CN103836298A - 一种管道隔离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道隔离器，应用于管道内部，管道隔离器包括：第一弹性膨胀塞和第一挤压块，第一弹性膨胀塞的外壁和管道的内壁相配合，第一弹性膨胀塞一侧设置有凹槽，凹槽处设置有第一挤压块，第一挤压块用于挤压凹槽内壁，工作时，第一弹性膨胀塞的凹槽内壁受第一挤压块挤压，第一弹性膨胀塞膨胀外径变大，且第一弹性膨胀塞的外壁和管道的内壁紧贴。本发明通过将膨胀前的第一弹性膨胀塞轻松推入管道内部，通过外力使第一挤压块挤入第一弹性膨胀塞的凹槽中，对凹槽内壁形成挤压，使第一弹性膨胀塞受挤压膨胀，直至第一弹性膨胀塞的外壁和管道的内壁紧贴，从而对管道有效封堵，本发明结构简单，安装快速，能够承受较大压力，封堵严密且时间长。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气领域，特别涉及一种管道隔离器。
背景技术
随着管道输送工业的发展,世界上的管网已运行了多年,加上不可避免的腐蚀、磨损和第三方破坏等因素会造成天然气管道泄漏、破裂、燃烧事故，需要随时对天燃气管道进行抢险抢修作业，而在抢险作业中，为保证环境的安全，需对天燃气管道进行隔离，防止空气等进入管道内部，一般要求管道内部保证一定的正压，管道两侧的隔离不仅要密闭性好，还要可以承受一定的压力。
目前通常采用黄油墙封堵法等确保管道抢险作业环境的安全，黄油墙一般是用钙基黄油和滑石粉按一定比例掺和拌成的条形块，靠抢修工人手工操作一层层压缝、垒严、捣实，最终砌筑而成，从而对天燃气管道进行封堵。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
钙基黄油和滑石粉制作的条形块不易粘合，造成封堵不严，密封效果难以保证；黄油墙整体强度不够，承压能力不够，容易坍塌或产生缝隙，造成封堵失效；黄油墙大部分都靠抢修工人手工操作，费时费力，且黄油墙封堵有效时间极为有限，因此，该方法一般很难满足管道焊接抢修作业。
发明内容
为了解决现有技术封堵不严、承压能力不够、费时费力和封堵有效时间极为有限的问题，本发明实施例提供了一种管道隔离器。所述技术方案如下：
一种管道隔离器，应用于管道内部，所述管道隔离器包括：第一弹性膨胀塞和第一挤压块，所述第一弹性膨胀塞的外壁和所述管道的内壁相配合，所述第一弹性膨胀塞一侧设置有凹槽，所述凹槽处设置有所述第一挤压块，所述第一挤压块用于挤压所述凹槽内壁，工作时，所述第一弹性膨胀塞的凹槽内壁受所述第一挤压块挤压，所述第一弹性膨胀塞膨胀外径变大，且所述第一弹性膨胀塞的外壁和所述管道的内壁紧贴。
具体地，作为优选，所述凹槽和所述第一挤压块均为圆台形，工作时，所述第一挤压块置于所述凹槽内部，且所述第一挤压块的外壁和所述凹槽内壁挤压贴合，贴合处所述第一挤压块的外径大于贴合处所述凹槽的内径。
进一步地，所述管道隔离器还包括：液压缸体、第一活塞和第一密封板，所述液压缸体的一端与所述第一密封板密封固定，所述第一密封板固定在所述凹槽对侧的所述第一弹性膨胀塞上，所述第一活塞设置在所述液压缸体内部，所述第一活塞的第一活塞杆穿过所述第一密封板和所述第一弹性膨胀塞，且所述第一活塞杆与所述第一挤压块固定。
作为优选，在所述液压缸体内部，所述第一活塞和所述第一密封板之间形成第一液压腔，所述第一活塞杆内部设置有通道，所述通道的入口设置在所述第一活塞杆的端部，所述通道与所述第一液压腔连通。
