圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法及其装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102927402 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102927402 A *CN102927402A* (21)申请号 201210443153.4 (22)申请日 2012.11.08 F16L 55/10(2006.01) (71)申请人 刘绍康 地址 116200 辽宁省大连市普兰店市海湾新 区枫丹丽舍爱莲园 13 号楼 1 单元 402 (72)发明人 刘绍康 (74)专利代理机构 沈阳杰克知识产权代理有限 公司 21207 代理人 杨华 (54) 发明名称 圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法及其装置 (57) 摘要 本发明涉及一种圆锥体偏心轮

2、楔子固定封堵 方法， 用于对深海石油管道泄漏时的封堵。 具体包 括以下步骤 ： 1） 采用圆盘重物的自身重力带动圆 锥体落入石油管内， 其中圆锥体的中上方直径等 于石油管道内径 ； 2） 在圆锥体的中下方设有具有 弹簧推力的偏心轮， 当圆锥体下入到一定深度后， 偏心轮与石油管道卡紧 ； 3） 解除圆锥体上方的重 力装置， 对圆锥体上表面至石油管上端口的空间 用水泥进行封堵， 即完成深海油管的封堵。 该方法 不仅简单有效的对开采的石油管道出现漏油现象 进行了封堵， 而且用时短、 封堵效果好， 同时其封 堵的装置简单， 适合于各种深海海域。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3

3、页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法， 其特征在于包括以下步骤 ： 1） 采用圆盘重物的自身重力带动圆锥体落入石油管内， 其中圆锥体的中上方直径等于 石油管道内径 ； 2） 在圆锥体的中下方设有具有弹簧推力的偏心轮， 当圆锥体下入到一定深度后， 偏心 轮与石油管道卡紧 ； 3） 解除圆锥体上方的重力装置， 对圆锥体上表面至石油管上端口的空间用水泥进行封 堵， 即完成深海油管的封堵。 2. 如权利要求 1 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法， 其特征在

4、于 ： 所述的圆锥体 的上部为圆台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子， 在所述的步骤 2 后完成后， 在 圆台体结构外插入半圆楔子， 当半圆楔子楔紧后， 在进行步骤 3。 3. 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征在于 ： 在圆锥体 （8） 的上方连接钢链 条 （40） 的一端， 并且钢链条 （40） 位于该深度柱 （19） 的腔体内， 深度柱 （19） 的上方外圆周 设有圆盘重物装置 （1） ， 在圆盘重物装置 （1） 的上方设有拉起装置 （2） ， 拉起装置 （2） 的中心 与钢链条 （40） 的另一端连接。 4. 如权利要求 3 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征

5、在于 ： 所述的圆锥体 （8） 的锥形表面外圆周设有圆环分别的偏心轮窝 （7） ， 偏心轮窝 （7） 内设有可转动的偏心轮 （4） ， 每个轮的上方设有弹簧压力装置 （6） 。 5. 如权利要求 3 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征在于 ： 所述的圆盘重 物装置 （1） 的结构为， 在深度柱 （19） 的外圆周上方设有水平设置的托盘 （24） ， 托盘 （24） 的 上方设有圆盒体式结构的重量平衡压力器架 （26） ， 在重量平衡压力器架 （26） 的内腔设有 压力块 （27） ， 压力块 （27） 的上方设置压力板 （25） 。 6. 如权利要求 3 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封

6、堵装置， 其特征在于 ： 所述的拉起装 置 （2） 的结构为， 在深度柱 （19） 的上端套有套管 （44） ， 套管 （44） 的上端设有压力法兰 （32） ， 在压力法兰 （32） 的表面圆周对称分布有压力丝杠 （33） ， 压力丝杠 （33） 的一端通过螺纹结 构穿过压力法兰 （32） ， 压力丝杠 （33） 的另一端活动连接水平设置的杠杆 （34） ； 其中钢链条 （40） 的上端部穿出压力法兰 （32） 后与吊环 （35） 连接， 吊环 （35） 上插接有吊环轴 （36） 。 7. 如权利要求 3 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征在于 ： 所述的圆锥体 （8） 的上部为圆

7、台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子 （10） ， 半圆楔子 （10） 所围 成的外圆柱直接等于石油管直径， 在每个半圆楔子 （10） 的上方设有压力杆 （13） ， 压力杆 （13） 的外圆周设有细管 （14） ， 细管 （14） 的上部、 中部和下部共同与平行设置的细管法兰 （15） 连接 ； 在深度柱 （19） 的外圆周下部设有压力法兰 （17） ， 压紧丝杆 （18） 通过螺纹结构穿 过压力法兰 （17） 与对应的压力杆 （13） 接触。 8. 如权利要求 7 所述的圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征在于 ： 所述的深度柱 （19） 在托盘 （24） 与压力法兰 （17）

