[发明专利]一种高性能不停输管道封堵装置及其封堵方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道施工技术领域,具体地说是一种高性能不停输清理装置和一种高性能不停输管道封堵装置及其封堵方法。

背景技术

输油、输气管线在正常使用过程中，经常会因生产生活需要在管线上增加若干支线，支线上还会再增加新的支线，由此形成的庞大管线网络如同血管神经网络一样覆盖各大城市，除了正常增加支线外，原有的在用管线因使用寿命等原因会进行维修或更换。通常在正常使用的管线上进行诸如增加支线或对某段管线进行维修、更换都是通过停输的方式进行施工，如果停输施工则会对用户的生产生活造成很大不便，如何在不停输情况下也能对管线进行增支、维修或更换是业内科技人员一直研究的目标，目前在石油管道封堵领域存在一种将密封件直接塞入管道，靠密封件与管道内壁的挤压来实现对管道封堵的装置，如图1、2所示。此种装置最早由国内石油公司自外国引进,一开始应用于石油管道的施工,近几年也有人尝试将该技术应用在燃气管道,实际应用存在的不足是封堵效果不理想,且施工复杂,一直未得到推广，其主要原因：

1）石油、燃气管道内壁情况复杂，常附着有衍生化学物质及其他杂物，此技术单纯靠密封件与管道内壁的挤压,很难实现密封件与管壁的紧密贴合,特别是当应用于压力较高(P＞0.4MPa)的管道或螺旋焊缝管道时,封堵后存在介质泄露问题，尤其是对输送气体介质的管道，泄露的易燃气体很容易引起爆炸和燃烧；

2）此技术原理相对适用于石油介质,因为石油介质呈粘稠状且密度大、为液态,在密封件与管壁贴合不紧密有缝隙时,其泄漏状态并不特别明显,且石油在微漏或较少泄漏状态下,可以进行施工,但对密度小、可燃且为易爆气体的燃气介质，在有漏点状态下无法施工；

3）目前采用此技术在管道封堵施工中，由于封堵效果不理想，通常都在封堵处附近另开两孔(见图1)，一孔用于泄漏部分排出或放散，一孔用于放置封堵气囊用来封堵泄漏部分的介质流出，即如需在维修改造管道的两端封堵,除去两侧旁通孔后另需要开六个孔,导致施工复杂，施工成本增加，非专业人员不易操作；

4)与位于野外的石油管道等长输管线相比,燃气、热力及供水等城市公用管道多数位于城市中心或郊区，这些地区道路发达，建筑物林立，人口密集，利用现有技术，当施工周期较长时，由于施工过程中庞大设备无法拆卸，导致地面开挖后无法临时回填，严重影响城市交通及人们的正常生活，目前还未有好的办法解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能不停输管道封堵装置及其封堵方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，该装置包括：1）管道接口装置、2）管道工艺阀装置、3）管道开口装置、4）开口遗留铁屑清除装置、5）管道封堵输送装置、6）管道内壁清理装置、7）膨胀式管道封堵装置、8）管道封堵临时维持装置和9）管道开口恢复装置，其中：

1）管道接口装置(见图3)，用于管道开口、管道清理和管道封堵各工序的无泄漏连接密封作业，其结构是由鞍型管节、接口法兰和限位锁紧块组成，鞍型管节下部与管道开口处焊接在一起，鞍型管节的上部有接口法兰，接口法兰的侧面水平设置有限位锁紧块；

2）管道工艺阀装置(见图4)，是由闸阀组成，其中，闸阀的下部与管道接口装置的接口法兰密封连接，闸阀的上部与各工序装置设备密封连接；

3）管道开口装置见（见图5），是由动力设备、壳体和刀具组成，动力设备接在壳体的顶部，壳体的下端连接闸阀的顶部，壳体中间设置有筒形刀具，筒形刀具的上端通过传动轴与动力设备的动力输出轴连接，筒形刀具内设置有强力磁铁；

4）开口遗留铁屑清除装置(见图6)，是由箱体、观察窗、可调球形密封节、操控杆和清理磁铁组成，箱体与闸阀顶部的法兰密封连接，箱体中间设置有密封球形节，操控杆的下端设置有清理磁铁伸至管道的底部，操控杆穿过密封球形节中心向上伸出，箱体上位于密封球形节周边对称两侧还设置有观察窗；

5）管道封堵输送装置(见图7)，是由清理动力设备、输送动力设备、输送壳体、导向连接件、输送轴和传动轴组成，清理动力设备连接于输送动力设备顶部，输送动力设备与输送壳体上部连接，输送壳体下部与闸阀密封连接，输送壳体内部中心置有导向连接件，导向连接件下端连接管道清理装置、管道封堵装置或管道开口恢复装置，导向连接件与输送轴连接，输送轴与动力设备输出轴配合，输送轴内部中心位置置有传动轴，传动轴上端可与清理动力设备输出轴连接，下端可与清理装置连接轴或与封堵装置连接螺杆轴连接；

6）管道内壁清理装置(见图8)，是由清理头悬挂件和清理头组成，