聚乙烯管道服务系统，包括用于聚乙烯管道开孔、堵塞和完井操作的快速连接装置

摘要

本公开的聚乙烯(“PE”)管道服务系统的实施例可以包括：可熔的PE接头(F)，其提供到PE管道部分或滑道(P)的分支连接；阀门(10)，其连接到所述接头并且包括快速连接/断开装置，以及可连接到所述阀门的机器，包括互补的快速连接/断开装置。所述快速连接装置提供全范围的操作，包括清洁、熔合、冷却、热开孔、堵塞和完井。不使用挤压。所述快速连接/断开装置可包括凸轮轮廓的第一部分20和与第一部分互补的凸轮轮廓的第二部分40。所述机器可以是钻机或热开孔机(30T)、堵塞机(30P)或完井机(30C)及其相关工具。所述阀门和机器比现有技术更轻、更快速、更易于使用。

权利要求

1.一种聚乙烯管道服务系统，包括：阀门（10），包括：盘（71），所述盘在打开位置和关闭位置之间可轴向平移；

阀门圆柱形下端（11），所述阀门圆柱形下端位于所述盘的下方，并且配置为用于连接到聚乙烯管道（P）的鞍形分支接头（F）；

圆柱形上端（13），所述圆柱形上端位于所述盘上方，并且包括位于所述圆柱形上端的内壁（23）上的凸轮轮廓的第一部分（20 或 40）；以及聚乙烯管道服务机器（30T、30P 或 30C），包括：机器圆柱形下端（33），所述机器圆柱形下端包含位于所述机器圆柱形下端的外壁（67）上的所述凸轮轮廓的第二部分（40 或 20）；以及套环（37），所述套环具有大于所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端的直径，并且配置为用于连接到所述阀门的所述圆柱形上端；

其中，当所述凸轮轮廓的所述第一部分和所述第二部分彼此接合时，所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的旋转改变所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的垂直高度，并且将所述聚乙烯管道服务机器连接到所述阀门。

2.根据权利要求 1 所述的聚乙烯管道服务系统，其中：所述凸轮轮廓的所述第一部分包括彼此相对的一对凸片（21）；以及所述凸轮轮廓的所述第二部分包括一对阶梯式通道（41），所述一对阶梯式通道（41）的尺寸适于接收所述一对凸片的相应凸片。

3.根据权利要求 2 所述的聚乙烯管道服务系统，每个阶梯式通道包括开口端（45），封闭端（47）和位于所述开口端和所述封闭端之间的至少两个台阶（61）。

4.根据权利要求 3 所述的聚乙烯管道服务系统，所述每个阶梯式通道包括在其最低高度处的所述开口端和在其最高高度处的所述封闭端。

5.根据权利要求 3 所述的聚乙烯管道服务系统，其中，所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的旋转导致所述凸片的端部（25）接触所述阶梯式通道的所述封闭端。

6.根据权利要求 1 所述的聚乙烯管道服务系统，所述聚乙烯管道服务机器包括轮（69），所述轮位于朝向所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端并围绕所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端布置。

7.根据权利要求 1 所述的聚乙烯管道服务系统，其中：所述凸轮轮廓的所述第二部分包括彼此相对的一对凸片（21）；

以及

所述凸轮轮廓的所述第一部分包括一对阶梯式通道（41），所述一对阶梯式通道（41）的尺寸适于接收所述一对凸片的相应凸片。

8.根据权利要求 7 所述的聚乙烯管道服务系统，每个阶梯式通道包括开口端（45），封闭端（47）和位于所述开口端和所述封闭端之间的至少两个台阶（61）。

9.根据权利要求 8 所述的聚乙烯管道服务系统，所述每个阶梯式通道包括在其最低高度处的所述开口端和在其最高高度处的所述封闭端。

10.根据权利要求 8 所述的聚乙烯管道服务系统，其中，所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的旋转导致所述凸片的端部（25）接触所述阶梯式通道的所述封闭端。

11.一种用于将聚乙烯管道服务机器（30T、30C 或 30P）固定到连接到聚乙烯管道滑道（P）的鞍形分支接头（F）的阀门（10）的方法，所述方法包括：将所述阀门固定到分支接入接头，所述阀门包括：

