本發(fā)明涉及易燃易爆焊接施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種在役易燃易爆管道組合封堵裝置及檢修的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國煤化工、石化的長足發(fā)展及技術(shù)進步，高溫高壓，易燃易爆管道，一次性焊接管道設(shè)備間的隔離問題較為突出，尤其技改項目及工廠維修管道在正常運行過程中，經(jīng)常會因為生產(chǎn)生活的需要檢修、更換、改線、增加支路等改造中的管道中易燃易爆氣體給管道焊接帶來了很大的火災(zāi)爆炸等安全隱患，同時也要求更多的財力、物力、人力及時間的投入。

以2011年榆次龍湖火車站鐵路柴油管道改路為例，原有管道需要進行割除更換管道，管道管徑為φ168，因柴油管道與儲罐接口焊接連接，所需更換管道與柴油罐焊接連接，罐內(nèi)及管內(nèi)柴油均已排放，但罐內(nèi)及管內(nèi)殘油清理困難，清理成本高，工期緊張，兼之柴油閃點較低，施工焊接風(fēng)險極大。

目前的施工方法是采用將整套管道及設(shè)備系統(tǒng)停止運輸，對全系統(tǒng)的殘油等清理、沖洗后進行氮氣置換后進行焊接，或者在管道作業(yè)處前后法蘭處增加盲板，并對該處管道進行氮氣置換及清理，但有的管道為了保證密封性，管道系統(tǒng)的法蘭連接較少，同樣需要斷較長管道進行置換清理（且部分介質(zhì)較難清理或者存在殘留），不僅施工周期長，還造成資源浪費和環(huán)境污染?，F(xiàn)有的管道封堵裝置及方法，需要進行定制，且受管壁光滑度影響較大，承壓及密封性能不好，充氣壓力不高，徑向擠壓力不高，極易發(fā)生滲漏，焊接時溫度影響較大，容易破裂，無保險預(yù)警裝置，焊接時極易發(fā)生安全隱患。其他的管道檢修封堵不僅需專業(yè)定制，且設(shè)備復(fù)雜。現(xiàn)場管道系統(tǒng)規(guī)格多，定制麻煩，操作復(fù)雜，施工周期較長，且焊接易燃易爆管道無泄露監(jiān)測系統(tǒng)，危險性較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種管道組合封堵裝置及檢修方法，以至少達到提高易燃易爆管道封堵嚴(yán)密性及保障焊接安全的目的。

為解決以上技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種在役易燃易爆管道的組合封堵裝置，包括內(nèi)堵板螺桿件、雙堵板腔體件和外封堵套管件，

所述的內(nèi)堵板螺桿件包括內(nèi)封堵內(nèi)板和螺桿，螺桿頭部固定連接于內(nèi)封堵內(nèi)板中心，螺桿尾部設(shè)有固定部；

所述的雙堵板腔體件包括內(nèi)封堵外板、外封堵內(nèi)板和腔體套管，所述的外封堵套管件包括外封堵外板、外管套和外封堵套管件墊板，

腔體套管套裝于螺桿外部，內(nèi)封堵外板、外封堵內(nèi)板、外封堵外板和外封堵套管件墊板中心均開有通孔，腔體套管依次貫穿上述內(nèi)封堵外板、外封堵內(nèi)板、外封堵外板和外封堵套管件墊板，其中，內(nèi)封堵板外板和外封堵板內(nèi)板與腔體套管固定連接，外封堵板外板與腔體套管間隙配合；

所述的腔體套管靠近螺桿頭部一端固定連接內(nèi)封堵外板，內(nèi)封堵外板與內(nèi)封堵內(nèi)板之間設(shè)有套裝于螺桿的第一橡膠密封墊，外封堵內(nèi)板與外封堵外板之間設(shè)有套裝于腔體套管的第二橡膠密封墊，

外管套兩端分別與外封堵外板和外封堵套管件墊板連接并套裝于腔體套管外部，腔體套管另一端與外封堵套管件墊板之間設(shè)有與螺桿螺紋連接的第一進給螺母，外封堵套管件墊板外側(cè)設(shè)有與螺桿螺紋連接的第二進給螺母，

