CN103982745A - 一种高可靠性的临时管道密封系统 - Google Patents

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Abstract

本方法提供了一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：它包括压盖、膜片、气囊和恒压控制系统，其中压盖包括能够置入管道的内塞和连接在内塞一端的端盖，端盖用于与管道的端面压合；膜片的一部分设置在内塞的外壁与管道的内壁之间，外侧开有用于容纳气囊的环形槽；恒压控制系统通过换气口对气囊的内压进行调节，保证气囊内压恒为期望值。由于气囊设置在环形槽中，使气囊的膨胀受到管道轴向方向的约束，当气囊内充气时，气囊仅向管道的径向方向膨胀，充分保证气囊与管道内壁之间的密封效果，并使密封效率更高。由于气囊的大小可根据充气量调节，能够适应不同内径的管道，可方便地重复使用，使成本大大降低。

Description

一种高可靠性的临时管道密封系统
技术领域
本发明涉及一种管道密封系统，具体涉及一种高可靠性的临时管道密封系统。
背景技术
在化工工业中的危险气体、液体流通管道阀门维修过程中要严格防止危险气体、液体泄露，不但要求能够快速安装和拆卸，还要求在维修过程中管道内的气体、液体不得泄露。目前通常采取的措施是用法兰或者堵头对阀门进行封堵，其缺点在于由于维修过程具有临时性，不能及时根据实际尺寸定制法兰或者堵头，因而其密封精度不易控制，密封作业效率低。
中国专利：一种管道密封气囊(申请号：CN201020286611.4，申请日：2010.08.05)，通过在管道内设置具有一定内压的气囊，利用气囊作用在管道内壁上的压力，达到密封的目的，以解决在短时间内对阀门进行封堵的问题。其缺点在于，由于气囊的刚性本身低于管道，因此在气囊内部加压的时候容易在管道的挤压下发生轴向形变，从而降低作用在管道内壁上的压力，使密封性降低。除此之外，由于气囊与管道本身不是固定连接，一旦放气后气囊容易落入管道内部，很难取出。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提出一种通过在压盖的内塞与管道内壁之间的膜片中设置恒压的气囊，进入管道的膜片和气囊可重复使用，能够实现管道临时的精度密封的高可靠性的临时管道密封系统。
本发明的技术方案如下：
一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：它包括压盖、膜片、气囊和恒压控制系统，其中所述压盖包括能够置入管道的内塞和连接在所述内塞一端的端盖，所述端盖用于与所述管道的端面压合；所述膜片的一部分设置在所述内塞的外壁与所述管道的内壁之间，外侧开有用于容纳所述气囊的环形槽；当所述气囊被设置在所述环形槽中，所述气囊的换气口通过所述膜片上的进气通道引出；所述恒压控制系统通过所述换气口对所述气囊的内压进行调节，保证所述气囊内压恒为期望值。
所述恒压控制系统包括依次连接的三联件、减压阀、节流阀、流量计、进气电磁阀、第二单向阀和压力开关，其中所述三联件的进气口连接气源，所述压力开关的出气口连接所述换气口；所述换气口还依次通过排气电磁阀和单向节流阀连接大气。
所述三联件与减压阀之间设置储气罐。
所述三联件与储气罐之间依次设置第一截止阀和第一单向阀；所述减压阀与节流阀之间设置第二截止阀。
所述单向节流阀的出气口设置消声器。
所述恒压控制系统的调节过程包括：
1)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压低于所述期望值时，所述进气电磁阀导通，所述排气电磁阀关断，对所述气囊进行充气；
2)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压高于所述期望值时，所述进气电磁阀关断，所述排气电磁阀导通，所述气囊的内部气体向大气排出；
3)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压达到所述期望值时，所述进气电磁阀和排气电磁阀全部处于关断状态，所述气囊的内部气压恒等于所述期望值。
所述恒压控制系统通过PLC控制，并使用UPS做断电保护。
所述期望值为0.7MPa。
所述端盖的外缘设置法兰。
本发明的技术效果如下：
本方法提供了一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：它包括压盖、膜片、气囊和恒压控制系统，其中压盖包括能够置入管道的内塞和连接在内塞一端的端盖，端盖用于与管道的端面压合；膜片的一部分设置在内塞的外壁与管道的内壁之间，外侧开有用于容纳气囊的环形槽；当气囊被设置在环形槽中，气囊的换气口通过膜片上的进气通道引出；恒压控制系统通过换气口对气囊的内压进行调节，保证气囊内压恒为期望值。由于气囊设置在环形槽中，环形槽限制气囊向管道轴向方向膨胀，当气囊内充气时，气囊仅向管道的径向方向膨胀，充分保证气囊与管道内壁之间的密封效果，并使密封效率更高。
由于气囊的大小可根据充气量调节，因此能够适应不同内径的管道，可方便地重复使用。
由于气囊通过膜片安装在压盖的内塞外壁上，因而气囊、膜片和压盖为一体，当气囊放气之后，可与压盖一同取出管道，避免放气后的气囊因操作失误落入管道中。
由于气囊的内压通过恒压控制系统控制，减少人为参与，增加密封的精确性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的压盖、膜片和气囊的使用状态示意图
图2是本发明的恒压控制系统的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明。
在以下描述中，一些具体细节为计算机领域的技术人员提供对本发明的整体理解。在实施例中，以示意图或者框图的形式表明实现具体功能的元件，以便突出技术重点，而不会在不必要的细节方面模糊本发明。本领域中公开的、常识性的细节，因而在实施例中最大程度上省略了上述技术细节，而不认为这些细节是获得本发明完整技术方案所必须的特征。
