一种管道密闭排油装置的制作方法

1.本实用新型涉及管道封堵施工或在管道的法兰管件上实施管内介质抽排技术领域，具体来讲，涉及一种管道密闭排油装置。


背景技术：

2.管道输送作为油气输送系统中的重要方式，安全、平稳运行至关重要。在管道实际运行中，由于管道腐蚀、环境因素及其他外力因素的影响，管道维修、改造任务量不断增加。在输油管线上实施动火作业时，若需进行管段、阀门更换等维修、改造作业，通常需要在待维修、改造的阀门或管段两侧设置封堵隔离管内油品，在确认封堵密封性良好即可抽排隔离段油品，隔离段管段内油品抽排干净并经过氮气置换后方可对实施下一步作业。如图1所示，其管道停输封堵工艺流程为：(1)在待维修、改造的阀门或管段800两侧分别焊接封堵三通400、平衡短节500和下囊三通600；(2)在封堵三通400上安装夹板阀301，在下囊三通600上安装夹板阀302，在平衡短节500上安装球阀；(3)在管道上加工出两个圆形孔，并在平衡短节500处加工一个圆形孔；(4)将封堵器100安装至夹板阀301处；(5)通过在待维修、改造的阀门或管段800两侧安装的封堵头900，最终实现对待维修、改造的阀门或管段800内介质的密封隔离；(6)排除隔离管段(即隔离后的待维修、改造的阀门或管段800)内的介质，并对隔离管段进行氮气置换；(7)在下囊三通600处安装隔离囊700阻断管道油气后即可对待维修、改造的阀门或管段800进行切割、更换、组对和焊接等施工作业；(8)待维修、改造的阀门或管段800施工完成后，拆除隔离囊700和下囊三通600上的夹板阀302，安装三通塞柄和盲板；(9)通过封堵联箱200处的平衡口连接平衡管至平衡短节500处，并打开平衡孔阀门，平衡封堵头两侧的压力，压力平衡过程中，低点平衡处导入介质至隔离管段内，高点平衡孔处排排除隔离管段内的空气；(10)隔离管段内压力平衡后，撤除隔离管段上下游的封堵头900，并拆除封堵器100；(11)在封堵孔处安装三通塞柄，拆除夹板阀301，安装盲板；(12)在平衡短节500处安装丝堵和盖帽，封堵施工完成。
3.在实际施工中，隔离段管道油品抽排时可通过隔离囊孔和平衡孔进行油品抽排。油品抽排作业一般分为两阶段实施：第一阶段为管内正压情况下，该阶段通过在下囊三通法兰处安装排油法兰，通过抽油管线连接油品暂存点、防爆抽油泵、排油法兰，通过管内压力配合抽油泵进行油品抽排，在管线无压力后，管线内油品将无法抽排；第二阶段为管内无压力，打开排油孔无油品外泄时，将排油管伸入管道内部进行排油直至油品排尽。
4.在输油管道上实施动火作业时，油气浓度过高造成施工人员中毒、窒息；油气与空气混合形成爆炸性气体达到爆炸极限造成爆炸是动火施工中常见的危险有害因素。而通过常规方法进行油品抽排存在以下施工风险：1、打开排油孔时，管内油气无法避免外溢，油气与空气接触将形成爆炸性气体，作业风险极高；2、打开阀门时管内油气外泄，易造成施工人员中毒、窒息等安全事故；3、带压抽排油品时仅能通过压力观测判断管内油品存量，油品抽排过程中，如果管内油品存量判断错误或阀门误操作，极可能导致油品泄漏造成环境污染；4、打开阀门进行油品抽排，极易造成工器具及其他异物意外掉入管道内部，其异物打捞风
险极高，若有遗漏，则异物将在管道恢复运行后随管道油品进入管道下游，很可能造成管道工艺设备损坏。
5.为此，亟需研究设计一种安全、可靠的排油装置，以保证油品抽排环节的安全实施。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种能够将待维修或待改造的封堵隔离管段内油品抽排出的管道密闭排油装置。又如，本实用新型的另一目的在于提供了一种能够保证油品抽排环节安全实施的管道密闭排油装置。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种管道密闭排油装置，包括连接件、抽油管、支撑架和升降组件。其中，连接件被构造为能够连接到所述管道；抽油管纵向设置且具有中空的引流通道，与连接件密封配合，并被构造为能够上下移动；升降组件被构造为能够控制所述抽油管上下移动；支撑架被构造为能够支撑和固定抽油管及升降组件。
