CN108662347B - 一种气囊管道封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气囊管道封堵装置，包括闭口设置的支撑架、以及沿管道轴向延伸的长柄安装工具，支撑架上安装有气囊组件、气源、控制阀组、以及安装座，气囊组件具有至少两个都安装在支撑架外周的气囊，多个气囊沿管道的轴向排布，气源通过供气管路与每个气囊的气嘴相连接，控制阀组设在供气管路上、使气源给各气囊单独充气；长柄安装工具靠近支撑架的一端与安装座可拆卸连接。本申请在单个气囊破损的情况下仍然能够封堵管道、正常工作，保证了管道封堵效果和可靠性；通过长柄安装工具与安装座之间的连接可方便地将支撑架送入管道中，对气囊充气后即可将支撑架固定在管道的内壁上并封堵管道，故支撑架的安装非常方便。

Description

一种气囊管道封堵装置

技术领域

本发明涉及管道封堵领域，特别是涉及一种气囊管道封堵装置。

背景技术

核电站中，反应堆压力容器、蒸汽发生器等关键设备在运行过程中，它们处于高温、高压及高放射性的环境，且还承受高速水流的冲击，故反应堆压力容器、蒸汽发生器等关键设备的主管道连接焊缝易出现点蚀、刀型腐蚀、及应力腐蚀开裂等损伤，需要对主管道连接焊缝的损伤进行水下维修，而焊缝维修作业涉及超声检测、焊接、切割、打磨等工序，会在管道内部产生异物，且上述关键设备在定期的检修工作中也会产生异物。为避免异物通过主管道进入一回路系统内而对系统中其他设备造成破坏，在焊缝维修、以及设备检修时需对设备的主管道进行有效的封堵，以此阻断异物通过主管道进入一回路系统。

目前，国内外针对核电站中反应堆压力容器、蒸汽发生器等关键设备的主管道的封堵装置通常是采用金属盖板或单体气囊，单体气囊容易破损，直接导致管道封堵装置的封堵效果差、封堵可靠性低；同时，管道封堵装置安装过程复杂，且需要作业人员操作的时间较长，受到的辐照剂量很大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种气囊管道封堵装置，其安装简便、封堵可靠性好。

为实现上述目的，本发明提供一种气囊管道封堵装置，用于封堵管道，所述气囊管道封堵装置包括闭口设置的支撑架、以及沿管道轴向延伸的长柄安装工具，所述支撑架上安装有气囊组件、气源、控制阀组、以及安装座，所述气囊组件具有至少两个都安装在支撑架外周的气囊，多个气囊沿管道的轴向排布，所述气源通过供气管路与每个气囊的气嘴相连接，所述控制阀组设在供气管路上、使气源给各气囊单独充气；所述长柄安装工具靠近支撑架的一端与安装座可拆卸连接。

进一步地，所述支撑架包括沿管道轴向延伸且呈环状的气囊支架、以及封堵气囊支架一端的支架盖板，所述支架盖板与气囊支架相固定；所述气囊安装在气囊支架的外周，所述气源、控制阀组、以及安装座都安装在支架盖板上。

优选地，所述气囊有两个，分别为具有第一气嘴的第一气囊和具有第二气嘴的第二气囊；所述气囊支架的外周面上开设有收容第一气囊的第一环形槽、以及收容第二气囊的第二环形槽，所述第一气嘴和第二气嘴都沿管道的轴向设置、并都穿设在气囊支架中。

进一步地，所述支架盖板设在气囊支架上靠近第二气囊的一端侧，所述气源、控制阀组、以及安装座都安装在支架盖板面向气囊支架的内端面上；所述气囊支架的外周侧沿轴向依次设有第一翼部、第二翼部和第三翼部，所述第一环形槽形成在第一翼部和第二翼部之间，第二环形槽形成在第二翼部和第三翼部之间；所述第一气囊中设有轴向延伸且与第一气嘴错位的气嘴支架，所述第一气嘴穿设在第一翼部中，所述第二气嘴穿设在第二翼部和气嘴支架中、且第二气嘴远离第二气囊的一端连接有穿设在气嘴支架和第一翼部中的第二气嘴延长嘴，所述第一气嘴和第二气嘴延长嘴从第一翼部的同一侧伸出。

