石油管道內(nèi)封堵設(shè)備設(shè)計(jì)及研究

王紫涵 曲杰 趙可天 王天一 劉宏偉

1.國機(jī)傳感科技有限公司 遼寧 沈陽 110043

2.中海油（天津）管道工程技術(shù)有限公司 天津 300450

3.沈陽儀表科學(xué)研究院有限公司 遼寧 沈陽 110043

管道作為石油、天然氣運(yùn)輸?shù)闹匾緩街唬F(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的命脈。長時(shí)間的運(yùn)輸工作導(dǎo)致管道損傷、泄露問題不可避免，為了更高效的完成管道的維修搶修工作，提出一種可以在管道內(nèi)部進(jìn)行封堵、換管的設(shè)備設(shè)計(jì)方法與研究，并對該方法進(jìn)行了仿真分析。

1 石油管道封堵技術(shù)現(xiàn)狀

1927年美國FURMANITE公司成立，主要從事管道封堵器（傳統(tǒng)的開口封堵）的研發(fā)、銷售和維修，是第一家成功帶壓封堵管道的公司。隨著管道運(yùn)營商碰到的新問題不斷出現(xiàn)，特別是海底管道封堵和大口徑管道封堵的迫切需求，美國TD Williamson公司、挪威Oil-States HydroTech公司、英國Stats Group公司、意大利Saipem公司、和墨西哥的MEXSSU International公司等都相繼開發(fā)了管道內(nèi)封堵技術(shù)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)開口封堵的技術(shù)缺陷。

我國管道內(nèi)封堵器的研究起步較晚，近年來，國內(nèi)許多高校和研究院所在內(nèi)封堵器的原理及相關(guān)理論分析方面做了大量研究，但現(xiàn)階段大多仍處于實(shí)驗(yàn)室原理樣機(jī)階段，如中國石油大學(xué)張仕民、趙宏林等教授對管道內(nèi)封堵器本體結(jié)構(gòu)方面做了大量工作，哈爾濱工程大學(xué)的王茁教授在海底管道通信方面做出了一些研究成果，中北大學(xué)閆宏偉副教授在管道內(nèi)封堵機(jī)器人運(yùn)動特性及仿真分析方面做了一些研究。

2 石油管道內(nèi)封堵設(shè)備設(shè)計(jì)及研究

2.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

石油管道內(nèi)封堵設(shè)備共有三節(jié)，前后節(jié)為驅(qū)動節(jié)，主要實(shí)現(xiàn)借助流體介質(zhì)在管道內(nèi)向前運(yùn)動，與地面進(jìn)行通訊，向功能節(jié)提供電源。……