目前，随着工艺技术的发展及生产规模的扩大，常需要对现有的油库做改造或修改原有的工艺流程，需在原有带油管线上连接新的支管。由于原油的粘度大、附着力强，且易燃，通常情况下，需将管道放空，压力全部释放后才能施工，这样的形式费时费力工期较长，不足以满足边施工边运营的工艺技术要求。若带压开孔，带电开孔施工、动火作业、在有空气环境下施工、施工全套工艺流程中产生的火花等因素都会形成安全风险隐患，影响施工安全。
本实用新型实施例涉及一种带压开孔装置，包括开孔器、通道阀门及用于与管道待开孔处外壁焊接的短管；所述开孔器包括连接管和钻杆，所述连接管一端开口一端封闭，所述钻杆穿设于所述连接管的封闭端上，且所述钻杆的钻头连接端位于所述连接管内；所述通道阀门具有相对设置的两通口，其中一所述通口与所述连接管的开口端连通，另一所述通口与所述短管连通；所述连接管、所述通道阀门与所述短管拼接构成一具有可容钻头前后往复移动的内腔的开孔管，于所述开孔管上开设有两通气孔，其中一所述通气孔处设有第一进气阀，另一所述通气孔处设有第一排气阀。
作为实施例之一，其中一所述通气孔开设于所述短管上，另一所述通气孔开设于所述连接管上。
作为实施例之一，所述开孔管上设有泄压阀，所述泄压阀位于所述通道阀门上方。
作为实施例之一，所述开孔器还包括驱动机构和物理运动机构，所述物理运动机构与所述钻杆伸出于所述连接管外的一端连接；所述物理运动机构集成布置于一传动箱内。
本实用新型实施例至少具有如下有益效果：通过连接管、通道阀门与短管拼接构成开孔管，开孔管可与待开孔管道围成一封闭内腔，保证全密闭开孔作业，提高施工的安全性。通过在开孔管上设置第一进气阀与第一排气阀，可向开孔管内通入惰性气体对其内的空气进行置换，保证开孔钻头在无氧状态下进行开孔作业，保证施工安全。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要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实用新型的一些实施例，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，还能够准确的通过这些附图获得其它的附图。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1，本实用新型实施例提供一种带压开孔装置，包括开孔器、通道阀门7及用于与管道待开孔处外壁焊接的短管8；所述开孔器包括连接管3和钻杆4，所述连接管3一端开口一端封闭，所述钻杆4穿设于所述连接管3的封闭端上，且所述钻杆4的钻头连接端位于所述连接管3内；所述通道阀门7具有相对设置的两通口，其中一所述通口与所述连接管3的开口端连通，另一所述通口与所述短管8连通。其中，上述的钻杆4与钻头9为可拆卸连接，可根据开孔尺寸要选择对应的钻头9，上述的连接管3应能够将钻头9收容于其内腔中；上述的通道阀门7及短管8应能够容许钻头9通过，即：所述连接管3、所述通道阀门7与所述短管8拼接构成一具有可容钻头9前后往复移动的内腔的开孔管，该开孔管一端开口一端封闭，开口端用于与管道待开孔处外壁焊接，该开孔管与管道焊接后，该开孔管的内腔即为一封闭内腔，可隔绝外部环境，保证施工安全。所述连接管3及所述短管8均与所述通道阀门7优选为采用法兰密封连接。本实施例中，上述的连接管3优选为采用圆柱形管体，其直径应优选为不小于待开孔的孔径(或者说常用的最大规格的钻头9的直径)；上述的通道阀门7优选为采用闸阀7；上述的短管8可采用法兰短接或对焊支管座，优选为采用对焊支管座，其焊接工艺更简单，安全性更为可靠。上述的开孔管的内腔优选为全通径结构，即沿该开孔管的轴向，其内壁的各径向截面的直径均相同。
进一步优选地，上述开孔管的内径优选为大于待开孔的孔径(或者说常用的最大规格的钻头9的直径)，在该开孔管的封闭端(也即连接管3的封闭端)上穿设有至少一根喷淋管(未图示)，各喷淋管均连接有喷头，且各喷头均位于连接管3内，各喷淋管均与一供水管连接，在供水管上设置有截止阀或在各喷淋管上分别设置有截止阀。各喷淋管与连接管3的穿接位置处均密封处理，各喷淋管的喷淋范围以能够覆盖上述开孔管的径向截面为宜。通过上述喷头向开孔管内喷淋冷却水，能够杜绝开孔过程中火花的产生，保证施工安全。为避免钻头9上提过程中与钻头9发生碰撞，可在连接管3内设置限位件(如限位杆等)，该限位件位于各喷头下方且与各喷头错位布置，不影响喷头的喷淋。