具体地，作为优选，所述管道隔离器还包括：第二活塞、第二密封板、第二弹性膨胀塞、第二挤压块和连通管，
所述第二活塞设置在所述液压缸体内部，且所述第二活塞位于所述第一活塞的对侧，所述第一活塞和所述第二活塞将所述液压缸体间隔分为第一液压腔、中间腔和第二液压腔，所述第一液压腔和所述第二液压腔通过所述连通管连通，所述第二密封板密封固定在所述液压缸体的一端，且所述第二密封板位于所述第一密封板的对侧，所述第二密封板固定在所述第二弹性膨胀塞的一侧，所述第二弹性膨胀塞的另一侧开有凹槽，所述凹槽处设置有所述第二挤压块，所述第二活塞的第二活塞杆穿过所述第二密封板和所述第二弹性膨胀塞，且所述第二活塞杆和所述第二挤压块固定，所述第二活塞杆内部设置有孔道，所述孔道与所述中间腔连通，所述孔道的出口位于所述第二活塞杆的端部。
作为优选，所述管道隔离器还包括锁紧螺母，所述第一挤压块外侧的所述第一活塞杆上和所述第二挤压块外侧的所述第二活塞杆上均设置有所述锁紧螺母，所述锁紧螺母用于对所述第一挤压块和所述第二挤压块进行卡位。
所述管道隔离器还包括外压板、紧固螺栓和内衬板，所述第一挤压块外侧和所述锁紧螺母之间、所述第二挤压块外侧和所述锁紧螺母之间均设置有所述外压板，所述第一挤压块和所述第一弹性膨胀塞之间、所述第二挤压块和所述第二弹性膨胀塞之间均设置有所述内衬板，所述第一挤压块和所述第二挤压块上均设置有所述紧固螺栓，所述第一挤压块上的紧固螺栓穿过所述第一挤压块处的内衬板、所述第一挤压块和所述第一挤压块处的外压板进行紧固，所述第二挤压块上的紧固螺栓穿过所述第二挤压块处的内衬板、所述第二挤压块和所述第二挤压块处的外压板进行紧固。
进一步地，所述管道隔离器还包括密封圈，所述第一密封板和所述第一活塞杆之间、所述第一活塞和所述液压缸体之间、所述第二密封板和所述第二活塞杆之间、所述第二活塞和所述液压缸体之间均设置有所述密封圈。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例通过将膨胀前的第一弹性膨胀塞轻松推入管道内部，通过外力使第一挤压块挤入第一弹性膨胀塞的凹槽中，第一挤压块的外壁对凹槽内壁形成挤压，从而使第一弹性膨胀塞受挤压膨胀，从而外径变大，直至第一弹性膨胀塞的外壁和管道的内壁紧贴，从而对管道达到有效封堵，本发明结构简单，安装快速，能够承受较大压力，且第一弹性膨胀塞能够很好的和管道内壁配合紧贴，封堵严密，封堵有效时间长，管道焊接抢修作业时使用极为方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的所述管道隔离器的结构示意图；
图2是本发明又一实施例提供的所述管道隔离器的结构示意图；
图3是本发明又一实施例提供的所述管道隔离器的结构示意图。
其中：1管道，
21第一弹性膨胀塞，211凹槽，22第二弹性膨胀塞，
31第一挤压块，32第二挤压块，
4液压缸体，
41第一活塞，411第一活塞杆，412通道，413入口，
42第二活塞，421第二活塞杆，422孔道，423出口，
51第一密封板，52第二密封板，
61第一液压腔，62中间腔，63第二液压腔，64连通管，
71外压板，72内衬板，73紧固螺栓，
8锁紧螺母，
9密封圈，
