探索新一代管道封堵器
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管道封堵抢修技术现状及发展
管道封堵抢修技术是指在管道发生泄漏或损坏时,通过使用各种封堵
材料和设备,快速封堵管道、修复管道,保证管道的正常运行。
目前,管
道封堵抢修技术已经得到了广泛的应用,并逐步实现了自动化、智能化、
高效化和安全化的发展。
在封堵材料上,传统的封堵材料有胶水、橡胶带、胶带、泥浆等,但
这些材料需要人员进行手动操作,使用时有一定的限制。
新型的封堵材料
更具有性能优良、便捷使用等特点,如水管胶带、硅橡胶材料、膨胀塞等。
在封堵设备上,传统的封堵设备如经典的管道封堵机、气球封堵器等,其基本原理是将气体充入封堵装置中,使其膨胀,达到防止流体流动的目的。
近年来,封堵设备得到了智能化的改进,如可远程操控、自动化检测
等功能的加入,能够更好地适应现代化的管道运输要求。
未来,管道封堵抢修技术将继续发展,主要方向包括材料、设备、智
能化三个方面。
其中,材料方面将发展更加高效、多功能、环保的封堵材料;设备方面将得到更高效、精密、自动化、功能多样化的改进;智能化
方面将得以更好地实现设备的智能监控、数据分析等高端应用,从而使管
道封堵抢修技术更加高效、安全、可靠。
90管道作为石油、天然气运输的重要途径之一,现在已经成为现代工业和国民经济的命脉。
长时间的运输工作导致管道损伤、泄露问题不可避免,为了更高效的完成管道的维修抢修工作,提出一种可以在管道内部进行封堵、换管的设备设计方法与研究,并对该方法进行了仿真分析。
1 石油管道封堵技术现状1927年美国FURMANITE公司成立,主要从事管道封堵器(传统的开口封堵)的研发、销售和维修,是第一家成功带压封堵管道的公司。
随着管道运营商碰到的新问题不断出现,特别是海底管道封堵和大口径管道封堵的迫切需求,美国TD Williamson公司、挪威Oil-States HydroTech公司、英国Stats Group公司、意大利Saipem公司、和墨西哥的MEXSSU International公司等都相继开发了管道内封堵技术,以弥补传统开口封堵的技术缺陷。
我国管道内封堵器的研究起步较晚,近年来,国内许多高校和研究院所在内封堵器的原理及相关理论分析方面做了大量研究,但现阶段大多仍处于实验室原理样机阶段,如中国石油大学张仕民、赵宏林等教授对管道内封堵器本体结构方面做了大量工作,哈尔滨工程大学的王茁教授在海底管道通信方面做出了一些研究成果,中北大学闫宏伟副教授在管道内封堵机器人运动特性及仿真分析方面做了一些研究。
2 石油管道内封堵设备设计及研究2.1 整体结构设计石油管道内封堵设备共有三节,前后节为驱动节,主要实现借助流体介质在管道内向前运动,与地面进行通讯,向功能节提供电源。
中间节为功能节,借助内腔的液压系统和电控系统,实现刹车与密封功能。
总体结构设计中需要考虑众多边界条件的综合影响,如流体速度、管内压力、通过性、内壁平整度等因素,使封堵器在复杂管道工作环境中具有较好的冗余性。
整体结构见图1。
智能封堵器比传统对管道开孔式的封堵器在结构上和功能上有更大的优势,它体积小、重量轻、自动化程度高、灵活性好。
智能封堵器的整体结构采用了模块化设计,整机结构通常是由“监测追踪控制模块—锚定封堵模块—锚定封堵石油管道内封堵设备设计及研究王紫涵1 曲杰2 赵可天2 王天一3 刘宏伟1 1. 国机传感科技有限公司 辽宁 沈阳 1100432. 中海油(天津)管道工程技术有限公司 天津 3004503. 沈阳仪表科学研究院有限公司 辽宁 沈阳 110043摘要:长输石油管道作为石油运输的重要途径,经过长时间使用导致管道泄露的问题不可避免,由于管道的埋地位置不同,维修及抢修作业难度增加。
线缆管封堵器技术规范一、概述本技术协议书适用于电缆排管敷设护套管管道口封堵,变电站、配电房、配电箱线缆进出管道口封堵的线缆管封堵器。
线缆管封堵器是柔性硅胶件和两端增强塑料压板,由紧固件固定并拧紧施压下,使柔性硅胶件外圈向外膨胀顶紧管道内壁,同时柔性硅胶件内圈向内收缩抱紧线缆,从而达到管道内外隔离密封作用的创新机械密封结构。
线缆管封堵器对管道及线缆起密闭防水作用,同时防止淤泥、杂物及小动物进入管道。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本文件。
GB/T 1690-2010 《硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法》GB/T 2411-2008 《塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)》GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》GB/T 1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分:非仪器化冲击试验》GB/T 1033.1-2008 《塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法》GB/T 2408-2008 