CN102927404A - 生产线上即时塞管装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种生产线上即时塞管装置及其方法，即在于提供一种可避免以往更换***管路时，必须先降低***管路内流体的压力，或是将源头关闭，以防止在更换的过程中流体泄漏，本发明基于不影响生产线运作及避免工安事件，进行***管路修改或更换的一种工作方法；其主要在老旧的***管路上选定位置，再行焊接至少一短管，于各所述短管上装置一闸阀用来调节或中断所述短管的流体，接着则可经一线上钻孔机，以其特制的刀具，于所述***管路上钻设一连通孔洞，再行加工使所述短管内径与***管路内径相符，供一特制塞头设置于***管路与短管相交点内，完成封闭所述***计划封闭的管路。

Description

生产线上即时塞管装置及其方法

技术领域

本发明关于一种生产线上即时塞管装置及其方法，特别是指于进行***管路防漏与更改拆换动作时，可以不需要降低压力或关闭流体，利用塞头可以将老旧管路两端封闭，或***需要去瓶颈的管路修改，能有利于改用新的回流管连通，使***管路正常运作，动作快速彻底，可节省***管路更换的时间与动作，提升其使用功效性的一种线上塞管的处理方法改良。

背景技术

一般所知，当***管路需要去瓶颈或是较为老旧时，必须将原有的管线或是老旧管路予以更换，但是在更换***管路之前，因为***管路中，所流通的有压力液体例如水、柴油、汽油、LPG等，以及气体例如空气、氮气、低压蒸汽或是油气等等，必须先行降压或是将***管路内的流体予以关闭，以防止在更换的过程中爆压泄出，或者必须再通过灌入其它流体(如氮气或水)，以中和管内的流体后，才能进行更换，如此不但生产线会被迫中断，而且手续繁杂费时又费力；万一在更换***管路时有流体外泄，不但会污染环境，若外泄的气、液体有毒的话，伤害范围就不只是人类！不得不谨慎小心！如何能在不影响生产线运作及施工安全的前提下，对于某部份可能已经有异常或老旧管路，先行装设新***管路使管内的流体改以新的回流管流通，在异常或老旧管路再进行塞管动作，以阻断管内的流体在此区段的管内流通，不必关闭***管路源头，不但不会使生产线中断，更可以提高使用***管路的安全性，相信是相关业者急欲努力达成的目标。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种可避免传统更换***管路时必须先降低***管路内流体的压力或将源头关闭，以防止在更换的过程中流体爆压泄漏及发生火警、或者必须再藉由灌入其它流体(如氮气或水)，以中和管内的流体后，才能进行切割换管的动作！以本发明的处理方法，可彻底解决前揭缺失，缩短更换***管路的时间，也不必停止生产线的生产，又提升管线使用的安全功效。

本发明的次一目的在于提供一种生产线上即时塞管装置及其方法，即在于提供一种避免切割换管动作的烦杂问题，若***管路内是可燃性流体，容易造成***燃烧的工安事件，基于不影响生产线运作及避免工安事件，所进行***管路去瓶颈修改或更换的一种工作方法。

为实现上述目的，本发明提供一种生产线上即时塞管装置，主要于一***管路上预定处，先行焊接一管直径与所述***管路管直径相同的短管，再焊接一补强板，于各所述短管上先行设置一闸阀以封闭控制所述短管，接着经一线上钻孔机以刀具于所述***管路上钻设一连通孔洞，使所述短管与所述***管路连通后，供塞头设置以完成封闭所述***管路者；其中：

所述塞头由一支撑头、一支柱及一弹性物所构成，所述支撑头与支柱连接为一体，所述支撑头为上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，所述弹性物以橡胶材质制成，所述弹性物呈一半圆形囊袋，所述弹性物紧配合于所述支柱外侧处。

所述的生产线上即时塞管装置，其中，所述线上钻孔机由一包含操作部的测量杆和一包含有夹具的螺杆所构成，所述测量杆伸出于所述线上钻孔机外且所述测量杆内壁设有内螺纹，所述螺杆表面有外螺纹，所述测量杆能以螺纹带动螺杆进行旋转加工，当伸出于所述线上钻孔机外的测量杆被旋动。

所述的生产线上即时塞管装置，其中，塞头的弹性物以具弹性的橡胶材质制成，塞头的弹性物高度则等于***管路内径的1.3倍，由中碳钢金属材质的支柱支撑，在受压迫时均衡分布***管路接触面，达到完全密封。

