管道修复系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种管接头，用于直径从９０ｍｍ到２５０ｍｍ的管道和管线修复，这些管道是用于诸如水、气、油和其他石化制品的家用和／或工业用流体管线运输和输送。每次修复使用两个管接头。每一管接头都具有围绕新管道部分的第一轴颈部和围绕旧管道部分切割端部的第二轴颈部，这两个管接头都利用它们彼此相邻的第一轴颈部以及向外朝向新管道部分的对置端的第二轴颈部进行定位。在第一轴颈部的环槽和密封件之间以及第二轴颈部的环槽和丁腈橡胶密封环之间都形成有压力腔。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快速而又永久地修复输送诸如水、气、油和其他石化制品的家用和/或工业用流体的管道破裂部分的系统和装置。
技术介绍
上述家用和/或工业用流体通常在地下或在地上通过管线进行输送，管道尺寸从90mm到250mm之间。这些管道通常由塑料、钢或者球墨铸铁制成，而上述流体可在加压下输送，通常加压达100BAR。尤其是在管道埋设在地下时，由于腐蚀(尤其是金属管道)或者泥土松动，就有造成管道破裂的危险。在温度极端恶劣的气候下，还可能由于霜冻，而造成管道破裂。在管道或管线破裂时，就必须尽可能快速地进行修复。理想的是，这种修复应该是一种永久的修复，从而在尤其是对于地下管线的情况下，不必日后再重新挖开现场以将临时修复变为永久修复。本专利技术是基于欧洲专利EP-B-727026中所述的管接头的改进。该专利公开了一种管接头，一圆排弓形管夹通过液压绕管道端部的外侧夹紧，O形环形式的橡胶密封件容纳在延伸经过上述圆排的环槽内，并被压紧在管夹和管道外径之间。我们的欧洲专利申请EP-B-998643公开了一种上述管接头的采用宽公差管夹的变体，从而管接头可被固定到不同外径的管道端部，并且可以适应达到大约25mm的直径差。上述两种专利中的管接头都主要是用于具有光滑外径的新管道，如果管道被埋设在地下或者暴露相当长时间，其外径面就会不光滑。一些埋设在地下很多年的球墨铸铁管道的表面会生锈，呈现絮片状、不平且不稳定的外表面，深度甚至达15mm。因此本专利技术的一个目的就是提供一种修复系统和用于这种修复系统中的管接头，其能够解决上述问题，并且即使在各种极端条件下，传统修复受条件限制而无法接近或者破裂管道表面腐蚀而传统修复系统无法完成时，也能够快速而又永久的修复破裂管道。
技术实现思路
本专利技术提供有一种用以修复破裂管道的管接头，包括围绕新旧管道部分相邻对置端的套管，该套管具有第一轴颈部和第二轴颈部，第一轴颈部用以环绕新管道部分并与新管道部分端部形成外密封件，而第二轴颈部用以环绕旧管道部分并与旧管道部分端部形成外密封件，其特征在于第一轴颈部具有内环槽，用于容纳圆排弓形管夹，从而围绕上述新管道部分；致动件，它和上述环槽内的圆排弓形管夹相接触并在槽内形成压力腔；压力腔，流体在压力作用下流入其中，以移动上述致动件作用上述弓形管夹靠在新管道部分的外径面上；密封装置，响应上述压力腔内加压流体来密封新管道部分的外径面；并且第二轴颈部具有内环槽，该环槽容纳有丁腈橡胶环形密封件，从而在环槽内形成有压力腔，加压流体可作用上述丁腈橡胶密封件径向向内移动和旧管道部分的外径面相接合。本专利技术管接头的第一轴颈部结构在EP-B-727026或EP-B-998643中都有所叙述。加压第一压力腔中的液压流体使得圆排弓形管夹移动，从物理上夹紧新管道部分的外周面。上述管夹能够防止管接头沿着新管道部分轴向运动，根本上将上述管接头固定在新管道部分上。在EP-B-727026中，响应于压力腔中的加压流体的密封装置是设置在环槽内的O形环，该环槽设置在覆盖整个圆排管夹的内置槽内。上述密封装置在使用过程中被压缩在管夹和新管道部分的外径之间，可有选择地靠在环槽的侧面上。在EP-B-998643中，和圆排管夹相接触的致动件优选为包括丁腈橡胶密封环和用以密封新管道部分外径面的密封装置，该密封装置可优选地为上述密封环的一部分，在加压挤压时径向向内靠在管道外径面上。第二轴颈部没有这样的弓形管夹。第二轴颈部的内环槽中容纳有由丁腈橡胶模制的环形密封件，向环槽和橡胶密封件之间的液压腔施加高压油脂，足以使得丁腈橡胶密封件和旧管道部分的外径面相密封接触。用于将丁腈橡胶密封件压靠在旧管道部分外径面上的液压优选为从3000到8000psi(2×107到5.5×107帕斯卡)。在这种高压下，丁腈橡胶密封件从其初始所在的上述环槽径向向内挤压，并具有临时半流体特征，即能够流动到且能够密封放置有管接头的旧管道的外径面上任何不规则的表面。