CN105627027B - 一种液压顶紧密封的管道封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压顶紧密封的管道封堵装置，能够对管道局部泄漏点进行封堵。其技术方案：上壳体和下壳体合起来罩在管道泄漏点外，壳体之间用榫槽方式压紧密封垫片；客体与管道环空设置密封填料，用油缸将填料压紧并在壳体与管道环空注入水泥或者密封剂顶紧填料。本发明结构简单，采用油缸顶紧填料，操作更加方便，便于用于水下管道封堵；轴向密封和径向密封分开，可以分别调节，密封效果更容易保证。

Description

一种液压顶紧密封的管道封堵装置

技术领域

本发明涉及一种液压顶紧密封的管道封堵装置。

背景技术

管道的破坏大体上可以分成三类：第一类是局部小破坏，如小孔或小裂纹泄漏。这类泄漏通常是由局部腐蚀或焊接缺陷造成的。第二类是局部破坏，需要在钢管外面加保护套或用短管替换被破坏的部分。这类破坏最常见，例如船锚钩挂。第三类是在相当长的管段上出现大范围破坏，造成管道轴向强度大大降低。这种情况需要用长管段替换被破坏的部分。

管道由于局部腐蚀或者焊接缺陷造成的局部泄漏是最为常见的失效方式。目前通常采用局部替换的方式进行修补。局部替换需要长时间停输进行局部更换，成本较高，而且需要用到焊接，因此需要管段清扫、置换氮气，防止爆炸。采用外部加强的方式进行补救是最为经济快速的修补方式。以下专利公布了一些管道修补措施。

专利CN201320801593.2，液压式油气管道破损修复装置，采用第一补漏半管和第二补漏半管合成一个圆筒，将泄漏点罩住，并采用焊接的方式进行轴向密封。

专利CN201320890630.1，一种管道泄漏点密封结构，采用上箱体和下箱体合并扣在泄漏部分，上下箱体构成一个方形密封箱，箱体上安装疏水阀并连通管道。

专利CN201320890887.7，一种用于管道修补的环形夹套，采用两个半圆环的卡箍，抱紧管道并用螺栓连接。在卡箍与管道之间设置弹性材料。

专利CN201420081473.4，一种管道带压补漏装置，采用第一卡瓦和第二卡瓦对接组成圆通并套在管道外，卡瓦与管道之间设置密封衬垫。

专利CN201420096705.3，哈夫式管道连接修补装置，该专利针对自来水管，采用两个半圆抱紧加密封圈的方式实施泄漏点密封。

专利CN201420335934.6，一种管道承压补漏装置，主要对城市自来水、供暖、排污等带压管道进行补漏。弧形压板通过U形螺栓压紧在管道外壁，并通过橡胶圈密封。

专利CN201420641802.6，一种用于不可燃气体管道在线带压的补漏装置，通过上下补漏半圆管用螺栓连接抱紧管道。在泄漏处对应的补漏半圆管上开旁通阀，在补漏的时候可以打开旁通阀泄流。

以上管道补漏装置大体都采用两个半圆柱形壳体抱紧管道，并在管道和抱紧装置之间设置密封垫片。这样的方式轴向密封难以保证，并且两个半圆柱形壳体之间的密封难以实现。因此，以上专利所述封堵办法，难以应对高压管道，尤其是油气输送管道局部泄漏难以应用以上办法实现封堵。

另外，现有的管道外部加强修补方式，通常采用壳体抱管后用螺栓连接或者用焊接的方式固定壳体，并且采用壳体加上密封材料的方式进行密封。上下壳体合并一次完成壳体之间的径向密封以及壳体与管道之间的轴向密封。这样调节预紧力较为困难，往往难以同时保证两种密封方式有效。

对于水下管道，维修作业十分不便，通常采用封闭的水下工作室罩再管道上进行修管作业，这样的工作舱由于工作压力有限，对于深海管道难以胜任。深海管道，尤其是不能提拉上来的管道，通常采用水下机器人维修，常规的抱紧式封堵装置操作较为复杂，配套水下机器人设计难度大。因此，设计能够密封可靠，操作预紧方便的水下管道封堵装置具有较大意义。

综上所述，针对高压高危管道，以及水下管道，对局部泄漏点的外部加强修补方式技术和设备尚不成熟，相关技术的创新和研发具有较大应用价值。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有管道泄漏点抱紧密封装置轴向密封薄弱以及两个壳体连接部位密封不足的缺点，特提供一种液压顶紧密封的管道封堵装置。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种液压顶紧密封的管道封堵装置，包括下壳体、上壳体、填料、密封垫片、螺栓、压盖、油缸、堵头，其特征在于：

上壳体和下壳体为中空的半圆柱体，上壳体和下壳体通过螺栓连接，下壳体在与上壳体连接部位设置截面为矩形的槽，所述矩形槽内设置密封垫片；上壳体在与下壳体结合的部位设置凸台，所述凸台与下壳体的矩形槽相配合，实现径向密封；上壳体和下壳体两端分别设置半圆形开口，上壳体和下壳体两个半圆形开口合起来组成一个圆孔，管道从上壳体和下壳体中间圆孔穿过；

