CN114000724B - 一种封闭煤场气膜应急堵漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，属于气膜堵漏技术领域，包括堵漏组件和牵引组件，堵漏组件呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，堵漏组件借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜破裂处；牵引组件连接在堵漏组件底部，用于牵引堵漏组件移动至气膜破裂处，牵引组件牵引堵漏组件移动的位置可调节。本发明提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，解决了当膜结构发生破裂时不能及时对膜结构堵漏，气体泄漏量大，影响膜结构正常运行的技术问题，具有当膜结构发生破裂时能及时对膜结构堵漏，减小气体泄漏量，气膜不会坍塌，不影响膜结构正常运行和内部设备使用以及发电用煤的技术效果。

Description

一种封闭煤场气膜应急堵漏装置

技术领域

本发明属于气膜堵漏技术领域，更具体地说，是涉及一种封闭煤场气膜应急堵漏装置。

背景技术

火电企业的煤场通常为封闭式空间，一般为由封闭式气膜制成，膜结构封闭煤场的膜材由织物基材(聚酯纤维)和多层涂层复合而成的薄膜材料，在膜结构的外部设置有间距为1-3米/格的网索，网索纵横交错形成矩阵式多格结构，包围在膜结构外部，其每格均呈正方形，网索对膜结构起到了限位和保护的作用。由膜结构组成的封闭空间的高度为30-50米不等，整体上呈类似于半椭圆形的结构，膜结构内部充满气体，使内部形成正压状态，将膜结构撑起，在膜结构内部不设置钢结构立柱和钢结构梁支撑，也不设置检修攀爬设施，一旦有膜材破裂，就需要专业工作人员借助膜结构外部网索攀爬上去进行堵漏处理。

气膜破裂的形式主要有两种：一种是当气膜内部压力增加到一定程度，由于加工质量存在瑕疵，加工接缝处会提前破裂；另一种是受到薄钢板、玻璃等尖锐物体的冲击，造成气膜划裂。由于膜结构的特殊性，专业工作人员不能及时到场处理气膜破裂的问题时，采用内部临时应急堵漏，可以减少内部气体泄漏量，以保证膜结构安全运行。但是现有技术中当膜结构发生破裂时不能及时堵漏，膜结构内部气压降低速度快，气体外漏量大，极易发生气膜坍塌，膜结构会对煤场内部设备造成伤害，影响发电用煤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，旨在解决当膜结构发生破裂时不能及时对膜结构堵漏，气体泄漏量大，影响膜结构正常运行的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，包括堵漏组件和牵引组件，堵漏组件呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，所述堵漏组件借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜破裂处；牵引组件连接在所述堵漏组件底部，用于牵引所述堵漏组件移动至气膜破裂处，所述牵引组件牵引所述堵漏组件移动的位置可调节。

在一种可能的实现方式中，所述堵漏组件包括气囊，气囊呈平板状，所述气囊覆盖或贴在膜结构上的区域范围大于气膜破裂处区域范围，所述气囊用于封赌气膜破裂处，以防止膜结构内部气体泄漏，所述气囊内部填充有比重小于空气比重的气体。

在一种可能的实现方式中，所述堵漏组件还包括设于所述气囊端部的多个侧翼，所述侧翼为平板状的囊体，其内部填充有比重小于空气比重的气体，所述侧翼用于紧贴膜结构内壁，以增大所述气囊与膜结构之间接触范围。

在一种可能的实现方式中，所述气囊内部设有多条磁铁，所述气囊接触膜结构后，所述磁铁可与膜结构外部的网索相互磁吸，以使所述气囊紧贴在膜结构内壁上。

在一种可能的实现方式中，所述牵引组件包括牵引车和多根牵引绳，牵引车可移动的设置在膜结构内部地面上；多根牵引绳均一端连接所述堵漏组件底部、另一端连接在所述牵引车上，驱动所述牵引车移动，通过调节多根所述牵引绳的牵引长度，用于调节所述堵漏组件对气膜破裂处的堵漏位置和堵漏形态。

在一种可能的实现方式中，所述牵引车上设有多个卷扬机，多根所述牵引绳自由端均固定在所述卷扬机上且多根所述牵引绳可分别一一对应卷绕在多个所述卷扬机上，多个所述卷扬机均用于收卷和调节多根所述牵引绳长度，以调节所述堵漏组件的堵漏位置和堵漏形态。

