直径1016 mm的O形圈封堵长输管道快速封堵器的制造结构及封堵能力研究

崔俊东，祖宝华，杨 雪

1中国石油管道局工程有限公司国际事业部，河北 廊坊

2中国石油管道局工程有限公司第一工程分公司，河北 廊坊

3中国石油管道局工程有限公司维抢修分公司，河北 廊坊

1.前言

在长输管线施工中，每天都要对管线端部管口进行临时封堵，穿(跨)越水域、铁路、公路、转角等段落都要进行预留，待管线下沟后进行连头作业，因此长输管线施工中端部管口封堵工作量极大[1] [2] [3][4]。传统的满焊盲板法进行管线端部管口临时封堵时，需配备电焊机1台，操作工2名，焊接时间在40 min以上(以直径1016 mm管线为例)。采用O形圈封堵的长输管线管口快速封堵器(以下称快速封堵器)封堵管口时，仅需1名普通操作工8 min就可以完成作业。在不受外力破坏的情况下快速封堵器可重复使用50多次，降低了管线端面管口临时封堵的施工成本，减少了作业时间，提高了施工效率。

2.快速封堵器结构及封堵原理

2.1.快速封堵器结构

快速封堵器结构如图1所示。将快速封堵器组装完成，使用时将封堵器推入钢管，旋紧预紧防盗螺栓将滑动块向封堵盲板方向滑动，将O形圈夹持在钢管内壁、封堵盲板和滑动块之间，变形的O形圈和圆形封堵盲板与钢管内壁紧密结合，起到封堵管口的作用。操作过程耗时短、封堵效率高、防盗窃，可实现管道管口的快速封堵。

2.2.快速封堵器封堵原理

快速封堵器盲板略小于被封堵的管口外径，略大于管口内径，内面板贴附在管口端面，这样可以防止因外力影响造成封堵作业时发生侧翻(见图2)。快速封堵器的封堵原理是：通过旋紧防盗预紧螺栓，盲板和滑动块之间的定位块托起O形圈保持圆形，使之与钢管内壁接触，滑动块向圆形封堵盲板方向滑动，缩短滑块与盲板之间的距离，利用滑动块和贴板上的坡口将O形圈托起，O形圈在钢管内壁、盲板、滑动块之间受力后起到密封管口的作用。

Figure 2.The working principle of fast plugging device图2.快速封堵器工作原理图

3.快速封堵器封堵能力测试

快速封堵器组装完成后，需对其封堵能力进行测试。制作的测试管段有2种，第1种是两端开口的管段，可以观察封堵后O形圈的变形和封堵情况；第2种是一端焊接盲板的管段，可以对快速封堵器进行严密性和强度测试。

3.1.观察试验

采用两端开口的测试管段进行观察试验。将快速封堵器轻轻推入管口，逐个拧紧防盗预紧螺栓，快速封堵器封堵管口完成后，O形圈外圆完全贴附在钢管内壁上，预紧块滑动自如无变形现象，当旋松滑动预紧块时，O形圈与钢管内壁脱离，落于定位销上，快速封堵器与管口自然脱离，证明快速封堵器的安装和拆卸都十分便捷。

3.2.严密性试验

采用一端焊接盲板的测试管段进行严密性测试。封堵管口完成后，从注气阀门向管内注气，在注气过程中用肥皂泡沫进行检查，被封堵的管口边缘没有出现漏气现象。当管内气压达到0.023 MPa时快速封堵器弹出管口，试验证明快速封堵器封堵气压小于0.023 MPa的管段严密性良好，能够适应管线施工过程中封堵端面管口的工作需要。

3.3.强度试验

采用一端焊接盲板的测试管段进行强度测试。封堵管口完成后，将盲板用卡具夹紧后向管内注气。当管内气压达到0.23 MPa时，盲板变形漏气。

4.结语

快速封堵器盲板与定位块采用螺栓连接，预紧压块与盲板之间通过镶嵌在盲板中的压盖孔，用防盗预紧螺栓连接，螺栓顶部安装螺母，拆卸快速封堵器时预紧压块不会脱落，从而实现完整安装和拆卸。该快速封堵器具备质量轻、安装便捷、耐腐蚀、抗冲击、防盗窃等性能，降低了管口封堵成本，提高了施工生产效率。