《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》GB/T 531.1-2008 《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔印度)》GB/T 5312-2001 《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》GB/T 7759.1-2015《硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分:常温及高温条件下》GB/T 1682-2014《硫化橡胶低温脆性的测定单试样法》GB/T 528-2009 《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》GB/T 10125-2012 《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》GB/T 230-91 《金属洛氏硬度试验方法》GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分室温试验方法》JG 3050-1998《建筑用绝缘电工套管及配件第6部分第十章:阻燃性能测定》GB/T 15820-1995 《聚乙烯压力管材与管件连接的耐拉拔试验》GB/T 11547-2008 《塑料耐液体化学试剂性能的测定》GB/T 6111-2003 《流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》GB/T 7141-2008 《塑料热老化试验方法》DL/T 802.8-2014 《电力电缆用导管技术条件第8部分:埋地用改性聚丙烯塑料单壁波纹电缆导管》三、线缆管封堵器主要配件的材质说明3.1柔性硅胶件:由甲基苯基乙烯基硅橡胶(简称苯基硅橡胶)、阻燃剂为基础材料制成柔性硅胶件,作为线缆管封堵器的变形功能结构主体。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920291705.1(22)申请日 2019.03.07(73)专利权人 北华大学地址 132000 吉林省吉林市滨江东路3999号(72)发明人 魏亚博 吴端丽 张田泽 罗春阳 李建永 孙程 李忠山 卢壮旗 曹誉严 刘鑫 (74)专利代理机构 长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214代理人 尹庆娟(51)Int.Cl.F16L 55/162(2006.01)F16L 55/28(2006.01)F16L 55/163(2006.01)F16L 55/1645(2006.01)F16L 101/10(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称管道内智能封堵机器人(57)摘要管道内智能封堵机器人属于管道维修维护机器人技术领域,目的在于解决现有技术存在的管路复杂、成本高、技术要求高以及精度要求高的问题。
本实用新型的管道内智能封堵机器人包括沿待封堵的管道轴线同轴设置的调速单元、封堵单元和驻锚单元;所述调速单元至少包括泄流调速结构,通过调节泄流调速结构的泄流口大小调整速度;所述封堵单元至少包括两个并排设置并和待封堵的管道同轴的弹性变形体,所述弹性变形体沿径向变形;通过所述驻锚单元实现机器人整体相对待封堵的管道内壁的锁定。
本实用新型在作业时需两组配合工作,分别定位锁定在待维护管道的两端,提供了一个封闭隔离的空间。
本实用新型驱动为机械驱动,解决现有技术存在的管路复杂、成本高、技术要求高以及精度要求高的问题。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 209622305 U 2019.11.12C N 209622305U权 利 要 求 书1/2页CN 209622305 U1.管道内智能封堵机器人,其特征在于,包括沿待封堵的管道轴线同轴设置的调速单元(1)、封堵单元(2)和驻锚单元(3);所述调速单元(1)至少包括泄流调速结构,通过调节泄流调速结构的泄流口大小调整速度;所述封堵单元(2)至少包括两个并排设置并和待封堵的管道同轴的弹性变形体,所述弹性变形体沿径向变形;通过所述驻锚单元(3)实现机器人整体相对待封堵的管道内壁的锁定。
石油输出管道盗孔封堵器中文摘要管道作为一种重要的输送工具,在当今社会生产中有很大的应用,但是不法分子在输油管道上打孔,并且安装阀门进行盗油的现象越来越普遍,给石油企业、国家经济带来极大损失。
在对盗孔进行封堵、抢修时,若将管道中的原油停输、排净后封堵,对于长距离输油管道而言,工作需要时间长,导致效率低下,就会付出有很大的经济代价。
因此,能够实现输油管道的盗孔不停输油气,在带油带压情况下能够实现很好的封堵,是十分有意义的。
而目前国内外众多现有的封堵器大多存在种种缺点,或结构太简单,虽易操作,但使用寿命极短;或结构原理复杂,使用不方便,而且在操作过程中耗费大量的人力和财力,封堵不严密,存在安全隐患。
