一种油气管道封堵方法

技术领域

本发明涉及管道封堵技术领域，特别涉及一种油气管道封堵方法。

背景技术

油气输送管道在进行维护抢修作业时，须对管道中的油气进行封堵隔离，以避免易燃易爆油气着火或爆炸。冷冻封堵技术常用于油气输送油气管道封堵，通过向管道内注入冷冻介质，在管道外部局部降温使其冷凝，达到封堵管道的目的。

目前通常采用的冷冻介质为固水乳化剂，该固水乳化剂在冷冻条件下能够凝固以实现封堵，而在解冻条件下迅速恢复其初始的乳膏状，并且有良好的质密性。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

固水乳化剂加入乳化水中会降低水的凝点，不仅使冷冻耗能增加，同时还易使管道发生冷脆。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种油气管道封堵方法，可以解决上述技术问题。具体而言，包括以下的技术方案：

一种油气管道封堵方法，所述方法包括：向目标油气管道内部设定位置处，按先后顺序依次置入第一黄油墙、冷冻介质和第二黄油墙；

对所述目标油气管道进行局部降温，使所述冷冻介质冷冻，实现油气管道封堵；

其中，所述冷冻介质被所述第一黄油墙和所述第二黄油墙挤压，以与所述目标油气管道的顶壁和底壁紧密接触；

所述冷冻介质利用吸水树脂吸入水制备得到。

在一种可能的实现方式中，在制备所述冷冻介质时，吸水树脂与水的质量比为1:100-150。

在一种可能的实现方式中，所述吸水树脂的粒径为20目-100目。

在一种可能的实现方式中，在冷冻之前，所述冷冻介质的厚度为所述目标油气管道直径的1/3-1/1。

在一种可能的实现方式中，所述第一黄油墙和所述第二黄油墙的厚度均为所述目标油气管道直径的1/5-1/2。

在一种可能的实现方式中，所述目标油气管道对应于所述第一黄油墙、所述冷冻介质和所述第二黄油墙的外壁上设置有冷冻循环管道，所述冷冻循环管道内具有冷冻循环液。

在一种可能的实现方式中，所述冷冻循环液为水和乙二醇的混合液。

在一种可能的实现方式中，所述冷冻循环管外部还设置有保温层。

在一种可能的实现方式中，所述保温层的厚度为3厘米-5厘米。

在一种可能的实现方式中，所述第一黄油墙靠近所述目标油气管道的维修段，且所述第一黄油墙与所述维修段端部之间的距离为所述目标油气管道的直径的1倍至2倍。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的油气管道封堵方法，所使用的冷冻介质为吸水后的吸水树脂，水被包围在树脂颗粒内，使其保持高冷凝点，进而使得冷冻介质的冷冻时更加节约能耗，还不会对目标油气管道造成冷脆伤害。吸水树脂为固体可冷冻颗粒，流动性较差，便于冷冻介质在目标油气管道内的充填和定型，提高承压能力和油气管道封堵效率。采用第一黄油墙和第二黄油墙来对冷冻介质进行挤压压实，一方面便于使冷冻介质紧密接触目标油气管道的内壁，确保密封性，另一方面，在冷冻时可以对冷冻介质进行保温。上述冷冻介质和黄油墙在施工结束后遇到大量油气即可容易地溶解，便于解堵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的油气管道封堵方法的作业示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种油气管道封堵方法，该油气管道封堵方法包括：向目标油气管道内部设定位置处，按先后顺序依次置入第一黄油墙、冷冻介质和第二黄油墙；

对目标油气管道进行局部降温，使冷冻介质冷冻，实现油气管道封堵。

其中，冷冻介质被第一黄油墙和第二黄油墙挤压，以与目标油气管道的顶壁和底壁紧密接触；

冷冻介质利用吸水树脂吸入水制备得到。

本发明实施例提供的油气管道封堵方法，所使用的冷冻介质为吸水后的吸水树脂，水被包围在树脂颗粒内，使其保持高冷凝点，进而使得冷冻介质的冷冻时更加节约能耗，还不会对目标油气管道造成冷脆伤害。吸水树脂为固体可冷冻颗粒，流动性较差，便于冷冻介质在目标油气管道内的充填和定型，提高承压能力和油气管道封堵效率。采用第一黄油墙和第二黄油墙来对冷冻介质进行挤压压实，一方面便于使冷冻介质紧密接触目标油气管道的内壁，确保密封性，另一方面，在冷冻时可以对冷冻介质进行保温。上述冷冻介质和黄油墙在施工结束后遇到油气即可容易地溶解，便于解堵。