优选地，所述第一气嘴的外周套有固定在第一翼部中的第一固定环，所述第二气嘴的外周套有固定在第二翼部中的第二固定环。

进一步地，所述第一翼部中开设有支撑第二气嘴延长嘴的第一凹槽，该第一凹槽中还设有将第二气嘴延长嘴压紧于第一翼部的第一压块，第一压块与第一翼部相固定；所述第二翼部中开设有支撑第二固定环的第二凹槽，该第二凹槽中还设有将第二固定环压紧于第二翼部的第二压块，第二压块与第二翼部相固定。

优选地，所述第二气嘴和第二气嘴延长嘴通过固定在气嘴支架中的气嘴连接套相连接。

进一步地，每个气囊的外周都设有多道沿管道轴向排布、且与管道内壁相贴合的环形密封凸起。

优选地，所述支架盖板上具有与气囊支架端面相贴合的第一凸缘、以及与气囊支架内周面相贴合的第二凸缘，所述第一凸缘与气囊支架之间、第二凸缘与气囊支架之间都设有密封圈。

进一步地，所述气源为气瓶，该气瓶通过至少一组固定组件固定于支架盖板；每组固定组件包括固定于支架盖板的气瓶固定座、以及固定于气瓶固定座的气瓶压板，所述气瓶固定座上开设有朝向气瓶的支撑槽，所述气瓶压板上开设有朝向气瓶的压紧槽，所述支撑槽和压紧槽相连通、并形成供气瓶穿设的固定槽。

进一步地，所述安装座内安装有与控制阀组通讯连接的水下密封接插件，所述长柄安装工具与安装座可拆卸连接的一端安装有转接接插件，所述转接接插件与远程控制台通讯连接；当长柄安装工具与安装座相连接时，所述转接接插件与水下密封接插件相配合并通讯。

优选地，所述水下密封接插件与控制阀组、转接接插件与远程控制台都通过通讯线缆通讯连接，且用于连接转接接插件与远程控制台的通讯线缆穿设在长柄安装工具中。

进一步地，所述安装座呈筒状，所述长柄安装工具的一端具有插入安装座中的安装头部，安装头部与安装座通过气动锁紧机构可拆卸连接；所述气动锁紧机构包括开设在安装座内壁上的一圈凹入的锁紧槽、开设在长柄安装工具和安装头部中的固定内腔、多道径向贯通安装头部且沿安装头部周向排布的通槽、设在每个通槽中且铰接于安装头部的锁紧爪、固设在固定内腔中的气缸、以及固定在气缸的活塞杆上的驱动块，每个锁紧爪的外周面上都具有突出的卡爪部，每个锁紧爪的内周面都为平面凸轮结构、都具有锁紧驱动面和脱离驱动面；当气缸的活塞杆带动驱动块移动至锁紧爪的锁紧驱动面处时，多个锁紧爪从安装头部中向外张开、卡爪部与锁紧槽相卡合；当气缸的活塞杆带动驱动块移动至锁紧爪的脱离驱动面处时，多个锁紧爪从安装头部中向内闭合、卡爪部与锁紧槽相分离。

优选地，所述安装座的内壁上还开设有多道轴向延伸并用于和卡爪部相配合的导向槽，导向槽的一端延伸至安装座面向安装头部的一端面，导向槽的另一端延伸至锁紧槽。

优选地，所述支撑架一端侧的外径大于管道的内径，支撑架另一端侧的外径小于管道的内径。

如上所述，本发明涉及的气囊管道封堵装置，具有以下有益效果：

本申请采用了多气囊结构，并通过控制阀组使气源分别给各气囊进行供气，故本申请在单个气囊破损的情况下仍然能够封堵管道、正常工作，保证了管道封堵效果和管道封堵可靠性；再者，通过长柄安装工具与安装座之间的连接可方便地将支撑架送入管道中，对气囊充气后即可将支撑架固定在管道的内壁上并封堵管道，之后再将长柄安装工具从安装座上拆离后移出，故支撑架的安装非常方便。