盘（71），所述盘在打开位置和关闭位置之间可轴向平移；

阀门圆柱形下端（11），所述阀门圆柱形下端位于所述盘的下方，并且配置为用于连接到所述聚乙烯管道的所述鞍形分支接头；

圆柱形上端（13），所述圆柱形上端位于所述盘的上方，并且包括位于所述圆柱形上端的内壁（23）上的凸轮轮廓的第一部分（20 或 40）；

将所述聚乙烯管道服务机器定位在所述阀门上方和正上方；所述聚乙烯管道服务机器包括：机器圆柱形下端（33），所述机器圆柱形下端包含位于所述机器圆柱形下端的外壁（67）上的所述凸轮轮廓的第二部分（40 或 20），以及套环（37），所述套环具有大于所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端的直径，并且配置为用于连接到所述阀门的所述圆柱形上端；

将所述凸轮轮廓的所述第一部分和所述第二部分彼此对准；

将所述聚乙烯管道服务机器降低到所述阀门中，直到其向下行进被所述凸轮轮廓的所述第一部分停止；

将所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门旋转，直到所述旋转被所述凸轮轮廓的所述第一部分停止；以及将所述套环固定到所述阀门的所述圆柱形上端。

12.根据权利要求 11 所述的方法，其中：

所述凸轮轮廓的所述第一部分包括彼此相对的一对凸片（21）；

以及

所述凸轮轮廓的所述第二部分包括一对阶梯式通道（41），所述一对阶梯式通道（41）的尺寸适于接收所述一对凸片的相应凸片。

13.根据权利要求 12 所述的方法，每个阶梯式通道包括开口端（45），封闭端（47）和位于所述开口端和所述封闭端之间的至少两个台阶（61）。

14.根据权利要求 13 所述的方法，所述每个阶梯式通道包括在其最低高度处的所述开口端和在其最高高度处的所述封闭端。

15.根据权利要求 13 所述的方法，其中，所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的所述旋转导致所述凸片的端部（25）接触所述阶梯式通道的所述封闭端。

16.根据权利要求 11 所述的方法，所述聚乙烯管道服务机器包括轮（69），所述轮位于朝向所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端并围绕所述聚乙烯管道服务机器的所述机器圆柱形下端布置，所述旋转通过转动所述轮而发生。

17.根据权利要求 11 所述的方法，其中：

所述凸轮轮廓的所述第二部分包括彼此相对的一对凸片（21）；

以及

所述凸轮轮廓的所述第一部分包括一对阶梯式通道（41），所述一对阶梯式通道（41）的尺寸适于接收所述一对凸片的相应凸片。

18.根据权利要求 17 所述的方法，每个阶梯式通道包括开口端（45），封闭端（47）和位于所述开口端和所述封闭端之间的至少两个台阶（61）。

19.根据权利要求 18 所述的方法，所述每个阶梯式通道包括在其最低高度处的所述开口端和在其最高高度处的所述封闭端。

20.根据权利要求 18 所述的方法，其中，所述聚乙烯管道服务机器相对于所述阀门的所述旋转导致所述凸片的端部（25）接触所述阶梯式通道的所述封闭端。

说明书

聚乙烯管道服务系统，包括用于聚乙烯管道开孔、堵塞和完井

操作的快速连接装置

背景技术

[0001] 本公开涉及管道热开孔(hot tapping)、堵塞(plugging)和完井(completion)服务领域，并且更具体地，涉及用于对聚乙烯管道进行现场热开孔、堵塞和完井操作的系统、设备和方法，包括用于将聚乙烯("PE")管道服务机器连接到PE管道的阀门的装置，所述阀门提供进入管道内部容积的通路，所述机器在处于打开位置时连接到并穿过所述阀门，并且提供用于敲入PE管道壁的装置、用于堵塞流经PE管道的产品的装置，或用于堵塞壁上螺纹开口的装置。