本发明还提供一种生产线上即时塞管的方法，其特征在于，主要于一***管路上预定处，先行焊接一管直径与所述***管路管直径相同的短管，再焊接一补强板，于各所述短管上先行设置一闸阀以封闭控制所述短管，接着经一线上钻孔机以刀具于所述***管路上钻设一连通孔洞，使所述短管与所述***管路连通后，供塞头设置以完成封闭所述***管路者；其中：

所述塞头由一支撑头、一支柱及一弹性物所构成，所述支撑头与支柱连接为一体，所述支撑头为上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，所述弹性物以橡胶材质制成，所述弹性物呈一半圆形囊袋，所述弹性物紧配合于所述支柱外侧处；

所述线上钻孔机进而由一包含操作部的测量杆和一包含有夹具的螺杆所构成，所述测量杆伸出于所述线上钻孔机外且其内壁设有内螺纹，所述螺杆表面有外螺纹，所述测量杆能以螺纹带动螺杆进行旋转加工，当伸出于所述线上钻孔机外的测量杆被旋动，而使线上钻孔机的螺杆以夹具固持所述塞头向下施压时，能够使塞头的弹性物弹性变形并封闭所述短管与所述***管路间的所述连通孔洞。

综上，本发明一种生产线上即时塞管装置及其方法，其主要于***管路上预定处，先行焊接短管直径与所述***管路直径相同，并在焊接处加焊一补强板，于各所述短管上先行装置一闸阀(不能用其他阀类取代)，在更换刀具、塞头时用来开关阻止管内的流体泄漏，接着使用线上钻孔机以其特制的刀具，伸入短管内在所述***管路焊接处钻连通孔洞，由于这连通孔洞还有阻碍！影响塞头进入，必须再更换另一组特制刀具，把连通孔洞内阻碍切除，当短管与所述***管路连通后，供这特制塞头***，而这特制塞头接触面的设计，使用材质是有弹性的橡胶但不是非常柔软，由于它必须能承受压力、流体的成份、在切割连通孔洞所留下的锐角会刮伤、不平坦的接触面等，所以必须再加压至完全不漏，完成封闭所述***管路相通；其中，所述塞头由一支撑头、一支柱及一弹性物所构成，所述支撑头与支柱连接为一体由中碳钢制成，所述支撑头为上端圆直径较小、下端圆直径比较大，大约15°的锥形体，所述弹性物以具有弹性的橡胶材质制成，其前端呈一半圆形囊袋，圆直径与***管路内径相等，弹性物直径可以大***管路1％左右，在安装时涂上润滑油非常好装，所述弹性物并紧配合于所述支柱外侧，厚度在1～1.5cm之间最佳。

附图说明

图1为本发明生产线上即时塞管装置另外再接以新的回流管连接的示意图；

图2为本发明的***管路上焊接一短管与一补强板示意图；

图3为***管路上的短管设置闸阀的示意图；

图4至图6为于短管上藉线上钻孔机进行钻设孔洞的示意图；

图7至图8为于短管上藉线上钻孔机进行去边缘的施工动作示意图；

图9至图12为生产线上即时塞管装置及其方法的塞头剖示以及动作示意图。

附图标记说明：1-***管路；11-老旧管路；12-补强板；13-短管；14-回流管；15-连通孔洞；16-边缘；2-闸阀；21-盲板；3-线上钻孔机；31-测量杆；32-操作部；33-螺杆；34-夹具；41-中心刀具；42-周圆刀具；43-加工刀具；5-塞头；51-支撑头；52-支柱；53-弹性物。

具体实施方式

请参阅图1至图2，本发明一较佳实施例所提供的一种生产线上即时线上塞管装置及其方法，其主要是于一***管路1上其ab区段发现了***管路1有老旧管路11，或是***管路1已经老旧须关闭所述ab区段，预先制作新的回流管14后，再行ab区段塞管，或是更改***管路1，只要***管路1内流通的流体为水、柴油、汽油、重油、LPG(液化石油气)、空气、氮气、低压蒸汽等，压力在20kg/cm²以下、温度在0～200℃，可以不必至流体源头将其关闭，亦不会影响到生产线的前提下进行施工。在燃烧的三要素中：可燃物、燃点(火源)、助燃物(氧气)，本发明在施工过程必须焊接短管13及补强板12，由于是***管路1表面焊接，在烧焊所产生的高温因***管路1管内燃料在流动，就迅速把焊接所产生的高热降温，不会烧破***管路1导致火灾(因只有燃点与助燃物)；当短管13及补强板12焊接完成后，为了确定焊道没有裂痕，短管13及补强板12都必须压力测试，通过压力测试才能钻连通孔洞15，装妥线上钻孔机3后，使用氮气把短管12内部氧气逼出，就可以钻连通孔洞15，使加工过程中不会在周圆刀具42或加工刀具43切割时，所产生的火花与燃料接触导致火灾。因燃烧三要素只要少了一种元素，就不会发生火灾，也就是本发明在施工安全的依据。

