[发明专利]圆柱形通道的可验证的封闭和锁定系统

说明书

背景技术

通常，必须永久地或半永久地封住管状件中的开口，即，需要封住不需要或不希望的阀门处的开口。当通过连接至管道或容器的装置对管道或容器进行带压开孔(hot tap)时，出现半永久性封闭的一个实例。在如石油工业中使用的带压开孔(hot tapping)应用中，将装置焊接到具有在压力下流动的气体或液体的管的外部上。该装置在其出口连接处包括凸缘，并且，将开孔机(tapping machine)固定至该凸缘。通过使用高度专业化的设备，然后在气体或液体继续流过管道的同时，可穿过管壁钻出孔，以提供对管道内部的接触，例如，为了在对管进行维修时插入设备以暂时阻止通过管的流动。在完成维修之后，去除设备，但是需要封住提供对管道内部的连通的开口。优选地，以使得在将来的某一天能够通过该装置再次接触到管的内部这样的方式形成该封闭。

由于管状件处于压力之下，在将封闭件(closure member)暴露至大气压力之前，封闭件必须处于适当锁定的位置中。不适当锁定的封闭件会脱离(blow out)，导致操作者或附近的其它人的严重伤害。因此，操作者确定封闭件已适当地锁定非常重要。也就是说，操作者能够确信地验证，通向开口的圆柱形通道内的塞件处于其适当的位置中，并且，在将封闭件上方的区域暴露至大气压力之前，锁定环或定位簧片(是一个可径向膨胀的环或簧片或是一对枢转的锁定环或簧片)处于其在圆柱形通道的圆周凹槽内的适当且固定的位置中。

发明内容

用于封住通向承载有液体或气体的管道的圆柱形通道的锁定系统典型地包括整体塞件(completion plug member)的使用，该整体塞件具有位于塞件顶面上的一个或多个锁定环或簧片。簧片能够从塞件的中心线向外伸展。该塞件包括圆柱形塞本体和塞支架。塞支架连接至开孔机的镗杆。镗杆使塞件降到通道中，通道通常是装配凸缘，簧片向外伸展以接合通道的内部并将塞本体保持在适当的位置中。然而，重要的是，在从镗杆释放塞本体之前，塞本体处于其在通道内的适当的锁定位置中。否则，塞本体会脱离并严重地伤害或杀害操作者。

用于验证锁定系统的封闭的方法包括一组阀和管系统，该管系统与管道和开孔机连通。夹心阀将开孔机的下端连接至通道。均衡管道将排液阀(tapping valve)的上部连接至第二圆柱形通道，第二圆柱形通道连接至管道并位于开孔机的下游。均衡管道在最接近管道的一端具有排液阀，在另一端具有均衡阀，并具有位于这两个阀之间的压力计。开孔机具有放液阀和压力计。夹心阀包含内部旁通阀。

通过关闭排液阀、均衡阀、内部旁通阀、以及夹心阀，管道、开孔机、以及均衡管道彼此隔离，以防止产物(product)从一个流至另一个。然后，通过打开排液阀、内部旁通阀，并通过从开孔机清除空气，使开孔机压力与管道压力相等。在已经清除空气之后，关闭放液阀。如果压力检查确认开孔机压力与管道压力是相等的，那么依次打开均衡阀和夹心阀。

然后，镗杆将塞本体——塞本体的处于收回位置的簧片——降至夹心阀中并通过夹心阀，并降至通道中，然而，在塞本体在通道内完全停止之前停止。如果管道压力与开孔机压力保持相等，那么镗杆进一步降低塞本体，直到其在通道内完全停止为止。在塞本体完全停止之后，在顺时针方向上转动开孔机的蜗杆轴，从而使镗杆和塞支架旋转。当塞支架旋转时，塞本体的簧片从塞本体的中心线向外伸展，并进入位于通道的内表面上的凹槽中。在簧片完全伸展之后，顺时针旋转进给螺杆，以提升塞支架，并通过遇到阻力来确定簧片处于其在凹槽内的伸展位置中。

然后，通过逆时针旋转量杆，从镗杆释放塞支架，这允许联锁以将其本身定位在簧片之间并防止簧片回到其收回位置。关闭排液阀并打开放液阀，以将塞本体上方的压力减小至0psi表压(gauge)，收回镗杆并且去除开孔机和夹心阀。如果塞本体上方的压力不能减小至0psi表压，这表示，联锁不在其封闭位置中，并且，簧片未在其伸展位置中锁定。

结合附图，从以下对优选实施例和各权利要求的描述中，将能更好地理解本发明。

附图说明

图1是实施根据本发明的方法的环境的视图。包含液体或气体的管道装配有第一和第二管道夹具，每个夹具具有装配凸缘。第一管道夹具连接至夹心阀，并且，连接至夹心阀的开孔机在管道中切出开口。因此，第一装配凸缘产生通向管道的内部的圆柱形通道。管道填塞物(未示出)通过通道并进入管道的内部，以阻止产物流过管道。然后，在管道中切出第二开口，以产生通过第二装配凸缘进入管道的第二圆柱形通道。在第二管道夹具与开孔机之间安装均衡管道；