管道补口装置的制作方法

本发明涉及油气储运技术领域，特别涉及一种管道补口装置。

背景技术：

近年来，随着天然气能源需求的日益增长与管材技术的迅速发展，天然气长输管道的钢级、管径及壁厚的设计要求均不断提高。其中，管径和壁厚的增大，导致管道工程中对管道进行补口的压力剧增。因此，需要对管道进行有效的补口作业。

现有技术中，通常是通过人工火焰烘烤方式完成管道补口作业，具体的，工作人员采用火把对包覆在管道损伤处的热收缩带进行加热，完成管道补口作业。

对于大管径的管道来说，人工火焰烘烤方式易受到操作不当等因素的影响，所以人工火焰烘烤方式存在热收缩带受热不均匀、温差较大、补口工作效率较低、补口质量较难控制及安全隐患较大等问题，因此，管道补口的效果较差。

技术实现要素：

为了解决管道补口的效果较差的问题，本发明提供了一种管道补口装置。所述技术方案如下：

提供了一种管道补口装置，所述管道补口装置包括：加热组件和电信号输入组件，所述加热组件包括支撑结构和导电线圈，

所述加热组件为筒状结构，所述加热组件的内径大于导体管道的外径，当所述加热组件套接在所述导体管道上时，所述导电线圈套接在所述导体管道上，所述支撑结构套接在所述导电线圈上；

所述电信号输入组件与所述导电线圈相连接，所述电信号输入组件能够向所述导电线圈输入预设频率的电信号。

可选的，所述预设频率大于或等于2khz，且小于或等于3khz。

可选的，所述管道补口装置还包括：电控箱和液压缸，

所述电控箱能够控制所述液压缸收缩以产生拉力，拉动所述加热组件张开；

所述电控箱还能够控制所述液压缸伸展以产生推力，推动所述加热组件闭合。

可选的，所述支撑结构包括两个支撑件和多个连接结构，

每个所述支撑件呈圆环状，两个支撑件对称设置，每个所述支撑件包括：第一弧板、分别与所述第一弧板的两端通过销轴连接的两个第二弧板以及分别与所述第一弧板的两端通过销轴连接的两个第三弧板，且所述第二弧板设置在所述第三弧板的外侧，所述两个第二弧板还分别通过液压缸与所述第一弧板的两端连接；

两个支撑件之间设置有线圈弧板，所述导电线圈设置在所述线圈弧板上，两个支撑件之间设置有多个连接结构，每个所述连接结构的两端通过螺母固定在两个支撑件上；

每个所述支撑件的第一弧板上设置有至少两个支撑轮，所述至少两个支撑轮用于将所述加热组件支撑在所述导体管道上；

所述电控箱的两端分别通过螺栓与两个支撑件的第一弧板固定连接。

可选的，所述导电线圈由线圈插排和多个依次排布的弧形导线组成，

当所述加热组件闭合时，所述线圈插排导通所述任意两个相邻的弧形导线的连接；当所述加热组件张开时，所述线圈插排断开所述任意两个相邻的弧形导线的连接。

可选的，每个所述支撑件的两个第二弧板上分别设置有公导向插和母导向插，

当所述加热组件闭合时，所述公导向插插入所述母导向插；当所述加热组件张开时，所述公导向插与所述母导向插分离。

可选的，每个所述支撑轮上设置有刹车装置，所述刹车装置能够禁止支撑轮滚动。

可选的，每个所述支撑件的第一弧板与第二弧板的连接位置，远离另一支撑件的一侧设置有护板。

可选的，所述连接结构包括一字型连接结构、h型连接结构和x型连接结构，

所述h型连接结构的两端分别通过螺母固定在两个支撑件的第一弧板上；

所述x型连接结构的两端分别通过螺母固定在两个支撑件的第三弧板上。

可选的，所述第一弧板、所述第二弧板、所述第三弧板以及所述护板的材质均与环氧酚醛玻璃布板的材质相同；

所述支撑轮的材质为聚四氟乙烯。

综上所述，本发明提供了一种管道补口装置，当管道补口装置中的加热组件套接在导体管道上时，支撑结构套接在导电线圈上，导电线圈套接在导体管道上，且电信号输入组件能够向导电线圈输入预设频率的电信号，使得套接在导电线圈内的导体管道上产生了感应电流，促使导体管道发热，进而包覆在导体管道损伤处的热收缩带被加热，从而完成管道补口作业。相较于现有技术，热收缩带受热更均匀、温差更小、补口工作效率更高、补口质量更易控制，且安全系数更高，因此，提高了管道补口的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种管道补口装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种加热组件的正视图；

图3为本发明实施例提供的一种加热组件的侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种加热组件的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种管道补口装置0，该管道补口装置0可以包括：加热组件01和电信号输入组件02，加热组件01包括支撑结构011和导电线圈012。

