专利名称：可填充式天然气管道冷冻暂堵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天然气输气管道施工技术领域，特别涉及天然气输气管道的维 修，是一种无火花切割后实现输气管道内局部冷冻暂堵的装置。
背景技术：
在用天然气输气管道，受到腐蚀、磨损、输气路线的改变等因素的影响，常需要进 行天然气输气管道的抢修、改线等施工。天然气输气管道抢修、改线施工中必然涉及到对输 气管道的切割、电气焊。由此涉及到在天然气输送管道周围安全动火问题、油气隔离等诸多 问题，严格操作规程，预防事故发生。目前，天然气管道安全动火过程中，油气隔离所采用的是冷冻封堵技术，工艺较为 成熟。现阶段完成现场管道冻堵的做法是对于直径较小的天然气管道采用外保温夹套包 裹干冰，用胶带将保温层固定于管道外壁上，待到管道内封堵剂冷冻后，开始焊接作业。对 于直径较大的天然气管道采用缠绕带形式的保温层，将干冰分装于单个分装袋中，把每个 分装袋固定于管道的外壁，将保温夹套包裹于分装袋外壁，待到管道内封堵剂冷冻后，开始 焊接作业。以上实施冷冻工艺的设备简单，均只能一次性将冷冻介质封装与保温夹套与管道 外壁之间，在冷冻介质用量不足时无法及时补给；现有冷冻设备均不能使冷冻介质均勻的 分布在管道外壁，造成管道内的封堵剂冷冻不充分出现薄弱环节；管道端部没有良好的隔 离保温装置，可能引起冷冻管段内部与管外大气相通，导致大量冷量损失；上述每一种原因 均可能导致冷冻作业失败。在现场实施冷冻时，操作过程相对复杂，作业空间要求较大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，快速完成天 然气管道的冷冻封堵，确保管道焊接作业安全。本实用新型采用的技术方案是可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，主要由冷冻 夹、填料口、保温层、保温盖、端部密封圈、冷冻堵头和螺栓组成，其特征在于冷冻夹为半圆 环形，两个半圆环形的冷冻夹相对组成一个圆环形，在两个半圆环形冷冻夹的开口边沿有 长方形连接板，长方形连接板之间并通过螺栓固定在一起。当两个半圆环形的冷冻夹相对 扣合在天然气管道外壁上时，两个半圆环形的冷冻夹与天然气管道外壁之间有环形空间。 在一个半圆环形的冷冻夹上焊接有圆形填料口，在填料口中间的冷冻夹管壁上有干冰入 口。在填料口的顶部有一个保温盖；在两个半圆环形冷冻夹的内壁上粘接有保温层。在两 个半圆环形冷冻夹的两端端部与天然气管道外壁之间分别有端部密封圈，保证冷冻夹扣合 时形成密闭环状空间。保温盖在干冰颗粒填满冷冻夹和天然气管道外壁形成的环状空间 时，盖上填料口以减少干冰的挥发。为了防止冷冻夹两端的天然气管道散冷，在冷冻夹两端的天然气管道外壁上分别 套有保温套。[0008]为了防止天然气管道的端部散冷，在天然气管道端部有冷冻堵头。所述的冷冻堵头是由手柄、密封体、圆形盒和固定螺钉组成。密封体为圆盘形，在 密封体的外端平面上固定有手柄，在密封体的内端平面上通过固定螺钉固定有圆形盒，圆 形盒有底，在圆形盒底上均勻分布有冷冻介质挥发孔，在圆形盒壁上有一个入料口，干冰颗 粒通过入料口填入到圆形盒中，将冷冻堵头塞入天然气管道端部时，冷冻介质干冰颗粒通 过冷冻介质挥发孔散冷，使冻芯与冷冻堵头之间的空间温度下降，快速冷冻。简述可填充式天然气管道冷冻暂堵装置使用过程。参阅图1。在对应于天然气管 道12放入冻芯11的位置，先将两个冷冻夹2用螺栓10固定在天然气管道12外壁上；用保 温套1把冷冻夹2两侧的一段管壁包裹起来。按冷冻工艺要求置入预先冷冻好的冻芯11 到管道内设定位置，用注浆泵注入固水乳化剂填满冻芯11与管道间隙；把预先制备好的干 冰颗粒4倒入填料口 3，干冰颗粒4进入冷冻夹2与天然气管道12外壁之间的环形空间内， 用保温盖6把填料口 3盖住以减少干冰的挥发。同时将干冰颗粒4倒入冷冻堵头9前端的 圆形盒16的入料口 15中，通过注浆泵把封堵介质注入冻芯11与天然气管道12的环隙，待 注浆工序完成后将冷冻堵头14塞入天然气管道9端部，使天然气管道9形成一个较为封闭 的冷冻区间。当冻芯11冷冻牢固时，取下端部的冷冻堵头9和保温套1，即可实施天然气管 道9的焊接操作。焊接施工完成后，取下两个冷冻夹2的固定螺栓10，将残留的干冰颗粒4倒入保温 箱中；当环境温度高于10°c时，直接实施管外防腐作业；当环境温度低于10°c时，用电加热 带缠绕天然气管道12冷冻部位，使冻芯11融化，然后再实施管外防腐等作业；天然气管道 12内残留填塞物待恢复输气时随天然气一起排出。本实用新型的有益效果本实用新型可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，可在冷 冻作业中添加冷冻介质、使冷冻介质均勻分布在需要冷冻的管段外壁，完成天然气管道的 冷冻封堵，确保管道焊接作业安全。操作简单、安全可靠，适用于各种管径的天然气管道的 现场冷冻封堵施工。
图1是本实用新型可填充式天然气管道冷冻暂堵装置结构剖面示意图。图2是冷冻堵头9的立体结构示意图。图中，1.保温套，2.冷冻夹，3.填料口，4.干冰颗粒，5.保温层，6.保温盖，7.端部 密封圈，9.冷冻堵头，10.螺栓，11.冻芯，12.天然气管道，13.手柄，14.密封体，15.入料 口，16.冷冻盒，17.冷冻介质挥发孔，18.固定螺钉。