发明内容

[0002] 本公开的聚乙烯管道服务系统的实施例包括具有下端和上端的阀门，所述下端配置为可拆卸的连接到聚乙烯分支连接的螺纹部分和从聚乙烯分支连接的螺纹部分可拆卸的分离，所述上端包括外螺纹或法兰部分和凸轮轮廓的第一部分。凸轮轮廓的第一部分可以是凸形部分并且包括一对凸片。凸片可以位于阀门上端的内壁上。聚乙烯管道服务机器—诸如包括切割工具的钻机或包括堵塞工具的堵塞机或包括完井工具的完井机—包括在下端处的连接器，该连接器包括形状与阀门上端的凸轮轮廓的第一部分互补的凸轮轮廓的第二部分。凸轮轮廓的第二部分可以是凹形部分，并且包括一对阶梯式通道，其尺寸适于容纳凸轮轮廓的第一部分的相应凸片。阶梯式通道可以位于机器下端的外壁上。在一些实施例中，凸轮轮廓的第一部分包括阶梯式通道，而凸轮轮廓的第二部分包括一对凸片。

[0003] 凸轮轮廓的第一部分和第二部分的配合和小于完全旋转或转动将相应的机器连接到阀门，机器从其初始时钟位置旋转到最终时钟位置。套环(其可以是带螺纹的并且具有大于机器的凸轮轮廓的部分的直径)被配置为用于连接到阀门上端的外螺纹或法兰部分。套环进一步将机器固定到阀门。

[0004] 切割工具可包括用于容纳在切割聚乙烯管道期间移除的碎屑的装置。为了便于使用，切割工具和堵塞工具可各自包括圆形手柄或操作轮。此外，机器可包括适当的指示器或视觉控以在使用时指导操作员。例如，阀门可包括线或标记，而轮可包括相应的线或标记，这些线或标记彼此对准，指示机器处于其正确的时钟位置以插入到阀门中。

[0005] 阀门可配置为与第一聚乙烯管道尺寸和第二不同的聚乙烯管道尺寸一起使用。第一和第二聚乙烯管道尺寸可以在DN 90至DN 250(英制尺寸4英寸至8英寸)的范围内。阀门可包括具有锁定装置的盘，该锁定装置被配置为防止盘在关闭位置和打开位置之间移动，直到盘的上方和下方的压力平衡。阀门还可包括接地带。

附图说明

[0006] 图1是本公开的阀门的实施例的俯视平面图，该阀门被配置为用于与本公开的机器快速连接/断开。快速连接/断开是通过凸轮轮廓，其一部分位于阀门上，另一部分位于机器上。

[0007] 图2是图1的阀门的横截面视图。

[0008] 图3是配置为用于与本公开的阀门快速连接/断开的聚乙烯管道服务机器的实施例的横截面视图。这里示出的机器配置为用于堵塞。在其它实施例中，机器可配置为用于钻孔或热开孔，或用其相应的相关工具完井。无论使用何种聚乙烯管道服务，机器都包括凸轮轮廓的一部分，用于与阀门快速连接/断开。

[0009] 图4是本公开的阀门的实施例的等距视图，阀门具有凸轮轮廓的第一部分，该凸轮轮廓与配置为与阀门一起使用的机器的凸轮轮廓互补，并且包含凸轮轮廓的第二部分。在实施例中，阀门的凸轮轮廓可包括一对凸片。阀门可包括手柄，所述手柄还有助于支撑连接到聚乙烯管道的鞍形分支接头的阀门的重量。

[0010] 图5是本公开的堵塞机的实施例的等距视图。堵塞机包括凸轮轮廓的一部分，用于与位于阀门上的另一部分配合。

[0011] 图6是配置为与本公开的阀门一起使用并且具有聚乙烯管道服务机器的外部凸轮轮廓的热开孔机的实施例的局部正视图。外部凸轮轮廓与阀门的凸轮轮廓互补。在实施例中，机器的凸轮轮廓可包括阶梯式通道。在其他实施例中，阀门可包括阶梯式通道，而机器可包括类似于图4的凸片。部件和凸轮轮廓的相同布置可用于堵塞机和完井机。

[0012] 图7是图6的机器的另一正视图。

[0013] 图8是图7的机器的仰视平面图。

[0014] 图9是当连接到管道并且准备连接到本公开的聚乙烯管道服务机器时的本公开的阀门的等距视图。

[0015] 图10是包括本公开的快速连接/断开的完井或堵塞设置机的等距视图。

[0016] 图11是包括本公开的快速连接/断开的图3的堵塞机的等距视图。

[0017] 图12是本公开的热开孔机的等距视图。

[0018] 图13是包括类似于图6和图7的阶梯式通道的凸轮轮廓的实施例的放大视图。通道可以位于机器的下端处或在阀门的上端处，相应的凸片分别位于阀门或机器上。

[0019] 图14A是示出阀门、机器和套环之间的关系的图示。在实施例中，阀门的凸轮轮廓的部分可以类似于图6的机器的凸轮轮廓的部分，而机器的凸轮轮廓的部分可以类似于图4的阀门的凸轮轮廓的部分。除了圆形工具开口之外，机器部分还可以包括加压开口。

