切割设备的制作方法

本申请涉及油气输送管道切割技术领域，特别涉及一种切割设备。

背景技术：

在油气输送管道切割技术中，通常采用火焰切割和机械切割的方法，对油气输送管道进行切割。而使用水力切割的方法，对处于油气环境中的在役油气输送管道进行切割尚属首次。水力切割所使用的切割装置包括增压泵、切割枪和磨料罐，其中，增压泵与切割枪通过高压水管相连，磨料罐设置在切割枪的上方，并通过加料管道与切割枪相连。在进行管道切割时，增压泵对低压水进行加压，将得到的高压水通过高压水管输送至切割枪，磨料罐中的磨料受重力作用，通过加料管道进入切割枪，高压水与磨料混合在一起，形成高压混流，从切割枪中喷射而出，能够实现对油气输送管道的水力切割。

在实现本申请的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题：

磨料进入切割枪与高压水混合的过程中，容易将空气带入高压混流中。同时，在进行油气输送管道切割的过程中，高压混流中的磨料会不断冲击管道壁面，与管道壁面摩擦，这样，容易在管道壁面上产生静电，在静电积累的作用下，高压混流中存在的空气与油气容易混合达到爆炸极限，从而引起油气的燃烧爆炸，造成危险。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种切割设备，能够避免切割液中混入空气引起油气燃烧爆炸。所述技术方案如下：

本申请实施例提供了一种切割设备，所述切割设备包括供液装置、增压装置、切割液混合罐体和切割枪，其中：

所述切割液混合罐体上设置有加料口，所述加料口上安装有密封阀门；

所述供液装置与所述增压装置通过第一管线相连，所述增压装置与所述切割液混合罐体通过第二管线相连，所述切割液混合罐体与所述切割枪通过第三管线相连；

所述增压装置，用于在所述切割液混合罐体加满磨料密封后，通过所述第二管线，向所述切割液混合罐体输入压强不低于目标压强的液体，以使所述切割液混合罐体中的磨料与所述液体进行混合，得到切割液，所述切割液通过所述第三管线输入至所述切割枪。

