CN104565668A - 锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置及快速封堵方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道维修设备技术领域，具体涉及一种基于流体管道泄漏的快速封堵装置，旨在提供一种结构简单，经济适用，且可快速对流体管道泄漏进行有效封堵的装置；锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，包括密封夹具、快速锁紧装置、垫圈机构、导流装置和注剂装置，快速锁紧装置用于锁紧密封夹具，垫圈机构设置在密封夹具内，使得密封夹具与管道之间形成软接触，导流装置用于卸载密封夹具内的多余液体，注剂装置用于向密封夹具输送注剂，密封性能好，反应快捷，且残留在密封空腔内的流体可以及时排出，不会造成本发明在工作时与管道之间形成较大的流体压力，既能保护本发明，又能提高封堵效果，操作简单，非常实用。

Description

锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置及快速封堵方法

技术领域

本发明属于管道维修设备技术领域，具体涉及一种基于流体管道泄漏的快速封堵装置及其对泄漏管道的快速封堵方法。

背景技术

随着工业规模的不断扩大，连续化生产程度的不断增强，泄漏所造成的经济损失也日趋严重。因为泄漏的存在，不仅使能源和物料不断流失，而且使有毒、有害、腐蚀性强、易燃、易爆、高温、高压的各种液体介质不断外泄。以至造成环境污染，引起火灾、爆炸、中毒和人身伤亡事故。事故处置现场所暴露出的问题主要有：危险源泄漏事故频发、发生泄漏后处置缓慢、处置方法落后、应急反应迟钝和没有先进的处理处置工具及设备等。所以，迅速建立新的密封结构即新型堵漏装置显得非常必要。堵漏是一门综合性高、技术性强、责任性大的工作。

目前，现行的常用的堵漏方法主要有以下几种：

（1）注剂式带压密封技术

通过向密封空腔注射密封注剂，建立新的密封结构为最终目的的一种技术手段。注剂式带压密封机构总成包括：夹具、接头、注剂阀、高压注剂枪、快装接头、高压输油管、压力表、回油尾部接头、油压换向阀接头、手动液压油泵等。上述密封结构主要应用于化学事故中的法兰泄漏、阀门泄漏、填料泄漏及压力大于0.4MPa的管段泄漏、弯头泄漏、三通泄漏和压力表泄漏等。

（2）堵漏胶填塞粘接技术

泄漏介质物化参数选择相应的堵漏胶品种。接触泄漏点的一端做成圆凹形，清理泄漏点除泄漏介质外的一切污物。按说明调配好堵漏胶，在堵漏胶的最佳状态下将堵漏胶迅速压在泄漏部位上，待堵漏胶充分固化后再撤出外力。泄漏停止后，对泄漏缺陷周围按粘接技术要求进行二次清理，并修整圆滑，然后再在其上用胶粘剂及玻璃布进行粘接补强。

（3）顶压粘接技术

在大于泄漏介质压力的顶压外力作用下，止住泄漏，再用胶粘剂对泄漏部位进行补强粘接，等到胶粘剂凝固后，撤除外力达到带压封堵的目的。但其主要存在的问题和上述两种技术一样，突出弊端表现为响应时间问题，稳定性不够好，增大了二次泄漏的可能性。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，旨在提供一种结构简单，经济适用，且可快速对流体管道泄漏进行有效封堵的装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，包括密封夹具、快速锁紧装置、垫圈机构、导流装置和注剂装置。

其中，所述密封夹具包括左密封夹套和右密封夹套，左密封夹套和右密封夹套均为半圆环结构，左密封夹套的底部与右密封夹套的底部通过夹套销钉铰接，销钉穿过左密封夹套与右密封夹套后通过夹套销钉螺母锁紧，左密封夹套的顶部与右密封夹套的顶部通过快速锁紧装置相连，左密封夹套与右密封夹套扣合在一起形成可夹紧圆管的圆环，左密封夹套的内壁上开有密封空腔，密封空腔的边缘开有环状的密封圈安装槽。密封圈安装槽内安装有密封条，将本发明卡装在管道的泄漏处后，密封圈安装槽与所卡的管道之间形成密封空腔。密封空腔上开有将密封空腔的内壁和外壁相连通的导流孔，密封空腔的内部与左密封夹套一侧的侧壁之间开有注剂孔，右密封夹套的内壁上设有垫圈机构。在维修时，注剂孔将注剂注入到密封空腔内，导流孔将泄漏的流体介质排走，避免密封空腔内的压力太大，垫圈机构内填充有垫圈。