[0020] 图14B示出了与阀门接合并相对于阀门旋转的机器。

[0021] 图14C示出了机器在其相对于阀门的旋转结束时并且螺纹套环被定位以进一步将机器固定到阀门。

[0022] 图14D示出了螺纹套环的旋转。

[0023] 在整个附图中，相同的附图标记用于相同的部分，没有单个附图标记用于两个不同的部分或给定的部分以及该部分的修改。

[0024] 定义

[0025] 为了本公开的目的，以下定义适用。

[0026] 机器是指被配置为与本公开的聚乙烯("PE")管道服务系统一起使用，并且可连接到PE管道的阀门的设备，阀门提供进入管道内部容积的通路，装置在处于打开位置时连接到并穿过阀门，并且提供用于敲入PE管道壁的装置、用于堵塞流经PE管道的产品的装置，或用于堵塞壁上螺纹开口的装置。

[0027] 阶梯式通道是指位于阀门内壁或机器外壁上的通路，并且包括在不同高度处的至少两个滑道(run)，所述滑道由垂直于这些管路的升高隔开。

[0028] 凸轮轮廓是指非螺纹主体或从动件(follower)(例如，凸片)和具有离散高度变化的非螺纹通路或通道(例如阶梯式通道)，通过该变化运动被传送到从动件，其中通路或通道相对于从动件的旋转将从动件放置在通路或通道内的不同位置和高度处。从动件和通道成形为彼此互补，并且一个或另一个可位于阀门上或机器上。从动件可以是凸轮轮廓的第一部分，而通道可以是第二部分(或反之亦然)。

[0029] 术语“包括”、“包含”、“组成”及其语法变体不排除添加一个或多个组件、特征、步骤或整数或其组，并且这些术语应被解释为指定组件、特征、步骤或整数。如果说明书或权利要求提及“附加”元件，则不排除存在多于一个的附加元件。当权利要求或说明书引用“一个”或“一个”元件时，“一个”或“一个”不应被解释为意味着仅存在该元素中的一个。在说明书陈述组件、特征、结构或特性“可能”、“可能”、“可以”或“可以”被包括的情况下，则不需要包括该特定的组件、特征、结构或特性。

[0030] 在适用的情况下，尽管可以使用状态图、流程图或两者来描述实施例，但是所要求保护的本发明的实施例不限于那些图或相应的描述。例如，流动不需要移动通过每个所示的框或状态，或者以与所示出和描述的完全相同的顺序。

[0031] 术语“方法”可以指用于完成给定任务的方式、装置、技术和过程，包括但不限于本发明所属领域的技术人员已知的或容易从已知方式、装置、技术和程序开发的那些方式、装置、技术和程序。本公开的方法可以通过手动地、自动地或其组合来执行或完成所选择的步骤或任务来实现。在参考包括两个或多个限定的步骤的方法的情况下，所限定的步骤可以以任何顺序或同时执行(除非上下文排除该可能性)，并且该方法还可以包括在任何限定的步骤之前、在两个限定的步骤之间，或在所有限定的步骤之后执行的一个或多个的其他步骤(除非上下文排除该可能性)。

[0032] 在本文中使用术语“至少”来表示从该数字开始的范围的开始(取决于所定义的变量，其范围可以是具有上限或没有上限的范围)。例如，“至少1”表示1或大于1。在本文中使用术语“至多”来表示以该数字结束的范围的结束(其可以是具有1或0作为其下限的范围，或不具有下限的范围，这取决于所定义的变量)。例如，“最多4”表示4或小于4，并且“最多40％”表示40％或小于40％。