8.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述连接件可为抽油法兰。
9.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述抽油法兰可贯穿设置有通孔以及与通孔配合的通孔盖，通孔盖被构造为能够打开和密封通孔。进一步地，通孔盖被设置为透明材质，能够通过通孔盖来观察隔离管段内介质的抽排情况。
10.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述支撑架可包括围绕形成方形结构的四个支撑板，抽油管贯穿下方的支撑板设置，升降组件固定到一个或多个支撑板上。
11.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述升降组件可包括丝杆和丝母，丝杆纵向设置且被构造为能够周向旋转，丝杆的上下两端均与支撑架连接；丝母连接到丝杆并与丝杆螺纹配合，并固定到所述抽油管外壁上。
12.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述升降组件还可包括齿轮箱和把手，其中，齿轮箱内设转动齿轮并固定到所述丝杆的下端，齿轮箱被构造为能够驱动所述丝杆的周向转动；把手与齿轮箱连接，把手被构造为能够驱动齿轮箱的齿轮的转动。
13.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述管道密闭排油装置还包括向心球轴承和轴承压盖，向心球轴承安装在支撑架上，所述丝杆的上端设置在在向心球轴承内，所述轴承压盖设置在向心球轴承顶部，且能够固定向心球轴轴承。
14.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述管道密闭排油装置还可包括过渡组件，过渡组件与抽油管密封配合，下端与连接件密封连接，上端与支撑架连接。
15.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述过渡组件可包括过渡法兰和导向铜套，其中，过渡法兰下端与所述连接件密封连接，上端与支撑架连接；导向铜套内衬设置在所述过渡法兰内壁，且导向铜套的内径等于或略大于所述抽油管的外径，导向铜套内衬底部设置有v型组合密封圈，密封圈与所述抽油管配合实现密封。
16.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述管道密闭排油装置还可包括三通和快换接头，其中，三通分别与抽油管、升降组件和快换接头连接；快换接头连接至抽油泵，以将所述管道内的液体抽出。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果可包括：
18.1)、通过连接件连接到隔离囊孔处安装的夹板阀或管道法兰管件上，实现密闭式排油，消除了油品抽排过程中油气外溢形成爆炸性气体、误操作导致油品泄漏、敞开式抽油造成工器具等异物意外落入管内等方面的安全隐患，提高了油品抽排环节的安全性和规范性；
19.2)、连接件可拆卸式设计，可根据不同规格管道进行更换，提高了所述装置的通用性；
20.3)、在连接件处可设有观察孔，可随时观察管内油品抽排情况、管内油品余量及管道底部杂质情况；
21.4)、可在密闭情况下通过升降组件驱动抽油管上下运动，以此控制抽油管在管道内部的深度。
附图说明
22.图1为本实用新型所适用的管道停输封堵工艺的示意图；
23.图2为本实用新型的示例性实施例的管道密闭排油装置的正视图；
24.图3为本实用新型的示例性实施例的管道密闭排油装置的侧视图。
25.附图标记说明如下：
26.1-抽油法兰，1a-通孔，1b-通孔盖；2-抽油管；3-支撑架，3a-吊环，4-升降组件，41-丝杆，42-丝母，43-齿轮箱，44-把手；51-过渡法兰，52-导向铜套；6-三通；7-快换接头；8-向心球轴承；9-轴承压盖；100-封堵器；200-封堵联箱；301、302-夹板阀；400-封堵三通；500-平衡短节；600-下囊三通；700-隔离囊；800-待维修、改造的阀门或管段；900-封堵头。
