[发明专利]一种油气管道作业封堵头

说明书

本发明公开了一种油气管道作业封堵头，属于油气管道施工作业技术领域，该封堵头包括主体、端盖、环状气囊和安装环，主体为圆柱状结构，主体上有定位环台和长台阶，主体的内部设置有充气管，端盖通过螺纹端头安装在螺纹端孔内，一个或多个环状气囊套装在长台阶上。与现有技术相比，环状气囊与内部安装环的密封连接处采用的是180°的回转翻边，能够显著提升其密封性，与传统90°折边方案相比，其气囊封堵内压可以提升60%以上，此外，该作业封堵头采用多气囊同轴串联的布置形式且配置有安全阀，能够适应中高压、复杂环境，即便遇到内壁毛刺或异物剐蹭导致某个气囊损坏，其他气囊依旧可以独立封堵，其封堵压力可达1.6至2.5MPa。

技术领域

本发明属于油气管道施工作业技术领域，尤其涉及一种油气管道作业封堵头。

背景技术

在石油天然气长输管道、城市燃气管道施工中，管道坡口为厂家预制或现场提前制作，由于管道工程量较大，施工周期长，均按照施工节点分作业面进行，每日施工完成后，均会出现未焊接管道坡口（俗称留头），如不进行封堵，夜间会存在动物、灰尘石砂进入管道，可能对管道造成破坏，或影响后期试压、清管等工序。由于管道的直径不同，如何寻找合适的封堵装置长期困扰该技术领域的施工人员。不仅在前期施工过程中，而且在后期特定管道维修、检测时，技术人员也需要尺寸合适、承压能力强的封堵装置。例如：某段施工完成后，需要对该段管道进行封堵测压；再例如：当通压后的油气管道或阀体受损时，有时需要在带压情况下实施临时封堵以便维修和更换。如何在带压的情况下及时、可靠的封堵泄漏管道，避免易燃易爆液体或气体泄漏，成为关键的技术难题。

目前，部分技术人员提出了管道封堵气囊的技术方案，由于气囊的尺寸可调，能够满足不同的尺寸管道的封堵工作，具有积极意义。但是，通过进一步的分析和研究，当现有封堵气囊在承压情况下工作时容易出现以下失效情况：

1）气囊所承受的外力大于摩擦力，导致其整体滑移，出现气囊封堵失效。（陈静，闫澍旺. 不同直径匹配度封堵气囊的工作机理和试验验证[J]. 哈尔滨工业大学学报，2018，50（6）：131-132）

2）气囊所承受的外压大于内压，引起气囊形状失稳变形而失效。（曾强．管道封堵气囊在管道检修中的应用［J］． 水利建设与管理，2015，35( 9) : 76－77．）

除了上述气囊失效问题外，现有气囊结构还存在如下技术缺陷：

1）封堵气囊普遍采用单气囊结构，管道内壁工况复杂，气囊在膨胀封堵过程中，若遇到内壁毛刺、内壁划痕等容易破损，或遇到内外管道口异物撞击、剐蹭时，容易导致封堵失效。

2）封堵气囊在封堵膨胀时，在压力和外力作用下其轴心容易偏斜、易导致气囊与管道内壁的接触面不对称、受力不均匀，外轮廓存在应力集中点，导致整体承压能力快速下降。

如何解决或改善现有气囊面临的上述问题，是进一步提升气囊封堵质量和扩大气囊应用范围的关键点。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种油气管道作业封堵头，环状气囊与内部安装环的密封连接处采用的是180°的回转翻边，能够显著提升其密封性，此外， 该作业封堵头采用多气囊同轴串联的布置形式且配置有安全阀，能够适应中高压、复杂环境，非常适用于油气管道作业封堵。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种油气管道作业封堵头，其特征在于，包括主体、端盖、环状气囊和安装环，其中：所述主体为圆柱状结构，主体的一端设置有定位环台，主体在定位环台的内侧形成长台阶，主体的另一端设置有螺纹端孔，主体的内部设置有充气管；