将衬层装置插入有气体流动的管道并使其在管道中移动的方法和设备制造方法及图纸

这是一种将衬层装置插入有气体流动的管道并使其在管道中横向移动的系统和方法。该系统包括入口法兰、主隔离密封板、安装板和驱动单元。入口法兰上有开孔，与管道相连。主隔离密封板也有开孔，与入口法兰相连。安装板与主隔离密封板相连。驱动单元与安装板相连。该方法包括：将一段管道暴露出来，在暴露管道上建立流动旁路，将有旁路的管道拆下一段，使有气体流动的管道形成开放的管口，将管口与入口法兰连接好，然后将连在软管上的衬层装置插入入口法兰，再将驱动单元与入口法兰及软管相连，起动驱动单元将软管送入有气体流动的管道。将衬层装置插入有气体流动的管道并使其在管道中移动的方法和设备。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景1.本专利技术的领域本专利技术主要涉及将衬层装置插入有气体流动的管道并使其在有气体流动的管道中做双向移动的方法和设备。本专利技术尤其涉及与驱动单元相连的入口单元，它可用来将衬层装置插入有气体流动的管道，并在长距离的管线中准确地横向驱动衬层装置。2.相关技术的说明气体及气体输送行业已处于一种进退两难的境地。做为民用及工业燃料，低湿度的气体；如丙烷或天然气，已经取代了像煤气这样的高湿度气体。几十年来，煤气或其他高湿度气体通常是通过地下管线输送到用户。这些管线一般是由一定长度的生铁或铸铁管道组成，这些管道通常用套接接头或叠接接头连在一起。接头用填充材料和铅进行混合密封。填充材料包括有马鬃、纱线、黄麻和麻絮。当许多城市将高湿气体换为低湿的丙烷或天然气时，发现管线接头中的填充材料会完全干燥。这些填充材料干燥后会分解并解体，因此造成管接头部位出现泄漏。由于转用低湿气体而造成的管接头填充材料失效并非只出现在美国，英国也正经历着类似的困扰。做为预防措施及延缓填充材料寿命的一种尝试，英国许多气体公司和一些美国同行定期对管线“喷雾”。喷雾通常是向管道内输送甘醇类物质以增加填充材料的湿度。保持填充材料湿度的另一种方法是加湿处理，这种方法需要向气体管线系统反复施加加压蒸汽。遗憾的是，这些预防措施都是一时的，并且成本很高。为了避免气体从管线中泄漏，必须对管接头及其它断裂处进行密封或更换。由于许多管线位于地下很难接近，因此挖出并更换那些接头损坏了的管道既费力又费钱。密封这些管接头及断裂处的一种方法是将每个接头或断裂处挖开，从外部进行密封或施加补丁。然而，这种方法耗时、费用高，且复原挖开地点要耗用大量的自然资源。对管道进行密封以防气体泄漏的另一种方法是将管道的一端挖开，让维修人员进入管道，手工涂一层密封材料。这种方法也是耗时耗资的，同时还具有危险性，而且对于小管径管道来说此法是不可行的。其它密封方法包括在整个管道中插入永久性密封衬里，但此法成本过高，并可能造成管内气体流量过度降低；况且只因管接头有可能泄漏而对全部管线作内衬处理要耗用大量的自然资源。另外还有一种方法，如美国专利4,178,875所述，此法将一种装置送入管道内，这种装置可以遥测到管接头或其他泄漏点，然后该装置通过自身携带的管线将衬层材料喷射到管道内壁需要修补的地方。然而，这种方法以及上述的其它方法均不适用于“有气体流动的管线”(管线内有加压气体在流动)这些方法需要在较长的时间内中断管内气体的流动，而用户来说这是不能接受的。这些方法的另一缺点是当需要对长距离管线进行修补时，需要挖开多处地点。但是，还有其他方法可实现在修补或密封的同时仍使气体在管道中继续流动。美国专利4,582,551和4,627,471(1986年Parkes等人)描述了一种方法和装置。这种方法和装置可在气体不中断流动的条件下对接头或泄漏点进行远程密封。这种装置可进入管内径稍大于其外形尺寸的管道，该装置使用膨胀气囊形成一个气闭密封环境，由此把接头或泄漏点与加压气体隔离开来，加压气体从该装置的内部流过。然后，厌氧密封剂被输送到该装置并喷到需要修补的内壁上。该装置可以停留足够长的时间以使密封剂形成内衬密封层。该装置的缺陷是密封剂的使用环境不能有空气或流动的加压气体存在。该装置的另一不便之处是它的拐弯和避开管内障碍物的能力有限。再就是由于该装置需要保持在原地等待密封剂干燥，所以该装置的工作速度慢、耗时长。美国专利5,156,886(1992年Kitson)讲述了另一种对有气体流动的管接头进行密封的方法。