CN110260090B - 新型管道封堵器及管道泄漏封堵隔离修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道泄漏封堵隔离修复方法。该方法基于新型封堵器进行,封堵器主要由双螺旋驱动单元和双封堵修复单元组成组成,其中一个螺旋驱动单元和一个封堵修复单元构成一组封堵修复系统,封堵修复单元由支撑架、封堵气囊、修复气囊、金属包覆层组成,螺旋驱动单元由前驱动系统、外转子电机和后支撑系统组成。在管道发生泄漏事故时,根据管道泄漏情况可分为单点泄漏、短间距多点区段泄漏和多点长间距分散区段泄漏三种情况。螺旋驱动单元将封堵修复单元拖至泄漏区域,根据泄漏情况采取封堵隔离修补修复和封堵隔离更换修复对管道泄漏进行应急处理处置。
Description
技术领域
本发明属于管道封堵技术领域,具体涉及一种新型管道封堵器及基于新型管道封堵器的管道泄漏封堵隔离修复方法。
背景技术
随着全球能源格局快速发展,管道运输越来越成为一项重要的运输途径。由于使用年限的增加,自然破坏、人为干扰或流体腐蚀等多种因素的影响,极易造成管道裂纹或破损等泄漏现象,若不能及时对泄漏管道进行处理处置,一旦发生事故,就会造成严重的经济损失和环境污染,甚至威胁到人民群众的生命安全。如今市场上尚未有针对管道泄漏的封堵器,也没有此类封堵修复方法,本技术提出基于新型管道封堵器的管道应急封堵修复方法,可供突发管道泄漏时使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为管道突发破损泄漏时,无法快速进行封堵隔离修复,带来巨大的人员财产损失问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:首先设计研发了一种新型管道封堵器,其次提出一种基于新型管道封堵器的管道泄漏封堵隔离修复方法。
一种新型管道泄漏封堵器,包括:螺旋式驱动机器人1、封堵修复单元2和万向连接器3三部分组成,螺旋式驱动机器人1和封堵修复单元2之间由万向连接器3连接,三者共同组成新型管道泄漏封堵器系统;所述螺旋式驱动机器人1的结构为:前驱动系统11安装在外转子电机12的输出轴上,后支撑系统13安装在电机外壳122上。所述前驱动系统11的结构由驱动轮系统111和支撑与变径系统112上,驱动轮系统111通过螺栓固定在支撑与变径系统112上。所述驱动轮系统111的结构为:调角舵机1111通过螺栓固定在舵机连接板1112上,舵机连接板1112通过螺栓连接在舵机架1113上,舵机架1113通过螺栓连接在支撑与变径系统112的铰链1127上,调角舵机1111的输出轴直接连接在驱动轮轮架1116上,控制轮架1116角度,驱动轮1114通过轮轴1115固定在轮架1116上并随着轮架1116的转动。
外转子电机12启动后将带动前驱动系统11旋转,通过控制驱动轮1114角度实现螺旋式驱动机器人1轴向移动。连接在封堵修复单元2后面的后支撑系统13结构与前驱动系统11中的后支撑系统13类似,只起到支撑作用。
所述支撑与变径系统112的结构为:三角固定支架1129采用中空轴式设计,三角固定支架1129通过连接法兰盘1130安装在外转子电机12输出轴上,拉杆1122嵌套在三角固定支架1129中空轴中,拉杆1122一端与外转子电机12通过弹簧1131连接,使拉杆1122可相对于外转子电机12轴向移动,另一端通过螺栓固定在连接板1121上。连接板1121采用正六边形结构,通过合页A 1123连接在短连杆1124上,短连杆1124通过合页B 1125连接在支撑铝架A 1126上,支撑铝架A 1126与支撑铝架B1128平行布置,支撑铝架A1126和支撑铝架B1128的一端均通过螺栓连接在三角固定支架1129上,两者另一端均通过螺栓连接在铰链1127上。