[0033] 当一范围被指定为“(第一个数字)至(第二个数字)”或“(第一个数字)‑(第二个数字)”时，这意味着一个范围的下限是第一个数字并且其上限是第二个数字。例如，25至100应当被解释为意味着其下限是25并且其上限是100的范围。此外，应当注意的是，在给出范围的情况下，该范围内的每个可能的子范围或间隔也是特别意图的，除非上下文有相反的指示。例如，如果说明书指示25至100的范围，则这样的范围也旨在包括诸如26‑100、27‑100等、25‑99、25‑98等的子范围，以及所述范围内的下限值和上限值的任何其他可能的组合，例如33‑47、60‑97、41‑45、28‑96等。注意，在本段中仅出于说明的目的使用整数范围值，并且除非特别排除，否则十进制和分数值(例如，46.7‑91.3)也应被理解为旨在作为可能的子范围端点。

[0034] 除非在本文中另有说明，否则近似的术语(例如，“大约”、“基本上”、“大约”等)将根据其在相关领域中使用的普通和习惯含义来解释。在本公开中没有具体定义，并且没有相关领域中的普通和习惯用法，这些术语应被解释为基值的正负10％。

[0035] 在提供示例的情况下，该示例旨在是非限制性的。该示例可能未列出本领域公知的元素，并且在示例的实施例中(除非上下文排除该可能性)或在要求保护的实施例中，并非示例中列出或描述的每个元素都是必需的。

具体实施方式

[0036] 本公开的聚乙烯管道(PE)服务系统的实施例被配置为与可熔聚乙烯接头“F”一起使用，该接头“F”提供到PE管道部分或滑道(P)的分支连接以进行现场服务。接头F可以是鞍形分支接头。在本公开的系统和方法的实施例中，不使用挤压来服务管道滑道P。系统包括阀门10，该阀门10包括凸轮轮廓的第一部分20和包括凸轮轮廓的互补的第二部分40的机器30。凸轮轮廓的第一部分20可以是凸形部分并且包括一对凸片21。凸轮轮廓的第二部分40可以包括一对阶梯式通道41，每个阶梯式通道41的尺寸都适于接收相应的一个凸片21。将凸轮轮廓的第一和第二部分20、40彼此接合，将机器30放置在其相对于阀门10的正确角度或时钟位置。在初始接合之后，相对于阀门10转动机器30将机器30连接到阀门10并将机器放置在其正确的时钟位置使用。在实施例中，凸轮轮廓的第一和第二部分20、40延伸小于圆周的180°。部分20、40的完全接合发生在机器30转不到一整圈内。然后可以使用螺纹套环37将机器30进一步固定到阀门10。机器30可以包括锁定杆91，进一步将其固定到阀门10的正确操作位置。

[0037] 在实施例中，阀门10包括螺纹下端11，其配置为用于连接到接头F的对应螺纹部分“T”；以及上端13，其具有外螺纹部分15和凸轮轮廓的第一部分20。配置为用于PE服务系统中的至少一个机器30包括在其下端33处的连接器31，该连接器31包括与阀门10上端13处的凸轮轮廓的第一部分20互补的凸轮轮廓的第二部分40。O形环35可位于凸轮轮廓的第一部分40的下方。具有大于凸轮轮廓的第二部分40的直径并且配置為连接到阀门10上端13的外螺纹部分15的螺纹套环37可以用于临时固定机器30与阀门10的连接。

[0038] 在实施例中，凸轮轮廓的第一部分20包括一对位于阀门10的圆柱形上端13处的凸片21。凸片21与凸轮轮廓的第二部分40配合，第二部分40包括位于机器30T、30P、30C的圆柱形下端33处的一对阶梯式通道41，机器30T、30P、30C分别被配置为用于与热开孔、堵塞和完井操作相关的类型的开孔、堵塞和完井。具有总深度“d”和总高度“h”的凸片21彼此相对地位于上端13的内壁23上并且延伸小于阀门10的圆柱形上端13的整个圆周。类似地，具有总深度“D”和总通道高度“H”的阶梯式通道41彼此相对地位于下端33的外壁67上并且延伸小于圆柱形下端33的整个圆周。通道41的深度D和高度H各自的尺寸适于当凸片21行进阶梯式通道41的整个距离时分别容纳凸片21的深度d和高度h。当机器30相对于阀门10旋转时，凸片21沿通道41向上移动，并且机器30(并且因此机器30)的下端33进一步向下移动到阀门10中。