该方法通过一个导轴将带喷嘴的软管送至管道中需要修补的地方，厌氧密封剂被输送到喷嘴，由喷嘴喷到管道内壁上。此法对于较短距离的管道很有效。但随着密封剂输送软管长度的增加，厌氧密封剂的粘度会使密封剂在到达喷嘴时已不适于修补之用。另外，随着输送软管长度的增加，密封剂与软管摩擦形成的静电也在积累。当在危险气体环境下操作时，静电积累是十分危险的。此装置的另一缺陷是密封剂在被施用的管道的底部会形成积累。此法还有一处不足是它通常需要辅以填充材料已彻底封住泄漏的接头。由于上述预防措施或喷雾措施从未在美国定期施行过，美国气体输送管线中大多数接头的填充材料都已解体失效，这便使上述这种方法不切实用。目前需要的是一种设备和方法，它能够将衬层装置插入到有气体流动的管道，而且在长距离管道内能够驱动衬层装置。再就是这种设备和方法在气体流动管道中能够遥控衬层装置，并使用安全，且只需挖开一处管线。本专利技术的简述本专利技术的一个目的是提供一种设备和方法，它能将衬层装置插入有气体流动的管道。本专利技术的另一目的是提供一种设备和方法，它能在长距离管道内横向驱动衬层装置移动。本专利技术的再一个目的是在有气体流动的环境下该设备和方法在操作上是安全的。本专利技术的再一个目的是当维修几百英尺长的有气体流动的地下管道时只需挖开一处地下管线。通过将衬层装置安全地插入气体管线并准确地在长距离气体流送管道中横向驱动衬层装置来实现上述目的。由于美国和世界其他地区有数千英里有问题的管线，而本专利技术修补几百英尺的管线只需挖开一处，所以修补管线及管接头所要挖开地下管道的数量大大地降低了。因而复原挖开地点所消耗的能量及材料也大大地降低了。此外，本专利技术的维修方法经济可行，可延长数千英里管线的寿命，从而节约了制造新管道所需的大量自然资源。同时，由于管接头和泄漏点得到了密封，天然气及丙烷的泄漏损失显著降低了，另外还节省了大量甘醇和其他管接头填充材料保护化合物。本专利技术的图示简介附图说明图1是本专利技术的衬层装置和软管的详细侧视图，图中该装置位于一段气体管道的内部。图2是本专利技术中软管的截面图，图中包括操作图1所示衬层装置所需的各种专用软管、连杆和导管。图3是挖开地点的示意图，图中所示的是暴露出的管道及维持气体继续流动的旁路系统。图4是挖开地点的示意图，图中所示的是管道被拆下的部分。管道的一端用密封帽封住，气体经旁路系统继续流动。图5是本专利技术中软管驱动单元的侧视图。图5A是图5所示软管驱动单元可选实施方案的等比例分解部件图。图5B是图5A所示软管驱动单元组装进行操作时的详细侧视图。图6是图5所示保护管驱动单元中飞轮的放大侧视图。图7是本专利技术中入口单元的例视图。图8是如图7所示的入口单元与管道相连接，本专利技术的衬层装置位于气体管道内部。图8A所示的是入口单元的另一种实施方案。图8B所示的是与图8所示的入口单元相连的驱动单元。图8C是图8A所示的主隔离密封板的等比例分解部件图。图8D是图8C所示的主隔离密封板组装进行操作时的截面图。图8E是图8A所示的主密封板的分解部件图。图9是挖开地点的示意图，图中显示图7所示的入口单元与气体管道暴露的端口连在一起。图10是挖开地点的示意图，图中显示图5所示的软管驱动单元与图7所示的入口单元连在一起。图11是挖开地点的示意图，图中显示分体套管式入口单元与管道连在一起。图12是挖开地点的示意图，图中显示图5所示的软管驱动单元与图11所示的分体套管连在一起。本专利技术优选实施方案的详细说明本专利技术的优选实施方案如图1-11所示。现参见图1，衬层装置；用数字10标识，位于管道14的内表面12上。衬层装置10带有定心滑架20。定心滑架20有前端面16和后端面18。复合接头8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，它将衬层装置插入有气体流动的管道，并在所述的管道内横向驱动所述的衬层装置，特点在于所述的系统包括：ａ．入口单元，该入口单元有开孔，操作地与管线相连；ｂ．主隔离密封板，该板有开孔，操作地与所述的入口法兰相连；ｃ．安装板， 操作地与所述的主隔离密封板相连；ｄ．驱动单元，操作地与安装板相连。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔斯A尼科尔斯，
申请(专利权)人：尼欧克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]