可选的，所述供液装置内设置有过滤器，所述过滤器用于过滤液体中的杂质。

可选的，所述增压装置的入口与所述第一管线通过单向阀相连，所述单向阀用于控制液体从所述第一管线单向流至所述增压装置；

所述增压装置的出液口与所述第二管线通过泄压阀相连，所述泄压阀用于维持所述第二管线中液体的压强低于压强阈值，所述压强阈值大于所述目标压强。

可选的，所述泄压阀与所述第二管线之间安装有压力表。

可选的，所述切割液混合罐体上设置有进液管件和出液管件；

所述进液管件包括进液口、进罐口和第一出液口，所述进液口与所述进罐口相连通，所述进液口与所述第二管线相连，所述第一出液口处安装有控制阀；

所述出液管件包括相互连通的出罐口和第二出液口，所述第二出液口与所述第三管线相连；

所述进罐口和所述出罐口分别与所述切割液混合罐体相连通。

可选的，所述控制阀，用于：

当流入所述进液管件的液体的压强低于所述目标压强时，连通所述进液口与所述第一出液口，使液体从所述第一出液口流出；

当流入所述进液管件的液体的压强不低于所述目标压强时，断开所述进液口与所述第一出液口的连通，使液体从所述进罐口进入所述切割液混合罐体。

可选的，所述第一出液口处安装有第四管线，所述第四管线用于导出流入所述进液管件中，且压强低于所述目标压强的液体。

可选的，所述切割液混合罐体上设置有管件总成，所述管件总成包括进液部和出液部；

所述进液部包括相互连通的进液口和进罐口，所述进液口与所述第二管线相连；

所述出液部包括相互连通的出罐口和出液口，所述出液口与所述第三管线相连；

所述第一出液口与所述第二进液口之间安装有控制阀，所述进罐口和所述出罐口分别与所述切割液混合罐体相连通。

可选的，所述控制阀，用于：

当流入所述管件总成的液体的压强低于所述目标压强时，连通所述进液部和所述出液部，使液体从所述出液口流出；

当流入所述管件总成的液体的压强不低于所述目标压强时，断开所述进液部和所述出液部的连通，使液体从所述进罐口进入所述切割液混合罐体。

可选的，所述切割设备还包括供电装置和机架，所述供电装置与所述增压装置电连接，所述供液装置、所述供电装置和所述增压装置均安装在所述机架上。

本申请实施例提供的技术方案至少可以包括以下有益效果：

本申请实施例中，切割设备包括供液装置、增压装置、切割液混合罐体和切割枪，其中，切割液混合罐体上设置有加料口，加料口上安装有密封阀门。该切割设备在应用中，技术人员可以先通过加料口在切割液混合罐体内装满磨料，这过程中可以将切割液混合罐体中的空气排出。然后，利用密封阀门关闭加料口，对切割液混合罐体进行密封，以防止空气的进入。之后，再利用增压装置将压强不低于目标压强的液体，输送至切割液混合罐体中，使液体和磨料在密封的切割液混合罐体中进行充分混合。最后，将混合后得到的切割液输送至切割枪中进行管线切割作业。可见，上述过程均未引入空气，进而，避免了空气进入待切割管道中，与其中的油气在静电积累的作用下混合达到爆炸极限，从而引起油气的燃烧爆炸，造成危险的情况发生，可以提高管线切割的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种切割设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种切割液混合罐体的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种切割液混合罐体的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种带有进罐阀和出罐阀的切割液混合罐体的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种带有进罐阀和出罐阀的切割液混合罐体的结构示意图。

图中的附图标记表示：

1—供液装置，

2—增压装置，21—单向阀，22—泄压阀，23—压力表，

3—切割液混合罐体，31—加料口，32—密封阀门，33a—进液管件，33b—进液部，34a—出液管件，34b—出液部，35—控制阀，36—进罐阀，37—出罐阀，38—管件总成，39—控制扳手，331—进液口，332—进罐口，333—第一出液口，341a—第二出液口，341b—出液口，342—出罐口，

4—第一管线，

5—第二管线，

6—第三管线，

7—第四管线，

8—供电装置，

9—机架。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在油气输送管道切割技术中，通常采用火焰切割和机械切割的方法，对油气输送管道进行切割。而使用水力切割的方法，对处于油气环境中的在役油气输送管道进行切割尚属首次。水力切割所使用的切割装置包括增压泵、切割枪和磨料罐。在进行管道切割时，增压泵对低压水进行加压，将得到的高压水通过高压水管输送至切割枪，磨料罐中的磨料通过加料管道进入切割枪，高压水与磨料混合在一起，形成高压混流，从切割枪中喷射而出，能够实现对油气输送管道的水力切割。

但磨料进入切割枪与高压水混合的过程中，容易将空气带入高压混流中。同时，在进行油气输送管道切割的过程中，高压混流中的磨料会不断冲击管道壁面，与管道壁面摩擦。这样，容易在管道壁面上产生静电，在静电积累的作用下，高压混流中存在的空气与油气容易混合达到爆炸极限，从而引起油气的燃烧爆炸，造成危险。本申请提供了一种切割设备，能够解决上述问题。

图1是本申请实施例提供的一种切割设备的结构示意图，参见图1，该切割设备包括供液装置1、增压装置2、切割液混合罐体3和切割枪(图中未示出)，供液装置1与增压装置2通过第一管线4相连，增压装置2与切割液混合罐体3通过第二管线5相连，切割液混合罐体3与切割枪通过第三管线6相连。

其中，供液装置1用于盛装液体，增压装置2用于将液体增压至目标压强，切割液混合罐体3中装填有磨料，该切割液混合罐体3用于提供磨料和液体进行混合的空间，切割枪用于最终输出切割液。

上述目标压强的值，可以根据使切割液能够用于切割而需要的压强来进行确定，例如，该目标压强的值可以为70mpa。在该目标压强下，液体能够进入切割液混合罐体3中与磨料进行充分混合，并使得到的切割液能够用于切割。

为了方便描述，本实施例中将压强低于目标压强的液体称为低压液体，将压强不低于目标压强的液体称为高压液体。例如，增压装置2输出的液体的压强小于70mpa时为低压液体，大于或等于70mpa时为高压液体。

其中，供液装置1的液体可以是水，本实施例以水进行示例。

在实施中，供液装置1可以安装在增压装置2的上方，供液装置1的出口可以设置在该供液装置1的底部，使得供液装置1内的液体能够受重力作用自然地流入增压装置2中。

在使用时，技术人员可以先通过切割液混合罐体3上的加料口31，向该切割液混合罐体3中装满磨料，并通过密封阀门32将加料口31关闭，之后再启动增压装置2，使增压装置2向切割液混合罐体3中输入高压液体，液体与磨料在切割液混合罐体3中进行混合后得到切割液，最终通过切割枪输出。

基于上述结构所述，供液装置1、增压装置2、切割液混合罐体3和切割枪依次相连。在使用时，技术人员可以先通过加料口31在切割液混合罐体3中装满磨料，排出切割液混合罐体3中的空气，并利用密封阀门32关闭加料口31。然后，再启动增压装置2，使液体通过增压装置2增压至目标压强后进入切割液混合罐体3中，与其中的磨料进行充分混合，得到切割液，最终通过切割枪输出。可见，无论是在添加磨料的过程中，还是在磨料与液体进行混合的过程中，以及将最后得到的切割液输入切割枪的过程中，均不会引入空气。因此，切割枪输出的切割液中不会混入空气，避免了空气与待切割管道中的油气在静电积累的作用下混合达到爆炸极限，造成危险的情况发生。