D贴合处第一挤压块的外径，H贴合处凹槽的内径。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种管道隔离器，应用于管道1内部，所述管道隔离器包括：第一弹性膨胀塞21和第一挤压块31，所述第一弹性膨胀塞21的外壁和所述管道1的内壁相配合，所述第一弹性膨胀塞21一侧设置有凹槽211，所述凹槽211处设置有所述第一挤压块31，所述第一挤压块31用于挤压所述凹槽211内壁，工作时，所述第一弹性膨胀塞21的凹槽211内壁受所述第一挤压块31挤压，所述第一弹性膨胀塞21膨胀外径变大，且所述第一弹性膨胀塞21的外壁和所述管道1的内壁紧贴。
其中，第一弹性膨胀塞21和第一挤压块31均可以采用聚氨酯材料，利用聚氨酯配方的不同，可以使第一弹性膨胀塞21具有较好的弹性，可以在一定程度上膨胀和收缩，而第一挤压块31则比较坚硬，第一弹性膨胀塞21一般设置成圆饼状，其外壁和管道1的内壁相配合，膨胀前，第一弹性膨胀塞21的外径略小于管道1内径，一般设置为略小于管道1内径1-2mm，如此，使用时可将本发明轻松推入管道1，然后进行安装使用。
本发明实施例通过将膨胀前的第一弹性膨胀塞21轻松推入管道1内部，通过外力使第一挤压块31挤入第一弹性膨胀塞21的凹槽211中，其中，外力可以有多种实现方式，比如：弹簧弹力、气压压力等方式，第一挤压块31的外壁对凹槽211内壁形成挤压，使第一弹性膨胀塞21受挤压膨胀，从而使第一弹性膨胀塞21外径变大，直至第一弹性膨胀塞21的外壁和管道1的内壁紧密贴合，从而对管道1达到有效封堵，本发明结构简单，安装快速，能够承受较大压力，且第一弹性膨胀塞21能够很好的和管道1内壁配合紧贴，封堵严密，封堵有效时间长，管道1焊接抢修作业时使用极为方便。
如图1所示，具体地，作为优选，所述凹槽211和所述第一挤压块31均为圆台形，工作时，所述第一挤压块31置于所述凹槽211内部，且所述第一挤压块31的外壁和所述凹槽211内壁挤压贴合，贴合处所述第一挤压块31的外径D大于贴合处所述凹槽211的内径H。其中，将凹槽211和第一挤压块31均设置为圆台形，由于圆台的侧壁具有一定倾角，实际应用时，一般将圆台形的凹槽211和第一挤压块31的侧壁的倾角设置为同样大小，如此方便第一挤压块31挤入凹槽211中，而贴合处第一挤压块31的外径D大于贴合处凹槽211的内径H，才能够对凹槽211形成挤压使其膨胀，从而使第一弹性膨胀塞21进行膨胀变大。
如图2所示，进一步地，所述管道隔离器还包括：液压缸体4、第一活塞41和第一密封板51，所述液压缸体4的一端与所述第一密封板51密封固定，所述第一密封板51固定在所述凹槽211对侧的所述第一弹性膨胀塞21上，所述第一活塞41设置在所述液压缸体4内部，所述第一活塞41的第一活塞杆411穿过所述第一密封板51和所述第一弹性膨胀塞21，且所述第一活塞杆411与所述第一挤压块31固定。实际应用时，通过外力使第一活塞41在液压缸体4内进行压缩运动，从而带动第一挤压块31向第一弹性膨胀塞21的凹槽211内运动，完成挤压膨胀，工作完成后，通过外力使第一活塞41在液压缸体4内反向运动，从而带动第一挤压块31脱离第一弹性膨胀塞21的凹槽211，第一弹性膨胀塞21收缩，即可完成拆装。