內(nèi)封堵外板、外封堵內(nèi)板與管道內(nèi)壁形成封閉空間，與該封閉空間連通有連接管。

進一步地，所述的連接管包括第一連接管和第二連接管，任一連接管包括可連接的內(nèi)腔連通管和外接管，外封堵外板、外封堵內(nèi)板，第二橡膠密封墊和外封堵套管件墊板上開有穿過所述內(nèi)腔連通管和外接管的通孔。

進一步地，所述的內(nèi)封堵內(nèi)板、內(nèi)封堵外板、外封堵內(nèi)板和外封堵外板均采用圓形凸臺結(jié)構(gòu)，所述的第一橡膠密封墊和第二橡膠密封墊均置于所述凸臺之間。

進一步地，所述的螺桿尾部固定部是用于扳手夾卡的四角固定頭。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種管道檢修方法，采用以上所述的在役易燃易爆管道維修檢修裝置，包括步驟：

（1）先將儲罐及管道中油料抽出或關(guān)掉閥門，切除要更換的管道，并清理管道口殘油和殘渣，

（2）將內(nèi)堵板螺桿件置于管道內(nèi)，內(nèi)封堵內(nèi)板端面與管道截面同心垂直，螺桿與管道徑向平行，將第一橡膠密封墊和雙堵板腔體件依次穿過螺桿，至第一橡膠密封墊接觸內(nèi)封堵內(nèi)板時，用工具固定螺桿尾部固定部，通過擰第一進給螺母使第一橡膠密封墊擠壓膨脹緊固于管道內(nèi)壁，第一層封堵完成；

（3）依次將第二橡膠密封墊、外封堵外板、外套管和外封堵套管件墊板穿過螺桿及腔體套管，至第二橡膠密封墊接觸外封堵內(nèi)板時，用工具固定螺桿尾部固定部，通過擰第二進給螺母使第二橡膠墊擠壓膨脹緊固于管道內(nèi)壁，并裝配兩個連接管，第二層封堵完成；

（4）將一個外接管連接氮氣瓶進行氮氣置換，氮氣置換完成后，將另一個外接管連接壓力表檢測壓力或易燃易爆氣體檢測儀，用于檢測是否有泄露或是否有易燃易爆氣體殘留，確認(rèn)安全后，開始焊接作業(yè)。

進一步地，步驟（1）中，用慢速切割機加水冷卻或者水刀或者慢速環(huán)刀切割器加水冷卻進行切除。

進一步地，步驟（4）中，開始焊接作業(yè)時，在管道內(nèi)外出上敷設(shè)吸水布并澆水降溫，用測溫槍、熱電偶對管道溫度進行監(jiān)控，溫度過高或者氣體檢測儀報警則停止作業(yè)。

本發(fā)明裝置適用于在役易燃易爆管道的維修檢修，可有效提高易燃易爆管道封堵嚴(yán)密性及焊接安全，使用后拆除方便，簡化了施工步驟，降低了施工成本，提高了安全性，避免了長管道及與設(shè)備焊接連接管道的清理和大規(guī)模氮氣置換，與罐體或設(shè)備焊接連接的管道系統(tǒng)的改線維修焊接避免了殘油清理不干凈造成的焊接風(fēng)險。

附圖說明

圖1是內(nèi)封堵螺桿件。

圖2是裝配雙堵板腔體件及第一橡膠密封墊后的示意圖。

圖3是裝配第一進給螺栓后的示意圖。

圖4是裝配外凸臺封堵套管件及第二耐熱橡膠密封墊后的示意圖

圖5是本發(fā)明所述封堵裝置裝配完成后的示意圖。

圖6本發(fā)明裝置通入管道示意圖。

圖中，1-內(nèi)封堵內(nèi)板，2-螺桿，3-固定部，4-內(nèi)封堵外板，5-外封堵內(nèi)板，6-腔體套管，7-外封堵外板，8-外管套，9-外封堵套管件墊板，10-第一橡膠密封墊，11-第二橡膠密封墊，12-第一進給螺母，13-第二進給螺母，14-內(nèi)腔連通管，15-外接管。

具體實施方式

針對現(xiàn)有的管道封堵裝置及方法承壓及密封性能差，極易發(fā)生滲漏的問題。本發(fā)明一種典型的實施方式中提供的管道組合封堵裝置，包括內(nèi)堵板螺桿件、雙堵板腔體件和外封堵套管件。