附图说明

图1为本申请中气囊管道封堵装置的结构示意图。

图2为图1省略管道和长柄安装工具后的结构示意图。

图3为图2的断面图。

图4为图3的A圈放大图。

图5为本申请中气囊支架的结构示意图。

图6为图5的B圈放大图。

图7为本申请中长柄安装工具的长柄安装工具。

图8为本申请中长柄安装工具与安装座的连接示意图。

元件标号说明

1 管道

2 支撑架

21 气囊支架

211 第一环形槽

212 第二环形槽

213 第一翼部

214 第二翼部

215 第三翼部

216 第一凹槽

217 第二凹槽

22 支架盖板

221 第一凸缘

222 第二凸缘

23 第一压块

24 第二压块

3 长柄安装工具

31 安装头部

311 通槽

32 锁紧爪

321 卡爪部

322 锁紧驱动面

323 脱离驱动面

324 圆弧面

33 气缸

34 驱动块

4 气囊组件

41 第一气囊

411 第一气嘴

42 第二气囊

421 第二气嘴

43 气嘴支架

44 第二气嘴延长嘴

45 第一固定环

46 第二固定环

47 气嘴连接套

48 环形密封凸起

5 气源

6 控制阀组

7 安装座

71 锁紧槽

72 导向槽

81 气瓶固定座

82 气瓶压板

9 水下密封接插件

10 转接接插件

11 密封圈

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种气囊管道封堵装置，用于封堵管道1，被封堵的管道1可以为核电站中反应堆压力容器、蒸汽发生器等关键设备的主管道或其他管道，也可以为石油、天然气等领域使用的输送管道。如图1至图4所示，所述气囊管道封堵装置包括闭口设置的支撑架2、以及沿管道1轴向延伸的长柄安装工具3，故长柄安装工具3的长度方向与被封堵的管道1的长度方向一致；所述支撑架2上安装有气囊组件4、气源5、控制阀组6、以及安装座7，所述气囊组件4具有至少两个都安装在支撑架2外周的气囊，多个气囊沿管道1的轴向排布，所述气源5通过供气管路与每个气囊的气嘴相连接，所述控制阀组6设在供气管路上、使气源5给各气囊单独充气；所述长柄安装工具3靠近支撑架2的一端与安装座7可拆卸连接。

上述气囊管道封堵装置在安装时，如图1所示，将长柄安装工具3与安装座7相连接，再通过长柄安装工具3将支撑架2和安装在支撑架2上的各构件整体放入管道1中、直至将支撑架2移动至管道1中的预定封堵位置；气源5通过设置有控制阀组6的供气管路给多个气囊单独供气，使每个气囊膨胀后顶紧在管道1的内壁上，实现支撑架2的安装固定和管道封堵；解除长柄安装工具3与安装座7的连接，并将长柄安装工具3从管道1中移出，之后即可进行相关作业，比如：管道1上焊缝的维修、管道1的在役检查等；待作业结束后，再将长柄安装工具3伸入管道1中、并与安装座7相连接，控制阀组6对多个气囊单独泄压，再将气囊管道封堵装置整体从管道1中移出。因此，本申请采用了多气囊结构，并通过控制阀组6使气源5分别给各气囊进行供气，故在单个气囊破损的情况下本申请仍然能够封堵管道、正常工作，从而保证了管道封堵效果和管道封堵可靠性；再者，通过长柄安装工具3与安装座7之间的可拆卸连接可方便地将支撑架2送入管道1中或将支撑架2从管道1中移出，进而便于支撑架2的拆装，缩短气囊管道封堵装置的拆装作业时间，提高作业效率；特别是当气囊管道封堵装置用于封堵核电站中的管道1时，能够大大减小作业人员在拆装气囊管道封堵装置的过程中所受到的辐照剂量，保证作业人员的人身安全。

控制阀组6和供气管路的连接结构可以为：气源5通过第一供气管路连接至控制阀组6，经控制阀组6转换输出多路第二供气管路，多路第二供气管路分别连接至各气囊的气嘴，为多个气囊单独供气；第一供气管路和第二供气管路构成供气管路；每路第二供气管路上都设有一个控制阀，多个控制阀构成所述控制阀组6，通过控制各控制阀可实现多个气囊的单独供气和泄压。