[0039] 在实施例中，D与d的深度大致相同或等于d，并且在何情况下都小于d。通道高度H可以在阶梯式通道41的长度上不同。例如，在一些实施例中，H在通道41的第一端45处(例如，H1)大于在第二端47处(例如，H3)，或者在两个端部45、47(例如，H2)之间的中间滑道50。在实施例中，通道高度H可以在1h到3h的范围内。例如，H1可以大于h；H3可以大约等于h(考虑到凸片21行进通道41所需的间隙)。

[0040] 阶梯式通道41包括在其最低高度处的第一(开口)端45，其尺寸适于接收凸片21，和在其最高高度处的第二(封闭)端47，其布置为防止机器30T、30P、30C相对于阀门10的进一步旋转。通道41的第一端45相对于第二端47定位，使得当凸片21进入第一端45时，机器30T、30P或30C位于正确的开始时钟位置，并且在机器30T、30P或30C相对于阀门10旋转之后，凸片21的端部25接触第二端47并且防止相对于阀门10的进一步旋转，将机器30T、30P或
30C定位在其正确的结束时钟位置处使用。为了处理机器30T、30P或30C并将其定位和固定到阀门上，机器30可包括圆形手柄或操作轮69。轮69以及阀门10可各自包括线或标记作为视觉控制。当线或标记彼此对准时，机器30处于其正确的时钟位置，以降低或插入到阀门10中。

[0041] 在实施例中，开始和结束时钟位置之间的旋转量可以在90°(四分之一圈)至180°(半圈)的范围内，在这更宽范围内有单独的角度和子范围。凸片21延伸X弧度，其中15°41可延伸90°的弧度。在一些实施例中，旋转量在60°至90°的范围内。旋转量允许凸片21到达阶梯式通道41的台阶61。在一些实施例中，旋转允许沿着三个阶梯61行进。

[0042] 阶梯式通道41由上壁和下壁49、51限定，上壁和下壁在端部45、47之间限定相应的滑道53和上升部55。上壁和下壁49、51可以在滑道53的长度上彼此平行地运行，其中上升部55垂直于滑道53。壁49、51可以布置成提供从第一端45到第二端47的向上倾斜的滑道53。每个阶梯式通道41的第一端45包括开口57，其尺寸适于接收阀门10的相应凸片21，并且具有大于凸片21的高度H。上壁49的相对的滑道部分53用作止动件，并且定位凸片21以进入通道
41的下游部分59，机器30T、30P、30C相对于阀门10的向下行进量是凸片21的高度h与滑道53处的通道41的高度H之间的差。当机器30T、30P、30C相对于阀门10旋转时，随着旋转使通道
41的第二端47更靠近凸片21，凸片21进入通道41的后续滑道53。凸片21的端部25接触第二(封闭)端47并且防止机器30T、30P、30C相对于阀门10的进一步旋转，将机器30T、30P或30C定位在其正确的时钟位置使用。

[0043] 在实施例中，阶梯式通道41可包括三个“台阶”，在第一端45处的第一台阶61，朝向第二端47定位的第三台阶61C，以及位于其间的第二台阶61B，每个台阶61包括各自的滑道53，其尺寸适于凸片21的长度。第一台阶61A包括在其上游端的开口端57和在其下游端的开口63，开口63是第二台阶61B的上游端。类似地，第二台阶61B包括在其下游端的另一开口
63，该开口是第三台阶61C的上游端。第三台阶61C的下游端是通道41的第二(封闭)端47。

[0044] 在一种使用方法的实施例中，该方法包括将阀门10安装在接头F上，将机器30以垂直方向定位到阀10门上，使得凸轮轮廓的部分20、40彼此配合，转动轮69n顺时针方向使凸轮轮廓的部分20、40继续其进一步的接合，并且机器30继续垂直向下行进，并且一旦机器30已行进了凸轮轮廓的整个距离，将环37固定到阀门10。然后可以在机器30上安装附加设备或工具。在实施例中，轮69可以由操作员使用来将机器30垂直地提升并且将机器30定位在阀门10上。凸轮轮廓的整个距离可以包括三个台阶61。机器30可以在整个距离上旋转90°。阀门10被配置为与第一管道尺寸和第二不同管道尺寸一起使用，其中第一和第二管道尺寸在DN 90至DN 250(英制尺寸4英寸至8英寸)的范围内。在一些实施例中，对于等于或低于DN250的管道尺寸，阀门可以称重不超过约50磅。

