一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置的制作方法

    技术2026-07-15  13


    本发明涉及各个生产行业领域,属于连续生产运行企业非常规作业领域,适用于在密闭状态下,以机械切削方式在运行管道及设备上加工出圆形孔的一种作业装置,具体涉及一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置。


    背景技术:

    1、管道及设备作为企业安全生产的重要组成部分,是进行生产的物质基础。管道及设备的好坏直接影响安全生产的开展,如何用现代科学的方法和措施来加强管道及设备维护、维修,在数字化转型的过程中,依靠先进的技术手段,提高管道及设备管理水平,促进企业生产技术水平提升,保证安全生产,是技术人员面临的新的挑战。

    2、同时随着物联网的推进,在旧有管道及设备上开小孔安装配套物联网设备成为目前物联网改造工程中的重点需求。传统的开孔工作需要先将预安装管道及设备进行停运、排空、置换达到开孔工作要求的标准后再实施开孔工作,期间需要根据生产安排在管道及设备空闲期才能执行相关工程操作,并且需要消耗一定量的人力、物力,不利于物联网技术的快速推广。因此能够快速、高效并且在不停输的情况下带压进行开孔操作成为目前急需研究的一项课题。

    3、现有的带压开孔设备有电动和手动两种驱动方式,同时开孔孔径一般在dn20~dn1600,承压≤10mpa,缺乏开孔孔径≤dn20的能够应用于生产领域内设备管道的小型带压开孔器。


    技术实现思路

    1、本发明用来弥补企业连续生产过程中管道及设备小口径开孔器的缺失,采取的技术方案如下:

    2、一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,由进刀套筒、密封套筒和开孔刀具组装而成,压力轴承a和压力轴承b套接在转动轴上,两口轴承被轴承台隔离分开,两口压力轴承及转动轴组合体插入进刀套筒外壁中,通过旋转轴与密封压盖底端接触固定,进刀套筒钻杆下方有开槽,用以套接钻杆顶端的转动棱柱,钻杆插入密封套筒,钻杆上方依次套入若干密封圈并压入密封圈腔内,密封压盖旋入密封密封压盖腔内,密封套筒钻杆组合体旋入进刀套筒组合体中,钻杆顶端的转动棱柱与进刀套筒旋转轴接触后,转动进到套筒旋转轴,旋转轴下方开槽与钻杆底端方形开槽套接固定。

    3、进一步的,所述密封圈腔设有若干密封圈及配套的间隔垫,密封圈及配套的间隔垫套装与所述钻杆上。

    4、进一步的,所述开孔刀具由上至下由转动棱柱、钻杆、限位密封柱体和钻头一体焊接而成,开孔刀具顶端为长方体,偏下方为圆柱体,钻头的材质和形状依据开孔管道和设备的材质进行选择。

    5、进一步的,所述密封套筒从顶部开始向下开外螺纹,外螺纹下方为光杆区,光杆区下方开六棱柱槽,棱柱下方为2#光杆区,2#光杆区下方至底端开外螺纹,密封套筒从底端向上开孔刀具设有钻杆限位密封腔,从钻杆限位密封腔顶端到密封套筒顶端开与开孔刀具中间体等径孔,从密封套筒顶端向下开密封压盖腔,腔体开内反螺纹,从密封压盖腔向下开光滑的密封圈腔。

    6、进一步的,所述进刀套筒为内径为密封套筒外径的中空腔体,开内螺纹,顶端有盖,为轴承压盖,轴承压盖开孔可卡住开孔刀具顶端长方体。

    7、进一步的,所述密封压盖开外反螺纹,旋入密封套筒的密封压盖腔中。

    8、上述小孔径带压开孔装置的开孔方法为:在管线上焊接短接,安装阀门,采用螺纹安装将密封套筒安装在阀门上,安装进刀套筒,打开阀门,转动进刀旋转手柄,推动开孔刀具使钻头顶在预开孔管道上,同时转动进刀旋转手柄和钻进管道内手柄在管道上进行开孔工作,完成开孔后拆掉进刀套筒,钻头在压力介质推动下退回钻杆限位密封腔,关闭阀门,取下小孔径带压开孔装置。

    9、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    10、在密封压盖和密封套筒共同密封作用下,手动旋转进刀套筒和开孔刀具,利用高强度钻头可以在连续生产运转不同介质管道及设备上,按照相关操作规程及要求开≤dn20mm的圆状孔。



