內的氣體或液體帶來的一定的壓力。為避 免在輸送過程中氣體或液體泄漏，在管件連接起來之后，往往需要對這些管件的連接部 位的螺紋進行密封性檢測。例如石油工業中需要用油套管及其輔助工具等管件連接成輸 送管線來完成油、氣的輸送。油套管以及輔助工具等管件連接構成的管線形成油、氣流 動的通道，稱為油套管柱。而為了滿足不同的井下需要，油套管柱中往往包含一些變徑 短節，將不同規范的油套管連接起來。為了保證油或氣按照設計要求的通道安全流出油 井或氣井，油套管柱就都需要很好的密封性。現有技術中檢測管線中的變徑短節的螺紋的密封效果的辦法是在實驗室內把 每根變徑短節的公扣和母扣，分別和標準的母扣和公扣接頭連接，建立密閉空間，然后 往變徑短節密閉空間內注入一定量的高壓檢測氣體，再用水浸沒變徑短節，在一定時間 內變徑短節不冒氣泡，說明變徑短節絲扣的密封達到要求。檢測合格后，再把變徑短節 從接頭卸下，分別運輸到施工現場使用。在油田施工現場，變徑短節是與上下不同尺寸 的油套管連接在一起形成管柱串的。上述檢測方法工藝復雜且不能在現場使用，只是起 到對于變徑短節的連接絲扣在設定高壓下是否可以滿足連接后的密封性的檢驗，即檢驗 變徑短節是否合格，而不能對現場實際連接起來的變徑短節連接處的螺紋的密封性進行 檢驗。實驗室的檢測結論只能說明變徑短節的螺紋可以達到要求的密封程度，但是卻不 能確保現場連接到管線中的變徑短節的螺紋部的實際的密封情況是良好的。
實用新型內容為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種管線中的變徑短 節螺紋檢漏裝置，該裝置能夠在施工現場對連接后的變徑短節的螺紋密封性進行檢測。為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案一種管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，包括管體，管體的一端封閉，管體的另一端開口 ；封隔器，設于管體上，包括第一封隔器和第二封隔器；其中，第一封隔器一側的管體的外徑大于第二封隔器一側的管體的外徑，在第 一封隔器和第二封隔器之間的管體上開有連通管體內外的透氣孔。所述第一封隔器和第二封隔器分別包括套于管體上的活塞式滑套、封隔膠筒和 并帽，其中并帽與管體螺紋連接；活塞式滑套與管體滑動密封連接，活塞式滑套與管體之間形成壓力腔，管體上具有連通壓力腔和管體內部的傳壓孔，活塞式滑套受壓力腔內的介質作用軸向滑動而擠 壓封隔膠筒；封隔膠筒設于并帽與活塞式滑套之間，并受活塞式滑套擠壓膨脹坐封。所述管體由多段連接而成，包括第一滑套桿、中心管和第二滑套桿，中心管的 一端與第一滑套桿連接，另一端與第二滑套桿變徑連接，第一封隔器設于第一滑套桿 上，第二封隔器設于第二滑套桿上，所述中心管內至少有兩個軸向的通孔，其中一個軸 向的通孔的兩端分別設置一壓力控制單向閥，兩個壓力控制單向閥的導通方向相反，透 氣孔設于兩壓力控制單向閥之間的管體上。所述透氣孔為兩個，每個透氣孔上均設有壓力控制單向閥，所述壓力控制單向 閥的導通方向相反。所述中心管與第二滑套桿通過變徑短節連接。所述壓力控制單向閥為彈簧單向閥。所述管體的外徑較小的一端連接有卡座。所述卡座通過加長桿與管體連接。所述管體的高壓接口一端連接有提環。所述檢漏裝置還包括集氣套，所述集氣套包括第一半管體，內壁具有第一半環形板和第二半環形板；第二半管體，內壁具有與第一半環形板對應的第三半環形板和與第二半環形板 對應的第四半環形板；所述第一半管體與第二半管體沿軸線方向的一個側面通過合頁連接，另一個側 面通過扣鎖連接，其中所述第一半環形板和第三半環形板組成第一隔板，所述第二半環 形板和第四半環形板組成第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之間的管壁上具有檢測 孔。所述第一半管體的內壁還具有第五半環形板，第五半環形板位于第一半環形板 和第二半環形板之間；所述第二半管體的內壁具有與第五半環形板對應的第六半環形 板，所述第五半環形板和第六半環形板組成第三隔板，第三隔板兩側的管壁上均具有檢 測孔。