其中，垫圈机构的结构为：右密封夹套的内壁上开有多个垫圈安装槽，相邻的垫圈多个垫圈安装槽平行设置且每个垫圈安装槽内均卡装有垫圈，将左密封夹套与右密封夹套夹持在管道上后，本发明与管道之间形成软接触，既能保护管道，又能提高密封性。

其中，快速锁紧装置包括左锁紧件和右锁紧件，所述左锁紧件固定在左密封夹套的顶部，右锁紧件固定在有右密封夹套的顶部，所述左密封夹套和右密封夹套通过左锁紧件与右锁紧件的配合锁紧，锁紧后，左密封夹套与管道之间形成密闭的密封空腔，操作方便。

其中，注剂装置包括注剂快插头，注剂快插头的端头插入到注剂孔内，注剂快插头与注剂孔之间密封连接，注剂快插头内设有单向阀，单向阀只允许流体从外部注入到密封空腔内，流体不能从密封空腔流向外部，避免注剂泄漏而影响封堵效果。

其中，左密封夹套的外壁上还连有导流管道，导流管道与导流孔相连通，导流管道上装有控制导流管道通闭的导流阀门。

其中，快速锁紧装置的结构为：包括左锁紧件和右锁紧件，左锁紧件包括左底板和并列设置在左底板上的两块左侧耳，左底板为弧形板，左底板的弧度与左密封夹套的外圈弧度相同，左底板的底部固定在左密封夹套的顶部，左底板与左密封夹套的顶部完全接触，左侧耳与左底板的连接处形成圆弧状的倒钩。右锁紧件包括右底板、并列设置的两块右侧耳和铰接在两块右侧耳上的拉杆，右底板为弧形板，右底板的弧度与右密封夹套的外圈弧度相同，右底板的底部固定在右密封夹套的顶部，两块右侧耳上均开有位置对应的通孔，拉杆上开有第一通孔和第二通孔，拉杆与两块右侧耳之间通过第一通孔与两块右侧耳之间穿装定位销钉铰接，拉杆与左锁紧件之间通过U型双头螺栓相连，U型双头螺栓的U型折弯处卡在两个左侧耳与左底板的连接处，两块右侧耳的两个第二通孔内穿装有双孔销钉，双孔销钉上的两个通孔分别位于拉杆的两侧，U型双头螺栓的两根螺纹杆分别双孔销钉上的两个通孔，U型双头螺栓的两根螺纹杆穿出双孔销钉的端头均通过调节螺母锁紧，拉杆的底部为圆滑的弧面，拉杆上还设有向外延伸的把手，将把手向上抬时，左密封夹套与右密封夹套松开，将把手向下压时，左密封夹套与右密封夹套锁紧。

其中，右密封夹套的内壁上设有三个垫圈安装槽。

其中，锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置的快速封堵方法，具体操作步骤如下：

第一步、将左密封夹套和右密封夹套夹套在破裂的管道上，利用其快速夹紧机构的快速性进行封堵，应保持管道泄漏位置要与其中的密封空腔位置对准，在开始进行封堵时，注剂孔和导流阀门应保持为关闭状态；

第二步、当U型双头螺栓定位后，把U型双头螺栓的另外一头放在左锁紧件的倒钩上，然后调节螺母的位置确保在对拉杆施加力后能够实现快速夹紧机构的自锁，完全定位后，将拉杆压下，即可有效而快速的锁紧管道，同时由于结构上的限制，当处于夹紧状态的时候，连杆机构处于自锁状态；