具体实施方式
27.在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本实用新型的一种管道密闭排油装置。
28.本文中，“第一”、“第二”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“结合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.本实用新型的主要技术构思是：密闭排油装置下部法兰与隔离囊孔处安装的夹板阀法兰匹配，两个法兰可以利用螺栓连接，法兰间通过金属缠绕垫配合法兰钢制水纹面进行密封；密闭排油装置上部通过排油管密闭连接至防爆抽油泵。抽油管采用密闭式可伸缩抽油管设计，可在密闭情况下通过摇动手柄带动丝杠旋转，从而驱动抽油管上下运动，以此控制抽油管在管道内部的深度。
32.示例性实施例1
33.在本示例性实施例中，管道密闭排油装置包括连接件、抽油管、支撑架和升降组件。
34.其中，连接件能够密封连接到待维修或待改造管道(或者管段)的法兰处。
35.抽油管纵向设置且具有中空的引流通道，与连接件密封配合，并能够上下移动。抽油管可设计为密闭式可伸缩抽油管，可在密闭情况下通过升降组件驱动抽油管上下运动，以此控制抽油管在管道内部的深度。油品抽排过程中，待维修或待改造管道的底部聚集有开孔时切割下的铁屑，铁屑将可能随油品进入密闭排油装置，铁屑与抽油管摩擦易产生静电，因此，密闭排油装置的抽油管可采用铜质材料。
36.升降组件能够控制抽油管上下移动。
37.支撑架能够支撑和固定抽油管及升降组件。
38.本实施例的管道密闭排油装置通过连接件连接夹板阀法兰，可以实现密闭式排油，能够消除油品抽排过程中油气外溢形成爆炸性气体、误操作导致油品泄漏、敞开式抽油造成工器具等异物意外落入管内等方面的安全隐患，提高油品抽排环节的安全性和规范性。
39.示例性实施例2
40.管道密闭排油装置包括如图2和图3中所示的连接件、抽油管2、支撑架3和升降组件4。其中，图2为本实施例中管道密闭排油装置的正视图，图3为本实施例中管道密闭排油装置的侧视图。
41.其中，连接件能够密封连接到待维修或待改造管道，例如，连接件与图1中夹板阀302的法兰连接。这里，连接件可为抽油法兰1，抽油法兰1可通过螺栓与图1中的下囊三通600处所安装的夹板阀302的法兰匹配，两个法兰可以利用螺栓连接，法兰间的密封可通过金属缠绕垫配合法兰钢制水纹面进行密封。所述装置上部通过抽油管2密闭连接至防爆抽油泵。抽油法兰1与过渡法兰51之间通过可拆卸方式连接并紧密配合，例如抽油法兰1与过渡法兰51之间通过螺栓连接。抽油法兰1可以按照常用的下囊三通600处安装的夹板阀302的型号进行系列化设计，以提高密闭排油装置的匹配利用率。
42.此外，抽油法兰1可贯穿设置有通孔1a以及与通孔配合的通孔盖1b，通孔盖1b能够打开和密封通孔。设置的通孔1a和通孔盖1b，便于观察管道内油品的抽排情况、管内油品余量及管道底部的杂质情况。通孔盖1b可以由透明材质制成，通过在排油法兰上设置透明观察窗，便于观察油品抽排情况、管内油品余量及管道底部杂质情况。
43.抽油管2纵向设置且具有中空的引流通道，与连接件(即图2和图3中的抽油法兰1)密封配合，并能够上下移动。在管道密闭排油装置安装完成后，可以通过升降组件将抽油管2驱动使其伸入管道内部进行油品抽排，油品抽排结束后，再通过升降组件升起抽油管2，拆除排油装置即可。
44.支撑架3能够支撑和固定抽油管2及升降组件。支撑架3可包括围绕形成方形结构的四个支撑板，抽油管贯穿下方的支撑板设置，升降组件固定到一个或多个支撑板上。支撑架不限于此，只要能够将抽油管2及升降组件支撑和固定即可。在支撑架上方，可安装有吊环3a，便于使用机器将装置吊装到作业位置。
45.升降组件4能够控制抽油管2上下移动。也就是说，升降组件4是用于带动抽油管2