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于1、本實用新型的檢漏裝置只需要與提供高壓介質的設備連接便可使用，使用方 便，便于攜帶，能夠在施工現場使用。2、本實用新型的檢漏裝置能夠對連接到管線中的變徑短節的連接部的螺紋密 封性進行檢測，將本實用新型裝置伸入管線中，將兩個封隔器坐封在變徑短節兩端的管 線的內壁上，在本實用新型裝置與管線之間形成密閉環空，由高壓接口引入的高壓介質 從透氣孔進入到密閉環空內，即可檢測接入管線內的變徑短節的連接部的密封性是否良 好。避免了由于連入管線中的變徑短節的螺紋密封失效而導致整個管線密封失效的問 題，杜絕了安全隱患。3、本實用新型的檢漏裝置的主體為變徑管體，能夠很好地適應管線中變徑短節 兩側不同內徑空間。4、本實用新型的檢漏裝置結構簡單，操作方便，安全性能好。
圖1為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的較佳實施例的結構半剖 圖；圖2為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的較佳實施例的中心管的 結構剖圖；圖3為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的集氣套的結構示意圖；圖4為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的集氣套的打開狀態的結 構示意圖；圖5為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的加長桿另一實施例的結 構示意圖；圖6為本實用新型的管線中的管件螺紋密封檢測裝置的較佳實施例的中心管的 另一種結構剖圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實 用新型的限定。如圖1和圖2所示，圖1為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的較佳 實施例的結構半剖圖；圖2為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的較佳實施 例的中心管的結構剖圖。一種管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，包括第一滑套桿1、中心 管2、變徑短節3、轉換接頭4和第二滑套桿5依次螺紋連接而成的管體，且相連接處均 設有密封圈39，以便保證整個管體的密封性。其中，管體的第二滑套桿5的一端封閉， 第一滑套桿1的一端開口形成高壓接口 6，且第一滑套桿1的外徑大于第二滑套桿5的外 徑。第一滑套桿1上設有由第一并帽7、第一封隔膠筒8和第一活塞式滑套9組成的第 一封隔器。其中第一封隔膠筒8設于第一并帽7與第一活塞式滑套9之間，并受第一活 塞式滑套9擠壓而膨脹坐封。第一并帽7與第一滑套桿1螺紋連接。第一活塞式滑套9 與第一滑套桿1滑動密封連接。第一活塞式滑套9與第一滑套桿1之間形成第一壓力腔 10。第一滑套桿1上具有連通第一壓力腔10和第一滑套桿1內部的第一傳壓孔11。從 高壓接口 6進入的高壓介質從第一傳壓孔11進入到第一壓力腔10內，第一活塞式滑套9 受第一壓力腔10內的高壓介質作用軸向滑動從而擠壓第一封隔膠筒8，使第一封隔膠筒8 膨脹坐封。同樣，第二滑套桿5上設有由第二并帽12、第二封隔膠筒13和第二活塞式滑 套14組成的第二封隔器。其中第二封隔膠筒13設于第二并帽12與第二活塞式滑套14之 間，并受第二活塞式滑套14擠壓而膨脹坐封。第二并帽12與第二滑套桿5螺紋連接。 第二活塞式滑套14與第二滑套桿5滑動密封連接。第二活塞式滑套14與第二滑套桿5 之間形成第二壓力腔15。第二滑套桿5上具有連通第二壓力腔15和第二滑套桿5內部 的第二傳壓孔16。從高壓接口 6進入的高壓介質從第二傳壓孔16進入到第二壓力腔15 內，第二活塞式滑套14受第二壓力腔15內的高壓介質作用軸向滑動從而擠壓第二封隔膠 筒13，使第二封隔膠筒13膨脹坐封。