进一步优选地，可在上述开孔管的封闭端(也即连接管3的封闭端)设置观察窗口(未图示)，该观察窗口优选为采用嵌设于该连接管3封闭端上的透光玻璃，嵌接处密封处理。该观察窗口可采用环形窗口，也可采用沿上述开孔管轴线对称布置的两观察口的结构；在上述观察窗口透光不良的情况下，可通过聚光灯等照射以便观察。通过上述观察窗口可实时观察开孔施工情况，可查看钻头9是否被卡住、钻头9是否被提升至通道阀门7上方等，保证施工安全及设备安全，提高施工进度。
进一步优化上述带压开孔装置的结构，如图1，于所述开孔管上开设有两通气孔，其中一所述通气孔处设有第一进气阀5，另一所述通气孔处设有第一排气阀6。通过上述第一进气阀5与上述第一排气阀6，可向开孔管内通入惰性气体对其内的空气进行置换，保证施工安全。为保证空气置换效果，优选地，其中一所述通气孔开设于所述短管8上，另一所述通气孔开设于所述连接管3上。
接续上述结构，上述钻杆4伸出于连接管3外的一端用于连接驱动机构1，上述驱动机构1可以为操作手柄，也可以为电机等电动驱动设备；对于上述的电动驱动设备，所述开孔器还包括物理运动机构，所述物理运动机构与所述钻杆4伸出于所述连接管3外的一端连接；所述物理运动机构集成布置于一传动箱2内。优选地，于所述传动箱2上设有第二进气阀和第二排气阀；通过上述第二进气阀与上述第二排气阀，可向传动箱2内通入惰性气体对其内的空气进行置换，防止齿轮摩擦等物理运动过程产生火花，保证施工安全。本实施例采用机械切割方式，无动火作业，彻底杜绝燃烧、爆炸、漏油等危险因素，保证施工安全。
接续上述结构，所述开孔管上设有泄压阀6，所述泄压阀6位于所述通道阀门7上方。当待开孔管道被钻透后，高压介质(如原油)进入开孔管内并由泄压阀6排除，使得高压介质的走向可控。另外，将该泄压阀6设于通道阀门7上方，还可作为在开孔完成后通道阀门7是否关闭严密的依据，以避免造成高压介质渗漏(如漏油等)；具体地，在关闭通道阀门7后，打开上述泄压阀6，当泄压阀6不漏介质时，说明通道阀门7关闭严密。作为本实施例的一种优选结构，所述泄压阀6设于其中一所述通气孔处构成所述第一排气阀6，即该泄压阀6兼具泄压和排气的作用，避免在开孔管上开口过多而影响其施工严密性。
在管道外壁适当位置选取连接位置，需考虑安装开孔器的操作空间。应根据管壁的厚度做焊接工艺评定，既要保证不焊穿也要保证其焊缝强度。焊接作业需按照焊接工艺指导书进行，确保焊接质量，焊接完成后需进行焊缝无损检测。
法兰面需与管道平行，便于开孔器安装及后期管线阀门的宽度能够很好的满足开孔器的主轴行程需要。计算阀板的提升量，计算公式为：开孔直径上的弦高+短管8的长度+阀门宽度+法兰的高度一阀门法兰到阀板的距离。
大于DN200的开孔器需要用吊车配合使用安装。小管径的开孔器可人工安装，安装过程需注意轻搬轻放，注意保护设备不被碰坏。安装应注意与阀门连接处的严密性。
进行强度及密封性实验：对焊支管座8、法兰、闸阀7、开孔器联合试压，试压30min，检查有没有泄漏现象发生。试压并检查无泄露现象之后，对开孔管进行氮气置换，保证开孔钻头9在无氧状态下进行开孔作业。
在开孔器机械传动部分，打开传动箱2上的进气阀和排气阀，对传动箱2内的气体进行氮气置换，5min后关闭第二进气阀，25min后关闭第二排气阀，使传动箱2内充满氮气。
进行开孔作业。如果在开孔作业时，钻头9被卡住，可以按下电机反转按扭，使刀具后退，然后再进行开孔作业。在开孔刀具钻透管壁后，收回刀具，断电，关闭闸阀7。
打开泄压阀6，泄压阀6不漏介质时，说明闸阀7关闭严密，开孔成功。关闭泄压阀6后，打开传动箱2上的排气阀，放出箱体内的气体。
拆除开孔器，取出钻头9内的铁屑。拆除开孔器后，在闸阀7上联接支路管线，或安装盲法兰，开孔作业结束。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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