智能远程开孔封堵集成设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能远程开孔封堵集成设备，包括液压站、开孔机和封堵机，液压站与开孔机的开孔驱动机构通过第一进油支管和第一回油支管相连，液压站与封堵机的封堵驱动机构通过第二进油支管和第二回油支管相连；还包括设在开孔机转轴上的编码器，设在液压站进油总管上的流量传感器和分别设在液压站进油总管和回油总管上的进油压力传感器和回油压力传感器，与第二进油支管和/或第二回油支管相连的电磁阀，以及包括PLC的控制单元。本实用新型专利技术通过在纯机械结构的设备上加装电子设备及PLC系统，消除了原有设备不可监控和不可远程控制的缺陷，使开孔和封堵操作实现了远程操控，方便了现场作业，降低了作业危险系数，提高了开孔和封堵作业的精度。了开孔和封堵作业的精度。了开孔和封堵作业的精度。

【技术实现步骤摘要】
智能远程开孔封堵集成设备


[0001]本技术涉及石油化工行业管道施工
，尤其是涉及一种智能远程开孔封堵集成设备。

技术介绍

[0002]为保障石油天然气的供应安全，降低因故障停输造成的经济损失，目前该类管道的维护抢修多采用管道带压不停输开孔封堵工艺。然而，该项技术自动化程度较低，工作过程中需要依靠人工现场判断进刀位置、深度以及封堵头的封堵位置、封堵进深，不仅误差较大，而且在此过程中，操作人员需要一直值守在设备操作平台上，不仅劳动强度大，且危险系数高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供一种精度高、控制方便的智能远程开孔封堵集成设备，具体可采取如下技术方案：
[0004]本技术所述的智能远程开孔封堵集成设备，包括液压站、开孔机和封堵机，所述液压站与开孔机的开孔驱动机构通过第一进油支管和第一回油支管相连，液压站与封堵机的封堵驱动机构通过第二进油支管和第二回油支管相连，还包括编码器，设置在所述开孔机的转轴上；
[0005]流量传感器，设置在液压站的进油总管上；
[0006]压力传感器，包括进油压力传感器和回油压力传感器，所述进油压力传感器设置在液压站的进油总管上，所述回油压力传感器设置在液压站的回油总管上；
[0007]电磁阀，与所述第二进油支管和/或所述第二回油支管相连；
[0008]控制单元，包括PLC，所述PLC的信号输入端与所述编码器的信号输出端、所述流量传感器的信号输出端、油压力传感器的信号输出端、回油压力传感器的信号输出端分别电连接，PLC的控制输出端与所述电磁阀的控制输出端电连接。
[0009]本技术通过在传统的纯机械结构设备上加装电子设备及PLC系统，消除了原有设备不可监控和不可远程控制的缺陷，使开孔和封堵操作实现了远程操控，极大地方便了现场作业，降低了作业危险系数，提高了开孔和封堵作业的精度。
[0010]优选地，所述开孔机采用与电磁换液阀相连的双向定量液压马达。
[0011]优选地，所述控制单元还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏的信号输入端与PLC的信号输出端电连接。
[0012]本技术提供的智能远程开孔封堵集成设备结构简单、使用方便，能够解决传统不停输带压开孔封堵技术的局限性，采用远程操作的方式，使操作人员处于安全距离以外，消除了施工时的安全隐患；同时利用编码器、流量传感器、压力传感器、电磁阀等元器件结合PLC的采集、运算、显示，对开孔机和封堵机进行有效检测和操控，提高了开孔精度和封堵精度。
[0013]与现有技术相比，其优点如下：
[0014]1）为了避免过度开孔造成将管壁打穿的重大事故，传统的进刀尺寸由操作人员通过近距离观察标尺刻度来确定；本技术在开孔机的转轴上安装了编码器，由于转轴转速与进刀的尺寸存在固定比例关系，编码器可将转轴的转速信号传送到PLC，并通过PLC运算得出精确的进刀尺寸；且上述进刀尺寸能够显示在液晶屏上，并能预警过度开孔情况的发生。