第三步、通过注剂孔向密封空腔内进行注剂，在注剂前打开导流阀，使得残留在密封空腔内的流体可以及时排出，注剂充满整个密封空腔，完成管道密封。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明利用两个半圆环的相互配合来夹持住泄漏直管的泄漏处，其中一个半圆环的内壁与直管之间形成密封空腔，密封性能好，反应快捷，且残留在密封空腔内的流体可以及时排出，不会造成本发明在工作时与管道之间形成较大的流体压力，既能保护本发明，又能提高封堵效果，操作简单，非常实用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的组合状态示意图1。

图2为本发明的组合状态示意图2。

图3为图1中左密封夹套的内壁结构示意图。

图4为图1中右密封夹套的内壁结构示意图。

图5为图1中快速锁紧装置的结构示意图。

图6为图5中拉杆的结构示意图。

图7为图5中左锁紧件的结构示意图。

图8为图5中右锁紧件的结构示意图。

图中：1是左密封夹套， 2是左锁紧件，3是U型双头螺栓，4是定位销钉，5是双孔销钉，6是调节螺母，7是拉杆，8是右密封夹套，9是夹套销钉，10是右锁紧件，11是导流管道，12是导流阀门，13是注剂快插头，14是夹套销钉螺母，15是导流孔，16是密封圈安装槽，17是密封空腔，18是注剂孔，19是垫圈安装槽，20为左底板，21为左侧耳，22为右底板，23为右侧耳，24为第一通孔，25为第二通孔，26为把手。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明，附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-8所示，锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，包括密封夹具、快速锁紧装置、垫圈机构、导流装置和注剂装置。

其中，所述密封夹具包括左密封夹套1和右密封夹套8，左密封夹套1和右密封夹套8均为半圆环结构，左密封夹套1的底部与右密封夹套8的底部通过夹套销钉9铰接，销钉穿过左密封夹套1与右密封夹套8后通过夹套销钉螺母14锁紧，左密封夹套1的顶部与右密封夹套8的顶部通过快速锁紧装置相连，左密封夹套1与右密封夹套8扣合在一起形成可夹紧圆管的圆环，左密封夹套1的内壁上开有密封空腔17，密封空腔17的边缘开有环状的密封圈安装槽16。密封圈安装槽16内安装有密封条，将本发明卡装在管道的泄漏处后，密封圈安装槽16与所卡的管道之间形成密封空腔17。密封空腔17上开有将密封空腔17的内壁和外壁相连通的导流孔15，密封空腔17的内部与左密封夹套1一侧的侧壁之间开有注剂孔18，右密封夹套8的内壁上设有垫圈机构。在维修时，注剂孔18将注剂注入到密封空腔17内，导流孔15将泄漏的流体介质排走，避免密封空腔17内的压力太大，垫圈机构内填充有垫圈。

其中，垫圈机构的结构为：右密封夹套8的内壁上开有多个垫圈安装槽19，相邻的垫圈多个垫圈安装槽19平行设置且每个垫圈安装槽19内均卡装有垫圈，将左密封夹套1与右密封夹套8夹持在管道上后，本发明与管道之间形成软接触，既能保护管道，又能提高密封性。

其中，快速锁紧装置包括左锁紧件2和右锁紧件10，所述左锁紧件2固定在左密封夹套1的顶部，右锁紧件10固定在有右密封夹套8的顶部，所述左密封夹套1和右密封夹套8通过左锁紧件2与右锁紧件10的配合锁紧，锁紧后，左密封夹套1与管道之间形成密闭的密封空腔17，操作方便。

其中，注剂装置包括注剂快插头13，注剂快插头13的端头插入到注剂孔18内，注剂快插头13与注剂孔18之间密封连接，注剂快插头13内设有单向阀，单向阀只允许流体从外部注入到密封空腔17内，流体不能从密封空腔17流向外部，避免注剂泄漏而影响封堵效果。

