CN104565663A - 强磁定位气囊外封堵器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安装速度快，安装阻力小，对泄漏面的适应性强，适用于大型管道封堵的强磁定位气囊外封堵装置；采用的技术方案为：强磁定位气囊外封堵器，包括强磁机构、壳体和气囊，所述壳体的两端均设置有强磁机构，所述气囊镶嵌在壳体的内部，所述气囊通过壳体上的开孔伸向外侧与压缩机导管连接，所述强磁机构自身拥有独立的磁力开关，所述强磁机构通过铰链与壳体连接在一起；本发明可广泛应用于危险源泄漏封堵处理、管道安全输送、强磁定位技术领域。

Description

强磁定位气囊外封堵器

技术领域

本发明强磁定位气囊外封堵器，属于危险源泄漏封堵处理、管道安全输送、强磁定位技术领域。

背景技术

随着化工生产规模发展和不断扩大，管网和设备运行压力不断提高，管道或设备泄漏事故时有发生，导致化工物料泄漏造成人员伤亡和环境污染及能源浪费，因此管道及设备泄漏的封堵工作成为了现代石油化工生产和储运过程中非常重要的环节，迫切需要能够快速有效安全的封堵设备的来实施对事故管道进行封堵作业，从而有效的对危险源进行控制尽量减小其泄漏打来的人员伤亡和环境污染及能源浪费。

国外封堵抢修技术发展较早，但是随着社会发展及技术进步，我国许多专业化管道封堵公司应运而生，达到了国际先进水平，但与国外相比，我国在海底管道维修、高温高压封堵、管线断裂抢修，以及特殊介质抢修等技术上还存在较大差距。

封堵技术按设备装置结构特点及作业原理，可分为多种形式，主要有：悬挂式封堵、盘式(皮碗)封堵、筒式封堵、折叠封堵、挡板-囊式封堵、强磁以及冷冻封堵等。其中现有的强磁封堵，封堵时利用永磁体的磁力把薄橡胶垫压紧在泄漏处实现封堵。橡胶垫厚度有限，安装时对接触面要求较高，如果管壁发生变形会导致封堵时出现接触面受力不均匀导致很难达到封堵效果。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种安装速度快，安装阻力小，对泄漏面的适应性强，适用于大型管道封堵的强磁定位气囊外封堵装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：强磁定位气囊外封堵器，包括强磁机构、壳体和气囊，所述壳体的两端均设置有强磁机构，所述气囊镶嵌在壳体的内部，所述气囊通过壳体上的开孔伸向外侧与压缩机导管连接，所述强磁机构自身拥有独立的磁力开关，所述强磁机构通过铰链与壳体连接在一起。

优选地，所述强磁机构的结构为：包括磁片、第一铜板、第二铜板、前端盖、后端盖、轴、定位螺栓，所述轴上依次串接有后端盖、磁片、第一铜板、磁片、第二铜板、磁片、第一铜板、磁片和前端盖，多个所述定位螺栓与轴平行设置，用于固定串接在轴上的各个部件；

所述强磁机构还包括隔磁铜瓦和轴铜瓦，所述隔磁铜瓦和轴铜瓦均固定设置在轴上，且隔磁铜瓦和轴铜瓦位于轴和磁片之间，通过转动轴，开启或关闭磁片的磁力。

优选地，所述磁片的结构为：包括平行设置的两块永磁体，两块所述的永磁体镶嵌在壳体内，且两块所述的永磁体分别设置在轴的两侧，同时在两块所述的永磁体背向轴的外侧分别设置有顶铜条和底铜条，所述顶铜条和底铜条将永磁体固定在壳体内。

优选地，所述气囊的结构为：气囊进气快速接头、进气管、气囊主腔，所述气囊主腔整体呈环形分布在壳体内，所述进气管设置在壳体内，且进气管的里端与气囊主腔相连通，所述进气管的外端设置有气囊进气快速接头，所述气囊快速充气接头用于和压缩机导管的接头进行连接。

优选地，所述气囊的气壁中设置有纤维加固层，用于增加气囊的力学强度。

优选地，所述气囊的封堵面侧内外边缘均设置有三角橡胶环形边缘，所述三角橡胶环形边缘与封堵面成45度角。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明通过转动轴控制隔磁铜瓦和轴铜瓦的相互位置从而控制强磁机构的磁力或关闭，在强磁机构处于开启状态时，将轴再转动90度后轴与两侧壳体形成磁通路使磁力线在内部封闭，关闭外部磁力。将轴再转90度开启磁力。永磁体的强磁力使设备能够快速安装定位，强磁机构与壳体采用铰链连接增强了其灵活性，采用气囊封堵形式有效防止了管壁变形对封堵效果影响；本发明设计有导流结构能有效的减低安装阻力有利于准确定位，且同时实现封堵和导流的两项工作效果。