为便于描述，本申请中将管道1的轴向定义为左右方向；如图2和图3所示，所述支撑架2包括左右延伸且呈圆环状的气囊支架21、以及设在气囊支架21左端或右端处的支架盖板22，或者说，气囊支架21为中空的圆柱形结构或为圆筒形结构；所述支架盖板22通过多个螺钉固定于气囊支架21、并覆盖气囊支架21的内孔，从而封堵气囊支架21的左端或右端，使得支撑架2闭口设置；所述气囊组件4安装在气囊支架21上，多个气囊安装在气囊支架21的外周侧，所述气源5、控制阀组6、以及安装座7都安装在支架盖板22上并都位于气囊支架21的内周侧。优选地，所述支撑架2的外径小于管道1的内径，使得支撑架2整体进入管道1中；或者，所述支撑架2一端侧的外径大于管道1的内径，支撑架2另一端侧的外径小于管道1的内径，使得支撑架2的一端盖合在管道1的端部，以适应大容器接管内部的封堵。另外，所述支撑架2的外径和各气囊的外径具有多种规格，以适用于不同内径的管道封堵。

进一步地，如图4所示，每个气囊的外周都设有多道沿管道1轴向左右排布的环形密封凸起48，当气囊充气后与管道1内壁相贴合时，多道环形密封凸起48与管道1内壁之间构成多道密封，提高封堵效果。另外，所述支架盖板22上具有与气囊支架21右端面相贴合的第一凸缘221、以及与气囊支架21内周面相贴合的第二凸缘222，所述第一凸缘221与气囊支架21之间、第二凸缘222与气囊支架21之间都设有密封圈11，密封圈11优选为O型密封圈，使得支架盖板22与气囊支架21之间构成两道密封，进一步提高封堵效果。

气囊组件4中的气囊的数量根据实际需求设定，可以为两个、三个、四个等；本实施例中，气囊优选有两个，如图3和图4所示，两个气囊分别为具有第一气嘴411的第一气囊41和具有第二气嘴421的第二气囊42，第一气嘴411的右端与第一气囊41左侧面的中部硫化连接为一体结构，第二气嘴421的右端与第二气囊42左侧面的中部也硫化连接为一体结构，第一气囊41和第二气囊42沿左右方向依次排布。如图5所示，所述气囊支架21的外周面上开设有左右排布的第一环形槽211和第二环形槽212，第一气囊41安装在第一环形槽211中、且第一气囊41上的第一气嘴411沿左右方向穿设在气囊支架21中，第二气囊42安装在第二环形槽212中、且第二气囊42上的第二气嘴421沿左右方向穿设在气囊支架21中。

进一步地，为了优化气囊管道封堵装置中各构件之间的连接关系，如图2至图4所示，支架盖板22设在气囊支架21上靠近第二气囊42的右端侧，气源5、控制阀组6、以及安装座7都安装在支架盖板22面向气囊支架21的左端面上；气囊支架21的外周侧从左至右依次设有第一翼部213、第二翼部214和第三翼部215，第一环形槽211形成在第一翼部213和第二翼部214之间，第二环形槽212形成在第二翼部214和第三翼部215之间；第一气嘴411穿设在第一翼部213中，且第一气嘴411的左端从第一翼部213中向左伸出后与供气管路相连接；第一气囊41中设有左右延伸的气嘴支架43，气嘴支架43与第一气嘴411在第一气囊41的径向或周向上错位布置，第二气嘴421穿设在第二翼部214和气嘴支架43中、且第二气嘴421的左端连接有穿设在气嘴支架43和第一翼部213中的第二气嘴延长嘴44，第二气嘴延长嘴44的左端从第一翼部213中向左伸出后与供气管路相连接。因此，第一气嘴411和第二气嘴延长嘴44从气囊支架21的同一侧伸出后与供气管路相连接，进而优化气囊管道封堵装置的结构，便于第一气嘴411和第二气嘴延长嘴44与供气管路相连接。

较优地，第一气嘴411与供气管路、第二气嘴延长嘴44与供气管路都为螺纹连接，实现气囊充气和气囊泄压，故于第一气嘴411和第二气嘴延长嘴44的外周都设置有连接螺纹。所述第二气嘴421和第二气嘴延长嘴44通过固定在气嘴支架43中的气嘴连接套47相连接；具体说，如图4所示，气嘴支架43与第一气囊41硫化连接为一体结构、并位于第一气囊41在其径向上的中间位置处，气嘴连接套47固定在气嘴支架43中，第二气嘴421的左端伸入气嘴连接套47的右段中、并与气嘴连接套47螺纹连接，第二气嘴延长嘴44的右端伸入气嘴连接套47的左段中、并与气嘴连接套47螺纹连接；因此，气嘴支架43的内部包络穿设在第一气囊41中的部分第二气嘴421、部分第二气嘴延长嘴44、以及气嘴连接套47。

