一种长距离大口径管道预留人孔及其使用方法

摘要

本发明公开了一种长距离大口径管道预留人孔及其使用方法，属于化工设备技术领域，包括人孔井、带有法兰的外盖和输送管道，人孔井的上部设有下法兰，下法兰的上部与带有法兰的外盖之间通过一组固定密封件固定连接，带有法兰的外盖的中间设有通孔，通孔内放入加压金属杆，加压金属杆的上部设有螺纹，加压金属杆通过内丝调压螺母进行锁紧，人孔井的下部与输送管道固定连接，加压金属杆的中间设有对称的吊耳一，加压金属杆的下部与内盖固定连接，输送管道上开设有圆形固定槽，圆形固定槽上设有内盖，内盖通过固定螺栓固定，内盖与圆形固定槽之间安装石墨垫片。解决了现有长距离管道焊接不方便以及吹扫效果差的技术问题，主要应用于化工管道输送方面。

权利要求

1.一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，包括人孔井(15)、带有法兰的外盖(6)和输送管道(23)，所述的人孔井(15)的上部设有法兰(13)，所述的法兰(13)与带有法兰的外盖(6)之间通过一组固定密封件固定连接，所述的固定密封件包括双螺母螺杆(10)、螺母(11)和密封垫圈(12)，其中密封垫圈(12)位于带有法兰的外盖(6)和法兰(13)的中间形成密封，所述的带有法兰的外盖(6)的中间设有通孔(6‑2)，所述的通孔(6‑2)内放入加压金属杆(4)，所述的加压金属杆(4)的上部设有螺纹，所述的加压金属杆(4)通过内丝调压螺母(5)进行锁紧，所述的内丝调压螺母(5)的下部设有环形密封槽一(5‑1)，所述的带有法兰的外盖(6)的上部上设有环形密封槽二(6‑1)，所述的环形密封槽一(5‑1)和环形密封槽二(6‑

1)之间设有O形密封圈(22)，所述的人孔井(15)的下部与输送管道(23)固定连接，所述的带有法兰的外盖(6)上分别设有吹扫气管线(3)和尾气排放管线(9)，所述的吹扫气管线(3)的上部设有截止阀一(2)，所述的截止阀一(2)的上部与螺纹管一(1)固定连接，所述的尾气排放管线(9)的上部设有截止阀二(8)，所述的截止阀二(8)的上部与螺纹管二(7)固定连接，所述的加压金属杆(4)的中间设有对称的吊耳一(24)，所述的加压金属杆(4)的下部与内盖(18)固定连接，所述的输送管道(23)上开设有圆形固定槽(21)，所述的圆形固定槽(21)上设有内盖(18)，所述的内盖(18)通过固定螺栓(20)与圆形固定槽(21)固定，所述的内盖(18)与圆形固定槽(21)之间安装石墨垫片(19)。

2.根据权利要求1所述的一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，所述的人孔井(15)下部与输送管道(23)的连接处通过补强板(16)加强固定。

3.根据权利要求1所述的一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，所述的内盖(18)与带有法兰的外盖(6)之间进行惰性气体填充。

4.根据权利要求1所述的一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，在所述的带有法兰的外盖(6)上的尾气排放管线(9)连接压力表。

5.根据权利要求1所述的一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，所述的人孔井(15)内设置沿内井壁竖梯(14)。

6.根据权利要求1所述的一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，所述的加压金属杆(4)与内盖连接处设置加强筋(17)。

7.一种长距离大口径管道预留人孔的使用方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将权利要求1‑3任一项所述的一种长距离大口径管道预留人孔安装于输送管道(23)上；

步骤(2)：当需要对输送管道(23)进行最后一道焊缝进行焊接时，此时人可以通过人孔井(15)进入，然后通过井壁竖梯(14)下到输送管道(23)内进行内外同时焊接，并对焊缝进行准确确认；

步骤(3)：当需要对输送管道进行吹扫时，此时可通过预留人孔的设计，可以实现多段吹扫同时进行。

说明书

一种长距离大口径管道预留人孔及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种长距离大口径管道预留人孔及其使用方法。

