一种带压管道开孔连接装置论文和设计-钊田

全文摘要

本实用新型提供一种带压管道开孔连接装置，其结构包括带压主管道、新增支管道、工艺管、开孔动力头和盲板，工艺管至少设置有三个管口，其中工艺管的上端管口设置有法兰盘，工艺管下端设置有与带压主管道外圆相吻合的圆弧形管接口，侧管接口与新增支管道连接，在工艺管的垂直管腔内设置有刀杆导向支架，刀杆导向支架的上端外圆设置有定位销，工艺管的上端管口内圆设置有定位环槽，定位销通过定位螺栓固定在刀杆导向支架的上端与工艺管的上端管口的环形槽之中，优点是：刀具内置于管件内，开孔过程不加阀门，不影响管道正常运行，开孔完毕无需提出刀具，开孔设备体积小易操作且施工步骤简单，施工周期短，减少了对管线用户的影响。

主设计要求

1.一种带压管道开孔连接装置,包括带压主管道、新增支管道、工艺管、开孔动力头和盲板，其特征在于工艺管至少设置有三个管口，其中工艺管的上端管口设置有法兰盘，工艺管下端设置有与带压主管道外圆相吻合的圆弧形管接口，侧管接口与新增支管道连接，在工艺管的垂直管腔内设置有刀杆导向支架，刀杆导向支架的上端外圆设置有定位销，工艺管的上端管口内圆设置有定位环槽，定位销通过定位螺栓固定在刀杆导向支架的上端与工艺管的上端管口的环形槽之中，刀杆导向支架的外圆上还设置有密封环，在刀杆导向支架的中心管腔之中设置有刀杆，刀杆的上端外圆设置有上密封环与刀杆导向支架的中心管腔的内圆滑动密封，刀杆导向支架的中心管腔的下端内圆上设置有下密封环与刀杆外圆滑动密封，刀杆的下端连接有刀具。

设计方案

1.一种带压管道开孔连接装置, 包括带压主管道、新增支管道、工艺管、开孔动力头和盲板，其特征在于工艺管至少设置有三个管口，其中工艺管的上端管口设置有法兰盘，工艺管下端设置有与带压主管道外圆相吻合的圆弧形管接口，侧管接口与新增支管道连接，在工艺管的垂直管腔内设置有刀杆导向支架，刀杆导向支架的上端外圆设置有定位销，工艺管的上端管口内圆设置有定位环槽，定位销通过定位螺栓固定在刀杆导向支架的上端与工艺管的上端管口的环形槽之中，刀杆导向支架的外圆上还设置有密封环，在刀杆导向支架的中心管腔之中设置有刀杆，刀杆的上端外圆设置有上密封环与刀杆导向支架的中心管腔的内圆滑动密封，刀杆导向支架的中心管腔的下端内圆上设置有下密封环与刀杆外圆滑动密封，刀杆的下端连接有刀具。

2.根据权利要求1所述的一种带压管道开孔连接装置，其特征在于刀杆的上端通过锁紧螺栓连接有动力头驱动接口，刀杆的下端连接的刀具是碗形刀头。

3.根据权利要求1所述的一种带压管道开孔连接装置，其特征在于工艺管下端的圆弧形管口与带压主管道外圆焊接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种带压管道开孔连接装置，其特征在于工艺管的侧管接口与新增支管道焊接在一起。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及钢质带压管道连接开孔施工技术领域,具体地说是一种带压管道开孔连接装置。

背景技术

城镇燃气、供水、供热或工厂化工管道在正常运行中经常会遇到需要在原管线上新接支线的情况。而城镇管网相比野外长输管线,其分布复杂,地上多有建筑物或公用设施，施工过程多需破坏路面,并伴随停输，对城镇用户的生产生活造成一定影响；如何在对路面或用户生产生活影响较小情况下，安全无泄漏的对城镇管线进行快速带压支线连接是亟待解决的问题。

目前在管道上外加支管施工的已知技术有两种：

一种为开孔短接与原管道焊接连接，短接上带永久性阀门，利用开孔设备上刀具进入管件对管道进行切削，完毕后收回刀具关闭阀门，然后阀门上口再与新接支线上法兰联接。

另一种为管件上的两接口分别与原管线和新管线焊接连接，开孔设备与管件之间安装临时阀门，开孔完毕后收回刀具关闭阀门，然后再安装另一套下堵塞设备，将堵塞塞入管件内并锁紧，将介质与外界隔离后拆设备安装盲板。

上述两种方法引进自国外技术多应用在长输石油或输气管线，在城镇燃气管道的应用一直未得到推广，其主要原因目前在应用中其存有以下问题：

1）与位于野外的石油管道等长输高压管线相比,燃气、热力及供水等城市公用虽然管道压力级别低，但多数位于城市中心或郊区，这些地区道路发达，建筑物林立，人口密集，利用上述技术，由于开孔过程中安装了阀门且设备庞大使开挖面积加大，且施工周期较长，严重影响城市交通及人们的正常生活，目前还未有好的办法解决；

2）管件上永久性阀门在管道长期运行中有泄漏可能，增大了管道运行风险，临时阀门虽然开孔完毕后能拆卸，但增加了下堵塞一道工艺程序，开孔施工过程安装操作复杂且造成设备庞大，施工风险加大；

3）上述两种技术刀具均位于开孔设备中，由于其过程带阀门增加了设备的高度，导致开孔刀具与管道的距离较远，刀具需运动较长距离才能切削管道，且切削力输入点与输出点距离远，切削不稳定，严重时导致开孔失败。

由于存在上述弊端，目前带压管道开口技术不能适应当今城镇管网建设的迅速发展要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带压管道开孔连接装置。