所述外转子电机12的结构为:电机12由电机主体121和电机外壳122组成,电机主体121使用螺栓固定在连接法兰盘1130上,从而与支撑与变径系统112连接。电机外壳122使用螺栓固定在电机尾部,与后支撑系统13连接。
后支撑系统13的结构为:从动轮系统131通过舵机架1113使用螺栓固定在支撑与变径系统112上。其中所述从动轮系统131的结构为:从动轮通过轮轴1115固定在轮架1116上转动,轮架1116通过螺栓固定在舵机架1113上,舵机架1113通过螺栓连接在支撑与变径系统112的铰链1127上。
所述封堵修复单元2由支撑架21、封堵气囊22、修复气囊23和金属包覆层24组成,所述支撑架21两端包覆有封堵气囊22,在支撑架21两端的封堵气囊22内侧各包覆有修复气囊23,在两修复气囊23之间包覆有金属包覆层24,支撑架21两侧面均设置有支撑轮,用于支撑封堵修复单元2沿管壁移动,其中一个侧面设置有封堵进气接口和修复进气接口,封堵进气接口与支撑架21内部的封堵进气管道连通,所述封堵进气管道在支撑架21内部连通封堵气囊22,修复进气接口与支撑架21内部的修复进气管道连通,所述修复进气管道在支撑架21内部连通修复气囊23,其中与修复气囊23连通的修复进气管道的管径小于与封堵气囊22连通的封堵进气管道的管径,优选为修复气囊23连通的修复进气管道的管径是与封堵气囊22连通的封堵进气管道的管径数值范围的十分之一至五分之一之间,如选择为十分之一。所述支撑架21通过万向连接器3与螺旋式驱动机器人1连接,其另一侧可通过万向连接器3与另一组封堵器中支撑架21连接在一起,以使管道泄漏封堵系统可以互相沿管道拖动。
在管道泄漏修复过程是按如下步骤进行的:
步骤一:当管道发生泄漏时,将新型封堵器置于管道中,封堵器的一组封堵修复系统中的螺旋式驱动机器人1将封堵修复单元2拖至泄漏区域;
步骤二:封堵器控制系统判断泄漏类型,针对不同类型采用不同的处置方案;
步骤三:当泄漏为单点泄漏时,采用隔离修补技术进行处理处置,由封堵器中一组封堵修复单元单独进行封堵隔离修复操作,具体操作顺序如下:
(1)封堵修复单元2中封堵气囊22快速充气,隔离泄漏点;
(2)修复气囊23慢速充气,将涂有金属粘接剂的金属包覆层24缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层24与泄漏管道壁充分粘接;
(3)金属包覆层24修复完毕后,修复气囊23泄压,脱离金属包覆层24;
(4)修复气囊23泄压完毕后封堵气囊22泄压脱离管壁;
(5)控制系统检测修复效果,修复效果达到要求后螺旋式驱动机器人1拖动封堵修复单元2离开管道,修复完成;
步骤四:当泄漏为多点泄漏时,采用隔离修补技术进行处理处置,由封堵器中两组封堵修复单元同时单独进行封堵隔离修复操作,具体操作顺序如下:
(1)两组封堵修复单元之间的万向连接器3连接关系脱离,两组封堵修复单元同时进行封堵隔离修复作业;
(2)封堵修复单元中封堵气囊22进行快速充气,隔离单个泄漏点;
(3)修复气囊23慢速充气,将涂有金属粘结剂的金属包覆层24缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层24与泄漏管道壁充分粘结;
(4)金属包覆层24修补完毕后,修复气囊23泄压,脱离金属包覆层24;
(5)修复气囊23泄压完毕后封堵气囊22泄压脱离管壁;
(6)两组封堵修复单元对所有泄漏点都完成修复作业后万向连接器3工作,将两组封堵修复单元连接为整体系统,螺旋式驱动机器人1拖动整体系统离开管道,修复完成;
步骤五:当泄漏为多点长间距分散区段泄漏时,采用隔离封堵更换修复技术进行处置,由封堵器中两组封堵修复单元同时向相反方向运动,将泄漏区域单独隔开,对泄漏区段管道进行切割更换,达到修复目的,具体操作顺序如下:
(1)螺旋式驱动机器人1将封堵修复单元2拖至泄漏区段,两个封堵修复单元2之间的万向连接器3脱离,两个封堵修复单元2分别由两个螺旋式驱动机器人1牵引到达泄漏区段两端;