本发明的即时处理方式，只要于所述ab区段的一端或两端的前方预定塞管5处，各先行焊接与所述***管路1管径相同的短管13再加焊一补强板12(如图2所示)，以增加此处所述***管路1的结构强度，能利于供线上钻孔机3进行钻设连通孔洞15时有较佳的支撑及补强***管路1钢管结构的效果。

如图3与图4所示，当短管13焊接补强板12后，再于各所述短管13上端装置一闸阀2方便更换刀具及塞头3，可防止***管路1内的流体泄漏，接着将闸阀2另一端安装线上钻孔机3(Hot Tapping Machine)于***管路1上，所述线上钻孔机3是由美国专业厂家制造，非本发明专利的论点，本发明突破已往的不可能，就以塞头5的设计，除了能承受流体压力、温度、刮伤及接触面不平坦下能完全封闭流体外，在周圆刀具42与加工刀具43的设计，除了能承受流体压力、温度、看不见切割过程及不会引起燃烧或***的前提下施工。而周圆刀具42与加工刀具43的支撑及传动就必须靠线上钻孔机3，所述线上钻孔机3的测量杆31(Measuring rod)转动螺杆33可前进的行程为0～82时，本发明能以***管路1尺寸大小选择不同的机型，当线上钻孔机3的螺杆33以夹具34固持特制的中心刀具41先行于所述***管路1的管壁上钻设一孔洞，再以另一周圆刀具42切割下一圆形管壁(如图5所示)，并勾持住所述圆形管壁后，退出周圆刀具42并关闭闸阀2(如图6所示)，此时所述短管13与所述***管路1之间形成有一连通孔洞15，于所述***管路1内的流体虽然会凭借所述连通孔洞15流进所述短管13内，但有所述闸阀2控制将其等封闭于所述短管13之中，不会外泄爆压出来。

如图7所示，当塞头5要达到封闭效果必须跟***管路1内径相同，因先前刚切割的连通孔洞15，会残留一些管壁边缘16，因此，塞头5就无法进入***管路1内！此时，为了提供较佳的密合与封闭效果，可以当所述线上钻孔机3于所述***管路1与所述短管13之间钻设好所述连通孔洞15后，再将线上钻孔机3的螺杆33以夹具34固持一加工刀具43对所述连通孔洞15进行去除边缘16或修整边缘16的动作；如图8所示，当边缘16修整完后，则退回加工刀具43并关闭闸阀2，如此可确保所述连通孔洞15的周边没有多余的边缘16，造成影响本发明生产线上即时塞管装置及其方法的装设。

请参阅图9至图11所示，本发明一种生产线上即时塞管装置及其方法，其主要具有一线上钻孔机3、一塞头5所组成

所述塞头5由一支撑头51、一支柱52及一弹性物53所构成，所述支撑头51与支柱52连接为一体由中碳钢制成，所述支撑头51为上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，所述弹性物53以具弹性的橡胶材质制成，其概呈一半圆形囊袋，所述弹性物53并紧配合于所述支柱52外侧处，且所述弹性物53直径小于所述短管13内径的0.5～0.88倍。

当使用者利用线上钻孔机3的螺杆33或夹具34固持特殊刀具施工，在加工过程是非常安全的，因线上钻孔机3可耐压力1300psi左右；因塞头5的支撑头51其上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，取出时比较容易，如图10与图11所示，当伸出于所述线上钻孔机3外的测量杆31被旋动，而使线上钻孔机3的螺杆33以夹具34固持所述塞头5向下施压时，可以使塞头5的弹性物53弹性变形并封闭所述短管13与所述***管路1间的所述连通孔洞15。

再如图3所示，当***管路1需正常运作时，则于远离老旧管路11的***管路1，增设一新的回流管14连通，使***管路1正常运作，动作快速彻底，可节省***管路1更换的时间与动作。

