一种不停输带压更换高压缩径球阀的装置，包括封堵头(1)、操作杆(8)、高压密封仓(4)、分瓣式横梁(7)、连接螺杆(11)、环形卡箍(2)等。高压密封仓(4)通过法兰与球阀(3)连接，连接螺杆(11)一端通过环形卡箍(2)与阀门前面的管线(12)紧固连接，一端与分瓣式横梁(7)相连接，通过扭动连接螺杆上的螺帽(6)来推动分瓣式横梁(7)、操作杆(8)和封堵头(1)一起移动。分瓣式横梁(7)有两根，另一根主要是在阀门拆卸后，放置在阀门与管线法兰之间，起到二次固定操作杆(8)的作用。本实用新型专利技术装置可以安全、快捷地实现高压缩径球阀的不停输带压更换，装置采用机械原理，具有安全可靠、密封点少、操作简单等特点。
【技术实现步骤摘要】
本技术装置属于油气长输管道阀门维抢修
，主要是提供一种不停输在线带压更换高压缩径球阀所需的装置。
技术介绍
油气长输管道在旁通流程和支管上经常用到各类高压缩径球阀，在长时间运行过程中这些阀门经常出现阀体泄漏、阀门内漏、砂眼、法兰泄漏、无法注脂保养等一系列安全隐患，现场除了采取临时措施暂时缓解这些安全隐患外，为了彻底解决这类阀门处的安全隐患，就需要更换新的阀门。由于这类阀门一般都与油气长输主干线直接相连，压力高，又属于易燃、易爆介质，为了确保作业安全，传统的方法是停输干线、放空、置换后更换新阀门，这样做不但严重影响管道的正常运行，而且势必造成大量的资源浪费，特别是高压天然气管道，一次这样的操作至少需要放空几十万方的天然气。虽然目前也有一种带压开孔、封堵技术，可以实现不停输带压更换阀门，但是对于这类旁通阀门，往往存在压力高、管壁薄、阀门缩径、作业空间狭窄、直管段长度小、没有开孔封堵位置等问题，无法实现带压开孔、封堵。不过此类阀门也有一个特点，就是一端与油气干线相连始终带压，而另一端一般都可以泄压放空，根据这个特点研制了这套从阀门一端进行轴向封堵、更换阀门的装置。
技术实现思路
本技术装置可以在不用停输、放空干线，也不用焊接动火的情况下，在线带压更换与干线相连的旁通和支管上的球阀，装置全部采用机械原理，具有安全可靠、密封点少、安装方便、操作简单、效率高、作业周期短等特点，而且不会影响干线的正常运行，更重要的是装置采取在外部间接固定封堵头的方式解决了阀门内径小、而且缩径造成的封堵头无法在管道内部牢固卡堵问题。专门为更换缩径球阀研制的新型封堵结构，可以在挤压作用下变细，从而顺利通过内径较细的缩径阀门，又可以挤压膨胀变粗封堵住内径较粗的管道，同时解决了封堵结构如何顺利通过内径较细的缩径阀门，而且还要封堵住内径较粗的管道内部高压这两个相对矛盾的问题。整个装置主要包括封堵头(1)、操作杆(8)、高压密封仓(4)、分瓣式横梁(7)、连接螺杆(11)、环形卡箍(2)等，所述装置的高压密封仓通过高压法兰与需要更换的缩径球阀(3)连接起来，连接螺杆(11)的一端通过环形卡箍(2)上的耳翼始终与待更换阀门前面的管线(12)紧固连接。封堵头(1)是一种专门为更换缩径球阀研制的新型封堵结构，封堵原理是在操作杆(8)的推动下，封堵头(1)被移送到需要更换阀门前面的管道处，然后转动操作杆(8)，使封堵头挤压膨胀便可实现对管线压力封堵，该封堵头可以在挤压作用下变细，从而顺利通过内径较细的缩径阀门，又可以挤压膨胀变粗封堵住内径较粗的管道内压力。操作杆(8)的形状为逐步变细的台阶型，下端有一段是空心的，而且通过内丝与封堵头(1)连接在一起，中间部分穿过高压密封仓(4)，上端与分瓣式横梁(7)通过推力轴承相连，上端部分有一段外丝，可以安装螺帽，最上端有一段截面形状为正六边形，方便扳手等工具卡住转动操作杆。高压密封仓(4)有上下两个腔体，下部腔体用来容纳封堵头(1)，上部腔体用来安装高压机械密封组件(9)，最上端设置有密封压盖(5)，在上部腔体上设置有一个用来注密封脂的注脂嘴(13)，在下部腔体上设置有一个带阀门的放空口(10)，高压机械密封组件(9)由两个高压油封和一根弹簧组成，依靠注射的密封脂增强密封性能。分瓣式横梁(7)有两根，每根上均设置有三个大孔，中间孔穿操作杆(8)，两边的二个孔穿连接螺杆(11)，三个孔均采取间隙配合，横梁侧面设置有一对用来组装用的小孔，两根分瓣式横梁均沿中间剖开分为两半，使用时再用螺栓穿起来组装到一起。另一根分瓣式横梁的中间圆孔与操作杆(8)的中间部分直径配套，其主要用途是在阀门拆卸后，放置在阀门与管线法兰之间，二次固定住操作杆(8)，起到安全防护作用。连接螺杆(11)有两根，其一端通过环形卡箍(2)上的耳翼与待更换阀门前面的管线(12)紧固连接，另一端通过螺帽(6)与分瓣式横梁(7)相连接，在螺帽和分瓣式横梁(7)之间设置有推力轴承，通过扭动螺帽来推动分瓣式横梁(7)移动，从而带动操作杆(8)和封堵头(1)上下移动。