在一种可能的实现方式中，所述牵引车上端设有可竖向升降的升降组件，多个所述卷扬机均设置在所述升降组件上端，所述升降组件用于调节多个所述卷扬机的高度，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述升降组件为电动调节式。

在一种可能的实现方式中，在所述升降组件上端设有可沿垂直于所述牵引车的移动方向的水平方向滑动的滑动组件，多个所述卷扬机均设置在所述滑动组件上端，多个所述卷扬机在垂直于所述牵引车的移动方向的水平方向上的位置借助所述滑动组件调节，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述滑动组件为电动调节式。

在一种可能的实现方式中，在所述滑动组件上端设有旋转组件，所述旋转组件可在水平面内周向旋转，多个所述卷扬机均设置在所述旋转组件上端，多个所述卷扬机在水平面内的位置借助所述旋转组件调节，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述旋转组件为电动调节式。

在一种可能的实现方式中，在所述牵引车上设有充气组件，所述充气组件的出气端通过气管与所述堵漏组件连通，所述充气组件用于向所述堵漏组件内部充气，所述充气组件为电动控制式充气，在所述牵引车上设有控制器，多个所述卷扬机、所述升降组件、所述滑动组件、所述旋转组件和所述充气组件的运行均受控于所述控制器。

本发明提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，包括堵漏组件和牵引组件，堵漏组件呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，堵漏组件借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜破裂处；牵引组件连接在堵漏组件底部，用于牵引堵漏组件移动至气膜破裂处，牵引组件牵引堵漏组件移动的位置可调节，解决了当膜结构发生破裂时不能及时对膜结构堵漏，气体泄漏量大，影响膜结构正常运行的技术问题，具有当膜结构发生破裂时能及时对膜结构应急堵漏，减小气体泄漏量，气膜不会坍塌，不影响膜结构正常运行和内部设备使用以及发电用煤的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置封堵一种形式的破裂处的从气膜外部向气膜内部观察的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置封堵另一种形式的破裂处的从气膜外部向气膜内部观察的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置封堵一种形式的破裂处的从气膜内部向气膜外部观察的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置封堵另一种形式的破裂处的从气膜内部向气膜外部观察的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置的俯视结构示意图；

图6为本发明另一实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置处于封堵状态的主视图；

图7为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置与气膜分离后的状态示意图；

图8为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置的牵引组件结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置的堵漏组件结构示意图(图中矩形虚线表示侧翼与气囊连接处)；

图10为图9中的堵漏组件发生倾斜后或处于不同封堵形态的示意图(图中矩形虚线表示侧翼与气囊连接处)；

图11为图9中的堵漏组件在未充气状态下或处于压瘪状态下的结构示意图 (图中矩形虚线表示侧翼与气囊连接处)。

附图标记说明：

1、堵漏组件；11、气囊；12、防滑垫；13、侧翼；14、磁铁；15、气嘴； 2、牵引组件；21、牵引车；22、牵引绳；23、卷扬机；24、升降组件；25、滑动组件；251、滑台；252、滑轨；253、滑板；254、推顶杆；26、旋转组件；3、充气组件；4、控制器；5、光伏供电组件；6、气膜；7、网索；8、滑道。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图11，现对本发明提供的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置进行说明。所述一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，包括堵漏组件1和牵引组件2，堵漏组件1呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，堵漏组件1 借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜6破裂处；牵引组件 2连接在堵漏组件1底部，用于牵引堵漏组件1移动至气膜6破裂处，牵引组件2牵引堵漏组件1移动的位置可调节。

本发明提供的一种封闭煤场气膜6应急堵漏装置，与现有技术相比，包括堵漏组件1和牵引组件2，堵漏组件1呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，堵漏组件1借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜6破裂处；牵引组件2连接在堵漏组件1底部，用于牵引堵漏组件1移动至气膜6破裂处，牵引组件2牵引堵漏组件1移动的位置可调节，解决了当膜结构发生破裂时不能及时对膜结构堵漏，气体泄漏量大，影响膜结构正常运行的技术问题，具有当膜结构发生破裂时能及时对膜结构应急堵漏，减小气体泄漏量，气膜6不会坍塌，不影响膜结构正常运行和内部设备使用以及发电用煤的技术效果。

