CN104879604B - 管道快速封堵列车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道快速封堵列车，设有清管器和封堵器，两者之间设有连接组件和动力传导部件；清管器设有腔体，腔体内设有动力装置，腔体外周设有密封组件；封堵器中间设有一个轴向导杆，导杆外周设有移动部件，移动部件的外周前端设有多片底部为楔形体的卡瓦，移动部件的外周，设有一个与卡瓦楔形体相对应的楔形体，卡瓦外周表面设有紧固凸棱；移动部件的外周后部设有一个橡胶圈，橡胶圈前面设有一个压紧环，在封堵器的前后两端外周设有多个滑轮。移动部件与一个弹簧导杆进行导向控制连接。在清管器的空腔内还设有控制器和遥控器，该控制器与所述动力装置进行运行控制连接。本发明适用于管道封堵，具有工作效率高、密封性和牢固性能可靠、适应性强、节约维修成本等优点。

Description

管道快速封堵列车

技术领域

本发明涉及一种管道维护维修设备技术，用于管道的封堵，从管道内阻断密封，以便进行各种维护和修理工程。适用于各种管道，特别适用于地下、水下、海底油气管道的封堵，结构完善精密，使用方便快捷，安全高效，节约环保。

背景技术

随着经济的快速发展，各种管道，特别是地下、水下、海底的排水、输油、气管道不断地大量辅设。在管道的建设中和运行中，管道的维护和故障、损坏时的维修是不可避免的。而管道的维护和维修往往需要先将故障段管道进行封堵，以设置必需的维护和维修的现场。而由于环境的复杂，这种管道维护维护维修工作所需的管道封堵操作是异常艰难的。这在国际上也都是一个很大的难题。长期以来，现有的管道封堵工装从性能上远不能满足要求，常常不得不终止管道运行，进行大面积管道的搬移或拆除，这给使得管道的维护维修工作耗费大量人力和财力和较长的工期，也给生产造成了很大的损失。因此，急需提出一种结构更为科学，使用更为方便，工效更好的管道应急快速封堵装置，以便多快好省地进行各种管道的维护维修工程。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，提供一种管道快速封堵列车，本发明采用液压动力的封堵器与管道内部压力推进的清管器相结合的结构，设有完善精密的卡瓦和密封设计和自动控制系统，实现了自身能在管道内自由行走，快速准确地在管道内定位，从管道内部进行阻断和密封，实现管道维护和维修的方便环境，并且可以多次返复使用，操作简便，省工省力，工效高，安全环保。

本发明所提供的技术方案如下：

管道快速封堵列车，其特征是：设有至少一个清管器和至少一个封堵器，所述清管器设置在所述封堵器的前面或后面一侧或同时在前、后两侧各设一个，两者之间设有连接组件和动力传导部件；所述清管器用于在管道内移动，清理管道内的污物，并带动封堵器一起移动；该清管器设有圆筒形腔体，腔体设有筒壁，前面设有压盖，后面设有底盘，其腔体内设有为封堵器提供动力的动力装置，筒壁外周设有密封组件；所述封堵器中间设有一个轴向导杆，该导杆外周设有移动部件，该移动部件的外周前端设有一个卡瓦，该卡瓦底部为楔形体，该楔形体下表面为前高后低的斜面，该卡瓦后部所述移动部件的外周，设有一个与卡瓦楔形体相对应的楔形体，该楔形体的斜面为前低后高，该楔形体可在所述移动部件的带动下，向所述卡瓦楔形体下方移动，将卡瓦向外支撑；卡瓦外周表面设有紧固牙线；所述移动部件的外周后部设有密封用的橡胶圈，该橡胶圈前面设有一个压紧橡胶圈的压紧环，在所述移动件的带动下橡胶圈被挤压变形向外突出与管道内壁压紧而形成密封；在封堵器的前后两端外周设有多个在管道内壁上滚动的滑轮。

本发明进一步改进的方案是：

所述清管器外周设置的密封组件包括：导向密封板，该导向密封板为圆片状，有弹性，其外周与管道内壁紧密接触密封，该导向密封板为数块，在清管器外周径向平行设置，相邻两块导向密封板之间设有隔板。

所述清管器腔体内的动力装置为液压装置，所述清管器和封堵器之间的动力传导部件为液压油管。

所述清管器腔体内的动力装置为供电装置，所述清管器和封堵器之间的动力传导部件为导电线路。

所述清管器和封堵器之间的连接组件为球形压盖和半球形连杆相互可转向地活动连接结构。

所述封堵器的中间导杆的外壁内设有液压油导管，所述中间导杆外周的移动部件为活动液压油缸，所述液压油导管的一个出口与活动液压油缸的前侧连通，液压油导管的另一个出口与活动液压油缸的后侧连通，分别推动液压油缸向后或向前往返运动。