进一步地，如图2所示，第一翼部213中开设有左右贯通的通孔，该通孔中设有与第一翼部213相固定的第一固定环45，第一气嘴411穿设在第一固定环45中、并通过第一固定环45安装在第一翼部213中。如图4至图6所示，第一翼部213中开设有左右贯通的第一凹槽216，第一凹槽216沿第一翼部213的径向向外贯通第一翼部213；第二翼部214中开设有左右贯通的第二凹槽217，第二凹槽217沿第二翼部214的径向向外贯通第一翼部213。第一凹槽216和第二凹槽217左右相对设置，两者结构相同并通过第一环形槽211相连通；第一凹槽216和第二凹槽217都包括设在内端侧的圆弧槽部、以及设在外端侧的台阶槽部。第二气嘴延长嘴44被支撑在第一凹槽216的圆弧槽部中，且第一凹槽216的台阶槽部中设有与台阶槽部相适配的第一压块23，第一压块23与第一翼部213通过沿第一翼部213径向延伸的紧固螺钉相固定，进而将第二气嘴延长嘴44压紧固定在第一翼部213中。第二气嘴421的外周套有第二固定环46，第二固定环46被支撑在第二凹槽217的圆弧槽部中，且第二凹槽217的台阶槽部中设有与台阶槽部相适配的第二压块24，第二压块24与第二翼部214通过沿第二翼部214径向延伸的紧固螺钉相固定，进而将第二固定环46和第二气嘴421压紧固定在第二翼部214中。

优选地，所述气源5为气瓶，气瓶通过两组固定组件固定于支架盖板22，两组固定组件位于气瓶的两端处。如图2所示，每组固定组件包括固定于支架盖板22的气瓶固定座81、以及通过螺钉固定于气瓶固定座81的气瓶压板82，所述气瓶固定座81上开设有朝向气瓶的支撑槽，所述气瓶压板82上开设有朝向气瓶的压紧槽，所述支撑槽和压紧槽相连通、并形成供气瓶穿设的固定槽，固定槽的轮廓与气瓶的外周轮廓相适配，进而将气瓶固定在气瓶固定座81和气瓶压板82之间。

进一步地，所述控制阀组6由远程控制台控制，实现远程控制各气囊的充气与泄压。具体结构为：安装座7内部的右端侧安装有与控制阀组6通讯连接的水下密封接插件9，长柄安装工具3的右端安装有转接接插件10，转接接插件10与远程控制台通讯连接；当长柄安装工具3与安装座7相连接时，所述转接接插件10与水下密封接插件9相配合并通讯，进而实现远程控制台与控制阀组6之间的通讯，通过远程控制台对控制阀组6进行信号控制。水下密封接插件9与控制阀组6、转接接插件10与远程控制台都通过通讯线缆通讯连接，且用于连接转接接插件10与远程控制台的通讯线缆穿设在长柄安装工具3中，故长柄安装工具3为中空结构，兼起到便于走线的作用。

如图2所示，所述安装座7呈圆筒状，安装在安装座7左端面的中部；如图7所示，长柄安装工具3的右端具有插入安装座7中的安装头部31，安装头部31的外径小于长柄安装工具3的外径，安装头部31与安装座7通过气动锁紧机构实现快速气动锁紧以及快速脱开。如图8所示，所述气动锁紧机构包括开设在安装座7内壁上的一圈凹入的锁紧槽71、开设在长柄安装工具3和安装头部31中的固定内腔、四道径向贯通安装头部31且沿安装头部31周向均布的通槽311、设在每个通槽311中且通过转轴铰接于安装头部31的锁紧爪32、固设在固定内腔中的气缸33、以及固定在气缸33的活塞杆上的驱动块34，每个锁紧爪32的外周面的右端都具有径向突出的卡爪部321，每个锁紧爪32的内周面都具有锁紧驱动面322和脱离驱动面323；锁紧驱动面322、锁紧爪32与安装头部31的铰接点(即所述转轴)、以及脱离驱动面323沿锁紧爪32的长度方向从左至右依次排布；气缸33的活塞杆可沿锁紧爪32的长度方向左右伸缩。当气缸33的活塞杆带动驱动块34向右移动至锁紧爪32的锁紧驱动面322处时，四个锁紧爪32的右端从安装头部31中向外张开，使得卡爪部321与锁紧槽71相卡合，实现长柄安装工具3与安装座7快速气动锁紧；当气缸33的活塞杆带动驱动块34向左移动至锁紧爪32的脱离驱动面323处时，四个锁紧爪32的右端从安装头部31中向内闭合，使得卡爪部321与锁紧槽71相分离，实现长柄安装工具3与安装座7快速脱离。因此，通过上述结构便于长柄安装工具3与安装座7之间的快速拆装，进而便于将支撑架2整体移入管道1中、或整体从管道1中移出，缩短作业人员在进行气囊管道封堵装置拆装作业时的所需时间，提高效率。