第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13均由兩個或兩 個以上的膠筒串接而成。第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13的兩端均設有支撐環17，以便對第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13有效擠壓。所述中心管2內具有一個軸向的中心 通孔18和至少一個軸向的偏心通孔19，中心管2上具有連通中心通孔18和中心管2外部 的透氣孔20。中心通孔18的一端設置第一壓力控制單向閥21，另一端設置第二壓力控 制單向閥22，第一壓力控制單向閥21和第二壓力控制單向閥22的導通方向相反。透氣 孔20設于第一壓力控制單向閥21和第二壓力控制單向閥22之間。所述第一壓力控制單 向閥21和第二壓力控制單向閥22均為彈簧單向閥。如圖2所示，所述第一壓力控制單 向閥包括壓帽23，與中心通孔18螺紋連接；第一閥座24，與壓帽23連接，第一閥座 24與中心通孔18之間設有密封圈25 ；第一閥芯26，前部滑動伸入第一閥座24內，與第 一閥座24相重合部分具有徑向通孔27;第一壓力彈簧28，作用于第一閥芯26，使第一 閥芯26與第一閥座24緊密結合。當第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13均坐封后，第一 閥芯26在高壓介質的作用下滑動，高壓介質從第一閥芯26上的徑向通孔27進入到中心 管2的中心通孔18內，并由透氣孔20進入到中心管與被檢測管線之間的環空內進行加壓 檢測。顯然，為保證第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13坐封良好，第一壓力彈簧28作 用于第一閥芯26的力應大于第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13坐封需要的壓力。所述 第二壓力控制單向閥22包括第二閥座29，與中心通孔18螺紋連接；第二閥芯30，第 二閥芯30與閥座29緊密接觸；第二壓力彈簧31，作用于第二閥芯30，使第二閥芯30與 第二閥座29緊密接觸。當檢測完成泄壓時，高壓介質從透氣孔20進入到中心管2的中 心通孔18內，進而將第二閥芯30打開，高壓介質從第二閥芯30與第二閥座29之間的縫 隙通過，并最終從高壓接口 6流出。第一滑套桿1螺紋連接有提環32。以便通過繩索等 將整個檢漏裝置下入到管線中對變徑短節的螺紋進行密封性檢測。第二滑套桿5通過加 長桿33連接有卡座34。卡座34的設置防止了由于管線內徑不同導致第一封隔器和第二 封隔器受到的壓力不同而使整個檢漏裝置向第一封隔器一側移動。加長桿33 —端螺紋連 接第二滑套桿5，另一端螺紋連接調節拉桿35，卡座34螺紋連接于調節拉桿35上。所 述卡座34上還具有軸向的通孔40，以便泄壓時，介質從此排出。為保證第一封隔器和第 二封隔器的坐封，第一壓力彈簧28的彈力應大于第一封隔器和第二封隔器坐封需要的壓 力。如圖6所示，圖6為本實用新型的管線中的管件螺紋密封檢測裝置的中心管2的 另一種選擇的結構剖圖，所述中心管2的管壁上具有兩個透氣孔，分別為第一透氣孔201 和第二透氣孔202，第一透氣孔201上設置有向中心管2外導通的第一壓力控制單向閥 21，第一壓力控制單向閥21為彈簧單向閥，包括第一閥體203，第一閥體203內具有第一 閥座240和第一閥芯241，第一閥芯241的一端具有作用于第一閥芯241的第一壓力彈簧 242。當內外壓差大于第一壓力彈簧242的壓力時，第一閥芯241與第一閥座240分離產 生間隙，氣體自間隙通過。第二透氣孔202上設置有向中心管2內導通的第二壓力控制 單向閥22，第二壓力控制單向閥22為彈簧單向閥，包括第二閥體204，第二閥體204內 具有第二閥座243和第二閥芯244，第二閥芯244的一端具有作用于第二閥芯244的第二 壓力彈簧245。