可选的，为了保证增压装置2的安全运行，增压装置2的入口可以与第一管线4通过单向阀21相连，增压装置2的出口可以与第二管线5通过泄压阀22相连。

其中，单向阀21用于控制液体从第一管线4单向流至增压装置2，这样，避免了增压装置2工作时，由于增压装置2内液体压强较高，导致液体从增压装置2倒流进第一管线4的情况发生。

泄压阀22用于维持第二管线5中的液体压强低于压强阈值，该压强阈值大于目标压强。

在实施中，技术人员可以根据工艺需求，预先对泄压阀22的压强阈值进行设置。当增压装置2中，液体的压强超出预先设定的压强阈值时，泄压阀22开启，对超出压强阈值的部分进行泄压，使第二管线5中的液体压强维持在低于压强阈值的水平。这样，保证了增压装置2输出至第二管线5内的液体压强不会过高，避免了增压装置2输出的液体的压强过高造成危险的情况发生。

可选的，为了实现对输送至切割液混合罐体3的液体的压强进行监控，可以在泄压阀22和第二管线5之间安装压力表23，用于监测第二管线5中液体的压强情况。

通常情况下，增压装置2与切割液混合罐体3之间的距离较近，第二管线5也较短，那么，泄压阀22出口处的液体的压强与输送至切割液混合罐体3的液体的压强基本相同，故压力表23的示数能够表示输送至切割液混合罐体3的液体的压强，这样，能够实现对输送至切割液混合罐体3的液体的压强进行监控。

上述增压装置2与切割液混合罐体3可以通过第二管线5相连，第二管线5与切割液混合罐体3的连接处的结构，能够使低压液体不进入切割液混合罐体3，而使高压液体进入切割液混合罐体3，具体的实现结构可以为：

参见图2，切割液混合罐体3上可以设置有进液管件33a和出液管件34a，该进液管件33a包括进液口331、进罐口332和第一出液口333，该出液管件34a包括相互连通的出罐口342和第二出液口341a。

其中，进罐口332和出罐口342分别与切割液混合罐体3连通，从增压装置2输出的液体可以从进罐口332进入切割液混合罐体3，磨料与液体充分混合得到的切割液，可以从出罐口342排出，进入到切割枪。

第一出液口333处可以安装有控制阀35，当控制阀35开启时，进液口331和第一出液口333相连通；当控制阀35关闭时，断开进液口331与第一出液口333的连通，而进液口331和进罐口332可以保持连通，出罐口342和第二出液口341a可以保持连通。

进液口331与第二管线5相连，实现增压装置2与切割液混合罐体3的相连，第二出液口341a与第三管线6相连，实现切割液混合罐体3与切割枪的相连。

在实施中，增压装置2对液体进行增压并通过第二管线5输送至切割液混合罐体3，液体的压强是逐渐变大的，直至达到目标压强。在液体的压强达到目标压强之前，开启控制阀35，进液口331与第一出液口333连通，此时，进入进液管件33a内的液体的压强不足以支持自身进入切割液混合罐体3，因此低压液体会直接从第一出液口333流出。

当液体的压强达到目标压强后，关闭控制阀35，断开进液口331与第一出液口333的连通，此时，进入进液管件33a内的液体的压强足以支持自身进入切割液混合罐体3。因此高压液体会从进罐口332进入切割液混合罐体3，并与其中的磨料进行充分混合，得到的切割液会从出液管件34a排出，最终从切割枪输出。这样，通过进液管件33a、出液管件34a和控制阀35实现了对液体进出切割液混合罐体3的控制。

可选的，为了更方便地收集从第一出液口333流出的低压液体，如图2所示，可以在第一出液口333处安装第四管线7，为了更方便地对液体进行循环利用，第四管线7可以与供液装置1相连，使低压液体直接回流至供液装置1中。

为了控制低压液体不进入切割液混合罐体3，而使高压液体进入切割液混合罐体3，上述第二管线5与切割液混合罐体3的连接处的结构还可以为：

参见图3，切割液混合罐体3上可以设置有管件总成38，该管件总成38包括进液部33b和出液部34b，进液部33b包括相互连通的进液口331和进罐口332，出液部34b包括相互连通的出罐口342和出液口341b。