背景技术

[0002] 随着我国经济的快速发展，人们对生活质量要求越来越高，对化工生产要求越来越严苛，巨型化与节能环保成为了化工生产的时代趋势。于是国内进行了化工设备的升级换代，其中比较显著的是化工传输管道管径的增加和管线距离的延长，而长距离大口径管道的应用难点较多，且这些问题比较棘手，不适于全面推广和应用。

[0003] 首先焊接是长距离大口径管道的重要施工过程，其中最后一道焊缝的质量问题很难保证，在实际施工过程中，无法进行内部焊缝的最终确认，通常的做法是通过外壁焊缝拍片检测或者外壁对口大量堆焊，但随着管道长度和直径增加，带来的管壁厚度必然增加，最后一道焊缝单侧焊接返工现象较为普遍；其次长距离大口径管道投用前的吹扫效果很难保证，国内普遍的被动做法为增加吹扫气压力和流量，进行长时间和多次爆破吹扫，但是对于过长无法兰连接管道吹扫效果并不理想；然后一些长距离大口径内流通低温或者高温介质的管道投用前的预冷预热较难实现，长距离大口径管道的热胀冷缩现象会随着距离和管径的增加成倍数增加，预冷/预热介质进料侧进入出料侧已经完全气化/冷凝，两处端口热量较难做到均衡，而更大量的预冷介质充入又会带来大量的物料浪费甚至污染环境；当然也存在一些长距离大口径埋地管线检修期间内壁污垢需要人工清理作业、低点排液操作、物料充装排气操作等较难实现，或者实现成本较大。目前，尚没有针对长距离大口径管道预留人孔的设计和相关的资料报道，我们需要一款全新的设计来解决现有技术的难点。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种长距离大口径管道预留人孔及其使用方法。

[0005] 本发明的核心部件为预留人孔的设计，一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，包括人孔井、带有法兰的外盖和输送管道，所述的人孔井的上部设有法兰，所述的法兰的上部与带有法兰的外盖之间通过一组固定密封件固定连接，所述的固定密封件包括双螺母螺杆、螺母和密封垫圈，其中密封垫圈位于带有法兰的外盖和法兰的中间形成密封，从而保证人孔的密封，这是第一道密封。所述的带有法兰的外盖的中间设有通孔，所述的通孔内放入加压金属杆，所述的加压金属杆的上部设有螺纹，所述的加压金属杆通过内丝调压螺母进行锁紧，所述的内丝调压螺母的下部设有环形密封槽一，所述的带有法兰的外盖的上部上设有环形密封槽二，所述的环形密封槽一和环形密封槽二之间设有O形密封圈，这是第二道密封，主要用于保障人孔的密封，防止输送管道内的物料从人孔中外泄，所述的人孔井的下部与输送管道23固定连接，所述的带有法兰的外盖上分别设有吹扫气管线和尾气排放管线，所述的吹扫气管线的上部设有截止阀一，所述的截止阀一的上部与螺纹管一固定连接，所述的尾气排放管线的上部设有截止阀二，所述的截止阀二的上部与螺纹管二固定连接，所述的加压金属杆的中间设有对称的吊耳一，此处吊耳在安装或者检修时可与吊车配合，所述的加压金属杆的下部与内盖固定连接，所述的输送管道上开设有圆形固定槽，所述的圆形固定槽上设有内盖，所述的内盖通过固定螺栓与圆形固定槽固定，所述的内盖与圆形固定槽之间安装石墨垫片。

[0006] 优选地：为了增加连接强度，所述的人孔井下部与输送管道的连接处通过补强板加强固定。

[0007] 优选地：为了保障人孔内的密封，防止输送管道内的物料外泄，所述的内盖与带有法兰的外盖之间进行惰性气体填充。所述的人孔井内所通惰性气体可以为氮气，可通过螺纹管与装置区内公用工程站进行软管连接或者正式接管连接，所述的氮气可根据长距离大管径内部介质压力确定，一般略低于长距离大管径内部介质压力0.05～0.1MPa，所述的氮气可通过螺纹管进行间歇流动以隔绝长距离大管径内介质冷热量扩散，所述的氮气可通过螺纹管进行连续流动以消除长距离大管径内介质通过内盖连接处微量泄露在人孔井内积聚；所述的人孔井内所通的气体可为空气，可通过螺纹管与装置区内公用工程站进行软管连接或者正式接管连接，并且通过吹扫气管线进行排放，排放口可螺纹连接软管至安全位置，待吹扫气氧气含量19～22vol％，方可进人检修或者安装，进一步的通空气之前需要对井内气体进行充分分析需保证可燃气体0～0.2vol％，进一步的通空气之前需要对长距离大管径内流通介质完成充分置换，其介质氧气含量18～22vol％。