本发明实施例提供的针对油气管道的封堵方法，采用吸水后的吸水树脂作为冷冻介质，其冷冻膨胀，不仅使冷冻介质的用量少，且封堵油气时的承压高。

此外，本发明实施例利用黄油墙来对冷冻介质，即吸水树脂进行定型，由于黄油墙并不承担承压功能，在封堵作业施工完毕后，升温使吸水树脂融化，进而使油气通过来融化黄油墙，以便于快速疏通管道。

本发明实施所使用的吸水树脂可以是卫生用吸水树脂，也可以是农用吸水树脂，作为优选，可以采用高吸水树脂。

所使用的吸水树脂的粒径为20目-100目，例如20目、30目、40目、50目、60目、70目、80目、90目、100目等，上述粒径范围的吸水树脂所形成的冷冻介质容易随管道内腔形状进行适应性改变，确保对管道的密封性良好。

在制备冷冻介质时，吸水树脂与水的质量比为1:100-150，例如可以为1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150等，如此设置，可以保证水尽可能地被吸水树脂吸收，形成粒径约在2mm左右的颗粒状冷冻介质。

当冷冻介质置入目标油气管道之后，且被第一黄油墙和第二黄油墙挤压紧实之后，在冷冻之前，冷冻介质的厚度为目标油气管道直径的1/3-1/1，该厚度可以确保冷冻后的冷冻介质有足够的强度来阻挡目标油气管道内的油气冲击。

本发明实施例采用黄油墙来挤压冷冻介质使其成型，其中，黄油墙可以由黄油与滑石粉以质量比1:2-3.5，例如1:2.8来形成的黄油泥堆砌而成，这样所形成的黄油墙具有较坚实的强度和一定的变形性，预制的黄油墙置入管道内与管壁贴合密实且具有一定的摩擦力，不会因挤压冷冻介质而滑动或倒塌。此外，采用油墙不仅具有固定和压实颗粒状冷冻材料的功能，同时，以黄油和滑石粉组成的黄油泥具有导热系数低，可以降低冷冻材料与管道内气体的热量交换，使得冷冻效率大大提高。

为了优化上述效果，例如，确保黄油墙不会因挤压冷冻介质而倒塌，本发明实施例中，第一黄油墙和第二黄油墙的厚度为目标油气管道直径的1/5-1/2，例如1/5、1/4、1/3、1/2等。

通过对目标油气管道局部降温的方式，使目标油气管道内的冷冻介质进行冷冻，其中，该局部降温可以通过以下方式来实现：

目标油气管道对应于第一黄油墙、冷冻介质和第二黄油墙的外壁上设置有冷冻循环管道，冷冻循环管道内具有冷冻循环液。利用冷冻循环液在冷冻循环管道内循环流动来使冷冻介质降温冷冻。其中，冷冻循环管道可以采用紫铜管来制备得到。

所使用的冷冻循环液为水和乙二醇的混合液，以达到良好的冷冻效果。其中，水和乙二醇的质量比可以为1:1。

进一步地，还可以在冷冻循环管外部设置有保温层，来对冷冻的冷冻介质进行保温作业，防止其在油气管道封堵作业完成之前解冻。

保温层可以采用柔性泡沫橡塑材料制备得到，在确保保温效果良好的前提下，还利于降低成本。其中，保温层的厚度可以为3厘米-5厘米，例如3厘米、4厘米、5厘米等，如此即可达到良好的保温效果。

在进行油气管道封堵施工时，可以使第一黄油墙靠近目标油气管道的维修段，且第一黄油墙与维修段端部之间的距离为目标油气管道的直径的1倍至2倍，这样即可以达到对维修段有效密封的目的，还不影响维修段的维修作业空间。

以下结合图1以及本发明实施例提供的油气管道封堵方法，就现场施工时进行油气管道封堵的具体操作给予描述：

(1)在距离目标油气管道的维修段端部特定距离处(例如2倍目标油气管道直径到1倍目标油气管道直径之间)，在目标油气管道外壁依次覆冷冻循环管和保温层。

(2)在目标油气管道中，借助于推送工具或者手工将适当厚度的第一黄油墙放置于目标油气管道中。其中，第一黄油墙与目标油气管道维修段端部之间的距离为目标油气管道直径的1倍至2倍。