    技术特征:

    1.一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,由进刀套筒、密封套筒和开孔刀具组装而成,其特征是,压力轴承a(1)和压力轴承b(2)套接在转动轴上,两口轴承被轴承台(3)隔离分开,两口压力轴承及转动轴组合体插入进刀套筒外壁(4)中,通过旋转轴(6)与密封压盖(5)底端接触固定,进刀套筒钻杆(7)下方有开槽,用以套接钻杆(7)顶端的转动棱柱(8),钻杆(7)插入密封套筒,钻杆(7)上方依次套入若干密封圈并压入密封圈腔(9)内,密封压盖(5)旋入密封密封压盖腔(10)内,密封套筒钻杆组合体旋入进刀套筒组合体中,钻杆(7)顶端的转动棱柱(8)与进刀套筒旋转轴(6)接触后,转动进到套筒旋转轴(6),旋转轴(6)下方开槽与钻杆(7)底端方形开槽套接固定。

    2.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,其特征是,所述密封圈腔(9)设有安装密封圈的空间,根据管道介质工艺要求安装足量的密封圈,密封圈及配套的间隔垫套装于所述钻杆(7)上。

    3.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,其特征是,所述开孔刀具由上至下由转动棱柱(8)、钻杆(7)、限位密封柱体(11)和钻头(12)一体焊接而成,开孔刀具顶端为长方体,偏下方为圆柱体,钻头(12)的材质和形状依据开孔管道和设备的材质进行选择。

    4.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,其特征是,所述密封套筒从顶部开始向下开外螺纹,外螺纹下方为光杆区,光杆区下方开六棱柱槽,棱柱下方为2#光杆区,2#光杆区下方至底端开外螺纹,密封套筒从底端向上开孔刀具设有钻杆限位密封腔(13),从钻杆限位密封腔(13)顶端到密封套筒顶端开与开孔刀具中间体等径孔,从密封套筒顶端向下开密封压盖腔(10),腔体开内反螺纹,从密封压盖腔(10)向下开光滑的密封圈腔(9)。

    5.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,其特征是,所述进刀套筒为内径为密封套筒外径的中空腔体,开内螺纹,顶端有盖,为轴承压盖(15),轴承压盖(15)开孔卡住开孔刀具顶端长方体。

    6.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,其特征是,所述密封压盖(5)开外反螺纹,旋入密封套筒的密封压盖腔(10)中。

    7.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置的开孔方法,其特征是,在管线上焊接短接,安装阀门,采用螺纹安装将密封套筒安装在阀门上,安装进刀套筒,打开阀门,转动进刀旋转手柄(16),推动开孔刀具使钻头(12)顶在预开孔管道上,同时转动进刀旋转手柄(16)和钻进管道内手柄在管道上进行开孔工作,完成开孔后拆掉进刀套筒,钻头(7)在压力介质推动下退回钻杆限位密封腔(13),关闭阀门,取下小孔径带压开孔装置。

    8.如权利要求1所述的一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置在管线上环周360度的任意一点上进行开孔作业。


    技术总结
    本发明属于连续生产运行企业非常规作业领域,公开了一种用于连续运行管道及设备的小孔径带压开孔装置,由进刀套筒、密封套筒和开孔刀具组装而成,轴承A和轴承B套接在转动轴上,两口轴承被轴承台隔离分开,两口轴承及转动轴组合体插入进刀套筒外壁中,通过旋转轴与密封压盖底端接触固定,进刀套筒钻杆下方有开槽,用以套接钻杆顶端的转动棱柱,钻杆插入密封套筒,钻杆上方依次套入若干密封圈并压入密封圈腔内,密封压盖旋入密封密封压盖腔内,密封套筒钻杆组合体旋入进刀套筒组合体中,钻杆顶端的转动棱柱与进刀套筒旋转轴接触后,转动进到套筒旋转轴,旋转轴下方开槽与钻杆底端方形开槽套接固定。本发明按照相关操作规程及要求可开≤DN20mm的圆状孔。

    技术研发人员:曹亚祥,朱玉龄,王喆,赵丹,高景卫,杨海涛,廖永志,郭立春,姜宽,沙志岩
    受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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