如图1所示，作为优选，在所述液压缸体4内部，所述第一活塞41和所述第一密封板51之间形成第一液压腔61，所述第一活塞杆411内部设置有通道412，所述通道412的入口413设置在所述第一活塞杆411的端部，所述通道412与所述第一液压腔61连通。实际应用时，可以在入口413处设置一个管接头，将管接头和打压机连接，从而向通道412内充入液体并进行打压，液体被压入第一液压腔61，并推动第一活塞41在液压缸体4内进行压缩运动，从而带动第一挤压块31向第一弹性膨胀塞21的凹槽211内运动，完成挤压膨胀，工作完成后，通过外力使第一活塞41在液压缸体4内反向运动，从而带动第一挤压块31脱离第一弹性膨胀塞21的凹槽211，而第一弹性膨胀塞21则进行收缩并恢复至膨胀前状态，压入第一液压腔61的液体从通道412返回流出，即可完成拆装。
如图3所示，具体地，作为优选，本发明实施例提供的所述管道隔离器还包括：第二活塞42、第二密封板52、第二弹性膨胀塞22、第二挤压块32和连通管64，
所述第二活塞42设置在所述液压缸体4内部，且所述第二活塞42位于所述第一活塞41的对侧，所述第一活塞41和所述第二活塞42将所述液压缸体4间隔分为第一液压腔61、中间腔62和第二液压腔63，所述第一液压腔61和所述第二液压腔63通过所述连通管64连通，所述第二密封板52密封固定在所述液压缸体4的一端，且所述第二密封板52位于所述第一密封板51的对侧，所述第二密封板52固定在所述第二弹性膨胀塞22的一侧，所述第二弹性膨胀塞22的另一侧开有凹槽211，所述凹槽211处设置有所述第二挤压块32，所述第二活塞42的第二活塞杆421穿过所述第二密封板52和所述第二弹性膨胀塞22，且所述第二活塞杆421和所述第二挤压块32固定，所述第二活塞杆421内部设置有孔道422，所述孔道422与所述中间腔62连通，所述孔道422的出口423位于所述第二活塞杆421的端部。
其中，为方便双向使用，本发明实施例中，第一密封板51和第二密封板52分别密封固定在液压缸体4的两端，在液压缸体4的两端对称设置两套弹性膨胀塞结构，液压缸体4内设置为双活塞结构，实际使用时，可以在入口413处设置一个管接头，将管接头和打压机连接，从而向通道412内充入液体进行打压，液体顺通道412压入第一液压腔61，而第一液压腔61和第二液压腔63通过连通管64连通，液体可从连通管64进入第二液压腔63，如此，当压力达到约2Mpa时，液体在打压机的作用下，分别推动第一活塞41和第二活塞42向液压缸体4中间进行压缩运动，从而带动第一挤压块31和第二挤压块32向各自的弹性膨胀塞的凹槽211内运动，完成挤压膨胀，使第一弹性膨胀塞21的外壁和管道1（参见图1）内壁紧贴，此时，中间腔62内部的气体在两个活塞的压力作用下，沿着第二活塞杆421内的孔道422排出，工作完成后，将与第一活塞杆411内通道412连接的打压机卸下，在第二活塞杆421内的孔道422的出口423处也连接一个管接头，将此管接头和打压机连接，从而向该孔道422内充入液体并进行打压，液体顺孔道422压入中间腔62，并分别推动第一活塞41和第二活塞42向液压缸体4两端进行压缩运动，从而带动第一挤压块31和第二挤压块32从各自的弹性膨胀塞的凹槽211内脱离，使第一弹性膨胀塞21和第二弹性膨胀塞22缩小恢复至膨胀前状态，之前压入第一液压腔61和第二液压腔63的液体从通道412返回流出，从而完成拆装。
如图3所示，作为优选，所述管道隔离器还包括锁紧螺母8，所述第一挤压块31外侧的所述第一活塞杆411上和所述第二挤压块32外侧的所述第二活塞杆421上均设置有所述锁紧螺母8，所述锁紧螺母8用于对所述第一挤压块31和所述第二挤压块32进行卡位。