所述塞头5的弹性物53以具弹性的橡胶材质制成，其长度则约等于***管路1内径的1.3倍，使其塞头5受所述线上钻孔机3的螺杆33的带动往下，而当其底部抵触到所述***管路1其管壁时，被压迫会扩张变形(或弹性变形)，而能足够密闭并占满整个***管路1的内壁，其接触阻断面积视***管路1内径大小而不同，若以3时管内径阻断面积大约1时宽左右，当然管内径越大则阻断面积会越宽，来阻断所述***管路1的通路；

据由以上所述的本发明一种生产线上即时塞管装置及其方法，凭借***管路1上预定处先行焊接加设一短管13后，先以一闸阀2封闭短管13，以避免***管路1内所述流体由此处外泄，再凭借线上钻孔机3于所述***管路1与所述短管13之间钻设好所述连通孔洞15后，再将本发明的塞头5置入于所述短管13内，而以其线上钻孔机3固设于所述短管13其开口端处定位，旋转所述测量杆31其操作部32可将所述塞头5往下带动并持续推进，使其进入于所述***管路1内部，当所述塞头5的弹性物53其底部抵持着所述***管路1管壁时，因受压迫变形而扩张至得以填满***管路1的内壁，导致所述***管路1的两端与所述短管13之间的连通孔洞15，都因塞头5的弹性物53的阻挡而形成为一封闭状态，如此一来***管路1内流体被阻断在本发明的所述弹性物53的前如图12所示，最后，关闭闸阀2并取下闸阀2上的线上钻孔机3，另以一盲板21锁固于闸阀2即完成施工。

如此，可以去除传统更换***管路1时必须先降低***管路1内流体的压力或是必须将源头关闭，才能防止在换管的过程中有流体的压力泄漏的伤害，以及可能会污染工作场所的缺陷产生，以本发明的处理方法不用冒着生命的危险更换***管路1，更不会使生产线中断而影响生产与制造的进行，且可缩短更换***管路1的时间与工程，具提升其使用功效而能达成本发明预期的发明目的。

Claims (4)

1.一种生产线上即时塞管装置，其特征在于，主要于一***管路上预定处，先行焊接一管直径与所述***管路管直径相同的短管，再焊接一补强板，于各所述短管上先行设置一闸阀以封闭控制所述短管，接着经一线上钻孔机以刀具于所述***管路上钻设一连通孔洞，使所述短管与所述***管路连通后，供塞头设置以完成封闭所述***管路者；其中：

所述塞头由一支撑头、一支柱及一弹性物所构成，所述支撑头与支柱连接为一体，所述支撑头为上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，所述弹性物以橡胶材质制成，所述弹性物呈一半圆形囊袋，所述弹性物紧配合于所述支柱外侧处。

2.如权利要求1所述的生产线上即时塞管装置，其特征在于，所述线上钻孔机由一包含操作部的测量杆和一包含有夹具的螺杆所构成，所述测量杆伸出于所述线上钻孔机外且所述测量杆内壁设有内螺纹，所述螺杆表面有外螺纹，所述测量杆能以螺纹带动螺杆进行旋转加工，当伸出于所述线上钻孔机外的测量杆被旋动。

3.如权利要求1所述的生产线上即时塞管装置，其特征在于，塞头的弹性物以具弹性的橡胶材质制成，塞头的弹性物高度则等于***管路内径的1.3倍，由中碳钢金属材质的支柱支撑，在受压迫时均衡分布***管路接触面，达到完全密封。

4.一种生产线上即时塞管的方法，其特征在于，主要于一***管路上预定处，先行焊接一管直径与所述***管路管直径相同的短管，再焊接一补强板，于各所述短管上先行设置一闸阀以封闭控制所述短管，接着经一线上钻孔机以刀具于所述***管路上钻设一连通孔洞，使所述短管与所述***管路连通后，供塞头设置以完成封闭所述***管路者；其中：

所述塞头由一支撑头、一支柱及一弹性物所构成，所述支撑头与支柱连接为一体，所述支撑头为上端圆径较小、下端圆径较大的锥形体，所述弹性物以橡胶材质制成，所述弹性物呈一半圆形囊袋，所述弹性物紧配合于所述支柱外侧处；

所述线上钻孔机进而由一包含操作部的测量杆和一包含有夹具的螺杆所构成，所述测量杆伸出于所述线上钻孔机外且其内壁设有内螺纹，所述螺杆表面有外螺纹，所述测量杆能以螺纹带动螺杆进行旋转加工，当伸出于所述线上钻孔机外的测量杆被旋动，而使线上钻孔机的螺杆以夹具固持所述塞头向下施压时，能够使塞头的弹性物弹性变形并封闭所述短管与所述***管路间的所述连通孔洞。

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