[发明专利]管道径向开孔用防涨卡装置及防涨卡方法

说明书

技术领域

本发明属于油气储运安全运营技术领域，特别涉及一种解决管道带压开孔时刀具的周向防涨卡装置与防涨卡方法。

背景技术

目前，在油气管道的改造抢修过程中，经常会根据GB/T28055-2011《钢制管道带压封堵技术规范》进行油气管道开孔作业，这种开孔作业一般是在油气不停输、带压情况下，应用倒扣的筒状刀具进行径向垂直于管道旋转进给切削的。管道由于长期的带压运行致使其材质的内部产生了很大内应力，这相当于给管道施加了预应力，筒状刀具切割时鞍型圆弧板逐渐与管道整体发生分离，由于分离而发生应力释放作用，这种释放常会导致鞍型圆弧板膨胀变形挤压筒状刀具的继续旋转进给，从而产生筒状刀具频繁被涨卡影响正常的开孔作业。

发明内容

本发明提供了一种管道径向开孔用防涨卡装置，为了解决筒状刀具被涨卡的问题，本发明以减小鞍型圆弧板的膨胀变形为切入点，设计一种可以预先焊接于管道上的防涨卡装置，从而在开孔前就锁住鞍型圆弧板的变形量，最大限度的减小开孔时分离的鞍型圆弧板对筒状刀具的涨卡挤压，实现正常的开孔作业。

本发明公开了一种管道径向开孔用防涨卡装置，包括平行强化筋、平行双拱筋板、斜肋板及中心定位板，其特征在于：平行强化筋由两个平行的边组成，中心定位板内圆外方，其两端与平行强化筋的两边固定，平行双拱筋板包括的两个结构相同的侧面，侧面的下方呈拱形结构，拱形结构的弧度与待开孔的管道外径弧度一致，两个侧面上方分别与平行强化筋的两边固定，中心定位板的下平面与拱形结构的弧顶相切。平行双拱筋板的两个侧面之间设置有两块结构相同的斜肋板，两个斜肋板的上端分别邻近平行双拱筋板的两个端部，斜肋板的下端与平行双拱筋板的两个侧面的拱形结构端连接。斜肋板的下端与平行双拱筋板两个侧面的连接点在一条直线上。斜肋板与中心定位板的下平面成45°角。平行强化筋的两边长度相等，其为矩形空心结构钢，平行双拱筋板长度同于平行强化筋边的长度，平行双拱筋板、斜肋板为钢板制成的。

本发明的防涨卡装置整体外形采用“拱形桥”结构，拱形弧骑跨于未开孔的管道上，其各结构尺寸设计满足不影响原有开孔机具的作业，将拱形弧面与管道接触的部位点焊固定，相当于对预切割的鞍型圆弧板加了约束筋，从而实现开孔过程中筒状刀具的防涨卡目的。本发明的上述结构设计有较大的改进，打破传统，在带压油气管道的径向开孔作业中，通过在开孔前预焊接该防涨卡装置，解决鞍型圆弧板在开孔切割分离过程中由于内应力释放所致变形对筒状刀具的涨卡，增大开孔的成功率，为开孔作业的顺利进行提供技术支持。

本发明还公开了一种管道径向开孔用防涨卡方法，其特征在于：步骤A：将本防涨卡装置骑跨于待开孔的油气管道上；步骤B：将开孔机具的中心定位钻与中心定位板的中心对正；步骤C:将平行双拱筋板与斜肋板、管道相接触部位焊接固定，平行强化筋和中心定位板、管道接触部位焊接固定；步骤D：筒状刀具借助开孔机具从防涨装置的外部旋转进给切开管，同时中心定位钻借助开孔机具从防涨装置的内部旋转进给切开管道。

平行双拱筋板和斜肋板与管道相接触部位不间断排焊固定，平行强化筋和中心定位板与管道接触部位点焊固定。

附图说明

图1为本防涨卡装置、开孔刀具及管道的配合示意图；

图2为本防涨卡装置的轴视结构图；

图3为本防涨卡装置的主视图；

图4为本防涨卡装置的侧视图；

图5为本防涨卡装置的俯视图；

图中，1-平行强化筋，2-平行双拱筋板，3-斜肋板，4-中心定位板，6-管道，7-筒状刀具，8-中心定位钻，9-鞍型圆弧板。

具体实施方式

参阅附图1，在要带压开孔管道6上预焊接管道径向开孔用防涨卡装置，平行双拱筋板2错开1/3～1/2所开孔的直径距离，拱形弧交接面为主要点焊位置，筒状刀具7借助开孔机具从防涨装置的外部旋转进给切开管道6，同时中心定位钻8借助开孔机具从防涨装置的内部旋转进给切开管道6，防涨装置的约束作用减少了切割分离体的变形，在不出现卡刀的情况下成功分离出鞍型圆弧板9，完成开孔作业。