作為本實施例的一個優選，本實用新型的檢漏裝置還包括集氣套，如圖3和圖4 所示，圖3為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的集氣套的結構示意圖；圖4 為本實用新型的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置的集氣套的打開狀態的結構示意圖。所述集氣套包括第一半管體41，內壁具有第一半環形板42和第二半環形板43;第二半 管體44，內壁具有與第一半環形板42對應的第三半環形板45和與第二半環形板43對應 的第四半環形板46。所述第一半環形板42和第三半環形板45組成第一隔板，所述第二半 環形板43和第四半環形板46組成第二隔板。所述第一半管體41的內壁還具有第五半環 形板50，第五半環形板50位于第一半環形板42和第二半環形板43之間；所述第二半管 體44的內壁具有與第五半環形板50對應的第六半環形板51，所述第五半環形板50和第 六半環形板51組成第三隔板，第一隔板與第三隔板之間的管壁上具有第一檢測孔47-1， 第三隔板與第二隔板之間的管壁上具有第二檢測孔47-2。所述第一檢測孔47-1和第二 檢測孔47-2可以同時設在第一半管體41或第二半管體44中的一個上，也可以分別設在 第一半管體41和第二半管體44上。當被檢測部位為接箍或變徑短節等較短的管件的兩 端的螺紋部時，本實施例的集氣套可以將管件兩端的螺紋部分成兩個獨立的空間，以便 精確檢測哪端泄漏。所述第一半管體與第二半管體沿軸線方向的一個側面通過合頁48連 接，另一個側面通過扣鎖49連接。加長桿33可以是一根剛性桿或多根剛性桿連接而成加長桿，也可以是鋼絲繩等 柔性部件組成的加長桿，如圖5所示，圖5是一種柔性加長桿的結構示意圖第一拉環 36通過鋼絲繩38連接第二拉環37。第一拉環36與第二滑套桿5螺紋連接，第二拉環37 與調節拉桿35螺紋連接，卡座34螺紋連接于調節拉桿35上。第一閥芯26和第二閥芯30也可以是錐形閥芯。使用本實用新型的檢漏裝置對管線中的變徑短節的螺紋進行密封性檢測的具體 操作步驟如下1、通過鋼絲繩等工具將本實用新型的檢漏裝置下入到管線內，并使第一封隔器 和第二封隔器分別位于變徑短節的兩端；2、將卡座34連接到調節拉桿35上，并旋動卡座34直至卡座34貼近管線的直 徑較小的一端的端面，防止由于第一封隔器和第二封隔器受到的壓力不同而使本實用新 型的檢漏裝置向第一封隔器方向移動；3、通過連接高壓接口 6的高壓軟管往檢漏裝置內注入接近5MPa壓力的示蹤介 質，高壓示蹤介質進入第一壓力腔10和第二壓力腔15分別推動第一活塞式滑套9和第二 活塞式滑套14，第一活塞式滑套9和第二活塞式滑套14分別擠壓第一封隔膠筒8和第二 封隔膠筒13使第一封隔膠筒8和第二封隔膠筒13膨脹、瞬間坐封。4、繼續注入高壓示蹤介質直至檢測壓力，高壓示蹤介質打開第一閥芯26并由 透氣孔20進入到本實用新型的檢漏裝置與管線內壁之間的密閉環空，形成封閉的穩壓區 間；5、穩壓一段時間后進行泄壓，高壓示蹤介質打開第二閥芯30，密閉環空內的示 蹤介質和檢漏裝置內的示蹤介質均從高壓軟管處排出。6、泄壓后，若發生泄露，則在集氣套內會聚集大量示蹤介質，通過將檢漏儀的 探針插入集氣套的檢測孔內，可以檢測到是否有泄漏，從而判斷變徑短節的螺紋的密封 性能是否合格。當然，也可以在穩壓期間進行檢測。畢竟管線內具有高壓介質，在泄壓 后進行檢測，安全性會高些。7、檢測完成后，卸下卡座，提出檢漏裝置，準備下次檢測。[0051]本實用新型的檢漏裝置可以采用氦氣作為示蹤氣體，也可以采用其他示蹤氣體 或示蹤液體。以氦氣作為失蹤氣體為例，檢漏精度可以達到lxliTbar.ml/s。為減少泄 露出的氦氣擴散，在管線外套上集氣套。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用 新型的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護范 圍內，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本實 用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，包括管體，管體的一端封閉，管體的另一端開口 ；封隔器，設于管體上，包括第一封隔器和第二封隔器；其中，第一封隔器一側的管體的外徑大于第二封隔器一側的管體的外徑，在第一封 隔器和第二封隔器之間的管體上開有連通管體內外的透氣孔。