加热组件01可以为筒状结构，加热组件01的内径d1大于导体管道a的 外径d2，当加热组件01套接在导体管道a上时，支撑结构011套接在导电线圈012上，导电线圈012套接在导体管道a上。

电信号输入组件02与导电线圈012相连接，电信号输入组件02能够向导电线圈012输入预设频率的电信号。

综上所述，由于本发明实施例提供的管道补口装置中，当加热组件套接在导体管道上时，支撑结构套接在导电线圈上，导电线圈套接在导体管道上，且电信号输入组件能够向导电线圈输入预设频率的电信号，使得套接在导电线圈内的导体管道上产生了感应电流，促使导体管道发热，进而包覆在导体管道损伤处的热收缩带被加热，从而完成管道补口作业。相较于现有技术，热收缩带受热更均匀、温差更小、补口工作效率更高、补口质量更易控制，且安全系数更高，因此，提高了管道补口的效果。

优选的，该预设频率可以大于或等于2khz(中文：千赫兹)，且小于或等于3khz。可选的，该预设频率还可以大于或等于2khz，且小于或等于6khz。

可选的，图2为本发明实施例提供的一种加热组件的正视图，图3为本发明实施例提供的一种加热组件的侧视图，图4为本发明实施例提供的一种加热组件的俯视图。

结合图2、图3以及图4可以看出，该加热组件01还可以包括：电控箱013和液压缸014。该液压缸014可以为双作用单活塞杆液压缸，本发明实施例中该加热组件01上共设置有2个液压缸014。电控箱013可以控制液压缸014收缩以产生拉力，拉动加热组件张开；电控箱013还可以控制液压缸014伸展以产生推力，推动加热组件闭合。由于本发明实施例提供的加热组件能够张开和闭合，所以，在需要为导体管道补口时，可以将加热组件01移动至导体管道的待补口位置，并控制该加热组件张开，并套接在导体管道外，然后控制加热组件闭合，完成了将导体管道置入加热组件内，以进行导体管道的补口加热。且无需移动导体管道，将导体管道插入管道补口装置进行补口加热。

加热组件包括支撑结构、导电线圈、电控箱013和液压缸014。可选的，支撑结构可以包括两个支撑件0111和多个连接结构，每个支撑件0111可以呈圆环状，两个支撑件0111对称设置，导电线圈设置在两个支撑件0111之间，多个连接结构也设置在两个支撑件0111之间，且每个连接结构的两端分别通过螺母固定在两个支撑件0111上。可选的，每个连接结构的两端均可以安装有弹垫、平 垫和盖型螺母。

具体的，每个支撑件0111可以包括：第一弧板h1、分别与第一弧板h1的两端通过销轴连接的两个第二弧板h2以及分别与第一弧板h2的两端通过销轴连接的两个第三弧板h3，两个第二弧板h2还分别通过液压缸014与第一弧板h1的两端连接，且第二弧板h2可以设置(如固定设置)在第三弧板h3的外侧。连接第一弧板与第二弧板的销轴上可以安装有六边形护板、铜垫片和滑动轴承套，该销轴两端可以安装有垫圈、弹垫、薄螺母和开口销。液压缸的两端可以通过销轴与第一弧板和第二弧板连接，销轴上可以安装有铜套和盖型螺母，第一弧板的铰接位置的外侧可以设置有大铰接板，第二弧板的铰接位置的外侧可以设置有小铰接板，大铰接板和小铰接板均可以通过螺钉、平垫和盖型螺母进行固定。

示例的，连接结构可以包括一字型连接结构l1、h型连接结构l2和x型连接结构l3。一字型连接结构l1的两端可以分别通过螺母固定在两个支撑件0111上；h型连接结构l2的两端可以分别通过螺母固定在两个支撑件0111的第一弧板h1上；x型连接结构l3的两端分别通过螺母固定在两个支撑件0111的第三弧板h3上。

电控箱013的两端可以分别通过螺栓与两个支撑件0111的第一弧板h1固定连接。每个支撑件0111的第一弧板h1上设置有至少两个支撑轮m，至少两个支撑轮m用于将加热组件01支撑在导体管道上。示例的，本发明实施例中以每个第一弧板h1上可以设置有两个支撑轮m为例，且该两个支撑轮m的轴线的夹角可以为105度，也即该两个支撑轮m所在的平面的夹角为75度。实际应用中，该第一弧板h1上还可以设置有不止两个支撑轮m，本发明实施例对此不作限定。

导电线圈(图2、图3和图4中均未示出)由线圈插排0121和多个依次排布的弧形导线(图2、图3和图4中均未示出)出组成，当加热组件闭合时，线圈插排0121导通任意两个相邻的弧形导线的连接，当该线圈插排导通任意两个相邻的弧形导线时，该线圈插排和多个依次排布的弧形导线能够组成导电线圈；当加热组件张开时，线圈插排0121断开任意两个相邻的弧形导线的连接。该加热组件01还可以包括插排底座，插排底座的两端分别设置在两个支撑件中的第三弧板上，线圈插排可以设置在插排底座上。