填料为圆环形并被分为3个半环，填料半环之间用榫槽方式连接；压盖为圆环形并被分为3个半环，压盖半环之间采用榫槽方式连接；

填料设置在上壳体和下壳体与管道形成的环形空间内，并用压盖压紧在上壳体和下壳体两端；

油缸设置在上壳体和下壳体与管道形成的环形空间内，油缸为双活塞杆油缸，油缸包括两个活塞并且两个活塞分别安装活塞杆，油缸两端伸出的活塞杆顶在压盖上；

上壳体和下壳体中间位置分别设置泄流孔并配置对应的堵头，堵头和泄流孔之间采用螺纹连接；在本装置安装就位以后，油缸顶紧填料，从下泄流孔注入水泥或者密封剂，待水泥或者密封剂充满整个环空以后用堵头封住泄流孔。

本发明具有的有益效果是：1、本发明所述一种管道封堵装置采用轴向填料密封，填料之间通过榫槽方式连接，能够更好的实现轴向密封；2、本发明径向密封和轴向密封完全分开，可以分别调节预紧力，密封效果更能保证；3、本发明采用油缸顶紧填料，填料预压力调节方便，填料预压力大；4、操作方便，可以用于水下管道封堵。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为本发明图1的A-A轴向剖视图。

图3为本发明图1的B-B轴向剖视图。

图4为本发明的结构简图。

图5为本发明的填料和压盖装配原理图。

图中：1.下壳体；2.上壳体；3.填料；4.管道；5.密封垫片；6.螺栓；7.压盖；8.油缸；9.堵头；10.水泥；11.活塞杆。

具体实施方式

本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1、图2、图3、图4、图5对本发明作以下描述。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。

如图1、图2、图3、图4、图5所示。

上壳体2和下壳体1为中空的半圆柱体，上壳体2和下壳体1通过螺栓6连接，下壳体1在与上壳体2连接部位设置截面为矩形的槽，所述矩形槽内设置密封垫片5。上壳体2在与下壳体1结合的部位设置凸台，所述凸台与下壳体1的矩形槽相配合，实现径向密封。上壳体2和下壳体1两端分别设置半圆形开口，两个半圆形开口合起来组成一个圆孔，管道4从上壳体2和下壳体1中间圆孔穿过。

填料3为圆环形并被分为3个半环，填料3半环之间用榫槽方式连接，这样更加有利于填料3结合部位的密封。压盖7为圆环形并被分为3个半环，压盖7半环之间采用榫槽方式连接。

填料3设置在上壳体2和下壳体1与管道4形成的环形空间内，并用压盖7压紧在上壳体2和下壳体1两端。

油缸8设置在上壳体2和下壳体1与管道4形成的环形空间内，油缸8为双活塞杆油缸，油缸8包括两个活塞并且两个活塞分别安装活塞杆11。油缸8两端伸出的活塞杆11顶在压盖7上。

上壳体2和下壳体1中间位置分别设置泄流孔并配置对应的堵头9，堵头9和泄流孔之间采用螺纹连接。下泄流孔可以在管道4封堵过程中排出管道4泄漏物，上泄流孔与外界连通，平衡压力。在本装置安装就位以后，油缸8通过活塞杆11顶紧填料3，从下泄流孔注入水泥10，待充满整个环空以后用堵头9封住泄流孔。这样可以撤销油缸8压力，压盖7在水泥10挤压下能够继续压紧填料3。

本发明的原理是：

上壳体2和下壳体1之间通过榫槽方式压紧密封垫片5实现径向密封。安装就位后油缸8顶紧压盖7并压紧填料3，再通过泄流孔将环空充满水泥10。泄流孔安装堵头9以后待水泥10固化以后可以卸掉油缸8压力，压盖7能够继续压紧填料3，实现轴向密封和固定。

Claims (1)

1.一种液压顶紧密封的管道封堵装置，包括下壳体、上壳体、填料、密封垫片、螺栓、压盖、油缸、堵头，其特征在于：

上壳体和下壳体为中空的半圆柱体，上壳体和下壳体通过螺栓连接，下壳体在与上壳体连接部位设置截面为矩形的槽，所述矩形槽内设置密封垫片；上壳体在与下壳体结合的部位设置凸台，所述凸台与下壳体的矩形槽相配合，实现径向密封；上壳体和下壳体两端分别设置半圆形开口，上壳体和下壳体两个半圆形开口合起来组成一个圆孔，管道从上壳体和下壳体中间圆孔穿过；

填料为圆环形并被分为3个半环，填料半环之间用榫槽方式连接；压盖为圆环形并被分为3个半环，压盖半环之间采用榫槽方式连接；

填料设置在上壳体和下壳体与管道形成的环形空间内，并用压盖压紧在上壳体和下壳体两端；

油缸设置在上壳体和下壳体与管道形成的环形空间内，油缸为双活塞杆油缸，油缸包括两个活塞并且两个活塞分别安装活塞杆，油缸两端伸出的活塞杆顶在压盖上；

上壳体和下壳体中间位置分别设置泄流孔并配置对应的堵头，堵头和泄流孔之间采用螺纹连接；在本装置安装就位以后，油缸顶紧填料，从下泄流孔注入水泥或者密封剂，待水泥或者密封剂充满整个环空以后用堵头封住泄流孔。