(2)两个封堵修复单元2的封堵气囊22进行快速充气,将长间距泄漏区段单独隔离,形成稳定的隔离封堵区段(当封堵气囊22承受的流体压力超出设定压力后,控制系统可自动开启修复气囊23,以加强封堵能力);
(3)泄漏区段完全隔离开后由工作人员对该段管道进行维修,可使用外部修补工具对多点进行逐个修复,也可直接对该段管道进行切割更换;
(4)修复完成后,封堵气囊22泄压,解除封堵;
(5)控制系统检测修复效果,修复效果达到要求后,万向连接器3工作,将两组封堵修复单元连接为整体系统,螺旋式驱动机器人1拖动整体系统离开管道,修复完成。
本发明与传统封堵隔离修复方法相比具有如下优点:
(1)本发明首次提出基于新型封堵器的封堵修复方法,对管道常见泄漏方式分别提出封堵修复对策。
(2)本发明中,两组封堵修复系统可针对泄漏工况进行单独工作,也可串联同时工作。两种工作模式可保证对常见泄漏方式进行有效封堵修复。
(3)本发明中,针对多点长间距分散区段泄漏的工况,本发明采用两组封堵系统中的连接器自动脱离,两个螺旋驱动单元1拖动封堵修复单元2对泄漏两端进行完全封堵隔离的方法,使泄漏点稳定区段,便于工作人员进行外部修复。
(4)本发明中,两个封堵修复系统中间采用连接器连接,可同时接受两组封堵修复系统中控制模块指令,实现自主对接与分离。
(5)本发明中,封堵修复单元2中的修复气囊23自主对泄漏点进行修复,也可在多点长间距分散区段泄漏工况中作为封堵气囊22使用,提高封堵能力。
(6)本发明中,封堵修复单元采用双层封堵气囊,相比于单层气囊封堵更稳定。双层封堵气囊之间可形成封堵空腔,空腔中装有修复气囊及金属包覆层。与单层封堵结构相比,封堵气囊实现快速封堵,然后修复气囊充气速度较缓慢,可以满足金属粘结剂缓慢均匀施压的要求,保证修复效果;同时封堵气囊与修复气囊之间的沟隙可以容置封堵空间内的留置液体,保持修复时管道壁的干净,从而加强修复效果。
附图说明
图1为本发明的双封堵修复单元结构示意图;
图2为本发明的新型管道泄漏封堵器;
图3为本发明中螺旋式驱动机器人结构示意图;
图4为本发明中螺旋式驱动机器人中的前驱动系统结构示意图;
图5为本发明中图3前驱动系统中的驱动轮系统的结构示意图;
图6为本发明中图3前驱动系统中的支撑与变径系统结构的结构示意图;
图7为本发明中图5支撑与变径系统结构中三角固定支架部分结构位置图;
图8为本发明中外转子电机结构示意图;
图9为本发明中后支撑系统结构示意图;
图10为本发明中后支撑系统中从动轮系统的结构示意图;
图11为图2中封堵修复单元的结构示意图;
图12为本发明对单点泄漏进行封堵隔离修补修复示意图;
图13为本发明对多点短间距区段泄漏进行封堵隔离修补修复示意图;
图14为本发明对多点长间距分散区段泄漏进行封堵隔离更换修复示意图;
图中:1为螺旋式驱动机器人,11为前驱动系统,111为驱动轮系统,1111为调角舵机,1112为舵机连接板,1113为舵机架,1114为驱动轮,1115为轮轴,1116为轮架,112为支撑与变径系统,1121为连接板,1122为拉杆,1123为合页A,1124为短连杆,1125为合页B,1126为支撑铝架A,1127为铰链,1128为支撑铝架B,1129为三角固定支架,1130为连接法兰盘,1131为弹簧,12为外转子电机,121为电机主体,122为电机外壳,13为后支撑系统,131为从动轮系统,2为封堵修复单元,21为支撑架,22为封堵气囊,23为修复气囊,24为金属包覆层,3为万向连接器。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明,即此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请。