所述驱动块34呈圆盘状，每个锁紧爪32的内周面上还具有内凹、且与驱动块34的外径相适配的圆弧面324，圆弧面324位于锁紧驱动面322和脱离驱动面323之间，锁紧驱动面322和脱离驱动面323都为平直面，故锁紧驱动面322、圆弧面324和脱离驱动面323构成锁紧爪32的平面凸轮结构；锁紧爪32与安装头部31的铰接点位于圆弧面324的外周侧，故当驱动块34与圆弧面324相配合时，锁紧爪32为初始状态，此时，锁紧爪32平直左右延伸，锁紧爪32的右端未从安装头部31中向外张开、也未从安装头部31中向内闭合，卡爪部321从通槽311中向外露出；当驱动块34向右移动、与锁紧驱动面322相配合时，驱动块34使得锁紧爪32的右端向靠近安装座7的方向向外摆动，故四个锁紧爪32的右端从安装头部31中向外张开；当驱动块34向左移动、与脱离驱动面323相配合时，驱动块34使得锁紧爪32的左端向靠近安装座7的方向向外摆动，则锁紧爪32的右端向远离安装座7的方向向外摆动，故四个锁紧爪32的右端从安装头部31中向内闭合。

优选地，如图8所示，所述安装座7的内壁上还开设有多道轴向延伸、并与卡爪部321相对设置的导向槽72，导向槽72的左端延伸至安装座7面向安装头部31的左端面，导向槽72的右端延伸至锁紧槽71。在将安装头部31插入安装座7中时，锁紧爪32处于初始状态，通过卡爪部321与导向槽72的相配合可使长柄安装工具3准确地插入安装座7中。

以下结合图1举例说明本申请涉及的气囊管道封堵装置用于核电站中某堆型反应堆压力容器主管道封堵的具体实施过程：

1、主管道封堵前，准备好专用的长柄安装工具3，确定主管道1中待维修的部位，确认好主管道1中封堵部位的水深和环境压力。

2、将长柄安装工具3与安装座7相连接，气缸33动作，使锁紧爪32向外张开，卡爪部321与锁紧槽71卡合，长柄安装工具3与安装座7快速气动锁紧，同时，转接接插件10与水下密封接插件9紧密配合并通讯，实现对控制阀组6的远程控制。

3、检查气瓶内的气体压力，并设置控制阀组6减压后的输出压力；对各气囊充入较小压力的气体，使各气囊轻微鼓起。

4、通过长柄安装工具3将支撑架2及安装在支撑架2上的各构件整体放入主管道1内的预定位置；远程控制控制阀组6，向各气囊充入工作压力的气体，使各气囊膨胀并顶紧在主管道1的内壁上，通过各气囊上的多道环形密封凸起48与主管道1的内壁之间构成多道密封，封堵主管道1，故支撑架2和安装在支撑架2上的各构件构成封堵装置主体。

5、气缸33动作，使锁紧爪32向内闭合，卡爪部321与锁紧槽71脱离，快速解除长柄安装工具3与安装座7之间的连接；使长柄安装工具3与安装座7脱开，并从主管道1中移出，之后即可进行主管道1的相关维修作业。