其中，左密封夹套1的外壁上还连有导流管道11，导流管道11与导流孔15相连通，导流管道11上装有控制导流管道11通闭的导流阀门12。

其中，快速锁紧装置的结构为：包括左锁紧件2和右锁紧件10，左锁紧件2包括左底板20和并列设置在左底板20上的两块左侧耳21，左底板20为弧形板，左底板20的弧度与左密封夹套1的外圈弧度相同，左底板20的底部固定在左密封夹套1的顶部，左底板20与左密封夹套1的顶部完全接触，左侧耳21与左底板20的连接处形成圆弧状的倒钩。右锁紧件10包括右底板22、并列设置的两块右侧耳23和铰接在两块右侧耳23上的拉杆7，右底板22为弧形板，右底板22的弧度与右密封夹套8的外圈弧度相同，右底板22的底部固定在右密封夹套8的顶部，两块右侧耳23上均开有位置对应的通孔，拉杆7上开有第一通孔24和第二通孔25，拉杆7与两块右侧耳23之间通过第一通孔24与两块右侧耳23之间穿装定位销钉4铰接，拉杆7与左锁紧件2之间通过U型双头螺栓3相连，U型双头螺栓3的U型折弯处卡在两个左侧耳21与左底板20的连接处，两块右侧耳23的两个第二通孔25内穿装有双孔销钉5，双孔销钉5上的两个通孔分别位于拉杆7的两侧，U型双头螺栓3的两根螺纹杆分别双孔销钉5上的两个通孔，U型双头螺栓3的两根螺纹杆穿出双孔销钉5的端头均通过调节螺母6锁紧，拉杆7的底部为圆滑的弧面，拉杆7上还设有向外延伸的把手26，将把手26向上抬时，左密封夹套1与右密封夹套8松开，将把手26向下压时，左密封夹套1与右密封夹套8锁紧。

其中，右密封夹套8的内壁上设有三个垫圈安装槽19。

具体的封堵方法为：直管管道破裂开始泄漏时，将该装置夹套在管道上，利用其快速夹紧机构的快速性进行封堵，在开始进行封堵时注剂孔18和导流阀门12应保持为关闭状态。在此方案中，利用常用快速夹具的原理来实现接口的设计，其主要原理是利用连杆机构的死点位置来实现机构的自锁。在实际工作中，同样也分为两个工作状态，一个是拉紧状态，一个松开状态，其中拉紧状态为工作状态。当U型双头螺栓3大致定位后，把U型双头螺栓3的另外一头放在左锁紧件2的倒钩上，然后调节螺母6的大致位置确保在对拉杆7施加力后能够实现快速夹紧机构的自锁，大致定位后，将拉杆7压下，即可有效而快速的锁紧，同时由于结构上的限制，当处于夹紧状态的时候，通过设计合适的尺寸使得连杆机构处于自锁状态。

对密封装置而言，应保持泄漏位置要与其中的密封空腔17位置对中，在安装槽16内安装密封材料后与密封空腔17及泄漏管道形成密封空腔17，在外力的作用下保持密封性，实现对管道泄漏的封堵。

在垫圈机构中的三个安装槽16中添加弹性材料防止夹具与管道之间形成刚性接触，同时与密封夹具形成对称结构提高装置密封性能。

为了更好地加强密封强度，通过注剂孔18向密封空腔17内进行注剂，在注剂前应该打开导流阀，使得残留在密封空腔17内的流体可以及时排出，注剂充满整个密封空腔17，进一步增强密封性。注剂孔18与一个单向阀连接，只能通过注剂枪由单向阀一侧向密封空腔17内注剂，确保先期封堵时装置的密封性。

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做出各种变化。

Claims (4)

1.锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，其特征在于，包括密封夹具、快速锁紧装置、垫圈机构、导流装置和注剂装置；

所述密封夹具包括左密封夹套（1）和右密封夹套（8），所述左密封夹套（1）和右密封夹套（8）均为半圆环结构，左密封夹套（1）的底部与右密封夹套（8）的底部通过夹套销钉（9）铰接，左密封夹套（1）的顶部与右密封夹套（8）的顶部通过快速锁紧装置相连，左密封夹套（1）与右密封夹套（8）扣合在一起形成可夹紧圆管的圆环，所述左密封夹套（1）的内壁上开有密封空腔（17），所述密封空腔（17）的边缘开有环状的密封圈安装槽（16），所述密封空腔（17）上开有将密封空腔（17）的内壁和外壁相连通的导流孔（15），所述密封空腔（17）的内部与左密封夹套（1）一侧的侧壁之间开有注剂孔（18），所述右密封夹套（8）的内壁上设有垫圈机构；