上下运动的线性驱动组件，以此控制抽油管在管道内部的深度。升降组件4可包括丝杆41和丝母42。其中，丝杆41纵向设置，丝杆41的下端可连接到支撑架3上，丝杆41的上端可连接到支撑架3上安装的向心球轴承处，丝杆41能够周向旋转。丝杆41周向可设置螺纹，丝母42连接到丝杆41并与丝杆41的螺纹配合，从而将丝母42固定到三通6上。丝杆41周向旋转配合丝母42实现三通6的上下移动，并带动抽油管2的上下移动。丝杆41周向旋转，可通过丝杆41和丝母42的螺纹配合来实现。
46.此外，升降组件4还可包括齿轮箱43和把手44。其中，齿轮箱43内设转动齿轮并固定到丝杆41的下端，齿轮箱43能够驱动丝杆41的周向转动；把手44与齿轮箱43连接，把手44能够驱动齿轮箱43的齿轮的转动，转动把手44，即可通过齿轮箱43使丝杆41周向转动，实现驱动抽油管2的上下移动。
47.示例性实施例3
48.在示例性实施例2的基础上，如图2和图3中所示，本实施例的管道密闭排油装置还可包括过渡组件，过渡组件与抽油管2密封配合，下端与连接件(即图2和图3中的抽油法兰1)密封连接，上端与支撑架3连接。
49.过渡组件可包括过渡法兰51和导向铜套52。其中，过渡法兰51下端与连接件(即图2和图3中的抽油法兰1)密封连接，上端与支撑架3连接。导向铜套52内衬设置在过渡法兰51内壁，导向铜套52的内径等于或略大于抽油管2的外径，以实现对抽油管2的导向作用，保证抽油管2在进行上下运动时的稳定性。所述略大于，可以是导向铜套52的内径大于抽油管2的外径0.1～1mm，例如，0.5mm，以抽油管2能够在导向铜套52顺畅移动为准。导向铜套52的下部可设有v型组合密封圈，用于实现抽油法兰1在抽油管2出口处的密封连接，以防止抽油过程中，油品沿抽油管外壁处泄露。
50.过渡组件用于连接支撑架3和抽油法兰1。过渡组件的设置，可是将抽油法兰1设置为可拆卸形式，在需要更换抽油法兰的情况下即可将本实用新型所述装置用于多种规格型号的管道，即使得本实用新型所述装置能够在多种规格型号管道上实施排油，进而，提高所述装置的通用性。
51.在本实施例中，管道密闭排油装置还可包括三通6和快换接头7。三通6分别与抽油管2、升降组件(如图2中的丝母42)和快换接头7连接，三通6将抽油管2、升降组件和快换接头7连接，转动丝杆41可带动丝母42、三通6、抽油管2及快换接头7上下移动。
52.快换接头7连接至抽油泵，以将待维修或待改造管道内的液体抽出。快接接头可使用本领域常用的部件，例如板式快接接头，此处不再做过多赘述。油品抽排过程中特别是隔离段压力较高时，油品高速流动极易产生静电，因此，在选择抽油泵时应选择合适的抽油管规格和抽油泵排量，油品抽排过程中，介质流速不应大于4.5m/s。
53.此外，在本实施例中，管道密闭排油装置还可包括向心球轴承8和轴承压盖9。向心球轴承8安装在支撑架3上，丝杆41的顶部安装在在向心球轴承内。在丝杆旋转过程中，向心球轴承能够配合丝杆的旋转以减小丝杆旋转中的摩擦阻力。轴承压盖9设置在向心球轴承的顶部，用于固定轴承，同时还可以配合轴承的维护、更换和保养。
54.此外，在本实用新型的管道密闭排油装置在使用过程中，发明人还发现：
55.1、输油管道长期运行后管底将留有油泥等杂质，加之聚集有管道开孔时切割下的铁屑，若油品抽排过程中不加以过滤，则铁屑、油泥等杂质将随油品进入到防爆抽油泵内，
管道开孔时机械切割下的长条状铁屑极易损坏防爆抽油泵。为此，密闭排油装置抽油管顶部宜增设过滤装置，且过滤装置不能造成进油口的堵塞。
56.2、油品抽排过程中，相关操作人员应穿戴防静电工作服；密闭排油装置应设置静电接地以消除静电。
57.根据本实用新型的实施例，采用密闭式排油设计，通过装置法兰连接夹板阀法兰实现密闭。
58.根据本实用新型的实施例，可拆卸式法兰设计，法兰可根据不同规格管道进行更换。
59.根据本实用新型的实施例，可视化设计，法兰处设有观察孔，可随时观察管内油品抽排情况。
60.综上所述，本实用新型的有益效果可包括：通过抽油法兰与下囊三通处的夹板阀或法兰管件连接，实现密闭式排油，消除了油品抽排过程中油气外溢形成爆炸性气体、误操作导致油品泄漏、敞开式抽油造成工器具等异物意外落入管内等方面的安全隐患，提高了油品抽排环节的安全性和规范性。
61.尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。