6、待主管道1的相关维修作业完成后，将长柄安装工具3伸入主管道1中、并伸入安装座7内，通过安装座7的导向槽72与长柄安装工具3的卡爪部321的相配合可快速定位连接；气缸33再动作，长柄安装工具3与安装座7快速气动锁紧，转接接插件10与水下密封接插件9紧密配合并通讯；控制阀组6对各气囊进行泄压，通过长柄安装工具3将支撑架2及安装在支撑架2上的各构件整体从主管道1中移出。至此，完成整个主管道1的封堵作业。

综上所述，本申请涉及的气囊管道封堵装置通过专用的长柄安装工具3将封堵装置主体放入管道1内部，对各气囊进行充气保压，使各气囊膨胀并压紧管道1内壁，实现管道封堵，阻挡异物的进入，其通过控制阀组6对各气囊分别进行供气，提高了气囊管道封堵装置的工作可靠性；通过多道环形密封凸起48与封堵管道1的内壁构成多道密封，封堵效果好，还能够有效克服管道1内壁凹凸不平对封堵效果所造成的影响；自带气源5，减少了外部供气的接口，简化装置结构；气源5实时为气囊供气，能充分保证气囊顶紧在管道1内壁的压紧力；气源5内部为高压气体，可经控制阀组6调节减压后输出不同压力的气体，以适应不同的工作水深和环境压力；通过设置不同规格的气囊和气囊支架21，能够适应不同内径的管道1；整套封堵装置通过专用的长柄安装工具3进行安装，操作简单，安装时间短；整套装置可集成于水下维修设备上，两气囊同侧供气可简化维修设备。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种气囊管道封堵装置，用于封堵管道(1)，其特征在于：所述气囊管道封堵装置包括闭口设置的支撑架(2)、以及沿管道(1)轴向延伸的长柄安装工具(3)，所述支撑架(2)上安装有气囊组件(4)、气源(5)、控制阀组(6)、以及安装座(7)，所述气囊组件(4)具有至少两个都安装在支撑架(2)外周的气囊，多个气囊沿管道(1)的轴向排布，所述气源(5)通过供气管路与每个气囊的气嘴相连接，所述控制阀组(6)设在供气管路上、使气源(5)给各气囊单独充气；所述长柄安装工具(3)靠近支撑架(2)的一端与安装座(7)可拆卸连接；所述安装座(7)呈筒状，所述长柄安装工具(3)的一端具有插入安装座(7)中的安装头部(31)，安装头部(31)与安装座(7)通过气动锁紧机构可拆卸连接；所述气动锁紧机构包括开设在安装座(7)内壁上的一圈凹入的锁紧槽(71)、开设在长柄安装工具(3)和安装头部(31)中的固定内腔、多道径向贯通安装头部(31)且沿安装头部(31)周向排布的通槽(311)、设在每个通槽(311)中且铰接于安装头部(31)的锁紧爪(32)、固设在固定内腔中的气缸(33)、以及固定在气缸(33)的活塞杆上的驱动块(34)，每个锁紧爪(32)的外周面上都具有突出的卡爪部(321)，每个锁紧爪(32)的内周面都为平面凸轮结构、都具有锁紧驱动面(322)和脱离驱动面(323)；当气缸(33)的活塞杆带动驱动块(34)移动至锁紧爪(32)的锁紧驱动面(322)处时，多个锁紧爪(32)从安装头部(31)中向外张开、卡爪部(321)与锁紧槽(71)相卡合；当气缸(33)的活塞杆带动驱动块(34)移动至锁紧爪(32)的脱离驱动面(323)处时，多个锁紧爪(32)从安装头部(31)中向内闭合、卡爪部(321)与锁紧槽(71)相分离。

2.根据权利要求1所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述支撑架(2)包括沿管道(1)轴向延伸且呈环状的气囊支架(21)、以及封堵气囊支架(21)一端的支架盖板(22)，所述支架盖板(22)与气囊支架(21)相固定；所述气囊安装在气囊支架(21)的外周，所述气源(5)、控制阀组(6)、以及安装座(7)都安装在支架盖板(22)上。

3.根据权利要求2所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述气囊有两个，分别为具有第一气嘴(411)的第一气囊(41)和具有第二气嘴(421)的第二气囊(42)；所述气囊支架(21)的外周面上开设有收容第一气囊(41)的第一环形槽(211)、以及收容第二气囊(42)的第二环形槽(212)，所述第一气嘴(411)和第二气嘴(421)都沿管道(1)的轴向设置、并都穿设在气囊支架(21)中。

