一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通

专利摘要:
本实用新型涉及一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，设有两个半圆筒形的主体，主体设有液压开合机构和紧固机构；其特征是：主体两端分别设有环向推紧机构，环向推紧机构里侧设有推紧环，主体内壁上由两端口到内膛分别依序设有：半圆环形的两道/组橡胶密封圈和橡胶密封圈之间的试压垫圈，在该试压垫圈内两道/组橡胶密封圈之间设有自试压空腔；在橡胶密封圈里侧平行设有锁紧卡瓦和卡瓦套；所述两卡瓦之间的一侧主体部位设有三通支管连接孔，该支管连接孔对应管道开孔区，所述支管连接孔外设有一段支管管体和支管连接法兰。本实用新型适用于水下油气管道的快速连接，进行管道维护。具有安装便捷，省工高效的优点。
公开号:CN214331834U
申请号:CN202120095038.7U
申请日:2021-01-14
公开日:2021-10-01
发明作者:周庆涛；刘小山；周琳；庞涛；赵丽娟；冯旺辉；周庆兵；周军民；周春戌
申请人:周庆涛；
IPC主号:F16L41-12

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及一种水下管道维护修理设备技术，一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，特别适用于水下油气输送管道快速连接，实现水下输送石油燃气等管道的快速修护排障，以保障油气管道的安全运行。
[n0002] 随着经济和海洋采油技术的快速发展，我国铺设的海底管道总长度已超过2000km，大量的海底管道长期运行。进入20世纪90年代后，海底管道损坏事故逐年增多，不但影响了海上油气产量，而且修复费用高达几千万元。造成海底管道破损的原因有很多，常见的有材料缺陷、各种腐蚀、焊缝缺陷、外力破坏如船锚拖曳等。若不及时维修，必将造成停产或环境污染等重大事故。
[n0003] 管道三通是管道维修或改造施工中的重要设备，它起着连接管道、夹板阀、开孔机或封堵机的重要作用。在管道维修或施工作业中，通常使用的三通为焊接三通和管卡三通这两种形式。但是焊接三通存在很大的缺陷:①不宜在水下或海底管道维修，因工件直接放置于水环境中，水与电弧之间没有任何隔离设施，电焊仅仅依靠焊条在焊接过程中产生的气体一级水汽化形成的气泡来保护，因此水下焊接质量很差；②由于水有较好的导电性能，故水下焊接作业过程中存在严重的安全隐患；③对于输送易燃易爆炸介质的管道，或待维修的管道附近有易燃易爆炸或物品的场合。
[n0004] 中国专利：CN 204114424提供一种机械管卡三通,俗称三通管卡,上下主体采用螺栓连接，与开孔机配套使用，是一种机械式管卡，克服了焊接三通的缺陷。但有些需要改进的不足：一是在管道上开出支管连接孔形成三通时，只能开出小于管道内径的孔，不能开出与管道内径相同的孔，使其支管内径只能小于主管，影响三通流量；二是该管卡三通结构偏于复杂，部件结构安排不易组装，安装时费工费事，三是不容易将主管抱紧，在水流急时容易扭转。因此，急需提出一种结构改进，性能更好，安装更便捷，效果更好的水下管道修护三通设备。
[n0005] 本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，该设备采用更简捷完善的结构，具有安装便捷，省工高效，能更快速地实现水下管道的连通，使水下管道的修护排障更加高效安全的优点。
[n0006] 本实用新型为了实现上述目的，采用以下技术方案：
[n0007] 一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，设有两个半圆筒形的主体，该两个主体设有相互连接和开合的液压开合机构，在主体上设有轴向上紧固机构和下紧固机构，该紧固机构由多个平行排列的螺孔和螺栓构成；其特征是：在主体两端分别设有一个环向推紧机构，该环向推紧机构为圆环形，环向设有螺栓与主体端口上的螺孔密闭连接，该环向推紧机构里侧设有推紧环，在主体内壁上由两端口到内膛分别依序设有：半圆环形的两道/组橡胶密封圈，在两道/组橡胶密封圈之间设有一个试压垫圈，在该试压垫圈内两道/组橡胶密封圈之间设有自试压空腔，并在该试压垫圈上设有通向主体外的自试压孔；在橡胶密封圈里侧平行设有锁紧卡瓦，该锁紧卡瓦为环向排列的数块卡瓦片组成，在该锁紧卡瓦与主体内壁之间设有包紧卡瓦的卡瓦套；所述环向推紧机构与主体端口紧密连接，环向推紧机构里侧的推紧环将所述橡胶密封圈、试压垫圈、卡瓦和卡瓦套压紧在主体内壁上，并同时将机械管卡三通抱紧待修护的管道段上；在所述两卡瓦之间的一侧主体部位设有支管连接孔，该支管连接孔对应管道开孔区，所述支管连接孔外设有一段支管管体和支管连接法兰。