本发明兼具以下技术效果。

1、安装速度快，安装阻力小，容易准确定位。

2、对泄漏面的适应性强，能够同时实现封堵和导流的两项工作效果。

3、克服现行强磁封堵橡胶厚度不足问题，增强封堵质量，扩大封堵范围。

4、结构新颖，制造简单，可实施性强。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中A截面的剖视图。

图4为本发明中强磁机构的结构示意图。

图5为图4的侧视图。

图6为图4中B截面的剖视图。

图中，1为强磁机构、11为磁片、111为永磁体、112为顶铜条、113为底铜条、12为第一铜板、13为第二铜板、14为前端盖、15为后端盖、16为轴、17为定位螺栓、18为隔磁铜瓦、19为轴铜瓦、2为壳体、3为气囊、31为气囊进气快速接头、32为进气管、33为气囊主腔、34为三角橡胶环形边缘、4为铰链。

具体实施方式

如图1～图6所示，本发明强磁定位气囊外封堵器，包括强磁机构1、壳体2和气囊3，所述壳体2的两端均设置有强磁机构1，所述气囊3镶嵌在壳体2的内部，所述气囊3通过壳体3上的开孔伸向外侧与压缩机导管连接，所述强磁机构1自身拥有独立的磁力开关，所述强磁机构1通过铰链4与壳体2连接在一起。

所述强磁机构1的结构为：包括磁片11、第一铜板12、第二铜板13、前端盖14、后端盖15、轴16、定位螺栓17，所述轴16上依次串接有后端盖15、磁片11、第一铜板12、磁片11、第二铜板13、磁片11、第一铜板12、磁片11和前端盖14，多个所述定位螺栓17与轴16平行设置，用于固定串接在轴16上的各个部件；

所述强磁机构1还包括隔磁铜瓦18和轴铜瓦19，所述隔磁铜瓦18和轴铜瓦19均固定设置在轴16上，且隔磁铜瓦18和轴铜瓦19位于轴16和磁片11之间，通过转动轴16，开启或关闭磁片11的磁力。

所述磁片11的结构为：包括平行设置的两块永磁体111，两块所述的永磁体111镶嵌在壳体2内，且两块所述的永磁体111分别设置在轴16的两侧，同时在两块所述的永磁体111背向轴16的外侧分别设置有顶铜条112和底铜条113，所述顶铜条112和底铜条113将永磁体111固定在壳体2内。

所述气囊3的结构为：气囊进气快速接头31、进气管32、气囊主腔33，所述气囊主腔33整体呈环形分布在壳体2内，所述进气管32设置在壳体2内，且进气管32的里端与气囊主腔33相连通，所述进气管32的外端设置有气囊进气快速接头31，所述气囊快速充气接头用于和压缩机导管的接头进行连接。

所述气囊3的气壁中设置有纤维加固层，用于增加气囊3的力学强度。

所述气囊3的封堵面侧内外边缘均设置有三角橡胶环形边缘34，所述三角橡胶环形边缘34与封堵面成45度角。

在化工生产或运输过程中设备或管道发生局部泄漏可将本发明安装在相应的机械设备上实施快速封堵控制化工原料或危险源的泄漏。

本发明的组装过程：首先是强磁机构1的装配，将两块永磁体111装入壳体2中组成磁片11的装配体，将前四个定位螺栓17分别插入前端盖14的四个螺栓孔中，然后分别将磁片11，第一铜板12，磁片11，第二铜板13，磁片11，第一铜板12，磁片11依次装入定位螺栓17，并推紧在前端盖14上，将顶铜条112、底铜条113对应装入前面装配体形成的对应的铜条槽中，其中一端端面与前端盖14接触，将隔磁铜瓦18(共两块）装入前面装配体形成的对应的瓦槽中，其中一端端面与前端盖14接触，将轴16与轴铜瓦19装配形成转轴子装配体，然后从前面装配体形成的对应的轴孔装入装配体中，将后端盖15装入定位螺栓17中加装螺母拧紧，将轴16用专用的扳手旋转至螺纹孔从90度定位槽中露出，将定位栓拧入强磁机构1装配完成，将气囊3装入壳体2中，两边通过铰链4与两强磁机构1连接装配强磁定位气囊外封堵器装配完成。

本发明的工作原理：将本发明用连接法兰与相应管道或阀门连接组成导流或封堵设备；将两强磁机构1、轴16旋转至定位销与强磁机构1底面垂直关闭磁力，将强磁定位气囊外封堵器的导流孔对准泄漏部位并紧贴在泄漏面上。分别转动两强磁机构的轴16使其定位螺栓17与其地面平行（此过程定位螺栓17在特定的90度位置限制槽中运动）将定位销拧入轴16中使其从轴16的另一侧穿出，并穿入前端盖14的锁定孔中实现磁力开启和轴16的位置锁定；此时设备已经利用磁力固定在工作面上，连接压缩机与气囊进气快速接头31，对气囊3充气至达到封堵压力，实现封堵。此时泄漏流体被管道导流或关闭连接法兰上连接的阀门直接将流体封堵；最后封堵完成。

