[发明专利]一种大管径输气管道冷冻暂堵方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在用天然气输气管道无火花切割后两段管道对焊前的管道内的大管径输气管道冷冻暂堵方法及设备。

技术背景

在天然气输气管道实际运行过程中，由于受到腐蚀、磨损、输气路线的改变等因素的影响，因此就会有天然气输气管道的抢修、改线等实际工程问题的产生，涉及到输气管道的安全动火，油气隔离等诸多问题。

现阶段对于大管径的输气管道的油气隔离技术有球囊封堵，管道盘式封堵，黄油墙封堵等。

在大管径的输气管道实际动火操作过程中，通常的做法是将输气管道的总阀关掉，利用惰性介质(如氮气，水蒸气，二氧化碳)进行长时间、长距离扫线；等到输气管中可燃性物质(包括凝析油，天然气)浓度小于爆炸极限时切开管道；若是采用球囊封堵等机械封堵则在距离切口一段距离处在管壁上开孔，从开孔中放入机械封堵器或皮囊封堵器等设备，然后进行焊接作业，施工结束后取出封堵器，再补焊皮囊放入孔。若采用封堵剂或黄油墙则将它们放入管道中暂时隔离油气，焊接过程中检测可燃气体的含量，若油气含量达到爆炸极限则停焊、置换，达标后再绪焊，如此反复。这些封堵工艺操作复杂，不能承压或承压能力低，有的能够承压但是不能避免在管道壁面开孔，对后期输气造成安全隐患，不能满足现场安全快速完成施工的要求。

发明内容

本发明的目的在于：为了降低焊接前管道内惰性气体置换的技术要求，确保焊接部位无油气、确保焊接作业安全，特提供一种大管径输气管道冷冻暂堵方法及设备。

为达到上述目的，本发明解决的技术问题采用以下技术方案：一种大管径输气管道冷冻暂堵方法，其特征是：先测算出大管径输气管道距切口的焊接热影响区的距离L(100mm-600mm)，先在切断管道两端的管道内，把预先冷冻好的冻芯放入距离管道切口L处，冻芯由固水乳化剂在模具中冷冻制成；再将冷冻介质干冰分装在小袋中，并固定在对应于冻芯位置的管道外壁，在管道外壁包裹保温夹套，用缠绕带将保温夹套固定在管道外壁上；将固水乳化剂倒入螺旋输送装置的料斗中，摇动螺旋输送装置的手柄，利用螺旋输送装置产生的推力将固水乳化剂注入到冻芯与管壁之间的缝隙中，将缝隙并塞满；再在冻芯的外端部，把冷冻介质固定在保温推板的保温层上，将推杆连接在推板上，用推杆把整个保温推板与冻芯前端面贴合；当注入到冻芯与管道之间的缝隙中的固水乳化剂与管道壁面以及冻芯表面冻结牢固时，把推杆及保温推板取出，此时可以实施焊接操作。

焊接施工完成后，取下保温夹套与缠绕带及冷冻介质分装小袋，冬季用电加热带缠绕输气管道冷冻部位，使固水乳化剂恢复原来状态，待输气管道恢复输气时随天然气一起排出。

本方法所涉及的保温夹套是用硅酸铝保温材料固定在具有一定韧性的皮革面料上组成，保温材料边缘较皮革面料宽20-40mm，以便缠绕时压紧。固水乳化剂是由滑石粉，乳胶粉，水，作交联剂的有机酚醛按比例配成。

大管径输气管道冷冻暂堵方法所使用的设备，是由手动螺旋输送装置、保温推板、冻芯模具组成，其结构特征是：手动螺旋输送装置有一具有30°-45°的倾斜角的支座，在支座上放置螺旋输送器；在螺旋输送器的上方安装料斗，前端连接输送软管，顶端安装轴承及手柄；保温推板的直径与与输气管道内壁间隙配合的推板和粘接在上面的聚氨酯泡沫保温层组成，推板与带有刻度的推杆用螺母相连接；冻芯模具由钢板卷制的两个半哑铃型外壳用螺栓对称连接构成，一端安装有封盖，另一端顶部安装有注入固水乳化剂的注入通道。

本发明与现有技术比较有以下有益效果：避免了在大管径输气管道上开孔造成应力集中，提高了施工后恢复输气的安全性。承压能力高，不需要长时间、长距离置换扫线，节省施工时间，降低作业费用，提高作业的安全性。固水乳化剂解堵后不影响正常输气，不需要采用其他方法排除，适用于大管径输气管道的现场施工。

附图说明

图1为本发明大管径输气管道冷冻暂堵方法的设备装配示意图。

图2为本发明暂堵方法保温材料3与缠绕带2结构示意图。

图3为本发明暂堵方法的设备保温推板装配示意图。

图4为本发明暂堵方法的设备的冻芯模具结构示意图。

图中：1、管道 2、缠绕带 3、保温夹套 4、小袋 5、冻芯 6、冷冻介质 7、保温层 8、推板 9、轴承 10、料斗 11、螺旋输送器 12、手柄 13、输送软管 14、支座 15、皮革面料 16、推杆 17、半哑铃型外壳 18、螺栓 19、注入通道 20、封盖 21、螺母

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。