[0045] 在实施例中，阀门10包括锁定系统以避免在压力均衡之前打开阀门10。阀门10还可包括具有锁定装置的盘71，锁定装置配置为防止盘71相对于中心孔或阀门开口73在关闭位置和打开位置之间轴向移动或平移，直到在盘71上方和下方的压力达到均衡(平衡)。在实施例中，阀门10可包括吹扫阀75、旁路阀77(具有相关联的旁路工具79)和压力均衡按钮81。在实施例中，在机器30T敲入管道P之后并且其切割器缩回以清除管道的顶部，随着盘71被关闭，产品流体填充阀壳体。然后，吹扫阀75清除在封闭盘71上方的产品流体。在将堵塞机30P固定到阀门10之后，按下压力均衡按钮81，从而打开通道以允许在封闭盘71下方的流体进入盘71上方的阀壳体。在盘71两侧上的这种流体使压力均衡，并且现在可以容易且安全地打开阀门10。当将完井机30C附接到阀门10时，可以使用相同的程

[0046] 盘71可以通过配置为将旋转运动转换成盘穿过阀开口73的横向运动的手柄装置在打开位置和关闭位置之间穿过阀开口73来操作。阀10还可以包括手柄阀83，该手柄具有配置为搁置在管道P上的弓形下端。阀10还可包括本领域已知类型的接地带(未示出)。

[0047] 机器30可以是钻孔或热开孔机30T、堵塞机30P或完井机30C。在实施例中，4英寸至8英寸的堵塞机可称重不超过约34磅，而10英寸的堵塞机可称重不超过约60磅。在适当的情况下，机器30可以包括切割器、插塞、完井塞或它们的某种组合。切割器可以包括用于容纳在切割聚乙烯管道期间移除的碎屑的装置。也可以使用可通过阀门10插入的其他工具来执行其他操作。作为非限制性示例，工具可包括配置为插入和固定完井塞的装置。

[0048] 本公开的PE服务系统可用于在DN 90至DN 250的范围内的管线压力高达150psi的应用中。该系统和方法提供比现有技术系统和方法更快的应用，具有完整的操作范围，包括清洁、熔合、冷却、热开孔、堵塞和完井。总应用时间可以在1小时至2小时、1‑1/8小时至1‑7/8小时、1‑1/4小时至1‑3/4小时、1‑3/8小时至1‑5/8小时的范围内。

[0049] 示例

[0050] 1.一种聚乙烯管道服务系统，包括：

[0051] 阀门10，包括

[0052] 下端11，其配置为用于连接到聚乙烯分支连接接头F的螺纹部分；以及

[0053] 包括外螺纹或法兰部分15和凸轮轮廓的第一部分20的上端13，凸轮轮廓的第一部分20可包括一对凸片21；以及

[0054] 可连接到阀门10的机器30，所述机器包括：

[0055] 至少一个工具，所述至少一个工具被配置为用于聚乙烯管道切割、堵塞或完井；

[0056] 连接器31，所述连接器包括与阀门10上端13的凸轮轮廓的第一部分20互补的凸轮轮廓的第二部分40，凸轮轮廓的第二部分40可以包括一对阶梯式通道41，每个阶梯式通道的尺寸都适于接收一对凸片21的相应凸片；

[0057] 以及

[0058] 套环37，所述套环具有大于凸轮轮廓的第二部分40的直径并且配置为连接到阀门10的上端13的外螺纹或法兰部分15；

[0059] 其中，凸轮轮廓的所述第一和第二部分20、40的配合将机器30连接到阀门10在适当的位置使用机器30。

[0060] 2.根据示例1的聚乙烯管道服务系统，阀门10被配置为与第一聚乙烯管道尺寸和第二不同聚乙烯管道尺寸一起使用。

[0061] 3.根据前述示例1‑2中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，其中，第一和第二聚乙烯管道尺寸在DN 90至DN 250的范围内。

[0062] 4.根据前述示例1‑3中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，阀门10包括具有锁定装置的盘71，锁定装置被配置为防止盘71在关闭位置和打开位置之间移动，直到在盘71上方和下方的压力达到均衡。

[0063] 5.根据前述示例1‑4中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，阀门包括接地带。