參考圖1，所述的內(nèi)堵板螺桿件包括內(nèi)封堵內(nèi)板1和螺桿2，螺桿2頭部固定連接于內(nèi)封堵內(nèi)板1中心，螺桿2尾部設(shè)有固定部3。內(nèi)封堵內(nèi)板1的直徑略小于管道內(nèi)徑；螺桿2上螺紋優(yōu)選采用粗絲，以保證擠壓強度，不出現(xiàn)滑絲拉絲現(xiàn)象；內(nèi)封堵內(nèi)板1的中心與螺桿2頭部端面中心重疊，與螺桿2垂直焊接固定。

所述的雙堵板腔體件包括內(nèi)封堵外板4、外封堵內(nèi)板5和腔體套管6，所述的外封堵套管件包括外封堵外板7、外管套8和外封堵套管件墊板9。

腔體套管6內(nèi)徑略大于螺桿2，參考圖2，腔體套管6套裝于螺桿2外部，內(nèi)封堵外板4、外封堵內(nèi)板5、外封堵外板7和外封堵套管件墊板9中心均開有通孔，腔體套管6依次貫穿上述內(nèi)封堵外板4、外封堵內(nèi)板5、外封堵外板7和外封堵套管件墊板9，其中，內(nèi)封堵板外板4和外封堵板內(nèi)板5與腔體套管6固定連接，內(nèi)封堵外板4和外封堵內(nèi)板5中心開孔直徑與腔體套管6外徑相等，并穿過腔體套管6焊死，外封堵板外板7與腔體套管6間隙配合。

其中，參考圖2和圖4，所述的腔體套管6靠近螺桿2頭部一端固定連接內(nèi)封堵外板4，內(nèi)封堵外板4與內(nèi)封堵內(nèi)板1之間設(shè)有套裝于螺桿2的第一橡膠密封墊10。外封堵內(nèi)板5與外封堵外板7之間設(shè)有套裝于腔體套管6的第二橡膠密封墊11。所述橡膠密封墊優(yōu)選采用耐熱橡膠密封墊，用耐熱溫度高、韌性好、耐壓好、厚度大的橡膠剪裁，剪裁邊緣應(yīng)整齊，以保證擠壓膨脹于管壁上的嚴(yán)密性。

參考圖3和圖5，外管套8兩端分別與外封堵外板7和外封堵套管件墊板9連接并套裝于腔體套管6外部，腔體套管6靠近螺桿尾部的另一端與外封堵套管件墊板9之間設(shè)有與螺桿2螺紋連接的第一進給螺母12，外封堵套管件墊板9外側(cè)設(shè)有與螺桿2螺紋連接的第二進給螺母13。外套管8內(nèi)徑以軸向中心與腔體套管6中心垂直，且能夠通過腔體套管6和內(nèi)腔連通管來設(shè)置。外封堵外板7中心開直徑與外套管8外徑相等的孔，外套管8一端穿過孔后焊死。外封堵套管件墊板9為圓形，直徑大于外套管8外徑，中心開孔直徑略大于螺桿2外徑，旁邊再開有小孔用于外接管的穿出。進給螺母的螺紋與螺桿2螺紋相配套，螺母外尺寸應(yīng)能頂住腔體套管6和外封堵套管件墊板9進給為準(zhǔn)，但不能影響外接管的穿出。

參考圖6，內(nèi)封堵外板4、外封堵內(nèi)板5與管道內(nèi)壁形成封閉空間，與該封閉空間連通有連接管。

內(nèi)封堵內(nèi)板與螺桿垂直固定，以及內(nèi)封堵板外板、外封堵板內(nèi)板和外封堵板外板裝配后均能夠保證與管壁的垂直度，上述部件不會傾斜，保證封閉空間有良好的密封性。

采用進給螺栓分步緊固相應(yīng)的部件，首先，可達到要求的預(yù)緊力，并可分別調(diào)節(jié)兩個橡膠密封墊的預(yù)緊力，使兩個橡膠密封墊均可達到密封要求。其次，由于是軸向施力，可避免因橡膠密封墊旋轉(zhuǎn)所造成的橡膠密封墊損壞。

