[发明专利]内部管线冷却器

说明书

一种用于管线焊接的内部热交换器(IHEX)包括驱动系统，所述驱动系统被配置来将所述IHEX移动到至少一个管道区段内的在与另一个管道区段的焊接接头位置附近的位置中。所述IHEX还包括：冷却区段，所述冷却区段包括被配置来选择性地冷却所述至少一个管道区段的一个或多个内部表面部分的冷却结构；以及控制器，所述控制器与所述冷却结构通信并且被配置来在所述IHEX处于所述至少一个管道区段内的所述位置处时启动所述冷却区段。

本申请是发明名称为“内部管线冷却器”、申请日为2015年3月26日、申请号为201580016820.2的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及管线焊接系统，其中在连接的两个管道的端部处形成焊接接头。

背景技术

管线系统(其可包括数段长管路区段(例如，几英里的管路)，所述数段长管路区段包括铁(例如，钢、不锈钢)或其他类型的金属)用来在两个位置(例如，从可以是基于陆地或水的源点到合适的存储位置)之间输送流体(诸如水、油和天然气)。管线系统的构造通常涉及通过焊接接点将具有合适直径和纵向维度的管路区段连接在一起，所述焊接接点能够为连接的管道区段提供不透流体的密封。

在两个管道区段(例如，具有相同或类似纵向维度和/或横向横截面维度的两个管道)之间形成焊接接点期间，一个管道区段的端部非常接近第二管道区段的端部或与所述第二管道区段的端部接触。管道区段相对于彼此保持，并且使用合适的焊接过程形成焊接接点以连接管道区段的两个端部。所述管道通常在焊接之前被预加热到合适温度，并且在焊接过程期间也产生大量的热。

有时，在焊接完成和清洁之后，可检查所述焊接。需要在比提升的焊接温度更接近于操作温度的温度下检查所述焊接。因此，在检查之前，在焊接过程之后的冷却是需要的。在检查之后，可能需要向所述接头施加外部保护涂层。为了促进这种涂层，可向管道增加热量以便提升施加某种外部涂层(例如，聚丙烯)所需的管道温度。

在这类加热之后，必须允许管道连接在进一步处理步骤发生之前(例如，在卷绕所连接的管路区段或将所述管路区段处置/放置在水中或陆地上的某一其他合适位置中之前)冷却到合适温度。

在一些管道制造步骤(例如，在焊接之后和在检查之前)期间，所接合的管道的外部部分是容易近接的，并且在外部表面处的冷却是一种选择并且可能甚至是优选的。然而，在所述过程的一些部分期间(例如，已经在外部将某些材料施加到管道的外侧表面之后)，用来在其上进行管道冷却过程的外部表面不可用。

内部冷却在制造过程的某些部分期间(即，即使当外部冷却可用时)可以是优选的。由于管道的大小以及对管路区段的位于焊接接头处或其附近的内部部分的可及性的难度，在管道内进行内部冷却可能具有挑战。因此，尤其需要提供内部冷却，使得在所述过程的各部分期间(其中管道的外部表面不可近接)，可实施冷却以为需要更低温度的将来的步骤(例如，卷绕)更快地提供条件。

发明内容

用于管线焊接的内部热交换器(IHEX)包括驱动系统，所述驱动系统被配置来将IHEX移动到至少一个管道区段内的在与另一个管道区段的焊接接头位置附近的位置中。所述IHEX还包括：冷却区段，所述冷却区段包括被配置来选择性地冷却所述至少一个管道区段的一个或多个内部表面部分的冷却结构；以及控制器，所述控制器与冷却结构通信并且被配置来在所述IHEX处于所述至少一个管道区段内的接头位置处时定位和启动冷却区段。

附图说明

图1是根据本发明的描绘用于在管线焊接中使用的内部热交换器的示例性实施方案的透视图。

图2是根据本发明的示例性实施方案的图1的在临插入管道区段端部内之前的内部热交换器的透视图，其中所述管道区段以横截面的方式示出。