[0008] 优选地：为了定期检测人孔井内压力变化，所述的在带有法兰的外盖上的尾气排放管线连接压力表。

[0009] 优选地:为了方便人员检修，所述的人孔井内设置沿内井壁竖梯。

[0010] 优选地：为了增加加压金属杆与内盖的接触面积，所述的加压金属杆与内盖连接处设置加强筋。

[0011] 将本发明的人孔安装在长距离大直径输送管道上，本装置通过人孔井，并且分内盖和带有法兰的外盖与管道内介质进行物料密封隔离，所述的带有法兰的外盖上设有两个对称的吊耳二，所述的内盖与长距离大口径管道进行螺栓定位连接，并且接触面安装石墨垫片，所述的内盖与带有法兰的外盖之间进行惰性气体填充，防止内部腐蚀。所述的内盖内壁与管道内壁齐平且保持光滑，进一步的内盖与长距离大口径管道连接处螺栓为单头螺栓，螺母位于人孔井内，但是此处单头螺栓螺杆的长度需要严格控制和精确计算，不得长于长距离大口径管道管壁厚度，并且内盖与长距离大口径管道连接处进行填料密封，该处连接缝隙加工精度应不大于100微米，这样可以最大的减少本装置对操作工况下对长距离大口径管道内物料的输送动能损耗。

[0012] 优选地：所述的长距离大管径人孔装置法兰下部可根据现场情况安装支吊架以减少对长距离大口径管道的应力，该处支吊架应充分考虑投用前工况与投用后工况的热胀冷缩带来的位移。

[0013] 优选地：所述的加压金属杆与内盖连接处设置加强筋，该处加压金属杆应保持内盖中心位置，并且加压金属杆与内盖顶点切线垂直，在这一前提下加强筋应不少于三处，且每处加强筋之间角度对称分布，加强筋应为翅式或其它样式可实现支撑和提拉的高强度加强筋；

[0014] 优选地：所述的加压金属杆与带有法兰的外盖为光壁连接，金属杆与带有法兰的外盖之间机械加工精度为100微米以内，安装时必须辅以石墨粉，进一步的位于带有法兰的外盖之上的金属杆连有内丝调压螺母，内丝调压螺母与带有法兰的外盖之间加装O型圈，通过内丝调压螺母的转动对加压金属杆以竖直向下的力，进一步的，该竖直向下的力通过加强筋均匀分布于内盖并传导于内盖与管道接触面处，进一步的减少接触面缝隙，调压螺母的强度由液压扳手实施，并且调压螺母正式调压前带有法兰的外盖应与人孔井完成螺栓紧固；

[0015] 优选地：所述的内盖、带有法兰的外盖和加压金属杆及附带的附件可以拆除，在法兰的基础上进行跨接管道的改造，可以轻松实现无动火多个长距离大口径管道的物料跨接转运，故管道预冷阶段可以较轻松连接预冷预热介质或者临时放空设施，可实现分段预冷预热，增加预冷预热整体速度并且质量有保证。本发明所述的装置安装位置应位于工厂界区内，不可以单独设置在空旷长期无人监视的界外位置，并且若管道内为易燃易爆或者有毒有害等有重大风险类型的介质，应设置定期人员巡检、定时取样分析和实时气体检测报警机制等高于国家规定的安全要求。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种长距离大口径管道多密封预留人孔装置，可以实现人员进入输送管道后进行人工检查和清理管道，将输送管道内垃圾直接取出，确保上下游设备安全；可以实现管线无动火进行管道跨接，调整长距离大口径管道间的物料互通互联；可以实现多段吹扫多段预冷预热同时进行；可以实现长距离大管径最后一道焊缝作业人员于管道内部和外部无顾虑焊接，人员撤出方便，并且在适当位置增加该装置数量可轻易实现多段同时施工，提高施工进度的同时提升施工质量，符合现代化建设的需要，适于全面推广和应用。