此外，焊接中產(chǎn)生的熱量會造成氣體膨脹易燃易爆介質(zhì)的揮發(fā)，氣體膨脹時會產(chǎn)生對各部件的推力。如果兩板不固定，在封堵管道有氣體壓力的情況下，管內(nèi)壓力會造封堵部件的軸向位移，會造成壓力反應(yīng)不準(zhǔn)確，無法通過壓力恒定來判斷是否泄露。實施方式中提供的內(nèi)封堵外板和外封堵內(nèi)板與腔體套管是固定連接，因此它們之間不會有軸向位移，可避免產(chǎn)生上述問題。

在優(yōu)選的實施方式中，所述的連接管包括第一連接管和第二連接管，參考圖5，任一連接管包括可連接的內(nèi)腔連通管14和外接管15，外封堵外板7、外封堵內(nèi)板5，第二橡膠密封墊11和外封堵套管件墊板上開有穿過所述內(nèi)腔連通管14和外接管15的通孔。外封堵內(nèi)板5上盡量貼近腔體套管6開兩個通孔，2個內(nèi)腔連通管14穿過外封堵內(nèi)板5連通內(nèi)封堵外板4和外封堵內(nèi)板5與管道內(nèi)壁組成的腔體，連接處焊死保證腔體密閉。

在優(yōu)選的實施方式中，所述的內(nèi)封堵內(nèi)板1、內(nèi)封堵外板4、外封堵內(nèi)板5和外封堵外板7均采用圓形凸臺結(jié)構(gòu)，所述的第一橡膠密封墊10和第二橡膠密封墊11均置于所述凸臺之間。凸臺結(jié)構(gòu)有利于對上述橡膠密封墊向管道壁擠壓，形成良好密封。內(nèi)封堵內(nèi)板1的凸臺面中心與螺桿2端面中心重疊，與螺桿2垂直焊接。內(nèi)封堵外板4和外封堵內(nèi)板5凸臺均朝向腔體外。

優(yōu)選地，參考圖1，所述的螺桿2尾部固定部3是用于扳手夾卡的四角固定頭，用于扳手等工具夾卡，其外接圓小于螺桿2的外徑。四角頭固定頭可與螺桿尾部焊接，也可在螺桿2上直接加工出四角固定頭。

本發(fā)明所述的管道組合封堵裝置在用于管道檢修時，所述的外接管連接氮氣置換裝置以及壓力表或易燃易爆氣體檢測儀。氮氣置換裝置提供氮氣以置換腔體內(nèi)的氣體，并進行壓力的檢測。易燃易爆氣體液體檢測裝置用于腔體氮氣置換完成后易燃易爆氣體滲漏的持續(xù)監(jiān)測。此外，還可以設(shè)置管體降溫裝置和溫度檢測裝置，管體降溫裝置用于降低管道焊接過程中溫度，溫度監(jiān)測裝置則用于焊接時監(jiān)控管道溫度升高的實時情況。

本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以有效提高易燃易爆管道封堵嚴(yán)密性及焊接安全，普通管道封堵中也簡化成一層封堵裝置使用，對易燃易爆管道的焊接安全可靠實用。

現(xiàn)有技術(shù)中，易燃易爆管道封堵及焊接中嚴(yán)密封堵困難，介質(zhì)閃點低，焊接危險性大，施工周期長，經(jīng)濟效益差，無二重保險和監(jiān)測設(shè)施的安全隱患。

基于此，本發(fā)明還提供一種利用以上管道組合封堵裝置進行管道檢修的方法，該方法典型的實施方式，以維修柴油管道為例，包括步驟：

（1）先將儲罐及管道中油料抽出或關(guān)掉閥門，切除要更換的管道，并清理管道口殘油和殘渣。優(yōu)選地，在該步驟中，用慢速切割機加水冷卻或者水刀或者慢速環(huán)刀切割器加水冷卻進行切除。

要防止火花和靜電的產(chǎn)生和溫度的升高，必要時做好除靜電措施，防止柴油外泄等的安全措施；封堵前，根據(jù)需要將管道口100mm-800mm內(nèi)的殘油及管內(nèi)壁的殘渣等清理干凈，并用清潔劑清理干凈。

