[发明专利]管道内封堵器

说明书

技术领域

本发明涉及水下管道封堵设备，尤其涉及一种用于陆地和海洋输油管道封堵的管道内封堵器。

背景技术

海洋石油在整个石油产业中占有非常重要的地位，随着海洋石油工业的发展，海底管道越来越多。海底管道是一种高效、经济、可靠的海洋油气输送方式，是海上油气资源开发的生命线。海底管道系统包括海底输油气管道、立管、管道附件以及与其相连的海底装置等用于输送石油或天然气的钢制管道系统工程设施的所有组成部分。虽然随着海洋资源勘采技术的不断发展，海底结构物的设计、施工方法不断改进，防护措施不断提高，但由于海洋环境的高度复杂性以及许多不确定因素的客观存在，海底管道的损伤和破坏是难以避免的。

2010年4月20日，英国石油公司在美国墨西哥湾租用的“深水地平线”钻井平台爆炸并起火，而后沉入海底，导致大量原油泄漏。墨西哥湾漏油事件给美国经济造成了很大损失，对墨西哥湾及海岸生态环境造成严重破坏。

海底管线的损伤如不及时处理和维修，便可能造成重大损失和事故。这不仅影响海上油气田的正常生产、安全进行，给企业和国家带来经济损失，更严重的是可能造成环境污染和生态破坏，酿成重大的生产事故。因此，当海底油气管线发生损坏事故后，需要立即采取合理的方法进行维修。

为了海洋石油工程顺利的发展，对破损的海底管道进行修复，对突发的海底管道的破裂进行快速的封堵，本发明创作人设计了管道内封堵器。

发明内容

本发明的主要目的在于设计一种管道内封堵器，能够用于大直径管道的封堵，其结构设计合理，操作简便，能保证封堵的稳定性和可靠性。

本发明的具体技术方案是：

本发明管道内封堵器，其特征在于：包括中心管，该中心管一端端部设有引导锥体，另一端端部设有液动闸板阀；该中心管管体上由液动闸板阀端向引导锥体端依次设有连接法兰、第一吊耳、法兰连接盘、液压缸、执行套筒、平键、第二吊耳、解封环、锚定装置、剪断半环、密封装置、抗剪半环、引导锥体；该第一吊耳和第二吊耳分别与辅助机构相连接。

前述的管道内封堵器，其中，

所述中心管为中空管体，该中心管靠近设置引导锥体端的管壁上设有一个径向开设的环槽，该环槽内放置抗剪半环；中心管侧壁设有与执行套筒内壁开键槽相互配合的键槽，该键槽与执行套筒内壁开键槽供放置平键以限制执行套筒的周向运动；

所述引导锥体是中空圆台形体，该中空圆台形体的外壁呈锥面，锥面斜度为30±5°，中空圆台形体的长度为145±10mm，引导锥体套设在中心管一端外壁上，且引导锥体小端面与中心管该端端部平齐，使引导锥体的内壁卡置在抗剪半环上，且借助4个周向均匀分布的销钉使引导锥体固定在中心管外壁上，以限制引导锥体的周向和轴向运动；

所述液动闸板阀1是购置美国CAMERRON公司的Tailrod Hydraulic Gate Valves的产品，该液动闸板阀一端法兰通过螺栓螺母组与焊接在中心管上的法兰连接，液动闸板阀另一端法兰通过螺栓螺母组与转接装置连接；

所述第一吊耳下端焊接在中心管管壁外侧，且第一吊耳的上部设有一个纵向断面呈U字型的轨道；该第一吊耳与辅助机架直线轨道滑动连接，供中心管运动以完成封堵器的锚定和密封；

所述液压缸为四个，该四个液压缸沿中心管管壁周向均匀分布，中心管靠近第一吊耳的管壁上套设焊接一个法兰连接盘，四个液压缸尾端分别借助螺栓与该法兰连接盘连接固定，四个液压缸活塞杆分别螺接一个耳环，四个耳环的环部借助销轴与周向均匀焊接在执行套筒平面端端面的铰接叉连接；第二吊耳焊接在执行套筒筒壁外侧，且第二吊耳的设置位置与第一吊耳的设置位置处于同一轴线；

所述执行套筒内径等于中心管的外径，该执行套筒大端是环状平面，中部为中空柱形体，小端是由八个相同的等腰梯形平面板体从斜边两侧沿轴向依次相互排列连接构成的中空锥形体，该中空锥体倾斜度为6.5度，该倾斜度与八面锥体斜度方向相反；执行套筒中部内壁面设有开键槽，该开键槽与中心管管壁设置的开槽相互配合供装配平键，以限制执行套筒的周向运动并保证第二吊耳和第二吊耳的中心面位于同一轴线上；