所述垫圈机构的结构为：所述右密封夹套（8）的内壁上开有多个垫圈安装槽（19），相邻的垫圈多个垫圈安装槽（19）平行设置且每个垫圈安装槽（19）内均卡装有垫圈；

所述快速锁紧装置包括左锁紧件（2）和右锁紧件（10），所述左锁紧件（2）固定在左密封夹套（1）的顶部，右锁紧件（10）固定在有右密封夹套（8）的顶部，所述左密封夹套（1）和右密封夹套（8）通过左锁紧件（2）与右锁紧件（10）的配合锁紧；

所述注剂装置包括注剂快插头（13），注剂快插头（13）的端头插入到注剂孔（18）内，所述注剂快插头（13）内设有单向阀，所述单向阀的通向为：流体可从右密封夹套（8）的外部流向右密封夹套（8）的内部；

所述左密封夹套（1）的外壁上还连有导流管道（11），所述导流管道（11）与导流孔（15）相连通，所述导流管道（11）上装有控制导流管道（11）通闭的导流阀门（12）。

2.根据权利要求1所述的锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，其特征在于，所述快速锁紧装置的结构为：包括左锁紧件（2）和右锁紧件（10），所述左锁紧件（2）包括左底板（20）和并列设置在左底板（20）上的两块左侧耳（21），所述左底板（20）为弧形板，左底板（20）的弧度与左密封夹套（1）的外圈弧度相同，左底板（20）的底部固定在左密封夹套（1）的顶部，左侧耳（21）与左底板（20）的连接处形成圆弧状的倒钩，所述右锁紧件（10）包括右底板（22）、并列设置的两块右侧耳（23）和铰接在两块右侧耳（23）上的拉杆（7），所述右底板（22）为弧形板，右底板（22）的弧度与右密封夹套（8）的外圈弧度相同，右底板（22）的底部固定在右密封夹套（8）的顶部，两块右侧耳（23）上均开有位置对应的通孔，所述拉杆（7）上开有第一通孔（24）和第二通孔（25），拉杆（7）与两块右侧耳（23）之间通过第一通孔（24）与两块右侧耳（23）之间穿装定位销钉（4）铰接，所述拉杆（7）与左锁紧件（2）之间通过U型双头螺栓（3）相连，U型双头螺栓（3）的U型折弯处卡在两个左侧耳（21）与左底板（20）的连接处，所述两块右侧耳（23）的两个第二通孔（25）内穿装有双孔销钉（5），双孔销钉（5）上的两个通孔分别位于拉杆（7）的两侧，所述U型双头螺栓（3）的两根螺纹杆分别双孔销钉（5）上的两个通孔，U型双头螺栓（3）的两根螺纹杆穿出双孔销钉（5）的端头均通过调节螺母（6）锁紧，所述拉杆（7）的底部为圆滑的弧面，拉杆（7）上还设有向外延伸的把手（26）。

3.根据权利要求2所述的锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置，其特征在于，所述右密封夹套（8）的内壁上设有三个垫圈安装槽（19）。

4.用于权利要求1所述的锁扣式卡具快速夹紧封堵导流装置的快速封堵方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

第一步、将左密封夹套（1）和右密封夹套（8）夹套在破裂的管道上，利用其快速夹紧机构的快速性进行封堵，应保持管道泄漏位置要与其中的密封空腔17位置对准，在开始进行封堵时，注剂孔18和导流阀门12应保持为关闭状态；

第二步、当U型双头螺栓3定位后，把U型双头螺栓3的另外一头放在左锁紧件2的倒钩上，然后调节螺母6的位置确保在对拉杆7施加力后能够实现快速夹紧机构的自锁，完全定位后，将拉杆7压下，即可有效而快速的锁紧管道，同时由于结构上的限制，当处于夹紧状态的时候，连杆机构处于自锁状态；

第三步、通过注剂孔18向密封空腔17内进行注剂，在注剂前打开导流阀，使得残留在密封空腔17内的流体可以及时排出，注剂充满整个密封空腔17，完成管道密封。