参阅附图,本说明书所附图式所绘示的结构、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,并非用以限定本申请可实施的限定条件,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,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的位置限定用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本申请可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本申请可实施的范畴。
如图1-2所示,图1为本发明的双封堵修复单元结构示意图,两组新型管道泄漏封堵器通过万向连接器连接在一起,图2为本发明的新型管道泄漏封堵器,包括:螺旋式驱动机器人1、封堵修复单元2和万向连接器3三部分组成,螺旋式驱动机器人1和封堵修复单元2之间由万向连接器3连接,三者共同组成新型管道泄漏封堵器系统。
如图3-6所示,图3是本发明中螺旋式驱动机器人结构示意图,图4为本发明中螺旋式驱动机器人中的前驱动系统结构示意图,图5为本发明中图3前驱动系统中的驱动轮系统的结构示意图,图6为本发明中图3前驱动系统中的支撑与变径系统结构的结构示意图。所述螺旋式驱动机器人1的结构为:前驱动系统11安装在外转子电机12的输出轴上,后支撑系统13安装在电机外壳122上。所述前驱动系统11的结构由驱动轮系统111和支撑与变径系统112上,驱动轮系统111通过螺栓固定在支撑与变径系统112上。所述驱动轮系统111的结构为:调角舵机1111通过螺栓固定在舵机连接板1112上,舵机连接板1112通过螺栓连接在舵机架1113上,舵机架1113通过螺栓连接在支撑与变径系统112的铰链1127上,调角舵机1111的输出轴直接连接在驱动轮轮架1116上,控制轮架1116角度,驱动轮1114通过轮轴1115固定在轮架1116上并随着轮架1116的转动。
外转子电机12启动后将带动前驱动系统11旋转,通过控制驱动轮1114角度实现螺旋式驱动机器人1轴向移动。连接在封堵修复单元2后面的后支撑系统13结构与前驱动系统11中的后支撑系统13类似,只起到支撑作用。
所述支撑与变径系统112的结构为:三角固定支架1129采用中空轴式设计,三角固定支架1129通过连接法兰盘1130安装在外转子电机12输出轴上,拉杆1122嵌套在三角固定支架1129中空轴中,拉杆1122一端与外转子电机12通过弹簧1131连接,使拉杆1122可相对于外转子电机12轴向移动,另一端通过螺栓固定在连接板1121上。连接板1121采用正六边形结构,通过合页A 1123连接在短连杆1124上,短连杆1124通过合页B 1125连接在支撑铝架A 1126上,支撑铝架A 1126与支撑铝架B1128平行布置,支撑铝架A1126和支撑铝架B1128的一端均通过螺栓连接在三角固定支架1129上,两者另一端均通过螺栓连接在铰链1127上。
图7为本发明中图5支撑与变径系统结构中三角固定支架部分结构位置图,图中三角固定支架1129采用中空轴式设计,三角固定支架1129通过连接法兰盘1130安装在外转子电机12输出轴上,拉杆1122嵌套在三角固定支架1129中空轴中,拉杆1122一端与外转子电机12通过弹簧1131连接,使拉杆1122可相对于外转子电机12轴向移动,另一端通过螺栓固定在连接板1121上。连接板1121采用正六边形结构,通过合页A 1123连接在短连杆1124上,短连杆1124通过合页B 1125连接在支撑铝架A 1126上,支撑铝架A 1126与支撑铝架B1128平行布置,支撑铝架A1126和支撑铝架B1128的一端均通过螺栓连接在三角固定支架1129上,两者另一端均通过螺栓连接在铰链1127上。
图8为本发明中外转子电机结构示意图,外转子电机12的结构为:电机由电机主体121和电机外壳122组成,电机主体121使用螺栓固定在连接法兰盘1130上,从而与支撑与变径系统112连接。电机外壳122使用螺栓固定在电机尾部,与后支撑系统13连接。