8、之间为两体结构， 其两端分别通过深度柱法兰 （20） 连接。 9. 如权利要求 3 至 8 所述的任一圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 其特征在于 ： 所述 的圆锥体 （8） 的结构可以为棱锥体。 权 利 要 求 书 CN 102927402 A 2 1/3 页 3 圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法及其装置 技术领域 0001 本发明涉及一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法及其装置， 用于对深海石油管道 泄漏时的封堵。 背景技术 0002 随着现代科学的进步， 人们对石油的开采越来越加频繁， 尤其对于深海处的石油 资源， 更是人们开采的目标， 但是深海压力较大， 不仅开采困难， 当一旦发生石油井喷等现

9、象， 更是人类无法处理的问题。 最近墨西哥湾便发生了海底石油管道破裂， 大量的石油对海 域进行了污染， 造成生态灾难， 更是对石油资源造成了大量的浪费。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是提供一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法及其装置， 该方法不仅简单有效的对开采的石油管道出现漏油现象进行了封堵， 而且用时短、 封堵效 果好， 同时其封堵的装置简单， 适合于各种深海海域。 0004 为解决以上问题， 本发明的具体技术方案如下 ： 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵 方法， 包括以下步骤 ： 1） 采用圆盘重物的自身重力带动圆锥体落入石油管内， 其中圆锥体的中上方直径等于 石油管道内径 ； 2

10、） 在圆锥体的中下方设有具有弹簧推力的偏心轮， 当圆锥体下入到一定深度后， 偏心 轮与石油管道卡紧 ； 3） 解除圆锥体上方的重力装置， 对圆锥体上表面至石油管上端口的空间用水泥进行封 堵， 即完成深海油管的封堵。 0005 所述的圆锥体的上部为圆台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子， 在所 述的步骤 2 后完成后， 在圆台体结构外插入半圆楔子， 当半圆楔子楔紧后， 在进行步骤 3。 0006 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 在圆锥体的上方连接钢链条的一端， 并且 钢链条位于该深度柱的腔体内， 深度柱的上方外圆周设有圆盘重物装置， 在圆盘重物装置 的上方设有拉起装置， 拉起装置的中

11、心与钢链条的另一端连接。 0007 所述的圆锥体的锥形表面外圆周设有圆环分别的偏心轮窝， 偏心轮窝内设有可转 动的偏心轮， 每个轮的上方设有弹簧压力装置。 0008 所述的圆盘重物装置的结构为， 在深度柱的外圆周上方设有水平设置的托盘， 托 盘的上方设有圆盒体式结构的重量平衡压力器架， 在重量平衡压力器架的内腔设有压力 块， 压力块的上方设置压力板。 0009 所述的拉起装置的结构为， 在深度柱的上端套有套管， 套管的上端设有压力法兰， 在压力法兰的表面圆周对称分布有压力丝杠， 压力丝杠的一端通过螺纹结构穿过压力法 兰， 压力丝杠的另一端活动连接水平设置的杠杆 ； 其中钢链条的上端部穿出压力法

12、兰后与 吊环连接， 吊环上插接有吊环轴。 说 明 书 CN 102927402 A 3 2/3 页 4 0010 所述的圆锥体的上部为圆台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子， 半圆 楔子所围成的外圆柱直接等于石油管直径， 在每个半圆楔子的上方设有压力杆， 压力杆的 外圆周设有细管， 细管的上部、 中部和下部共同与平行设置的细管法兰连接 ； 在深度柱的外 圆周下部设有压力法兰， 压紧丝杆通过螺纹结构穿过压力法兰与对应的压力杆接触。 0011 所述的深度柱在托盘与压力法兰之间为两体结构， 其两端分别通过深度柱法兰连 接。 0012 所述的圆锥体的结构可以为棱锥体。 0013 该圆锥体偏心轮

13、楔子固定封堵方法采用圆锥体的封堵方法、 偏心轮和楔子的楔紧 的步骤， 可以快速的对泄露的海底石油管道进行封堵， 避免了环境的污染， 石油资源的浪 费。 0014 该圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 将偏心轮结构和楔子的结构有效的结合为一 体， 不仅结构简单， 而且操作方便， 大大节省了石油管道封堵的时间。 附图说明 0015 图 1 为圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置的结构示意图。 具体实施方式 0016 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵方法， 包括以下步骤 ： 1） 采用圆盘重物的自身重力带动圆锥体落入石油管内， 其中圆锥体的中上方直径等于 石油管道内径 ； 2） 在圆锥体的中下方设有具有弹簧推力的偏