[n0008] 本实用新型进一步完善和实施的优化方案是：
[n0009] 在所述每个卡瓦套外侧对应的主体内壁上设有加固抱紧键，该抱紧键为防止卡瓦套外侧与主体内侧之间产生周向滑动导致主体翻倒的轴向固定长条凸棱，该抱紧键为周向间隔排列的数个。
[n0010] 在所述卡瓦的轴向两侧边和卡瓦套轴向两侧边之间均设有相瓦咬合防止卡瓦与卡瓦套之间移位的咬合齿条，该咬合齿条设有数个轴向排列的棘齿。
[n0011] 在所述上下两个主体的两对轴向端面中，其中每一对均有一侧端面上设有两道/组密封条，即上密封条和下密封条，该并两道/组密封条的两端分别与同侧的两个外侧的橡胶密封圈连接和两个内侧橡胶密封圈连接，上密封条与外侧橡胶密封圈和下密封条与内侧橡胶密封圈分别形成两个密闭空间，即自试压检测空间；该密封条由主体端面上的密封槽和压紧在槽中的橡胶条构成。
[n0012] 在所述管卡三通主体的支管连接口中设有清理管道的清管球导向栏，即防止清管球进入支管的栏窗。
[n0013] 在所述半圆环形的橡胶密封圈半圆形外周边上设有防止橡胶密封图被压缩时出现蠕变的金属包边。
[n0014] 在所述主体的外表面上设有定位模块，该定位模块为usbl水声定位系统的水下应答器，该应答器与水面上的usbl水声定位系统进行信号连接。
[n0015] 本实用新型的使用方法：
[n0016] 首先通过吊起装置将本机械管卡三通主体与管道保持同心，通过液压开合机构，下主体和上主体闭合，通过轴向紧固机构完成上下主体的连接；主体外壳连接完成后，进一步拧紧轴向紧固机构的螺栓，使轴向密封胶圈完成轴向密封。然后拧紧两端环向近体推紧机构的螺栓，使环向推紧机构向内推动橡胶密封圈，橡胶密封圈受到挤压，橡胶发生压缩变形，与管道形成挤压，完成橡胶圈的密封动作，同时卡瓦锁紧机构的卡瓦和卡瓦套向管道外管壁抱紧锁死，防止三通左右窜动和翻转。完成上述操作后，通过试压系统通过所述试压空间环内的空间进行压力测试，检验密封性能；检验合格后进行管道开孔和安装支管，开始维修作业。三通支管接口设置所述导向栏，可以在管道内部通球清理的过程中，防止清管球等装置卡在支管上，发生堵塞。
[n0017] 本实用新型的有益效果：
[n0018] 1、本实用型新型是通过环向顶紧法兰向主体内依次推动橡胶密封圈、试压空间环、卡瓦和卡瓦套实现抱紧管道的，结构简捷，安装简便快捷，而且效果稳定安全。
[n0019] 2、所述两个橡胶密封圈中间设置自密封试压用的试压空间环，能够实现自密封测试的功能，更能保证安装效果，保证了施工操作质量。
[n0020] 3、本实用新型是独立的一片一片的卡瓦片构成的，通过螺栓连接在卡瓦套上面，抱紧效果更好。
[n0021] 4、能够在管道壁上开与管道内径相同的支管连接口，能实现同内径三通，提高三通流量，更好地进行管道的维修排障作业。老版本卡瓦是一个半圆形直接与顶紧法兰相连接。
[n0022] 5、设有定位功能，方便工程作业和后期监测维护和管理。
[n0023] 图1为本实用新型的立体结构示意图。
[n0024] 图2为本实用新型的轴向剖视结构示意图。
[n0025] 下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明：实施例：参见附图，一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，设有两个半圆筒形的主体2，该两个主体设有相互连接和开合的液压开合机构4，在主体上设有轴向上紧固机构5和下紧固机构6，该紧固机构由多个平行排列的螺孔和螺栓构成；其特征是：在主体两端分别设有一个环向推紧机构3，该环向推紧机构为圆环形，环向设有螺栓与主体端口上的螺孔密闭连接，该环向推紧机构里侧设有推紧环9，在主体内壁上由两端口到内膛分别依序设有：半圆环形的两道/组橡胶密封圈10，在两道/组橡胶密封圈之间设有一个试压垫圈11，在该试压垫圈内两道/组橡胶密封圈之间设有自试压空腔，并在该试压垫圈上设有通向主体外的自试压孔；在橡胶密封圈里侧平行设有锁紧卡瓦12，该锁紧卡瓦为环向排列的数块卡瓦片组成，在该锁紧卡瓦与主体内壁之间设有包紧卡瓦的卡瓦套13；所述环向推紧机构与主体端口紧密连接，环向推紧机构里侧的推紧环将所述橡胶密封圈、试压垫圈、卡瓦和卡瓦套压紧在主体内壁上，并同时将机械管卡三通抱紧待修护的管道段上；在所述两卡瓦之间的一侧主体部位设有支管连接孔，该支管连接孔对应管道开孔区，所述支管连接孔外设有一段支管管体和支管连接法兰1。