本发明中强磁机构1的作用类似于永磁起重器的装置利用磁体相对位置变化控制磁力，主要作用是安装固定封堵器；可动永磁体的端部设计有和轴16连接的六边形连接槽传递扭矩使其绕轴线转动控制出磁场分布，轴16和密封盖机构设有磁体旋转时的定位螺栓17（为操作者旋转短轴提供工作位置指示）和安全固定栓进一步提高永磁机构的安全性和可靠性。处于安全考虑磁力开关没有设置手柄，轴16端部设计六边形键槽，配有专用工具旋拧以实现磁力开关的关闭和开启。

本发明中铰链4（为使设备结构急凑，铰链的采用圆钢与壳体2过盈配合）的主要功能是为气囊3提供工作空间和约束，保护气囊3，壳体2与管壁接触的边缘设计成与管壁（封堵对象）成45度角的破口与气囊3的三角橡胶环形边缘34相配合充气时起到共同保护气囊3作用。

本发明中气囊3整体结构为环形中间设计有导流孔用于与夹具的导流管相配合在安装时起到泄压作用，气囊3设有一个气囊进气快速接头31用于和压缩机导管的接头进行连接。在气囊3气壁中可加入纤维加固层增加气囊3的力学强度。气囊3封堵面侧内外边缘均设计有三角橡胶环形边缘34，与封堵面成45度角。气囊3镶嵌在壳体2中利用气体的压力使气壁紧贴在管壁上实现封堵，封堵器安装时壳体2与管壁间不可能完全吻合有一定的间隙气囊边缘的三角橡胶圈在充气过程中被气压推入间隙阻止气囊3向缝隙移动破裂起到保护作用，从而也在一定程度上使封堵器可以适应一定管径范围内的封堵。

本发明通过转动轴16控制隔磁铜瓦18和轴铜瓦19的相互位置从而控制强磁机构1的磁力或关闭，在强磁机构1处于开启状态时，将轴16再转动90度后轴16与两侧壳体2形成磁通路使磁力线在内部封闭，关闭外部磁力。将轴16再转90度开启磁力。永磁体111的强磁力使设备能够快速安装定位，强磁机构1与壳体2采用铰链4连接增强了其灵活性，采用气囊3封堵形式有效防止了管壁变形对封堵效果影响；本发明设计有导流结构能有效的减低安装阻力有利于准确定位，且同时实现封堵和导流的两项工作效果。

本发明也可将强磁定位气囊外封堵器安装在机器人或器械手臂上，实现人员无法达到的恶劣工况下实施封堵作业，也可改进为内径较大的管道设备的内封堵器。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，包括强磁机构（1）、壳体（2）和气囊（3），所述壳体（2）的两端均设置有强磁机构（1），所述气囊（3）镶嵌在壳体（2）的内部，所述气囊（3）通过壳体（3）上的开孔伸向外侧与压缩机导管连接，所述强磁机构（1）自身拥有独立的磁力开关，所述强磁机构（1）通过铰链（4）与壳体（2）连接在一起。

2.根据权利要求1所述的强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，所述强磁机构（1）的结构为：包括磁片（11）、第一铜板（12）、第二铜板（13）、前端盖（14）、后端盖（15）、轴（16）、定位螺栓（17），所述轴（16）上依次串接有后端盖（15）、磁片（11）、第一铜板（12）、磁片（11）、第二铜板（13）、磁片（11）、第一铜板（12）、磁片（11）和前端盖（14），多个所述定位螺栓（17）与轴（16）平行设置，用于固定串接在轴（16）上的各个部件；

所述强磁机构（1）还包括隔磁铜瓦（18）和轴铜瓦（19），所述隔磁铜瓦（18）和轴铜瓦（19）均固定设置在轴（16）上，且隔磁铜瓦（18）和轴铜瓦（19）位于轴（16）和磁片（11）之间，通过转动轴（16），开启或关闭磁片（11）的磁力。

3.根据权利要求2所述的强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，所述磁片（11）的结构为：包括平行设置的两块永磁体（111），两块所述的永磁体（111）镶嵌在壳体（2）内，且两块所述的永磁体（111）分别设置在轴（16）的两侧，同时在两块所述的永磁体（111）背向轴（16）的外侧分别设置有顶铜条（112）和底铜条（113），所述顶铜条（112）和底铜条（113）将永磁体（111）固定在壳体（2）内。

4.根据权利要求3所述的强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，所述气囊（3）的结构为：气囊进气快速接头（31）、进气管（32）、气囊主腔（33），所述气囊主腔（33）整体呈环形分布在壳体（2）内，所述进气管（32）设置在壳体（2）内，且进气管（32）的里端与气囊主腔（33）相连通，所述进气管（32）的外端设置有气囊进气快速接头（31），所述气囊快速充气接头用于和压缩机导管的接头进行连接。

5.根据权利要求4所述的强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，所述气囊（3）的气壁中设置有纤维加固层，用于增加气囊（3）的力学强度。

6.根据权利要求5所述的强磁定位气囊外封堵器，其特征在于，所述气囊（3）的封堵面侧内外边缘均设置有三角橡胶环形边缘（34），所述三角橡胶环形边缘（34）与封堵面成45度角。