可选的，每个支撑件0111的两个第二弧板h2上可以分别设置有公导向插p和母导向插q，且当加热组件闭合时，公导向插p插入母导向插q；当加热组件张开时，公导向插p与母导向插q分离。由于第二弧板h2上设置公导向插p和母导向插q，所以在控制加热组件闭合时，该公导向插p和母导向插q能够保证加热组件能够准确的闭合。示例的，母导向插和公导向插可以通过螺钉、弹垫和平垫固定在第二弧板上。

每个支撑轮m上可以设置有刹车装置，刹车装置可以在对导体管道进行补口时禁止支撑轮m滚动，从而保证支撑轮能够有效的将加热组件支撑在导体管道上的待补口位置，防止加热组件左右移动。

进一步的，每个支撑件0111的第一弧板h1与第二弧板h2的连接位置，远离另一支撑件的一侧可以设置有护板。示例的，护板可以包括第一护板x1和第二护板x2，第二护板x2位于第一护板x1的外侧，该第一护板x1和第二护板x2在支撑件0111上的投影均位于第一弧板h1和第二弧板h2上，且第一护板x1在第一弧板h1上的投影较多，第二护板x2在第二弧板h2上的投影较多。

本发明实施例中，第一弧板h1、第二弧板h2、第三弧板h3以及护板(包括第一护板x1和第二护板x2)的材质均可以与环氧酚醛玻璃布板的材质相同，由于环氧酚醛玻璃布板的材质为不导电的材质，所以，第一弧板h1、第二弧板h2、第三弧板h3、第一护板x1和第二护板x2均不导电，防止了在控制电信号输入组件(图2、图3和图4中均未示出)向导电线圈输入电信号时，出现漏电的情况。可选的，导电线圈的外侧可以设置有线圈弧板，且线圈弧板的材质也可以与环氧酚醛玻璃布板的材质相同。

支撑轮的材质可以为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有耐高温的特性，当支撑轮需要与导体管道相接触，且导体管道中产生感应电流使得导体管道发热时，由于制成支撑轮的材料具有耐高温的特性，所以该支撑轮能够在与发热的导体管道接触时，不发生变形。

本发明实施例中，电控箱上可以设置有进线电缆孔、出线电缆孔、液压快捷插头以及防爆插头，该进线电缆孔可以与导电线圈的一端相连接，出线电缆孔可以与导电线圈的另一端相连接，电信号输入组件可以与进线电缆孔相连接，从而通过进线电缆孔将预设频率的电信号输入该导线线圈。进一步的，该管道补口装置还可以包括：吊耳和测温探头(附图中均未示出)。吊耳可以通过螺 栓固定设置在每个支撑件的第一弧板的顶部，用于在机械吊臂的起吊力的作用下将加热组件01移动至目标位置。测温探头可以用于采集包裹在导体管道上的热收缩带收缩时的温度，并将采集到的温度传输至目标设备。

采用本发明实施例提供的管道补口装置对管道进行补口时，可以首先在导体管道外侧包裹一层热收缩带，然后操作电控箱控制通过控制液压缸，控制加热组件在液压驱动下张开，并通过机械吊臂将管道补口装置移动至导体管道待补口位置的上方，并将管道补口装置下放至支撑轮接触到导体管道的位置为止，再操作电控箱通过控制液压缸，控制加热组件在液压驱动下闭合。然后控制电信号输入组件向导电线圈输入预设频率的电信号，使得位于该导线线圈内的导体管道能够产生感应电流，从而在感应电流的作用下发热，并将产生的热量传递至包裹在导体管道上的热收缩带，使得热收缩带收缩，最后对热收缩带整体进行回火加热，完成对导体管道的补口，示例的，该预设频率可以大于或等于2khz，且小于或等于3hz。整个施工过程无需人工加热，因此，采用该管道补口装置对管道进行补口，避免了人工补口带来的不利因素，如热收缩带受热不均匀、温差较大、补口工作效率较低、补口质量较难控制及安全隐患较大等。同时，该管道补口装置采用控制该导体管道自身产生感应电流，使得热收缩带进行收缩和加热，加热的效率较高，加热和回火的时间均较短，所以，该管道补口装置进一步提高了补口加热的效果，提高了管道补口的质量和效率，且对导体管道无二次污染，施工成本较低。

综上所述，由于本发明实施例提供的管道补口装置中，当加热组件套接在导体管道上时，支撑结构套接在导电线圈上，导电线圈套接在导体管道上，且电信号输入组件能够向导电线圈输入预设频率的电信号，使得套接在导电线圈内的导体管道上产生了感应电流，促使导体管道发热，进而包覆在导体管道损伤处的热收缩带被加热，从而完成管道补口作业。相较于现有技术，热收缩带受热更均匀、温差更小、补口工作效率更高、补口质量更易控制，且安全系数更高，因此，提高了管道补口的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。