附图说明

[0017] 图1为本发明的内部结构图；

[0018] 图2为图1A处的局部放大图；

[0019] 图3为图1B处的局部放大图；

[0020] 图4为本发明的俯视图一；

[0021] 图5为本发明的俯视图二；

[0022] 图6为图5C处的局部放大图；

[0023] 图7为本发明的内丝调压螺母仰视图。

[0024] 图中：1螺纹管一；2截止阀一；3吹扫气管线；4加压金属杆；5内丝调压螺母；6带有法兰的外盖；7螺纹管二；8截止阀二；9尾气排放管线；10双螺母螺杆；11螺母；12密封垫圈；13法兰；14竖梯；15人孔井；16补强板；17加强筋；18内盖；19填料密封；20固定螺栓；21圆形固定槽；22O形密封圈；23输送管道；24吊耳一；25吊耳二。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 请参阅图1‑7：

[0027] 一种长距离大口径管道预留人孔，其特征在于，包括人孔井15、带有法兰的外盖6和输送管道23，所述的人孔井15的上部设有法兰13，所述的法兰13的上部与带有法兰的外盖6之间通过一组固定密封件固定连接，所述的固定密封件包括双螺母螺杆10、螺母11和密封垫圈12，其中密封垫圈12位于带有法兰的外盖6和法兰13的中间形成密封，所述的带有法兰的外盖6的中间设有通孔6‑2，所述的通孔6‑2内放入加压金属杆4，所述的加压金属杆4的上部设有螺纹，所述的加压金属杆4通过内丝调压螺母5进行锁紧，所述的内丝调压螺母5的下部设有环形密封槽一5‑1，所述的带有法兰的外盖6的上部上设有环形密封槽二6‑1，所述的环形密封槽一5‑1和环形密封槽二6‑1之间设有O形密封圈22，所述的人孔井壁15的下部与输送管道23固定连接，所述的带有法兰的外盖6上分别设有吹扫气管线3和尾气排放管线9，所述的吹扫气管线3的上部设有截止阀一2，所述的截止阀一2的上部与螺纹管一1固定连接，所述的尾气排放管线9的上部设有截止阀二8，所述的截止阀二8的上部与螺纹管二7固定连接，所述的加压金属杆4的中间设有吊耳24，所述的加压金属杆4的下部与内盖18固定连接，所述的输送管道23上开设有圆形固定槽21，所述的圆形固定槽21上设有内盖18，所述的内盖18通过固定螺栓20与圆形固定槽21固定，所述的内盖18与圆形固定槽21之间安装石墨垫片19，所述的人孔井15下部与输送管道23的连接处通过补强板16加强固定，所述的内盖18与带有法兰的外盖6之间进行惰性气体填充，所述的在带有法兰的外盖6上的尾气排放管线9连接压力表，所述的人孔井15内设置沿内井壁竖梯14，所述的加压金属杆与内盖连接处设置加强筋。

[0028] 本发明的工作原理如下：将一种长距离大口径管道预留人孔安装于输送管道上；当需要对输送管道23进行最后一道焊缝进行焊接时，此时人可以通过人孔井15进入，在进入之前将带有法兰的外盖6上的内丝调压螺母5用扳手取下，然后再将螺母11用扳手一一取下，然后通过吊车拉吊耳二25使带有法兰的外盖6与法兰13分离，然后再将内盖18上的固定螺栓20取下，通过吊车拉吊耳一24，然后再将加压金属杆4连同内盖18一起取出，将然施工人员通过井壁竖梯下到输送管道23内进行内外同时焊接，并对焊缝进行准确确认。当需要对输送管道23进行吹扫时，此时可过预留人孔的设计，可以实现多段吹扫同时进行，从而达到提高工作效率的同时又保证了吹扫质量，在保证了吹扫质量的同时又降低了物料的浪费。

[0029] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0030] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。