(3)将适量冷冻介质置于目标油气管道中，此时由于未冷冻，颗粒状的冷冻介质呈现塌落状，与目标油气管道的管壁上部不能贴合。

(4)借助于推送工具或者手工将第二黄油墙至于目标油气管道中，使其将目标油气管道中的冷冻介质挤压密实，保证冷冻介质与目标油气管道顶部紧密接触，参见图1。

(5)开启制冷设备向冷冻循环管中输送冷冻循环液，等待冷冻介质完全冻结实，即可进行管道维修作业。一般情况下，停止制冷设备后，冷冻介质和黄油墙在6个小时内即可溶解实现解堵。

发明人观察发现，当第一黄油墙中间部位凸起，即可表明冷冻介质已经冷冻结实，这是由于冷冻介质中大量的水冷冻膨胀造成的。

综上可知，与现有技术采用固水乳化剂作为冷冻介质相比，本发明实施例使用吸水树脂+水的组合作为冷冻介质，配合黄油墙，至少具有以下优点：

(1)采用吸水树脂吸水后作为冷冻介质，具有凝固点高的特点，一方面，冷冻时节约能耗，另一方面，不会对管道造成冷脆伤害。并且，由于吸水树脂为固体可冷冻颗粒，降低了流动性，便于在目标油气管道内充填和固定形状。

(2)采用黄油泥构筑的黄油墙，在冷冻时起到定型和保温的功能，施工结束遇到大量油气易溶解，便于解堵。

(3)原料易得，施工简单，成本低。

以下将通过实施例进一步描述本发明：

实施例1

将吸水树脂与水以质量比1:100混合制成冷冻介质，填充入直径4cm的亚克力管，由于管道较细，没有使用黄油墙定形，但明显可见两端的塌落。因此充填较长，耗费较多的冷冻介质。将填入冷冻介质的亚克力管放入冰箱中冷冻，有很好的封堵特性，测量得到，冷冻介质的承压大于0.5MPa，达到了良好的封堵效果。

实施例2

将吸水树脂与水以质量比1:100混合制成冷冻介质，填入直径8cm的金属管道。初始操作时没有使用黄油墙定形，发现冷冻介质因自身重力下滑，已经填不满整个管径，因此使用第一黄油墙和第二黄油墙对冷冻介质定形，黄油墙将冷冻介质填满整个管径，4cm厚度的两段黄油墙两段中间定型一段4cm厚度的冷冻介质，经冰箱冷冻后，测量得到其承压大于1.0MPa，达到了良好的封堵效果。

实施例3

在20cm直径的目标油气管道中，首先距管口40cm处放入10cm厚的第一黄油墙，然后将40g吸水树脂(50目)浸入4000g水中形成的冷冻介质放入目标油气管道中，用5cm厚的第二黄油墙施力挤压冷冻介质使其紧贴目标油气管道顶部。其中，目标油气管道的外壁上设置有冷冻循环管道和5厘米厚的保温层，开动制冷设备，循环冷冻液(质量比为1:1的水和乙二醇)使冷冻介质冷冻来膨胀封堵目标油气管道，测量得到其承压大于1.0MPa，达到了良好的封堵效果。

实施例4

在20cm直径的目标油气管道中，先距管口30cm处放入8cm厚的第一黄油墙，然后将60g吸水树脂(100目)浸入6000g水中形成的冷冻介质放入目标油气管道中，用4cm厚的第二黄油墙施力挤压冷冻介质使其紧贴目标油气管道顶部。其中，目标油气管道的外壁上设置有冷冻循环管道和4厘米厚的保温层，开动制冷设备，循环冷冻液使冷冻介质冷冻来膨胀封堵目标油气管道，测量得到其承压大于1.5MPa，达到了良好的封堵效果。

实施例5

在25cm直径的目标油气管道中，先距管口25cm处放入10cm厚的第一黄油墙，然后将80g吸水树脂(20目)浸入8000g水中形成的冷冻介质放入目标油气管道中，用5cm厚的第二黄油墙施力挤压冷冻介质使其紧贴目标油气管道顶部。其中，目标油气管道的外壁上设置有冷冻循环管道和5厘米厚的保温层，开动制冷设备，循环冷冻液使冷冻介质冷冻来膨胀封堵目标油气管道，测量得到其承压大于2MPa，达到了良好的封堵效果。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。