本实用新型的目的是按以下方式实现的，带压管道开孔连接装置，其结构包括：带压主管道、新增支管道、工艺管、开孔动力头和盲板，工艺管至少设置有三个管口，其中工艺管的上端管口设置有法兰盘，工艺管下端设置有与带压主管道外圆相吻合的圆弧形管接口，侧管接口与新增支管道连接，在工艺管的垂直管腔内设置有刀杆导向支架，刀杆导向支架的上端外圆设置有定位销，工艺管的上端管口内圆设置有定位环槽，定位销通过定位螺栓固定在刀杆导向支架的上端与工艺管的上端管口的环形槽之中，刀杆导向支架的外圆上还设置有密封环，在刀杆导向支架的中心管腔之中设置有刀杆，刀杆的上端外圆设置有上密封环与刀杆导向支架的中心管腔的内圆滑动密封，刀杆导向支架的中心管腔的下端内圆上设置有下密封环与刀杆外圆滑动密封，刀杆的下端连接有刀具。

所述的一种带压管道开孔连接装置，刀杆的上端通过锁紧螺栓连接有动力头驱动接口，刀杆的下端连接的刀具是碗形刀头。

所述的一种带压管道开孔连接装置，工艺管下端的圆弧形管口与带压主管道外圆焊接在一起。

所述的一种带压管道开孔连接装置，工艺管的侧管接口与新增支管道焊接在一起。

本实用新型的有益效果是：

1）刀具内置于管件内，开孔过程不加阀门，开孔完毕无需提出刀具，开孔设备体积小易操作且施工步骤简单，施工周期短，减少了对管线用户的影响；

2）由于开孔过程无阀门，因此缩短了动力输出花键轴与刀具切削点的距离，使开孔更加稳定，同时减少了阀门联接处的漏点使泄漏风险降低，增加了安全系数；

3）施工过程无阀门，只需安装开孔设备，操作空间小，对路面开挖面积小且开孔过程安全快速无泄漏，解决了城镇复杂管网新接支线困难的问题。

附图说明

图1是带压管道开孔连接装置的纵剖结构图；

图2是带压管道开孔连接装置刀头对主管切削前的实施状态示意图；

图3是带压管道开孔连接装置刀头对主管道切削实施状态示意图；

图4是带压管道开孔连接装置刀头上移并加盲板对工艺管上口密封后的实施状态示意图；

图5是带压管道开孔连接装置加动力头后与主管道焊接前的实施状态示意图。

附图标记说明

圆弧形管接口1、碗形刀头2、下密封环3、刀杆4、刀杆导向支架5、刀杆导向支架密封环6、法兰7、定位销8、定位螺栓9、上密封环10、锁紧螺栓11、动力头驱动接口12、工艺管13、支管接口14、新增支管道15、带压主管道16、主管道残片17、盲板18、动力头19、环形槽20。

具体实施方式

参照说明书附图对本实用新型的带压管道开孔连接装置作以下详细地说明。

一种带压管道开孔连接装置，其结构是由带压主管道16、新增支管道15、工艺管14、动力头19和盲板18组成，其中，工艺管13至少设置有三个管口，其中工艺管13的上端管口设置有法兰盘7，工艺管13下端设置有与带压主管道16外圆相吻合的圆弧形管接口1，侧管接口14与新增支管道15连接，在工艺管13的垂直管腔内设置有刀杆导向支架5，刀杆导向支架5的上端外圆设置有定位销8，工艺管14的上端管口内圆设置有定位环槽20，定位销8通过螺栓9固定在刀杆导向支架5的上端与工艺管14的上端管口环形槽20之中，刀杆导向支架5的外圆上还设置有刀杆导向支架密封环6，在刀杆导向支架的中心管腔之中设置有刀杆4，刀杆4的上端外圆设置有上密封环10与刀杆导向支架5的中心管腔的内圆滑动密封，刀杆导向支架5的中心管腔的内圆下端设置有下密封环3与刀杆4外圆滑动密封。

所述的一种带压管道开孔连接装置，刀杆4的上端通过锁紧螺栓11连接有动力头驱动接口12，动力头驱动接口12上端接动力头19，刀杆4的下端连接的刀具是碗形刀头2，其中动力头19是现有技术，申请人已经在相关文献中做过充分公开，在此不再重述。

所述的一种带压管道开孔连接装置，工艺管14下端的圆弧形管口1与带压主管道16外圆焊接在一起。

所述的一种带压管道开孔连接装置，工艺管13的侧管接口14与新增支管道15焊接在一起。

具体实施例

带压管道开孔连接装置的具体实施步骤如下：

（1）将组装好的带压管道开孔连接装置的工艺管下弧形管口骑在待开口的带压主管道上，用电焊将管接缝焊接密封，将工艺管的侧管接口与新增支管道焊接在一起备用；

（2）工艺管的上管口法兰与动力头下端的法兰用螺栓连接在一起，刀杆上端的动力头驱动接口与动力头的动力输出接口连接备用；

（3）动力头通电，动力头通过动力头接口带动刀杆转动并驱动碗形刀头转动下行，刀头接触带压主管道外圆时开始切削直至将带压主管道切削出与刀头直径相等的开孔；

（4）带压主管道开孔后，新增支管道上的压力表检测到流体介质的压力与带压主管道内的压力相等后，通过动力头将刀头上提至刀杆导向支架的下端，主管道被切削下来的残片留在碗形刀头之中；

（5）通过与步骤（2）相反的程序卸下动力头；

（6）卸下刀杆上端的动力头接口，将盲板加密封垫与工艺管上管口的法兰用螺栓紧固在一起，管道新增支管连接作业结束。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除权利要求书和说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的公知技术。

设计图

一种带压管道开孔连接装置论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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