[0064] 6.根据前述示例1‑4中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，至少一个工具包括用于容纳在切割聚乙烯管道期间移除的碎屑的装置。

[0065] 7.根据前述示例1‑6中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，机器30包括用于使机器30相对于阀门10旋转的圆形手柄69。

[0066] 8.根据前述示例1‑7中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，机器包括位于凸轮轮廓的第二部分40下方的O形环35。

[0067] 9.一种聚乙烯管道服务系统和使用方法，包括：

[0068] 阀门10，包括

[0069] 下端11，其配置为用于连接到聚乙烯分支连接接头的螺纹部分T；以及

[0070] 包括外螺纹或法兰部分15和凸轮轮廓的第一部分20的上端13，凸轮轮廓的第一部分20可包括一对凸片21；

[0071] 包括切割工具的钻机30T；

[0072] 包括堵塞工具的堵塞机30P；

[0073] 包括完井工具的完井机30C；

[0074] 钻机、堵塞机和完井机30T、30P、30C每个都包括；

[0075] 连接器31，所述连接器包括与阀门10的上端13的凸轮轮廓的第一部分20互补的凸轮轮廓的第二部分40，凸轮轮廓的第二部分40可以包括一对阶梯式通道41，每个阶梯式通道的尺寸都适于接收一对凸片21的相应凸片；

[0076] 以及

[0077] 套环37，所述套环具有大于凸轮轮廓的第二部分40的直径并且配置为连接到阀门10的上端13的外螺纹或法兰部分15；

[0078] 其中，凸轮轮廓的所述第一和第二部分20、40的配合将相应的机器30T、30P、30C连接到阀门10。

[0079] 10.根据示例9所述的聚乙烯管道服务系统，阀门10被配置为与第一聚乙烯管道尺寸和第二不同聚乙烯管道尺寸一起使用。

[0080] 11.根据前述示例9‑10中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，其中，第一和第二不同聚乙烯管尺寸在DN 90至DN 250的范围内。

[0081] 12.根据前述示例9‑11中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，阀门10包括具有锁定装置的盘71，锁定装置被配置为防止盘71在关闭位置和打开位置之间移动，直到在盘71上方和下方的压力达到均衡。

[0082] 13.根据前述示例9‑12中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，阀门包括接地带。

[0083] 14.根据前述示例9‑13中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，切割工具包括用于容纳在切割聚乙烯管道期间移除的碎屑的装置。

[0084] 15.根据前述示例9‑14中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，完井工具包括完井塞。

[0085] 16.根据前述示例9‑15中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，钻机30T、堵塞机30P和完井机30C中的至少一个的下端33包括圆形手柄69。

[0086] 17.根据前述示例9‑16中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，套环37包括螺纹部分。

[0087] 18.根据前述示例9‑17中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，机器30T、30P、30C包括位于凸轮轮廓的第二部分40下方的O形环35。

[0088] 19.根据前述示例1‑18中任一项所述的聚乙烯管道服务系统，其中，阀门10和机器30的凸轮轮廓是相反的，阀门10包括凸轮轮廓的第二部分40，而机器30包括凸轮轮廓的第一部分。

[0089] 20.一种用于将聚乙烯管道服务机器30固定到连接到聚乙烯管道滑道P的鞍形分支接头F的阀门10的方法，该方法包括：根据前述示例1‑19中的任一项的阀门10固定到鞍形分支接头F；根据前述示例1‑19中的任一项的聚乙烯管道服务机器30直接定位在阀门10上方；将凸轮轮廓的第一和第二部分20、40彼此对准；将聚乙烯管道服务机器30降低到阀门10中，直到其向下行进被凸轮轮廓的第一部分20或40阻止；将聚乙烯管道服务机器30相对于阀门10旋转，直到旋转被凸轮轮廓的第一部分20或40阻止；以及将套环37固定到阀门10的圆柱形上端13。

[0090] 本公开的实施例很好地适用于实现目标并实现上述目的和优点以及其中固有的那些目的和优点。虽然在此通过参考与附图相关的某些优选实施例来描述和图示了实施例，但是在不脱离本发明构思的精神的情况下，本领域的普通技术人员可以做出各种改变和进一步修改，其范围由以下权利要求确定。权利要求中记载的要素包括每个要素所享有的全部等效范围。