所述移动部件与一个平行设置的弹簧导杆进行往返平行移动的导向控制连接。

在所述清管器的空腔内还设有控制器和与控制器配套的遥控器，该控制器与所述动力装置进行运行控制连接。

本发明的工作原理：

首先根据管道内的压力需要选择适当数量的清管器和封堵器，清管器放在前后两端，中间放置封堵器，将清管器和封堵列车连接好，放入管道内，并通过控制管道内的气压，让管道内气压推动本封堵列车移动到管道内所需位置。然后启动遥控器，将封堵列车内部的控制器启动，控制器启动动力装置，动力装置向封堵器内移动部件如活动液压油缸提供动力如液压油，液压油缸向前移动，使封堵器的橡胶圈变形膨胀，与管道壁密封；同时移动部件外周的楔形体向前移动，将卡瓦底部的楔形体支撑起来，使卡瓦外扩，卡紧管道内壁，使本封堵列车稳固地固定在管道内，并实现密封。管道内的压力不同，可以取用不同数量的封堵器，形成足够的封堵密封阻力。利用力学原理将列车后面的管道压力泄出，使列车前后形成压强差，管道有压力的一侧对封堵器起推动作用，使封堵器密封效果加倍。检修完成后，将列车后面的管道升压，等到列车前后压力平衡后再继续升压，使管道后部的压力高于管道前部的压力，让管道后的压力作用到橡胶圈上使封堵器自动解封。当封堵器恢复到原始形态后，在减小管道后的压力，利用压差将封堵列车送回发射点取出完成工作。

使用方法

首先用发射器将封堵列车发送到需要封堵的管道位置内，然后用自控装置将2个封堵器内部分别施压，形成封闭装置，然后将列车后的管道压力泄掉。切除损坏管道，重新安装一个新的管道，安装完成后对列车后的管道进行加压，等到列车前后的压力平衡后继续升压。此时封堵器恢复到原来的形态，然后减小列车后的管道压力，通过管道压差将封堵列车推动到原预定位置，最后将列车取出即完成检修工作。

封堵列车是由清管器和封堵器组成，其中清管器有两个，封堵器的数量可以增加2个到多个，它们之间是由半球形连接杆连接，这样的连接形式可以让清管器和封堵器沿管道内壁自由移动；中间如果由多个封堵器构成，封堵器之间会由油管连接在一起，通过油管将油注入到每个封堵器内部。清管器一般由四块密封板用螺栓连接，其中直径小的为导向密封板；四块密封板两侧是由压盖和底盘构成，底盘中间有个半球形沟槽，沟槽上面连接一个半球形连接杆，压盖可以和半球形连接杆配合起到连接自由转弯作用；清管器内部是空的，里面安装动力装置和电气及自动化装置。智能封堵器由压紧法兰、卡瓦、楔形体、弹簧卡、橡胶圈、底座、滑轮组组成。压紧法兰与压紧法兰环螺栓连接。卡瓦与楔形体采用斜面设计使卡瓦扩张卡紧管道内壁；弹簧卡的作用是为了控制密封橡胶圈变形，让橡胶圈只向一侧变形；底座与封堵器内部缸盖、缸筒和活塞组成液压油缸，压紧法兰卡环压在压紧法兰上并卡在活塞一端的沟槽里，使压紧法兰固定不动，在底座的侧壁有键块，它能有效的控制橡胶圈的变形量；封堵器内部，与压紧法兰连接的是弹簧套筒，与底座连接的是螺杆，套在螺杆上的是弹簧。螺杆是对弹簧有一个导向作用防止弹簧压偏。弹簧的作用是让封堵器自解锁恢复原始形态。橡胶圈两侧是橡胶压紧环，它的作用是使橡胶均匀的变形。滑轮组均匀分布在压紧法兰和底座上，这样可以使封堵器灵活的在管道内运动。

本发明相对于现有技术，具有如下优点：

该发明的管道快速封堵列车，它主要用于铺设在海底管线和陆地管线的维修。这样就可以在第一时间内将封堵列车送至现场进行抢修工作。该管道快速封堵列车解决在管道抢修时无封堵设备的不足。这款产品封堵效果严密结实，有自动控制系统和自带动力系统，可以很好的控制它在管道内的工作。清管器和封堵器之间的半球形连接加上封堵器的滑轮组可以更灵活的在管道内部运动并到达指定位置，要特别说明的是封堵器的移动是靠管道的压差来实现的。利用封堵列车维修管道时无需在将管道内的介质全部排放，这样节省了大量的资源。本产品的封堵器可以安装多个，数量越多封堵效果越好，并且封堵列车在实际应用中可以反复使用。本封堵列车适用的管道范围在6寸-48寸，压力等级在2500LB范围内。本发明具有结构精巧完善，功能多样，自动化控制性能好；使用操作简便，省工省力，定位、封堵、密封性能好，工效高，安全环保，解决了大量管道维护维修时管道封堵困难的难题，具有很高的创造性和实用性，并具有非常巨大的经济效益。