（2）將內(nèi)堵板螺桿件置于管道內(nèi)100mm-800mm，內(nèi)封堵內(nèi)板1端面與管道截面同心垂直，螺桿2與管道徑向平行（圖1），將第一橡膠密封墊10和雙堵板腔體件依次穿過螺桿（圖2），至第一橡膠密封墊10接觸內(nèi)封堵內(nèi)板1時，用工具固定螺桿2尾部固定部3，通過擰第一進給螺母12使第一橡膠密封墊10擠壓膨脹緊固于管道內(nèi)壁（圖3），第一層封堵完成；

（3）參考圖4和圖5，依次將第二橡膠密封墊11、外封堵外板7、外套管8和外封堵套管件墊板9穿過螺桿2及腔體套管6，至第二橡膠密封墊11接觸外封堵內(nèi)板5時，用工具固定螺桿2尾部固定部3，通過擰第二進給螺母13使第二橡膠墊11擠壓膨脹緊固于管道內(nèi)壁，并裝配兩個連接管，第二層封堵完成；

（4）將一個外接管連接氮氣瓶進行氮氣置換，該氮氣瓶出口帶有一個壓力表，置換時觀察壓力變化。氮氣置換完成后，將另一個外接管連接另一個壓力表檢測壓力或易燃易爆氣體檢測儀，用于檢測是否有泄露或是否有易燃易爆氣體殘留，確認(rèn)安全后，開始焊接作業(yè)。

氮氣置換是為了置換封閉腔體中的易燃易爆介質(zhì)氣體，兩個壓力表則是為了更準(zhǔn)確的反映壓力值的穩(wěn)定的精確性，更容易觀察是否泄漏。氮氣置換時觀察壓力可以根據(jù)壓力來判斷置換的程度以及腔體內(nèi)有無易燃易爆氣體，更重要的是置換完成后保持腔體中氮氣壓力穩(wěn)定在一定值才能夠反應(yīng)不泄露。

氮氣置換后，要對有無泄露進行檢測。檢測時可以僅使用壓力表和易燃易爆氣體檢測儀中的一種，也可以壓力表和易燃易爆氣體檢測儀都使用。

在僅使用壓力表的情況下，氮氣置換后，一個外接管15仍與氮氣瓶連接，另一個外接管15連接壓力表，達到穩(wěn)定壓力值后，關(guān)閉氮氣，保壓，若未出現(xiàn)降壓則表明無泄露。

在僅使用易燃易爆氣體檢測儀的情況下，氮氣置換后，一個外接管15仍與氮氣瓶連接，保持氮氣瓶微打開，另一個外接管15連接易燃易氣體爆檢測儀，該易燃易爆氣體檢測儀上帶有微型吸氣泵，若檢測結(jié)果顯示無易燃易爆氣體，則可進行下一步驟，若檢測結(jié)果顯示封閉腔體內(nèi)有易燃易爆氣體，則表明有泄露或氮氣置換不徹底。

在壓力表和易燃易爆氣體檢測儀都使用的情況下，氮氣置換后，一個外接管15仍與氮氣瓶連接，另一個外接管15連接壓力表，待壓力穩(wěn)定后將斷開接壓力表的外接管，并將該外接管與與易燃易爆氣體檢測儀連接動態(tài)檢測分析易燃易爆油氣；確認(rèn)安全后，開始焊接作業(yè)。

開始焊接作業(yè)時，在管道內(nèi)外出上敷設(shè)吸水布并澆水降溫，用測溫槍、熱電偶對管道溫度進行監(jiān)控，溫度過高或者氣體檢測儀報警則停止作業(yè)。

本發(fā)明裝置可利用工程上常用材料進行加工制作，使用后拆除方便，簡化了施工步驟，降低了施工成本，提高了安全性，避免了長管道及與設(shè)備焊接連接管道的清理和大規(guī)模氮氣置換，與罐體或設(shè)備焊接連接的管道系統(tǒng)的改線維修焊接避免了殘油清理不干凈造成的焊接風(fēng)險，不僅制作材料簡單常用，裝置易于制作，安裝操作簡單，拆除方便，還簡化施工流程，提高施工效率，降低易燃易爆管道焊接的安全風(fēng)險，減少施工成本。