所以在上述管接头和旧管道之间就会产生有效的密封，但不像第一轴颈部和新管道之间的密封，第二轴颈部和旧管道之间的密封没有管夹来约束上述管接头相对于旧管道的轴向运动。如下述的原因，利用管接头可有利于且有助于有效修复管道。本专利技术还提供一种采用本专利技术的两个管接头的管道修复系统。首先，识别并确定现有管线的破裂部分。随后切掉管道的破裂部分，留下两个最好是方形面的旧管道切割端部，彼此相对，并由破裂管道所切掉部分的长度隔开。接着切掉部分由相同长度且具有相似内径的新管道部分所替换。本专利技术的两个管接头被预定位在该新管道部分上，并且管接头的各个第一轴颈部彼此相邻，管接头的各个第二轴颈部相互向外朝向新管道部分的对置端。因此，切掉的破裂管道部分和新管道部分的轴向长度都必须至少等于这两个管接头轴向长度。上述新管道部分被临时和旧管道并排成一线保持在一起，添补由于切掉管道破裂部分而产生的间隙，随后移动两个管接头，直到每一个都跨接在新旧管道的连接处上为止，先向第一轴颈部的压力腔施加高压油脂，从而移动弓形管夹和第一管道部分相夹紧接触，并借助于密封装置压靠在上述管道外径面上而在新管道部分的外径面建立密封。因此，管接头的第二轴颈部内形成的压力腔就产生液压压力，第二轴颈部环槽内的丁腈橡胶密封件就会被从第二轴颈部的环槽内径向向内挤压，和旧管道部分的外径面形成稳定的密封接触。在液压压力作用时，丁腈橡胶能够平稳流动到旧管道部分外径面上所有的小裂缝中，并具有流体的多种流动特性，从而能够产生并保持和旧管道部分整个外周的良好密封接触。上述丁腈橡胶密封件的纵横比(径向深度对宽度)优选为2∶1，从而使上述管接头可用于不同腐蚀条件下和不同尺寸的旧管道部分。由于没有使用第一轴颈部内出现的管夹，所以本专利技术的管接头相比EP-B-727026和EP-B-998643中的管接头结构更加简单，尤其重要的是，本专利技术的管接头可就地修复具有不同外径和处于不同腐蚀或腐烂阶段的管线。在第二轴颈部没有管夹时，环形密封件可自由向外挤压靠在旧管道部分上，而第一轴颈部的管夹可防止上述管接头轴向运动。由于向内挤压的丁腈橡胶密封件可覆盖和填充较大的径向间隙，尺寸甚至达28mm，所以这些间隙可以设置在第二轴颈部和旧管道部分之间。附图说明图1是本专利技术的管接头的端视图；图2是沿图1中平面A-A经过图1中管接头的轴向剖面图；图3是本专利技术中待修复的损坏管道的侧视图；图4是图3中管道在修复过程中的侧视图；以及图5是图3中管道在修复后的侧视图。具体实施例方式图1和2的管接头包括通常为截头圆锥形的套管部1，其从第一轴颈部2延伸到第二轴颈部3。如欧洲专利EP-B-727026所述，在使用过程中，该第一轴颈部2用以环绕新管道部分。在轴颈部2的内表面上形成有环槽10，该环槽容纳由密封件12所环绕的圆排弓形管夹11。在密封件12和环槽10的内周面之间形成有一个液压腔13，可通过油脂嘴14施加高压油脂来进行加压。必要的是，放泄阀15从该油脂嘴14偏移90度，从而可从液压腔13释放压力。在密封件12和弓形管夹11之间设置有一排弓形垫片(未示出)，每一垫片搭接相邻弓形管夹之间的间隙，从而可防止密封件12在将液压压力施加在液压腔13内的油脂上时，在相邻管夹之间被向下挤压。管夹11的内周面设有齿，从而在液压腔13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以修复破裂管道的管接头，包括围绕新旧管道部分相邻对置端的套管，该套管具有第一轴颈部和第二轴颈部，第一轴颈部用以环绕新管道部分并与新管道部分端部形成外密封件，而第二轴颈部用以环绕旧管道部分并与旧管道部分端部形成外密封件，其特征在于： 第一轴颈部具有内环槽，用于容纳圆排弓形管夹，从而围绕上述新管道部分；致动件，它和上述环槽内圆排弓形管夹相接触并在槽内形成压力腔；压力腔，流体在压力作用下流入其中，以移动上述致动件作用上述弓形管夹靠在新管道部分的外径面上；密封装置，响应上 述压力腔内加压流体来密封新管道部分的外径面；并且第二轴颈部具有内环槽，该环槽容纳有丁腈橡胶环形密封件，从而在环槽内形成有压力腔，加压流体可作用上述丁腈橡胶密封件径向向内移动和旧管道部分的外径面相密封接合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔格雷哈姆鲍尔，
申请(专利权)人：格洛威国际公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]