附图说明

附图1是本发明的整体外形结构示意图；

附图2是本发明的纵向剖视结构示意图。

本发明的外形不受该附图的限制，仅外形改变的技术方案仍属本专利的保护范围之中。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：实施例：参见附图，管道快速封堵列车，其特征是：设有至少前后两个清管器1、23和两个封堵器20、22，所述清管器设置在所述封堵器的前、后两侧各设一个，两者之间设有连接组件5和动力传导部件6；该清管器设有圆筒形腔体18，腔体设有筒壁，前面设有压盖，后面设有底盘，其腔体内设有为封堵器供动力的动力装置4，筒壁外周设有密封组件2、3；所述封堵器中间设有一个轴向导杆15，该导杆外周设有移动部件12，该移动部件的外周前端设有一周多片卡瓦8，该每片卡瓦底部为楔形体，该楔形体下表面为前高后低的斜面，该卡瓦后部所述移动部件的外周，设有与卡瓦楔形体相对应的楔形体9，该楔形体的斜面为前低后高；卡瓦外周表面设有紧固牙线；所述移动部件的外周后部设有两个密封用的橡胶圈11，该橡胶圈前面设有一个压紧橡胶圈的压紧环10；在封堵器的前后两端外周设有多个在管道内壁上滚动的滑轮7。所述清管器外周设置的密封组件包括：导向密封板2，该导向密封板为圆片状，有弹性，其外周与管道内壁紧密接触密封，该导向密封板为5块，在清管器外周径向平行设置，相邻两块导向密封板之间设有隔板3。本实施的清管器腔体内的动力装置为液压装置4，所述清管器和封堵器之间的动力传导部件为液压油管6。清管器和封堵器之间的连接组件为球形压盖和半球形连杆17相互可转向地活动连接结构。封堵器的中间导杆的外壁内设有液压油导管16、21，所述中间导杆外周的移动部件为活动液压油缸14，所述液压油导管的一个出口与活动液压油缸的前侧连通，液压油导管的另一个出口与活动液压油缸的后侧连通，分别推动液压油缸向后或向前往返运动。所述移动部件与一个平行设置的弹簧导杆13进行往返平行移动和复位的导向控制连接。清管器的空腔内还设有控制器19和与控制器配套的遥控器，该控制器与所述动力装置进行运行控制连接。

本实施例经过海底管道维护维修半年试用，效果非常好，可以对任何位置的管道内部进行快速准确地封堵，而且固定位置牢固，密封效果好。大大提高了水下油气管道的安装、维护、修理的成本和时效，大大节约了生产成本。平均一次维护减少工时65％，减少用工50％，半年减少维修维护费用65％。

凡依据本发明的基本结构所作的大同小异的变化和修饰，均属于本发明涵盖的保护范围内。

Claims (8)

1.一种管道快速封堵列车，其特征是：设有至少一个清管器(1、23)和至少一个封堵器(20、22)，所述清管器设置在所述封堵器的前面或后面一侧或同时在前、后两侧各设一个，两者之间设有连接组件(5)和动力传导部件(6)；所述清管器用于在管道内移动，清理管道内的污物，并带动封堵器一起移动；该清管器设有圆筒形腔体(18)，腔体设有筒壁，前面设有压盖，后面设有底盘，其腔体内设有为封堵器提供动力的动力装置(4)，筒壁外周设有密封组件(2、3)；所述封堵器中间设有一个轴向导杆(15)，该导杆外周设有移动部件(12)，该移动部件的外周前端设有多片卡瓦(8)，该每片卡瓦形状为楔形体，该卡瓦下表面为前高后低的斜面，该卡瓦后部所述移动部件的外周，设有一个与卡瓦相对应的楔形体(9)，该楔形体的斜面为前低后高，该楔形体可在所述移动部件的带动下，向所述卡瓦下方移动，将卡瓦向外支撑；卡瓦外周表面设有紧固牙线；所述移动部件的外周后部设有密封用的橡胶圈(11)，该橡胶圈前面设有一个压紧橡胶圈的压紧环(10)，在所述移动件的带动下橡胶圈被挤压变形向外突出与管道内壁压紧而形成密封；在封堵器的前后两端外周设有多个在管道内壁上滚动的滑轮(7)。

2.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述清管器外周设置的密封组件包括：导向密封板(2)，该导向密封板为圆片状，有弹性，其外周与管道内壁紧密接触密封，该导向密封板为数块，在清管器外周径向平行设置，相邻两块导向密封板之间设有隔板(3)。

3.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述清管器腔体内的动力装置为液压装置(4)，所述清管器和封堵器之间的动力传导部件为液压油管。

4.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述清管器腔体内的动力装置为供电装置，所述清管器和封堵器之间的动力传导部件为导电线路。

5.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述清管器和封堵器之间的连接组件为球形压盖和半球形连杆(17)相互可转向地活动连接结构。

6.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述封堵器的中间导杆的外壁内设有液压油导管(16、21)，所述中间导杆外周的移动部件为活动液压油缸(14)，所述液压油导管的一个出口与活动液压油缸的前侧连通，液压油导管的另一个出口与活动液压油缸的后侧连通，分别推动液压油缸向后或向前往返运动。

7.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：所述移动部件与一个平行设置的弹簧导杆(13)进行往返平行移动和复位的导向控制连接。

8.根据权利要求1所述的管道快速封堵列车，其特征在于：在所述清管器的空腔内还设有控制器(19)和与控制器配套的遥控器，该控制器与所述动力装置进行运行控制连接。