[0015]2）传统的封堵机是利用封堵杆上的刻度来确定封堵头的下放深度，该结构需要在封堵机的外壳上切削一个孔来观察封堵杆刻度尺，导致封堵机的活塞杆直接暴露在空气中，容易使液压油从观察孔中溢出，同时，外界灰尘容易通过观察孔进入封堵机内部，造成封堵机相关密封件的损伤。本技术通过进油、回油压力差来识别活塞杆的运动方向，通过流量计累计液压油量与封堵机液压缸容积的关系来计算出封堵头下入行程（即活塞杆伸出量），精确地计算封堵杆伸出或收缩的长度，并通过电磁阀进行控制。当封堵头达到指定位置，封堵机液压杆内升至压力值后，会发出报警信号，提醒操作人员进行设备操作。
附图说明
[0016]图1是本技术的结构示意图。
[0017]图2是本技术的液压控制原理图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。
[0019]如图1、2所示，本技术所述的智能远程开孔封堵集成设备，包括液压站1、开孔机2和封堵机3，其中，液压站1具有进油总管11和回油总管12，进油总管11上连接有第一进油支管13和第二进油支管14，回油总管12上连接有第一回油支管15和第二回油支管16。上述液压站1和开孔机2的开孔驱动机构通过第一进油支管13和第一回油支管15形成供油回路，液压站1和封堵机3的封堵驱动机构通过第二进油支管14和第二回油支管16形成供油回路。更进一步地，液压站1的进油总管11上安装有单向阀17，回油总管12上安装有带有溢流阀18的溢流管19，可以保障液压站1的安全。开孔机2采用与电液换向阀21相连的双向定量液压马达22，且开孔机2的转轴上安装有编码器4，通过记录转轴的转速反应进刀尺寸。对于封堵进深，采用安装在液压站1进油总管11上的流量传感器5和进油压力传感器6、以及安装在液压站1回油总管12上的回油压力传感器7共同进行监测，即通过进油、回油压力差来识别封堵机3活塞杆的运动方向，通过流量计累计液压油量与封堵机3液缸容积的关系来计算出封堵下入行程。此外，通过在第二进油支管14和/或第二回油支管16上安装电磁阀8进行封堵机3封堵进深的远程控制。优选地，上述封堵机3采用单活塞杆液压缸9，电磁阀8采用与第二进油支管14和第二回油支管16同时相连的电液换向阀。上述编码器4的信号输出端、流量传感器5的信号输出端、进油压力传感器6的信号输出端、回油压力传感器7的信号输出端分别与PLC的信号输入端电连接，PLC的控制输出端则与电磁阀8的控制输出端、以及液晶显示屏10的信号输入端电连接。上述液晶显示屏10可以显示流量、压力、开孔进刀尺寸、封堵
尺寸、报警信号等信息。
[0020]本技术的工作过程简述如下：
[0021]在待维修管道上安装一对开孔机2，上述两台开孔机2分别位于待维修点的上下游，且分别与待维修点相距10
‑
20米；启动开孔机2进行带压开孔作业，并根据液晶显示屏10的开孔进深指示，及时关闭开孔机2。开孔完成后，用管道连接两个孔口，形成流通旁路，使管道能够保持正常工作。之后，在两台开孔机2的内侧各安装一台封堵机3，完成对待维修点两侧的初级封堵，接着对两台封堵机3之间的管段进行泄压操作，达到常压后，在两台封堵机3的内侧各安装一台气囊型封堵设备，充压，完成对待维修点两侧的二级封堵。最后，更换待维修点所在处的管道，并拆卸气囊型封堵设备、封堵机3和开孔机2，对原有管道的开孔部位进行下塞堵5作业，完成管道维修。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能远程开孔封堵集成设备，包括液压站、开孔机和封堵机，所述液压站与开孔机的开孔驱动机构通过第一进油支管和第一回油支管相连，液压站与封堵机的封堵驱动机构通过第二进油支管和第二回油支管相连，其特征在于：还包括编码器，设置在所述开孔机的转轴上；流量传感器，设置在液压站的进油总管上；压力传感器，包括进油压力传感器和回油压力传感器，所述进油压力传感器设置在液压站的进油总管上，所述回油压力传感器设置在液压站的回油总管上；电磁阀，与所述第二进油支管和/或所述第二回油支管相连；控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彩振，张瀚元，孙晓东，徐昕，刘志泽，张金立，牛肖霞，
申请(专利权)人：锐驰高科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：