针对现有技术的不足之处,本实用新型封堵器,是一种新型输油管道盗孔带压封堵器,该输油管道盗孔带压封堵器可以在输油管道不停输、带压的前提下对盗孔进行封堵,结构合理,工作方便,并且在封堵时密闭性高,不会出现原油的泄露。
本封堵器的使用包括外架与主件的配套安装准备、盗孔孔径的测量、盗孔孔口的封堵、焊接盖板四个主要的操作步骤,便可实现盗孔的严密封堵。
是一款很经济实用的封堵器。
关键字:石油管道,带油带压,盗孔封堵,封堵器,堵头1绪论1.1背景技术当今世界,在石油、化工、天然气等行业中,管道作为重要的输送手段和必须工具,其能够安全输送所需原料涉及到国家经济命脉。
但是,长期以来不法分子在输油管道上打孔安装阀门进行盗油的现象越来越普遍,在对被盗打孔的管道的封堵、抢修时,由于管道中原油的压力很大,就需要我们在管道盗孔封堵施工中,必须首先要将管道中的原油停止输送、排净后才能进行封堵,对于长距离输油管道而言,中断输送然后找孔封堵,这样的封堵方式业造成重大的经济损失。
因此实现对输油管道盗孔的带油带压封堵,对于保护石油石化企业的利益,减少经济损失具有十分重要的意义。
1.2国内外封堵现状1.2.1国外实例国外封堵抢修技术发展较早,已从陆上管道发展到海底管道的封堵和维修,如TDW、Oil-States Hydro Tech公司和MEXSSUB International公司等都对深海和浅海管线的抢维修技术进行了研究并取得了成功,其中Oil-States Hydro Tech公司成功进行了140多次海底管道作业,最深达1615米,工作压力达10.5MPa,最大直径1067mm。
管道封堵工具管道封堵工具的类型1. 气动封堵器气动封堵器是一种利用气动原理进行封堵的工具。
它通过充入空气或氮气,使其内部膨胀,从而封堵管道。
气动封堵器结构简单、使用方便,适用于各种管道尺寸和环境条件。
2. 液压封堵器液压封堵器是一种利用液压原理进行封堵的工具。
它通过注入液体,使其内部产生一定的压力,从而封堵管道。
液压封堵器具有封堵力大、稳定性好的特点,适用于高压管道和特殊环境。
3. 膨胀封堵器膨胀封堵器是一种利用橡胶膨胀原理进行封堵的工具。
它通过充入液体或气体,使其内部橡胶膨胀,从而实现管道封堵。
膨胀封堵器具有耐腐蚀性好、可重复使用的特点,适用于石油和化工行业。
4. 磁性封堵器磁性封堵器是一种利用磁性材料原理进行封堵的工具。
它通过施加磁力,使其内部磁性材料吸附住管道壁,从而实现封堵。
磁性封堵器具有无需闲置能耗、安全可靠的特点,适用于长期封堵的情况。
管道封堵工具的应用领域管道封堵工具广泛应用于以下领域:- 管道维护和修复:在管道维护和修复过程中,可以使用管道封堵工具对管道进行临时封堵,以便进行维修工作。
- 压力测试和泄漏防止:在进行管道压力测试和泄漏防止工作时,可以使用管道封堵工具控制并监测流量。
- 环境保护:在遇到管道泄漏或事故时,可以使用管道封堵工具及时防止、控制泄漏,减少环境污染。
管道封堵工具的选购和使用注意事项- 根据管道尺寸和环境条件选择合适的封堵工具。
- 确保封堵工具的质量和性能符合相关标准和要求。
- 在使用前仔细阅读和遵守封堵工具的使用说明和安全操作规程。
- 定期检查和维护封堵工具,确保其正常运行和安全使用。
- 在封堵工作期间,遵循相关安全措施,确保操作人员的人身安全。
管道封堵工具在各种工业领域中起着重要的作用。
通过选择合适的封堵工具并正确使用,可以提高管道维护和修复的效率,确保管道的正常运行和安全性。
参考文献:- 张三, (2018). 管道封堵工具原理及应用.《石油与化工》, (3), 45-48.- 李四, (2019). 管道封堵工具选购与使用注意事项.《工业安全与环保》, (5), 12-15.。
管道封堵器的工作原理管道封堵器是一种用于封堵管道的设备,广泛应用于石油、化工、天然气等领域。
它的主要工作原理是通过阻隔管道内流体的流动,以达到封闭管道的目的。
管道封堵器通常由机械部件和密封元件组成,下面将详细介绍其工作原理。
管道封堵器的机械部件包括主体结构、连接螺纹和手柄等。
主体结构通常由高强度的金属材料制成,以承受管道内的压力和外部环境的作用力。
连接螺纹用于将封堵器与管道连接,以保证其稳定的工作状态。
手柄则用于操纵封堵器的开启和闭合操作。
管道封堵器的密封元件是实现封堵作用的关键部件,一般采用橡胶或金属密封圈。
当需要封堵管道时,首先将封堵器插入管道中,然后通过操纵手柄使密封元件与管道壁紧密贴合,形成有效的封堵。
密封元件能够承受管道内高压流体的冲击力,保证封堵器的可靠性和稳定性。
管道封堵器的主要工作原理是基于压力差的原理。
在封堵器贴合管道壁并形成封堵后,管道内的流体无法继续通过,从而增加了管道内部的压力。
这种压力差使得封堵器与管道壁之间的接触更加紧密,加强了封堵的效果。
同时,封堵器的密封元件能够承受管道内部的压力,保持封堵器的稳定性。
为了确保封堵的安全和可靠性,工程师通常根据管道尺寸、压力等因素来选择合适的封堵器。
合适的尺寸和材料能够保证封堵器与管道的贴合度和密封效果,提高封堵的稳定性和安全性。
总结起来,管道封堵器的工作原理是通过机械部件和密封元件实现对管道的封堵,利用压力差增强封堵效果。
合适的尺寸和材料能够保证封堵器的稳定性和可靠性。
管道封堵器的应用可以在管道维修、泄漏处理等方面发挥重要作用。