4.根据权利要求3所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述支架盖板(22)设在气囊支架(21)上靠近第二气囊(42)的一端侧，所述气源(5)、控制阀组(6)、以及安装座(7)都安装在支架盖板(22)面向气囊支架(21)的内端面上；所述气囊支架(21)的外周侧沿轴向依次设有第一翼部(213)、第二翼部(214)和第三翼部(215)，所述第一环形槽(211)形成在第一翼部(213)和第二翼部(214)之间，第二环形槽(212)形成在第二翼部(214)和第三翼部(215)之间；所述第一气囊(41)中设有轴向延伸且与第一气嘴(411)错位的气嘴支架(43)，所述第一气嘴(411)穿设在第一翼部(213)中，所述第二气嘴(421)穿设在第二翼部(214)和气嘴支架(43)中、且第二气嘴(421)远离第二气囊(42)的一端连接有穿设在气嘴支架(43)和第一翼部(213)中的第二气嘴延长嘴(44)，所述第一气嘴(411)和第二气嘴延长嘴(44)从第一翼部(213)的同一侧伸出。

5.根据权利要求4所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述第一气嘴(411)的外周套有固定在第一翼部(213)中的第一固定环(45)，所述第二气嘴(421)的外周套有固定在第二翼部(214)中的第二固定环(46)。

6.根据权利要求5所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述第一翼部(213)中开设有支撑第二气嘴延长嘴(44)的第一凹槽(216)，该第一凹槽(216)中还设有将第二气嘴延长嘴(44)压紧于第一翼部(213)的第一压块(23)，第一压块(23)与第一翼部(213)相固定；所述第二翼部(214)中开设有支撑第二固定环(46)的第二凹槽(217)，该第二凹槽(217)中还设有将第二固定环(46)压紧于第二翼部(214)的第二压块(24)，第二压块(24)与第二翼部(214)相固定。

7.根据权利要求4所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述第二气嘴(421)和第二气嘴延长嘴(44)通过固定在气嘴支架(43)中的气嘴连接套(47)相连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：每个气囊的外周都设有多道沿管道(1)轴向排布、且与管道(1)内壁相贴合的环形密封凸起(48)。

9.根据权利要求2所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述支架盖板(22)上具有与气囊支架(21)端面相贴合的第一凸缘(221)、以及与气囊支架(21)内周面相贴合的第二凸缘(222)，所述第一凸缘(221)与气囊支架(21)之间、第二凸缘(222)与气囊支架(21)之间都设有密封圈(11)。

10.根据权利要求2所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述气源(5)为气瓶，该气瓶通过至少一组固定组件固定于支架盖板(22)；每组固定组件包括固定于支架盖板(22)的气瓶固定座(81)、以及固定于气瓶固定座(81)的气瓶压板(82)，所述气瓶固定座(81)上开设有朝向气瓶的支撑槽，所述气瓶压板(82)上开设有朝向气瓶的压紧槽，所述支撑槽和压紧槽相连通、并形成供气瓶穿设的固定槽。

11.根据权利要求1所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述安装座(7)内安装有与控制阀组(6)通讯连接的水下密封接插件(9)，所述长柄安装工具(3)与安装座(7)可拆卸连接的一端安装有转接接插件(10)，所述转接接插件(10)与远程控制台通讯连接；当长柄安装工具(3)与安装座(7)相连接时，所述转接接插件(10)与水下密封接插件(9)相配合并通讯。

12.根据权利要求11所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述水下密封接插件(9)与控制阀组(6)、转接接插件(10)与远程控制台都通过通讯线缆通讯连接，且用于连接转接接插件(10)与远程控制台的通讯线缆穿设在长柄安装工具(3)中。

13.根据权利要求1所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述安装座(7)的内壁上还开设有多道轴向延伸并用于和卡爪部(321)相配合的导向槽(72)，导向槽(72)的一端延伸至安装座(7)面向安装头部(31)的一端面，导向槽(72)的另一端延伸至锁紧槽(71)。

14.根据权利要求1所述的气囊管道封堵装置，其特征在于：所述支撑架(2)一端侧的外径大于管道(1)的内径，支撑架(2)另一端侧的外径小于管道(1)的内径。