环形卡箍(2)依据阀门前面的管道外径设置，并且剖分为两个半环，每个半环的两边都有一个带径向螺栓孔的连接耳翼，使用时把两个半环抱在管道上，用螺栓扭紧固定，另外在每个半环中间还设置有一个带轴向圆孔的耳翼，连接螺杆(11)穿过该轴向圆孔，并通过两端螺帽与耳翼牢固连接。本技术装置具有以下特点：①装置全部采用机械结构，可靠性高，安全风险低。②密封点少，作业过程介质泄漏的风险小。③整个装置固定在待更换阀门的前面，在管道法兰的阻挡下，作业过程相对安全。④封堵头始终由两根分瓣式横梁交替支撑固定，能够保证封堵头不会从管线滑出。⑤利用该装置带压更换阀门，不需要停输大量放空油气资源，经济和社会效益可观。⑥装置结构尺寸小巧，非常适用于小口径、作业现场空间狭窄时使用。⑦采用轴向封堵技术，避免了带压开孔动火焊接的安全风险。⑧采取在外部固定封堵头的方式解决了阀门缩径造成的封堵头无法在内部牢固卡堵问题。附图说明图1是装置的整体结构示意图。图2是高压密封仓的结构示意图。图3是分瓣式横梁的结构示意图。图4是环形卡箍的结构示意图。图5是操作杆的结构示意图。图例说明，图中：1.封堵头，2.环形卡箍，3.待更换球阀，4.高压密封仓，5.密封压盖，6.螺帽，7.分瓣式横梁，8.操作杆，9.高压机械密封组件，10.放空口，11.连接螺杆，12.管线，13.注脂嘴。具体实施方式该装置按照DN50缩径球阀的尺寸设计制作出实物后，模拟现场实际情况搭设了试验平台，先后依次进行了不带压试用、装置强度试验、封堵后升压检验的静态试验、逐级带压试验等，最终达到在8.2MPa压力下成功带压更换阀门。从试验情况来看，作业过程操作简单、安全可靠，而且不需要停输、放空，也不用动火，作业周期在1个小时以内可以完成。其中在试验条件下该装置的封堵压差可以达到10MPa以上，而且封堵压差在8MPa时，经过24小时的稳压观察，封堵效果良好，没有任何泄漏和明显位移变形。装置的具体实施方式如下：首先在放空、泄压的前提下拆卸掉待更换阀门未与干线相连一侧的法兰和管道，按照图1所示，把组装好的装置安装到位，高压密封仓(4)与阀门法兰连接，环形卡箍(2)牢固地卡在待更换阀门前面的管道(12)上，封堵头(1)处于高压密封仓下部腔体内。关闭放空口(10)上的阀门，缓慢打开待更换的旧阀门，直到阀门完全处于开启状态，用棘轮扳手扭动连接螺杆(11)上的螺帽(6)，推本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不停输带压更换高压缩径球阀的装置，包括封堵头(1)、操作杆(8)、高压密封仓(4)、分瓣式横梁(7)、连接螺杆(11)、环形卡箍(2)，所述装置的高压密封仓通过高压法兰与需要更换的缩径球阀(3)连接起来。
【技术特征摘要】
1.一种不停输带压更换高压缩径球阀的装置，包括封堵头(1)、操作杆(8)、高压密封仓(4)、分瓣式横梁(7)、连接螺杆(11)、环形卡箍(2)，所述装置的高压密封仓通过高压法兰与需要更换的缩径球阀(3)连接起来。
2.按照权利要求1所述不停输带压更换高压缩径球阀的装置，其特征在于：
所述操作杆(8)的形状为逐步变细的台阶型，下端有一段是空心的，而且通过内丝与封堵头(1)连接在一起，中间部分穿过高压密封仓(4)，上端与分瓣式横梁(7)通过推力轴承相连，上端部分有一段外丝，可以安装螺帽，最上端有一段截面形状为正六边形，方便扳手等工具卡住转动操作杆。
3.按照权利要求1所述不停输带压更换高压缩径球阀的装置，其特征在于：
所述高压密封仓(4)有上下两个腔体，下部腔体用来容纳封堵头(1)，上部腔体用来安装高压机械密封组件(9)，最上端设置有密封压盖(5)，在上部腔体上设置有一个用来注密封脂的注脂嘴(13)，在下部腔体上设置有一个带阀门的放空口(10)，高压机械密封组件(9)由两个高压油封和一根弹簧组成，依靠注射的密封脂进一步增强密封性能。
4.按照权利要求1所述不停输带压更换高压缩径球阀的装置，其特征在于：
所述分瓣式横梁(7)有两根，每根上均...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振洪，全恺，卢彦博，张欢欢，陈保燕，范晓明，王祥云，孙航，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司天然气川气东送管道分公司嘉兴维抢修中心，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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