用于隔離罐、管道或罐及管道組的管道封閉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及允許封閉管路、罐或罐及管道組以使其隔離尤其以便進(jìn)行液壓試驗、測試或保養(yǎng)作業(yè)的封閉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多種工業(yè)設(shè)備具有儲存器(容器、罐、交換器等)，儲存器連接于一些管道(管路)，用以使往往處于壓力下的為液態(tài)或氣態(tài)的流體通過。為了確保這些設(shè)備安全可靠工作，這種系統(tǒng)的保養(yǎng)需要定期進(jìn)行密封性測試，壓力設(shè)備的管理還要求定期進(jìn)行液壓試驗。
[0003]為了進(jìn)行容器、罐或其他任何類型的儲存器的密封性測試或液壓試驗，目前需要改變設(shè)備的配置，以形成測試或試驗“泡區(qū)(bulle)”，即形成封閉空間，該封閉空間允許將儲存器增壓，以對其進(jìn)行技術(shù)評估，尤其是密封性方面的技術(shù)評估。
[0004]因此，為了形成這種封閉空間，必須能封閉罐的每個入口 /出口一一當(dāng)入口 /出口連接于管道時尤其如此，以隔離罐的內(nèi)部容積。
[0005]為此，可使用在入口 /出口處結(jié)合于罐的開關(guān)部件。但是，通常，不是在每個管道處都裝設(shè)有開關(guān)部件。此外，通常必須在進(jìn)行任何液壓測試或試驗之前檢查和確保每個開關(guān)部件都正常工作，確保其密封性。最后，通常使用于罐上的開關(guān)工藝往往不適用于獲得液壓測試或試驗所需的完全密封性，開關(guān)部件的尺寸并非總是確定成在液壓測試或試驗期間耐受增壓。
[0006]當(dāng)管道之一未配有這樣的開關(guān)部件時，或者開關(guān)部件不適用于液壓測試或試驗的應(yīng)力時，一種解決辦法在于使用適于隔離罐的堵頭。但是，在使用所謂危險性流體(有毒、易燃、易爆等流體)或熱流體(例如蒸汽)的工業(yè)中，儲存器和管路未配有在拆卸之后能布置允許進(jìn)行封閉的螺栓固定封頭(盲板、盲法蘭)的法蘭。因此，一般來說，必須切斷管道，在管道的切斷部分處焊接封閉部件。
[0007]可惜，這種管道封閉技術(shù)具有許多缺陷。首先，這種解決方案意味著實施起來很復(fù)雜，導(dǎo)致要進(jìn)行長時間操作，需要稀少的專門人力資源(焊工、檢驗員等)，需要大量的后勤保障設(shè)備(吊車、腳手架、氣閘、拆除保溫材料的器械等)。操作還具有存在很多實施變數(shù)(故障、缺陷等)的危險。最后，該解決方案在一些設(shè)備(尤其是承受特殊規(guī)范的設(shè)備)上的實施需要建立專門規(guī)章檔案及進(jìn)行專門檢查，例如X射線檢查。至于這些檢查，它們從放射性防護(hù)的角度來看具有較大危險性，要防止任何共活化作用。
[0008]用于避免與使用焊接堵頭有關(guān)的這些缺陷的一種解決方案在于使用現(xiàn)有的封閉裝置，將封閉裝置定位在管道中以封閉管道。2000年I月20日公開的國際專利申請TO00/03172提出用于定位在管道端部處的法蘭堵頭的多種實施方式。這種堵頭堅固，可耐受高壓，但其處理仍非常復(fù)雜，當(dāng)待封閉隔離的管道具有大直徑時尤其如此。在待封閉管道的直徑大于與管道連接的儲存器的人孔的直徑的情況下，則必須切斷管路以引入堵頭。此外，這種堵頭的固有密封性在管的密封性測試過程中既不能被檢查也不能被控制，從而必要時可能使測試結(jié)果產(chǎn)生錯誤。還應(yīng)當(dāng)注意到由于夾緊系統(tǒng)而存在損壞管路的嚴(yán)重危險。
[0009]2006年4月27日公開的美國專利申請US 2006/0086400也提出了堵頭的一種解決方案。這種封閉裝置可封閉和隔離管道，以進(jìn)行密封性測試，堵頭的特定構(gòu)型還可控制堵頭的固有密封性。但是，所提出的解決方案不適于大直徑管道，不能耐受密封性測試或液壓試驗的高壓。這種堵頭的結(jié)構(gòu)另外也很復(fù)雜和笨重，使得其安裝和實施更加困難。
[0010]另外，現(xiàn)有的所有封閉解決方案的缺陷是需要切斷管道，管道因而必須被封閉以隔離罐，從而形成測試所需的封閉空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的一目的在于提出一種管道封閉裝置，其允許彌補前述缺陷的至少之一O
[0012]特別是，本發(fā)明的目的在于提出一種封閉裝置，其可布置在儲存器例如罐的管道中而無需切斷所述管道。封閉裝置在安裝之后的最終直徑大于要經(jīng)其引入封閉裝置的罐孔的直徑。
[0013]本發(fā)明還旨在提出一種封閉裝置，其安裝簡單，無需與通常保養(yǎng)作業(yè)不同的專門人才。
[0014]本發(fā)明還旨在提出一種封閉裝置，其可布置在具有大直徑(通常大于1000毫米)的管道中，可使堵頭定位在管路的任何直管段中，還適于耐受液壓測試或試驗所施加的應(yīng)力，尤其是壓力方面的應(yīng)力。
[0015]本發(fā)明還旨在提出一種封閉裝置，其在管道中的安裝很簡單，其在管道中的保持簡單有效，且可實施于管道的任何部分。封閉裝置足夠堅固和保持在位，以允許進(jìn)行高壓管道測試。
[0016]本發(fā)明概要
[0017]為此提出一種封閉裝置，用于封閉和隔離其內(nèi)壁形成直徑稱為第一直徑的基本呈圓柱形的空腔的管道，封閉裝置具有:
[0018]-主體，其基本具有直徑稱為第二直徑的圓柱體的形狀，第二直徑小于第一直徑，以允許封閉裝置插入空腔中；以及
[0019]-密封墊構(gòu)件，其圍繞限定主體形狀的圓柱體的側(cè)壁凸起，以封閉在主體與管道內(nèi)壁之間形成的自由空間，
[0020]其特征在于，主體具有多個裝配構(gòu)件，所述多個裝配構(gòu)件可裝配在一起以形成限定主體形狀的圓柱體，每個裝配構(gòu)件具有的形狀內(nèi)接于由正交三維限定的平行六面體形容積中，其中，三維中的至少二維的長度小于第二直徑。
[0021]裝配構(gòu)件的至少二維的長度小于圓柱形主體的直徑的事實允許穿過尺寸小于主體直徑、因而小于管道直徑的孔操縱這些裝配構(gòu)件。
[0022]根據(jù)一優(yōu)選方面，封閉裝置還具有位置保持系統(tǒng)，位置保持系統(tǒng)具有多個防滑墊塊，防滑墊塊能平移地安裝在一些裝配構(gòu)件中，以便展開靠在管道內(nèi)壁上，以確保通過壓緊保持封閉裝置，全部防滑墊塊形成一個總接觸面，總接觸面延伸在限定主體形狀的圓柱體的截面的至少一半周邊上。
[0023]防滑墊塊的布置和構(gòu)型確保保持堵頭，而無需輔助保持部件，這特別有利，因為這樣可使堵頭定位在管道的任何部分中，而不是僅僅定位在管道端部。
[0024]該封閉裝置的可單獨地或組合地采用的優(yōu)選但非限制性的方面如下:
[0025]-位置保持系統(tǒng)具有測力構(gòu)件，用于測量防滑墊塊施加在管道內(nèi)壁上的作用力。
[0026]-每個防滑墊塊安裝在壓擠系統(tǒng)如作動筒系統(tǒng)或螺桿-作動筒系統(tǒng)上，壓擠系統(tǒng)具有鎖定系統(tǒng)，用以在防滑墊塊展開于管道內(nèi)壁上之后防止防滑墊塊平移。
[0027]-封閉裝置還具有防動系統(tǒng)，用于在位置保持系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下防止封閉裝置在管道中平移，所述防動系統(tǒng)具有鎖定構(gòu)件，用于當(dāng)封閉裝置在管道中平移運動時起動工作。
[0028]-防動系統(tǒng)的每個鎖定構(gòu)件是滾子，滾子相對于位置保持系統(tǒng)的防滑墊塊安裝在偏心件上，且具有用于與管道內(nèi)壁接觸的接觸面。
[0029]-全部防滑墊塊形成一個總接觸面，該總接觸面延伸在限定主體形狀的圓柱體的截面的整個周邊上。
[0030]-三維中的至少二維的長度小于或等于第二直徑的一半，優(yōu)選小于或等于第二直徑的三分之一。
[0031]-主體按圓柱體圓截面的弦劃分，裝配構(gòu)件中的多個裝配構(gòu)件形成圓柱體的圓形分塊。
[0032]-主體按圓柱體圓截面的半徑劃分，裝配構(gòu)件中的多個裝配構(gòu)件形成圓柱體的扇形區(qū)塊。
[0033]-主體還按圓柱體的截面劃分，以形成多個基本圓柱體，裝配所述多個基本圓柱體則形成主體的圓柱體。
[0034]-主體具有內(nèi)部密封墊，每個內(nèi)部密封墊布置在兩個相鄰的基本圓柱體之間。
[0035]-主體分成至少三個基本圓柱體，每個基本圓柱體又分成至少三個裝配構(gòu)件。
[0036]-位置保持系統(tǒng)的不同防滑墊塊安裝在形成基本圓柱體之一的裝配構(gòu)件中。
[0037]-密封墊構(gòu)件具有至少兩個膨脹式密封墊，用于圍繞形成主體的圓柱體進(jìn)行定位。
[0038]-封閉裝置還具有儀表測量系統(tǒng)，用于檢查和控制膨脹式密封墊中的壓力以及在兩個相鄰膨脹式密封墊與主體壁及管壁之間所形成的每個墊間空間中的壓力。
[0039]-每個裝配構(gòu)件具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
[0040]根據(jù)一特殊方面，該封閉裝置用于具有用以操作裝配構(gòu)件的人孔的罐中，以便封閉直徑為1000毫米至2000毫米之間的管道，其中人孔的直徑為400毫米至600毫米之間。
【附圖說明】
[0041]從下面應(yīng)參照附圖閱讀的僅僅作為示意性的非限制性的說明中，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將得到更好理解，附圖中:
[0042]-圖1是罐的示意圖，罐具有配有不同類型的堵頭的多個管道；
[0043]-圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的堵頭的主體結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0044]-圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的堵頭的剖面圖，堵頭布置在待封閉管道內(nèi)；
[0045]-圖4是罐的示意圖，罐具有帶有儀表測量系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的堵頭；
[0046]-圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的堵頭的剖面圖，堵頭布置在待封閉管道內(nèi)；
[0047]-圖6是圖5所示的堵頭沿平面A-A的視圖，示出位置保持裝置；
[0048]-圖7是圖5所示堵頭的透視圖；
[0049]-圖8是根據(jù)本發(fā)明的堵頭的防動系統(tǒng)的側(cè)視示意圖；
[0050]-圖9是圖8所示防動系統(tǒng)的正視示意圖。
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