图9为本发明中后支撑系统结构示意图,图10为本发明中后支撑系统中从动轮系统的结构示意图。后支撑系统13的结构为:从动轮系统131通过舵机架1113使用螺栓固定在支撑与变径系统112上。从动轮系统131的结构为:从动轮通过轮轴1115固定在轮架1116上转动。轮架1116通过螺栓固定在舵机架1113上,舵机架1113通过螺栓连接在支撑与变径系统112的铰链1127上。
图11为图2中封堵修复单元的结构示意图,所述封堵修复单元2由支撑架21、封堵气囊22、修复气囊23和金属包覆层24组成,所述支撑架21两端包覆有封堵气囊22,在支撑架21两端的封堵气囊22内侧各包覆有修复气囊23,在两修复气囊23之间包覆有金属包覆层24,支撑架21两侧面均设置有支撑轮,用于支撑封堵修复单元2沿管壁移动,其中一个侧面设置有封堵进气接口和修复进气接口,封堵进气接口与支撑架21内部的封堵进气管道连通,所述封堵进气管道在支撑架21内部连通封堵气囊22,修复进气接口与支撑架21内部的修复进气管道连通,所述修复进气管道在支撑架21内部连通修复气囊23,其中与修复气囊23连通的修复进气管道的管径小于与封堵气囊22连通的封堵进气管道的管径,优选为修复气囊23连通的修复进气管道的管径是与封堵气囊22连通的封堵进气管道的管径数值范围的十分之一至五分之一之间,如选择为十分之一。
图12为本发明对单点泄漏进行封堵隔离修补修复示意图,图13为本发明对多点短间距区段泄漏进行封堵隔离修补修复示意图,图14为本发明对多点长间距分散区段泄漏进行封堵隔离更换修复示意图。
如图12所示,是管道封堵器对单点泄漏进行封堵隔离修补修复作业。当管道发生泄漏时,将管道封堵器置于破损管道中,管道封堵器中的螺旋驱动单元1将拖动封堵修复单元2自动运行至管道破损处。检测模块检测分析泄漏类型,如果只有某一处发生泄漏,称为单点泄漏。此时采用一组封堵修复系统单独进行封堵隔离修补修复操作。螺旋驱动单元1拖动封堵修复单元2运动,使带有金属包覆层24的修复气囊23对准泄漏点。封堵气囊22进行快速充气,隔离泄漏点两边的流体介质,形成密闭空间。修复气囊23慢速充气,将涂有金属粘结剂的金属包覆层24缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层24与泄漏管道壁充分粘结。当金属包覆层24修补完毕后,修复气囊23泄压,脱离金属包覆层24。修复气囊23完全泄压后封堵气囊22缓慢泄压脱离管壁。封堵修复单元2完全脱离管壁后检测模块检测修复效果,当修复效果达到要求后螺旋驱动单元1拖动封堵修复单元2离开管道,修复完成。
如图13所示,是多点段间距封堵隔离修补修复作业,当管道发生泄漏时,将管道封堵器置于破损管道中,管道封堵器中的螺旋驱动单元1将拖动封堵修复单元2自动运行至管道破损处。检测模块检测分析泄漏类型,如果在短区间内有多个泄漏点,称为多点短间距泄漏。可由封堵器中两组封堵修复系统同时单独进行封堵隔离修补修复操作。两组封堵修复系统之间的连接器自动脱离,两组封堵修复系统同时独立对多个泄漏点逐个进行封堵隔离修复作业。封堵修复系统中封堵修复单元2的封堵气囊22进行快速充气,隔离单个泄漏点。修复气囊23慢速充气,将涂有金属粘结剂的金属包覆层24缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层24与泄漏管道壁充分粘结。金属包覆层24修补完毕后,修复气囊23泄压,脱离金属包覆层24。检测模块检测修复效果,修复效果达到要求后螺旋驱动单元1拖动封堵修复单元2移动到下一个泄漏点进行修复。两组封堵修复系统对所有泄漏点都完成修复作业后连接器自动将两组封堵修复系统连接为整体系统,螺旋驱动单元1拖动整体系统离开修复区,修复任务完成。