具体实施方式
实施例1 以一个应用于外径为325mm，壁厚为9mm的可填充式天然气管道冷冻暂
堵装置作进一步说明。参阅图1。本实用新型可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，主要由保温套1、冷冻 夹2、填料口 3、保温层5、保温盖6、端部密封圈7、冷冻堵头9和螺栓10组成。冷冻夹2为 半圆环形，两个半圆环形的冷冻夹2相对组成一个圆环形，圆环形的长度为500mm，内径为 320mm。在两个半圆环形冷冻夹2的开口边沿有长方形连接板，长方形连接板之间并通过螺栓10固定在一起。当两个半圆环形的冷冻夹2相对扣合在天然气管道12外壁上时，两个 半圆环形的冷冻夹2与天然气管道12外壁之间有环形空间。在一个半圆环形的冷冻夹2 上焊接有圆形填料口 3，在填料口 3中间的冷冻夹2管壁上有干冰入口。在填料口 3的顶部 有一个保温盖6 ；在两个半圆环形冷冻夹2的内壁上粘接有保温层5。在两个半圆环形冷冻 夹2的两端端部与天然气管道外壁之间分别有一个端部密封圈7，端部密封圈7的厚度为 3mm，保证冷冻夹2扣合时形成密闭环状空间。保温盖6在干冰颗粒4填满冷冻夹2和天然 气管道外壁形成的环状空间时，盖上填料口 3以减少干冰的挥发。在冷冻夹2两端的天然 气管道12外壁上分别套有一个长度为300mm的保温套1。在天然气管道12端部堵塞一个 冷冻堵头9。参阅图2。冷冻堵头9是由手柄13、密封体14、圆形盒16和固定螺钉18组成。密 封体14为直径307mm的圆盘，在密封体14的外端平面上焊接固定有一个手柄13，在密封体 14的内端平面上通过固定螺钉18固定有圆形盒16，圆形盒16的高度50mm，壁厚5mm，圆形 盒16有底，在圆形盒16底上均勻分布有冷冻介质挥发孔17，在圆形盒16壁上有一个入料 Π 15。对于325X9mm的天然气管道12，实施冷冻操作1小时后，冻芯11与天然气管道 12内壁表面冻结牢固，此时能承受0. 5-1. OMPa管内压力，有效截断天然气管道12内的油气 流，避免长距离、长时间氮气置换扫线作业，把带有油气的管道动火焊接变成无油气动火焊 接，使管道焊接施工快速、安全、低成本进行。
权利要求1.一种可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，主要由冷冻夹O)、填料口(3)、保温层 (5)、保温盖(6)、端部密封圈(7)、冷冻堵头(9)和螺栓(10)组成，其特征在于冷冻夹(2) 为半圆环形，两个半圆环形的冷冻夹( 相对组成一个圆环形，在两个半圆环形冷冻夹(2) 的开口边沿有长方形连接板，长方形连接板之间并通过螺栓(10)固定在一起；当两个半圆 环形的冷冻夹( 相对扣合在天然气管道(1 外壁上时，两个半圆环形的冷冻夹O)与 天然气管道(1 外壁之间有环形空间；在一个半圆环形的冷冻夹( 上焊接有圆形填料 口(3)，在填料口( 中间的冷冻夹( 管壁上有干冰入口，在填料口( 的顶部有一个保 温盖(6)；在两个半圆环形冷冻夹O)的内壁上粘接有保温层(5)；在两个半圆环形冷冻夹 (2)的两端端部与天然气管道外壁之间分别有端部密封圈(7)。
2.根据权利要求1所述的可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，其特征是在冷冻夹(2) 两端的天然气管道(1 外壁上分别套有保温套(1)。
3.根据权利要求1所述的可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，其特征是在天然气管 道(12)端部有冷冻堵头(9)。
4.根据权利要求1、2或3所述的可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，其特征是所述 的冷冻堵头(9)是由手柄(13)、密封体(14)、圆形盒(16)和固定螺钉(18)组成；密封体 (14)为圆盘形，在密封体(14)的外端平面上固定有手柄(13)，在密封体(14)的内端平面 上通过固定螺钉(18)固定有圆形盒(16)，圆形盒(16)有底，在圆形盒(16)底上均勻分布 有冷冻介质挥发孔(17)，在圆形盒(16)壁上有一个入料口(15)。
专利摘要可填充式天然气管道冷冻暂堵装置，应用于天然气输气管道焊接施工技术领域。两个半圆环形的冷冻夹相对组成一个圆环形，两个半圆环形冷冻夹通过螺栓固定在一起；两个半圆环形的冷冻夹与天然气管道外壁之间有环形空间；在一个半圆环形的冷冻夹上有圆形填料口，在填料口的顶部有一个保温盖；在两个半圆环形冷冻夹的内壁上粘接有保温层；在两个半圆环形冷冻夹的两端端部与天然气管道外壁之间分别有端部密封圈。效果是在冷冻作业中添加冷冻介质、使冷冻介质均匀分布在需要冷冻的管段外壁，完成天然气管道的冷冻封堵，确保管道焊接作业安全。
文档编号F16L55/103GK201875353SQ20102057996
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者兰洪强, 刘帮华, 张梁, 李强, 李莲明, 梁政, 王喜娟, 王磊, 赖燕, 邓雄, 马春稳 申请人:中国石油天然气股份有限公司