如图3所示，作为优选，所述管道隔离器还包括外压板71、紧固螺栓73和内衬板72，所述第一挤压块31外侧和所述锁紧螺母8之间、所述第二挤压块32外侧和所述锁紧螺母8之间均设置有所述外压板71，所述第一挤压块31和所述第一弹性膨胀塞21之间、所述第二挤压块32和所述第二弹性膨胀塞22之间均设置有所述内衬板72，所述第一挤压块31和所述第二挤压块32上均设置有所述紧固螺栓73，所述第一挤压块31上的紧固螺栓73穿过所述第一挤压块31处的内衬板72、所述第一挤压块31和所述第一挤压块31处的外压板71进行紧固，所述第二挤压块32上的紧固螺栓73穿过所述第二挤压块32处的内衬板72、所述第二挤压块32和所述第二挤压块32处的外压板71进行紧固。
其中，本实施例中，在液压缸体4的左侧，第一挤压块31外侧和锁紧螺母8之间设置有外压板71，外压板71套装在第一活塞杆411上，第一挤压块31和第一弹性膨胀塞21之间设置有内衬板72，紧固螺栓73穿过内衬板72、第一挤压块31和外压板71进行紧固，锁紧螺母8旋紧在第一活塞杆411上，工作时，第一活塞杆411带动锁紧螺母8运动，锁紧螺母8对外压板71施力，外压板71对第一挤压块31施力，如此，锁紧螺母8不仅起到卡位的作用，而且还和外压板71共同辅助推动第一挤压块31向凹槽211内运动；内衬板72用于和外压板71进行固定；另外，第一挤压块31两边分别设置外压板71和内衬板72，并通过紧固螺栓73锁紧，如此，还可以对第一挤压块31起到加固的作用。同样道理，本发明实施例在第一弹性膨胀塞21凹槽211侧也设置内衬板72，用于和第一密封板51进行固定，同时还可以对第一弹性膨胀塞21起到加固的作用；
在液压缸体4的右侧的结构与左侧的结构对称，第二挤压块32外侧和锁紧螺母8之间设置有外压板71，外压板71套装在第二活塞杆421上，第二挤压块32和第二弹性膨胀塞22之间设置有内衬板72，紧固螺栓73穿过内衬板72、第二挤压块32和外压板71进行紧固，锁紧螺母8旋紧在第二活塞杆421上，工作时，第二活塞杆421带动锁紧螺母8运动，锁紧螺母8对外压板71施力，外压板71对第二挤压块32施力，如此，锁紧螺母8不仅起到卡位的作用，而且还和外压板71共同辅助推动第二挤压块32向凹槽211内运动；内衬板72用于和外压板71进行固定；另外，第二挤压块32两边分别设置外压板71和内衬板72，并通过紧固螺栓73锁紧，如此，还可以对第二挤压块32起到加固的作用。同样道理，本发明实施例在第二弹性膨胀塞22凹槽211侧也设置内衬板72，用于和第二密封板52进行固定，同时还可以对第二弹性膨胀塞22起到加固的作用。
如图3所示，进一步地，所述管道隔离器还包括密封圈9，所述第一密封板51和所述第一活塞杆411之间、所述第一活塞41和所述液压缸体4之间、所述第二密封板52和所述第二活塞杆421之间、所述第二活塞42和所述液压缸体4之间均设置有所述密封圈9。密封圈9的设置使各零部件之间配合紧密，防止漏气漏液的现象发生。
另外，本发明实施例整体重量轻，安装轻便，采用为多个零部件结合组成，不需要过多人力和复杂安装机具，采用聚氨酯的弹性膨胀塞可随管道1内壁的形状不同而进行变化，尤其在管道1内壁粗糙时隔离密封效果优势明显，隔离安装快捷，一般30分钟即可安装完毕，隔离最高压力等级为0.5兆帕，特别适用于管道1抢险切口焊接作业中天然气隔离，适用在管道1行业中抢修队作为基础配置。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种管道隔离器，应用于管道内部，其特征在于，所述管道隔离器包括：第一弹性膨胀塞和第一挤压块，所述第一弹性膨胀塞的外壁和所述管道的内壁相配合，所述第一弹性膨胀塞一侧设置有凹槽，所述凹槽处设置有所述第一挤压块，所述第一挤压块用于挤压所述凹槽内壁，工作时，所述第一弹性膨胀塞的凹槽内壁受所述第一挤压块挤压，所述第一弹性膨胀塞膨胀外径变大，使所述第一弹性膨胀塞的外壁和所述管道的内壁紧贴。