2.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述第一封 隔器和第二封隔器分別包括套于管體上的活塞式滑套、封隔膠筒和并帽，其中并帽與管體螺紋連接；活塞式滑套與管體滑動密封連接，活塞式滑套與管體之間形成壓力腔，管體上具有 連通壓力腔和管體內部的傳壓孔，活塞式滑套受壓力腔內的介質作用軸向滑動而擠壓封 隔膠筒；封隔膠筒設于并帽與活塞式滑套之間，并受活塞式滑套擠壓膨脹坐封。
3.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述管體由 多段連接而成，包括第一滑套桿、中心管和第二滑套桿，中心管的一端與第一滑套桿連 接，另一端與第二滑套桿變徑連接，第一封隔器設于第一滑套桿上，第二封隔器設于第 二滑套桿上，所述中心管內至少有兩個軸向的通孔，其中一個軸向的通孔的兩端分別設 置一壓力控制單向閥，兩個壓力控制單向閥的導通方向相反，透氣孔設于兩壓力控制單 向閥之間的管體上。
4.根據權利要求3所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述中心管 與第二滑套桿通過變徑短節連接。
5.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述透氣孔 為兩個，每個透氣孔上均設有壓力控制單向閥，所述壓力控制單向閥的導通方向相反。
6.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述管體的 外徑較小的一端連接有卡座。
7.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述卡座通 過加長桿與管體連接。
8.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述管體的 高壓接口一端連接有提環。
9.根據權利要求1所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述檢漏裝 置還包括集氣套，所述集氣套包括第一半管體，內壁具有第一半環形板和第二半環形板；第二半管體，內壁具有與第一半環形板對應的第三半環形板和與第二半環形板對應 的第四半環形板；所述第一半管體與第二半管體沿軸線方向的一個側面通過合頁連接，另一個側面通 過扣鎖連接，其中所述第一半環形板和第三半環形板組成第一隔板，所述第二半環形板 和第四半環形板組成第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之間的管壁上具有檢測孔。
10.根據權利要求9所述的管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，其特征在于，所述第一 半管體的內壁還具有第五半環形板，第五半環形板位于第一半環形板和第二半環形板之 間；所述第二半管體的內壁具有與第五半環形板對應的第六半環形板，所述第五半環形板和第六半環形板組成第三隔板，第三隔板兩側的管壁上均具有檢測孔c
專利摘要本實用新型公開了一種管線中的變徑短節螺紋檢漏裝置，包括管體，管體的一端封閉，管體的另一端開口；封隔器，設于管體上，包括第一封隔器和第二封隔器；其中，第一封隔器一側的管體的外徑大于第二封隔器一側的管體的外徑，在第一封隔器和第二封隔器之間的管體上開有連通管體內外的透氣孔。本實用新型的檢漏裝置使用方便，便于攜帶，能夠在施工現場對連接入管線中的變徑短節的螺紋進行密封性檢測。
文檔編號G01M3/22GK201803835SQ201020545668
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者王立志, 陳蔚鴻, 馬懷兵 申請人:安東石油技術(集團)有限公司