如图13所示,是多点段间距封堵隔离修补修复作业,当管道发生泄漏时,将管道封堵器置于破损管道中,管道封堵器中的螺旋驱动单元1将拖动封堵修复单元2自动运行至管道破损处。检测模块检测分析泄漏类型,如果在短泄漏点较多且泄漏区段过长,或者管道出现长纵向裂缝,成为多点长间距分散区段泄漏。将由封堵器中两组封堵修复系统同时进行封堵隔离作业,配合工作人员对该段管道进行切割更换操作。螺旋驱动单元1将封堵修复单元2拖至泄漏区段,封堵系统之间的连接器自动脱离,两个封堵修复单元2分别由两个螺旋驱动单元1牵引到达泄漏区段两端。两个封堵修复系统中封堵修复单元2的封堵气囊22进行充气,将长间距泄漏区段单独隔离,形成稳定的隔离封堵区段。(当封堵气囊22承受的流体压力超出设定压力后,控制模块可自动开启修复气囊23,此时修复气囊23可作为封堵气囊22的一部分,加强封堵能力。)泄漏区段完全隔离开后由工作人员对该段管道进行维修,可使用外部修补工具对多点进行逐个修复,也可直接对该段管道进行切割更换。修复完成后,修复气囊23泄压,解除封堵。检测模块检测修复效果,修复效果达到要求后螺旋驱动单元1将两组封堵修复系统连接为整体系统,螺旋驱动单元1拖动整体系统离开修复区,修复任务完成。
Claims (5)
1.一种新型管道泄漏封堵器,其特征在于,包括:螺旋式驱动机器人(1)、封堵修复单元(2)和万向连接器(3)三部分组成,螺旋式驱动机器人(1)和封堵修复单元(2)之间由万向连接器(3)连接,封堵修复单元(2)前端与螺旋式驱动机器人(1)上的后支撑系统(13)通过万向连接器(3)连接在一起,后端固定在一个单独的后支撑系统(13)上;
所述螺旋式驱动机器人(1)的结构为:前驱动系统(11)安装在外转子电机(12)的输出轴上,后支撑系统(13)安装在电机外壳上;所述前驱动系统(11)的结构为:驱动轮系统(111)通过螺栓固定在支撑与变径系统(112)上;其中所述驱动轮系统(111)的结构为:调角舵机(1111)通过螺栓固定在舵机连接板(1112)上,舵机连接板(1112)通过螺栓连接在舵机架(1113)上,舵机架(1113)通过螺栓连接在支撑与变径系统(112)的铰链(1127)上,调角舵机(1111)的输出轴直接连接在驱动轮轮架(1116)上,驱动轮(1114)通过轮轴(1115)固定在轮架(1116)上并随着轮架(1116)转动;
所述支撑与变径系统(112)的结构为:三角固定支架(1129)采用中空轴式设计,三角固定支架(1129)通过连接法兰盘(1130)安装在外转子电机(12)输出轴上,拉杆(1122)嵌套在三角固定支架(1129)中空轴中,拉杆一端与外转子电机(12)通过弹簧(1131)连接,另一端通过螺栓固定在连接板(1121)上,连接板(1121)采用正六边形结构,通过合页A(1123)连接在短连杆(1124)上,短连杆(1124)通过合页B(1125)连接在支撑铝架A(1126)上,支撑铝架A(1126)与支撑铝架B平行布置,支撑铝架A(1126)和支撑铝架B(1128)的一端均通过螺栓连接在三角固定支架(1129)上,两者另一端均通过螺栓连接在铰链(1127)上;
所述外转子电机(12)的结构为:电机由电机主体(121)和电机外壳(122)组成,电机主体(121)使用螺栓固定在连接法兰盘(1130)上,电机外壳(122)使用螺栓固定在电机尾部,与后支撑系统(13)连接;
所述后支撑系统(13)的结构为:从动轮系统(131)通过舵机架(1113)使用螺栓固定在支撑与变径系统(112)上;
其中所述从动轮系统(131)的结构为:从动轮(1311)通过轮轴(1115)固定在轮架(1116)上转动,轮架(1116)通过螺栓固定在舵机架(1113)上,舵机架(1113)通过螺栓连接在支撑与变径系统(112)的铰链(1127)上;