[n0026] 在所述每个卡瓦套外侧对应的主体内壁上设有加固抱紧键，该抱紧键为防止卡瓦套外侧与主体内侧之间产生周向滑动导致主体翻倒的轴向固定长条凸棱，该抱紧键为周向间隔排列的数个。在所述卡瓦的轴向两侧边和卡瓦套轴向两侧边之间均设有相瓦咬合防止卡瓦与卡瓦套之间移位的咬合齿条，该咬合齿条设有数个轴向排列的棘齿。在所述上下两个主体的两对轴向端面中，其中每一对均有一侧端面上设有两道/组密封条，即上密封条14和下密封条15，该并两道/组密封条的两端分别与同侧的两个外侧的橡胶密封圈连接和两个内侧橡胶密封圈连接，上密封条与外侧橡胶密封圈和下密封条与内侧橡胶密封圈分别形成两个密闭空间，即自试压检测空间；该密封条由主体端面上的密封槽和压紧在槽中的橡胶条构成。在所述管卡三通主体的支管连接口中设有清理管道的清管球导向栏7，即防止清管球进入支管的栏窗。在所述半圆环形的橡胶密封圈半圆形外周边上设有防止橡胶密封图被压缩时出现蠕变的金属包边。在所述主体的外表面上设有定位模块，该定位模块为usbl水声定位系统的水下应答器，该应答器与水面上的usbl水声定位系统进行信号连接。
[n0027] 应该说明，所述水下应答器和水面上的usbl水声定位系统的连接电路和连接结构不是本实用新型的改进和保护的内容，是现有公知技术，故无详细表述。
[n0028] 应当指出，在本实用新型基本结构的基础上，还可以做出一些大同小异的变化和改进的技术方案，但都应在本专利的保护范围之中，其产品应视为侵权产品。

权利要求:
Claims (7)
[0001] 1.一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通，设有两个半圆筒形的主体(2)，该两个主体设有相互连接和开合的液压开合机构(4)，在主体上设有轴向上紧固机构(5)和下紧固机构(6)，该紧固机构由多个平行排列的螺孔和螺栓构成；其特征是：在主体两端分别设有一个环向推紧机构(3)，该环向推紧机构为圆环形，环向设有螺栓与主体端口上的螺孔密闭连接，该环向推紧机构里侧设有推紧环(9)，在主体内壁上由两端口到内膛分别依序设有：半圆环形的两道/组橡胶密封圈(10)，在两道/组橡胶密封圈之间设有一个试压垫圈(11)，在该试压垫圈内两道/组橡胶密封圈之间设有自试压空腔，并在该试压垫圈上设有通向主体外的自试压孔；在橡胶密封圈里侧平行设有锁紧卡瓦(12)，该锁紧卡瓦为环向排列的数块卡瓦片组成，在该锁紧卡瓦与主体内壁之间设有包紧卡瓦的卡瓦套(13)；所述环向推紧机构与主体端口紧密连接，环向推紧机构里侧的推紧环将所述橡胶密封圈、试压垫圈、卡瓦和卡瓦套压紧在主体内壁上，并同时将机械管卡三通抱紧待修护的管道段上；在所述两卡瓦之间的一侧主体部位设有支管连接孔，该支管连接孔对应管道开孔区，所述支管连接孔外设有一段支管管体和支管连接法兰(1)。
[0002] 2.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述每个卡瓦套外侧对应的主体内壁上设有加固抱紧键，该抱紧键为防止卡瓦套外侧与主体内侧之间产生周向滑动导致主体翻倒的轴向固定长条凸棱，该抱紧键为周向间隔排列的数个。
[0003] 3.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述卡瓦的轴向两侧边和卡瓦套轴向两侧边之间均设有相瓦咬合防止卡瓦与卡瓦套之间移位的咬合齿条，该咬合齿条设有数个轴向排列的棘齿。
[0004] 4.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述上下两个主体的两对轴向端面中，其中每一对均有一侧端面上设有两道/组密封条，即上密封条(14)和下密封条(15)，该并两道/组密封条的两端分别与同侧的两个外侧的橡胶密封圈连接和两个内侧橡胶密封圈连接，上密封条与外侧橡胶密封圈和下密封条与内侧橡胶密封圈分别形成两个密闭空间，即自试压检测空间；该密封条由主体端面上的密封槽和压紧在槽中的橡胶条构成。
[0005] 5.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述管卡三通主体的支管连接口中设有清理管道的清管球导向栏(7)，即防止清管球进入支管的栏窗。
[0006] 6.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述半圆环形的橡胶密封圈半圆形外周边上设有防止橡胶密封图被压缩时出现蠕变的金属包边。
[0007] 7.根据权利要求1所述的机械管卡三通，其特征是：在所述主体的外表面上设有定位模块，该定位模块为usbl水声定位系统的水下应答器，该应答器与水面上的usbl水声定位系统进行信号连接。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120095038.7U|CN214331834U|2021-01-14|2021-01-14|一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通|CN202120095038.7U| CN214331834U|2021-01-14|2021-01-14|一种快速高效修护水下管道的机械管卡三通|