14、心轮， 当圆锥体下入到一定深度后， 偏心 轮与石油管道卡紧 ； 3） 解除圆锥体上方的重力装置， 对圆锥体上表面至石油管上端口的空间用水泥进行封 堵， 即完成深海油管的封堵。 0017 所述的圆锥体的上部为圆台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子， 在所 述的步骤 2 后完成后， 在圆台体结构外插入半圆楔子， 当半圆楔子楔紧后， 在进行步骤 3。 0018 如图1所示， 一种圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置， 在圆锥体8的上方连接钢链条 40 的一端， 并且钢链条 40 位于该深度柱 19 的腔体内， 深度柱 19 的上方外圆周设有圆盘重 物装置 1， 在圆盘重物装置 1 的上方设有拉起装置

15、 2， 拉起装置 2 的中心与钢链条 40 的另一 端连接。 0019 所述的圆锥体8的锥形表面外圆周设有圆环分别的偏心轮窝7， 偏心轮窝7内设有 可转动的偏心轮 4， 每个轮的上方设有弹簧压力装置 6。 0020 所述的圆盘重物装置1的结构为， 在深度柱19的外圆周上方设有水平设置的托盘 24， 托盘24的上方设有圆盒体式结构的重量平衡压力器架26， 在重量平衡压力器架26的内 腔设有压力块 27， 压力块 27 的上方设置压力板 25， 这样可以根据管道的深度， 判断浮力的 大小， 从而确定压力板的重量。 0021 所述的拉起装置 2 的结构为， 在深度柱 19 的上端套有套管 44， 套

16、管 44 的上端设 有压力法兰 32， 在压力法兰 32 的表面圆周对称分布压力丝杠 33， 压力丝杠 33 的一端通过 螺纹结构穿过压力法兰32， 压力丝杠33的另一端活动连接水平设置的杠杆34 ； 其中钢链条 说 明 书 CN 102927402 A 4 3/3 页 5 40 的上端部穿出压力法兰 32 后与吊环 35 连接， 吊环 35 上插接有吊环轴 36。 0022 所述的圆锥体 8 的上部为圆台体结构， 圆台体的外圆周均匀分布有半圆楔子 10， 半圆楔子 10 所围成的外圆柱直接等于石油管直径， 在每个半圆楔子 10 的上方设有压力杆 13， 压力杆 13 的外圆周设有细管 14，

17、 细管 14 的上部、 中部和下部共同与平行设置的细管法 兰 15 连接 ； 在深度柱 19 的外圆周下部设有压力法兰 17， 压紧丝杆 18 通过螺纹结构穿过压 力法兰 17 与对应的压力杆 13 接触， 这样通过压紧丝杆 18 的旋转， 通过对细管内的压力杆 的压力， 将楔子 10 楔紧， 以达到封堵的作用。 0023 所述的深度柱 19 在托盘 24 与压力法兰 17 之间为两体结构， 其两端分别通过深度 柱法兰 20 连接， 以便于加工和上下部分的安装组装。 0024 所述的圆锥体 8 的结构可以为棱锥体， 该结构同样可完成封堵工作。 0025 根据本发明的圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置

18、对深海石油管道内径封堵的具体 方法如下 ： 首先对海底石油管道的漏油处进行切割， 该管道要垂直于海平面， 并超过安装封 堵深度 ； 将圆锥体偏心轮楔子固定封堵装置由上至下安装完成后， 通过对重量平衡压力器 的吊装， 置入海底的管道上方， 同时将圆锥体 8 插入漏油管道内， 同时通过压力块的自身压 力， 使圆锥体克服喷油的压力逐渐向下运动， 同时偏心轮 4 在弹簧压力装置 6 的作用下， 逐 渐在管道内径卡紧 ； 同时将半圆楔子 10 插入圆锥体 8 的上方的圆台体外圆周， 并利用压紧 丝杆 18 的旋转， 被迫压力杆向下移动， 使得半圆楔子 10 与石油管道楔紧。这时旋转拉起装 置 37 中的压力丝杠 33， 使其松开， 取出吊环轴 36， 这样钢链条 40 与深度柱 19 分离， 当圆盘 重物装置 1 吊装起来后， 压力法兰 17 带动其上的细管法兰 15 和压力杆 13 等一起与圆锥体 8脱离， 圆锥体8与钢链条40一起留在了石油管道内， 这时利用水泥泥浆对石油管道的上端 彻底封堵。 说 明 书 CN 102927402 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102927402 A 6