所述封堵修复单元(2)由支撑架(21)、封堵气囊(22)、修复气囊(23)和金属包覆层(24)组成,所述支撑架(21)两端包覆有封堵气囊(22),在支撑架(21)两端的封堵气囊(22)内侧各包覆有修复气囊(23),在两修复气囊(23)之间包覆有金属包覆层(24),支撑架(21)两侧面均设置有支撑轮,用于支撑封堵修复单元(2)沿管壁移动,其中一个侧面设置有封堵进气接口和修复进气接口,封堵进气接口与支撑架(21)内部的封堵进气管道连通,所述封堵进气管道在支撑架(21)内部连通封堵气囊(22),修复进气接口与支撑架(21)内部的修复进气管道连通,所述修复进气管道在支撑架(21)内部连通修复气囊(23),其中与修复气囊(23)连通的修复进气管道的管径小于与封堵气囊(22)连通的封堵进气管道的管径。
2.根据权利要求1所述的新型管道泄漏封堵器,其特征还在于,与修复气囊(23)连通的修复进气管道的管径是与封堵气囊(22)连通的封堵进气管道的管径的十分之一至五分之一。
3.基于权利要求1所述的新型管道泄漏封堵器的管道泄漏封堵隔离修复方法,其特征在于,当泄漏为单点泄漏时,采用隔离修补技术进行处理处置,由封堵器中一组封堵修复单元单独进行封堵隔离修复操作,具体操作顺序如下:
(1)封堵修复单元(2)中封堵气囊(22)快速充气,隔离泄漏点;
(2)修复气囊(23)慢速充气,将涂有金属粘接剂的金属包覆层(24)缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层(24)与泄漏管道壁充分粘接;
(3)金属包覆层(24)修复完毕后,修复气囊(23)泄压,脱离金属包覆层(24);
(4)修复气囊(23)泄压完毕后封堵气囊(22)泄压脱离管壁;
(5)控制系统检测修复效果,修复效果达到要求后螺旋式驱动机器人(1)拖动封堵修复单元(2)离开管道,修复完成。
4.基于权利要求1所述的新型管道泄漏封堵器的管道泄漏封堵隔离修复方法,其特征在于,当泄漏为多点泄漏时,采用隔离修补技术进行处理处置,由封堵器中两组封堵修复单元同时单独进行封堵隔离修复操作,具体操作顺序如下:
(1)两组封堵修复单元之间的万向连接器(3)连接关系脱离,两组封堵修复单元同时进行封堵隔离修复作业;
(2)封堵修复单元中封堵气囊(22)进行快速充气,隔离单个泄漏点;
(3)修复气囊(23)慢速充气,将涂有金属粘结剂的金属包覆层(24)缓慢压紧泄漏点,使金属包覆层(24)与泄漏管道壁充分粘结;
(4)金属包覆层(24)修补完毕后,修复气囊(23)泄压,脱离金属包覆层(24);
(5)修复气囊(23)泄压完毕后封堵气囊(22)泄压脱离管壁;
(6)两组封堵修复单元对所有泄漏点都完成修复作业后万向连接器(3)工作,将两组封堵修复单元连接为整体系统,螺旋式驱动机器人(1)拖动整体系统离开管道,修复完成。
5.基于权利要求1所述的新型管道泄漏封堵器的管道泄漏封堵隔离修复方法,其特征在于,当泄漏为多点长间距分散区段泄漏时,采用隔离封堵更换修复技术进行处置,由封堵器中两组封堵修复单元同时向相反方向运动,将泄漏区域单独隔开,对泄漏区段管道进行切割更换,达到修复目的,具体操作顺序如下:
(1)螺旋式驱动机器人(1)将封堵修复单元(2)拖至泄漏区段,两个封堵修复单元(2)之间的万向连接器(3)脱离,两个封堵修复单元(2)分别由两个螺旋式驱动机器人(1)牵引到达泄漏区段两端;
(2)两个封堵修复单元(2)的封堵气囊(22)进行快速充气,将长间距泄漏区段单独隔离,形成稳定的隔离封堵区段,当封堵气囊(22)承受的流体压力超出设定压力后,控制系统可自动开启修复气囊(23),以加强封堵能力;
(3)泄漏区段完全隔离开后由工作人员对该段管道进行维修,可使用外部修补工具对多点进行逐个修复,也可直接对该段管道进行切割更换;
(4)修复完成后,封堵气囊(22)泄压,解除封堵;
(5)控制系统检测修复效果,修复效果达到要求后,万向连接器(3)工作,将两组封堵修复单元连接为整体系统,螺旋式驱动机器人(1)拖动整体系统离开管道,修复完成。
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