2.根据权利要求1所述的管道隔离器，其特征在于，所述凹槽和所述第一挤压块均为圆台形，工作时，所述第一挤压块置于所述凹槽内部，且所述第一挤压块的外壁和所述凹槽内壁挤压贴合，贴合处所述第一挤压块的外径大于贴合处所述凹槽的内径。
3.根据权利要求1或2所述的管道隔离器，其特征在于，所述管道隔离器还包括：液压缸体、第一活塞和第一密封板，所述液压缸体的一端与所述第一密封板密封固定，所述第一密封板固定在所述凹槽对侧的所述第一弹性膨胀塞上，所述第一活塞设置在所述液压缸体内部，所述第一活塞的第一活塞杆穿过所述第一密封板和所述第一弹性膨胀塞，且所述第一活塞杆与所述第一挤压块固定。
4.根据权利要求3所述的管道隔离器，其特征在于，在所述液压缸体内部，所述第一活塞和所述第一密封板之间形成第一液压腔，所述第一活塞杆内部设置有通道，所述通道的入口设置在所述第一活塞杆的端部，所述通道与所述第一液压腔连通。
5.根据权利要求4所述的管道隔离器，其特征在于，所述管道隔离器还包括：第二活塞、第二密封板、第二弹性膨胀塞、第二挤压块和连通管，
所述第二活塞设置在所述液压缸体内部，且所述第二活塞位于所述第一活塞的对侧，所述第一活塞和所述第二活塞将所述液压缸体间隔分为第一液压腔、中间腔和第二液压腔，所述第一液压腔和所述第二液压腔通过所述连通管连通，所述第二密封板密封固定在所述液压缸体的一端，且所述第二密封板位于所述第一密封板的对侧，所述第二密封板固定在所述第二弹性膨胀塞的一侧，所述第二弹性膨胀塞的另一侧开有凹槽，所述凹槽处设置有所述第二挤压块，所述第二活塞的第二活塞杆穿过所述第二密封板和所述第二弹性膨胀塞，且所述第二活塞杆和所述第二挤压块固定，所述第二活塞杆内部设置有孔道，所述孔道与所述中间腔连通，所述孔道的出口位于所述第二活塞杆的端部。
6.根据权利要求5所述的管道隔离器，其特征在于，所述管道隔离器还包括锁紧螺母，所述第一挤压块外侧的所述第一活塞杆上和所述第二挤压块外侧的所述第二活塞杆上均设置有所述锁紧螺母，所述锁紧螺母用于对所述第一挤压块和所述第二挤压块进行卡位。
7.根据权利要求6所述的管道隔离器，其特征在于，所述管道隔离器还包括外压板、紧固螺栓和内衬板，所述第一挤压块外侧和所述锁紧螺母之间、所述第二挤压块外侧和所述锁紧螺母之间均设置有所述外压板，所述第一挤压块和所述第一弹性膨胀塞之间、所述第二挤压块和所述第二弹性膨胀塞之间均设置有所述内衬板，所述第一挤压块和所述第二挤压块上均设置有所述紧固螺栓，所述第一挤压块上的紧固螺栓穿过所述第一挤压块处的内衬板、所述第一挤压块和所述第一挤压块处的外压板进行紧固，所述第二挤压块上的紧固螺栓穿过所述第二挤压块处的内衬板、所述第二挤压块和所述第二挤压块处的外压板进行紧固。
8.根据权利要求5-7任意一项权利要求所述的管道隔离器，其特征在于，所述管道隔离器还包括密封圈，所述第一密封板和所述第一活塞杆之间、所述第一活塞和所述液压缸体之间、所述第二密封板和所述第二活塞杆之间、所述第二活塞和所述液压缸体之间均设置有所述密封圈。
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