其中，进罐口332和出罐口342分别与切割液混合罐体3连通，从增压装置2输出的液体可以从进罐口332进入切割液混合罐体3，磨料与液体充分混合得到的切割液，可以从出罐口342排出，进入到切割枪。

进液部33b和出液部34b之间安装有控制阀35，当控制阀35开启时，进液部33b和出液部34b相连通；当控制阀35关闭时，断开进液部33b和出液部34b的连通，而进液口331和进罐口332可以保持连通，出罐口342和出液口341b可以保持连通。

进液口331与第二管线5相连，实现增压装置2与切割液混合罐体3的相连，出液口341b与第三管线6相连，实现切割液混合罐体3与切割枪的相连。

在实施中，增压装置2对液体进行增压并通过第二管线5输送至切割液混合罐体3，液体的压强是逐渐变大的，直至达到目标压强。在液体的压强达到目标压强之前，开启控制阀35，进液部33b和出液部34b相连通，此时，进入管件总成38内的液体的压强不足以支持自身进入切割液混合罐体3，因此低压液体会直接从出液口341b流出。

当液体的压强达到目标压强后，关闭控制阀35，断开进液部33b和出液部34b的连通，此时，进入进液部33b的液体的压强足以支持自身进入切割液混合罐体3，因此高压液体会从进罐口332进入切割液混合罐体3，并与其中的磨料进行充分混合，得到的切割液会从出液部34b排出，最终从切割枪输出。这样，进液部33b与出液部34b集成为一体化的管件总成38，通过管件总成38和控制阀35实现了对液体进出切割液混合罐体3的控制。

另外，如图1所示，切割液混合罐体3上还可以安装控制扳手39，通过控制扳手39可以控制控制阀35的开启和关闭，操作起来会更加方便。该控制阀35可以为进液管件33a上的控制阀35，也可以为进液部33b与出液部34b之间的控制阀35。

可选的，参见图4和图5，为了防止在液体进入切割液混合罐体3之前，磨料从进罐口332和出罐口342泄漏出去，也可以分别在进罐口332和出罐口342处安装进罐阀36和出罐阀37。

其中，控制扳手39还可以用于控制进罐阀36和出罐阀37的开启和关闭。

在实施中，当装填磨料时，以及增压装置2输出的液体为低压液体时，关闭进罐阀36和出罐阀37；当增压装置2输出的液体为高压液体时，开启进罐阀36和出罐阀37。这样，磨料就不会在与液体进行混合之前从进罐口332和出罐口342泄漏出去。

另外，出罐阀37还可以用于控制切割液的流量，通过控制出罐阀37的开度，能够实现对切割液流量的控制。

可选的，为了防止供液装置1提供的液体中含有杂质，影响增压装置2的运行，供液装置1内可以安装过滤器(图中未示出)。该过滤器能够除去液体中的杂质，以使后续工序能够正常运行。

可选的，上述切割设备还可以包括供电装置8，该供电装置8与增压装置2电连接，用于向增压装置2供电。

可选的，为了使上述切割设备便于运输，再次参考图1所示，该切割设备还可以包括机架9。切割设备的供液装置1、供电装置8和增压装置2均可以安装在机架9上，这样可以在运输切割设备时更加方便。

本申请实施例中，上述所述的切割设备包括供液装置1、增压装置2、切割液混合罐体3和切割枪，其中，切割液混合罐体3上设置有加料口31，加料口31上安装有密封阀门32。该切割设备在应用中，技术人员可以先通过加料口31在切割液混合罐体3内装满磨料，这过程中可以将切割液混合罐体3中的空气排出。然后，利用密封阀门32关闭加料口31，对切割液混合罐体3进行密封，以防止空气的进入。之后，再利用增压装置2将压强不低于目标压强的液体，输送至切割液混合罐体3中，使液体和磨料在密封的切割液混合罐体3中进行充分混合。最后，将混合后得到的切割液输送至切割枪中进行管线切割作业。可见，上述过程均未引入空气，进而，避免了空气进入待切割管道中，与其中的油气在静电积累的作用下混合达到爆炸极限，从而引起油气的燃烧爆炸，造成危险的情况发生，可以提高管线切割的安全性。

另外，单向阀21和泄压阀22安装在增压装置2上，保证了增压装置2的工作安全；泄压阀22与第二管线5之间安装有压力表23，实现了对液体压强的监控；切割液混合罐体3上设置的进液管件33a和出液管件34a，或者管件总成38，都能够实现对液体进入切割液混合罐体3的时机的控制；进罐阀36和出罐阀37能够防止磨料的泄漏，出罐阀37还能够控制切割液的流量；供液装置1、供电装置8和增压装置2安装在机架9上，方便了切割设备的运输。

以上所述仅为本申请的可选的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。