如图1所示，本发明的临时管道密封系统包括压盖1、膜片2、气囊3、恒压控制系统4。其中，压盖1包括能够进入管道内部的内塞11，内塞11的一端为盲端，盲端上设置带有紧固法兰孔的端盖12；端盖12的外径大于管道5的内径，当安装时，其外缘能够压在管道5的端面上。膜片2为环状，一部分可设置在管道3中的内塞11外壁与管道5内壁之间，其外侧开有呈圆弧形内凹的环形槽21，用于将环形的气囊3容纳其中；另一部分可设置在端盖12外缘与管道5的端面之间。当气囊3被设置在环形槽21中，气囊3的换气口31通过膜片2上的进气通道22引出到外界，恒压控制系统4通过换气口31对气囊3内的压力进行调节，保证气囊3内压力恒定。当压盖1、膜片2和气囊3均进入安装位置后，通过紧固螺栓6将压盖1与管道5压紧，则通过恒压控制系统4在气囊3中维持恒定的压力即可实现精确密封。
如图2所示，本发明的恒压控制系统4包括依次串接的三联件42、第一截止阀43、第一单向阀44、储气罐45、减压阀46、第二截止阀47、节流阀48、流量计49、进气电磁阀410、第二单向阀411、压力开关412，其中三联件42的进气口连接气源41，压力开关412的出气口连接气囊3的换气口31；气囊3的换气口31又通过排气电磁阀413、单向节流阀414和消声器415与大气相连。
气源41提供高压气源，经三联件42过滤除水调压，流经第一截止阀43和第一单向阀44，进入储气罐5。第一截止阀43的作用是开启或关闭该条供气通路，第一单向阀44的作用为防止外部气压过低时气体回流；储气罐45起到断气保护作用，当气源41突然断气，可以继续提供高压气。高压气从储气罐45流出，流入减压阀46，做气压的前期调整后，依次流经第二截止阀47、节流阀48、流量计49、进气电磁阀410、第二单向阀411、压力开关412，最后通过换气口31进入气囊3。节流阀48用于调整进气速度，流量计49用于计量当前的进气流量大小，其显示部件安装于控制面板上；压力开关412用于检测气囊3内部气压。同时，气囊3又通过排气电磁阀413、单向节流阀414和消声器415与大气相连。
恒压控制系统4由诸如PLC的智能控制器实现实时控制，并增加UPS以做断电保护。气囊3中气压的期望值可以通过触摸屏输入，本实施例优选期望值为0.7MPa。恒压控制系统4的控制过程包括：
1)当压力开关412测得气囊3内部气压低于期望值时，进气电磁阀410导通，排气电磁阀413关断，对气囊3进行充气；
2)当压力开关412测得气囊3内部气压高于期望值时，进气电磁阀410关断，排气电磁阀413导通，气囊3内部气体向大气排出；
3)当压力开关412测得气囊3内部气压达到期望值时，进气电磁阀410和排气电磁阀413全部处于关断状态，从而实现了气囊3内部气压恒等于期望值，进而通过向管道内壁施加压力实现了高可靠的管道密封。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：它包括压盖、膜片、气囊和恒压控制系统，其中所述压盖包括能够置入管道的内塞和连接在所述内塞一端的端盖，所述端盖用于与所述管道的端面压合；所述膜片的一部分设置在所述内塞的外壁与所述管道的内壁之间，外侧开有用于容纳所述气囊的环形槽；当所述气囊被设置在所述环形槽中，所述气囊的换气口通过所述膜片上的进气通道引出；所述恒压控制系统通过所述换气口对所述气囊的内压进行调节，保证所述气囊内压恒为期望值。
2.如权利要求1所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述恒压控制系统包括依次连接的三联件、减压阀、节流阀、流量计、进气电磁阀、第二单向阀和压力开关，其中所述三联件的进气口连接气源，所述压力开关的出气口连接所述换气口；所述换气口还依次通过排气电磁阀和单向节流阀连接大气。
3.如权利要求2所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述三联件与减压阀之间设置储气罐。
4.如权利要求3所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述三联件与储气罐之间依次设置第一截止阀和第一单向阀；所述减压阀与节流阀之间设置第二截止阀。
5.如权利要求2所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述单向节流阀的出气口设置消声器。
6.如权利要求2-5之一所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述恒压控制系统的调节过程包括：
1)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压低于所述期望值时，所述进气电磁阀导通，所述排气电磁阀关断，对所述气囊进行充气；
2)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压高于所述期望值时，所述进气电磁阀关断，所述排气电磁阀导通，所述气囊的内部气体向大气排出；
3)当所述压力开关测得所述气囊的内部气压达到所述期望值时，所述进气电磁阀和排气电磁阀全部处于关断状态，所述气囊的内部气压恒等于所述期望值。
7.如权利要求2-5之一所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述恒压控制系统通过PLC控制，并使用UPS做断电保护。
8.如权利要求1-5之一所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述期望值为0.7MPa。
9.如权利要求1-5之一所述的一种高可靠性的临时管道密封系统，其特征在于：所述端盖的外缘设置法兰。
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