人工用手握持牵引组件2，拉动堵漏组件1移动至需要堵漏的气膜6破裂处，使堵漏组件1封堵破裂处，起到堵漏的作用，通过气体的上浮或浮力的作用，堵漏组件1上浮至气膜6上，通过牵引组件2的拉动，调节堵漏组件1的堵漏位置，这样就实现了对气膜6破裂处应急堵漏的作用。因为有气体的浮力，堵漏组件1接触气膜6后，可增大与气膜6之间摩擦力，则气膜6难以再次移动，因此可实现严密堵漏。当专业工作人员到达现场后，可进行专业的堵漏操作，专业堵漏结束后，可将本发明拆卸下来，因此本发明主要是起到了应急堵漏，防止气膜6内部气体快速跑出的技术效果。

堵漏组件1内部充填的气体为氦气，其优于氢气，比重比空气小，因此该堵漏组件1相当于一种充满氦气的呈板状的气球，可在自然状态下向上升起。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，堵漏组件1包括气囊11，气囊11 呈平板状，气囊11覆盖或贴在膜结构上的区域范围大于气膜6破裂处区域范围，气囊11用于封赌气膜6破裂处，以防止膜结构内部气体泄漏，气囊11内部填充有比重小于空气比重的气体。平板状的气囊11可将气膜6破裂处封堵，气囊 11贴在气膜6上的区域大于破裂处的区域，保证封堵后不会漏气。在实施封堵之前，要目测根据破裂处的大小、形状等信息，参照使用一种能与破裂处相匹配的气囊11，这样才能将破裂处完全封堵。

具体的，在气囊11上设有气嘴15，可以通过气嘴15向气囊11内部充气，气囊11的材质较软，为一种柔性可变形和可压缩的袋体。气囊11的体积较大，堵漏后，气膜6内部的气体不会从气膜6破裂处跑出至气膜6外部。气嘴15 在自然状态下是封闭的，当充气时，可打开，使气囊11内部气体不外漏。

为了增加气囊11与气膜6之间的接触摩擦力，则气囊11的顶面上设有防滑垫12，当气囊11接触气膜6后可增加两者相互之间摩擦力，防止气囊11在堵漏过程中发生移位等，影响堵漏效果。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，堵漏组件1还包括设于气囊11端部的多个侧翼13，侧翼13为平板状的囊体，其内部填充有比重小于空气比重的气体，侧翼13用于紧贴膜结构内壁，以增大气囊11与膜结构之间接触范围。在气囊11的两侧各至少设有一个侧翼13，侧翼13的作用是保证气囊11与气膜6之间接触后的稳定性，也可理解为用来支撑气囊11的一种部件，在侧翼 13与气膜6相互紧贴时，可以增大气囊11与气膜6之间摩擦力，防止气膜6移位、变形等，影响堵漏效果。

具体的，在侧翼13上也设有防滑垫12或防滑层，这样可以增大气囊11 与气膜6之间摩擦力，防止气膜6移位等，影响堵漏效果。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，气囊11内部设有多条磁铁14，气囊11接触膜结构后，磁铁14可与膜结构外部的网索7相互磁吸，以使气囊11 紧贴在膜结构内壁上。磁铁14呈长条状，设置在气囊11内侧顶部，可以隔着气囊11磁吸网索7，从而使气囊11牢固在气膜6上，再加上气囊11的自然浮力，在双重作用下，可以保证气囊11与气膜6之间的接触强度，防止气囊11 在封堵过程中发生移位、变形等，影响对气膜6破裂处的封堵效果。多条磁铁 14的重力小于气囊11的浮力，即磁铁14的设置不会影响气囊11的上浮。

多条磁铁14均通过绑绳等方式固定在气囊11内部，多条磁铁14之间相隔设置或相互之间具有一定间距，均可磁吸到网索7上，其中气膜6和气囊11 的材质为非金属或不被磁铁14磁吸的材质。

具体的，在本实施例中，可被磁铁14磁吸的网索7的材质为铁质，且可被吸铁吸引。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，牵引组件2包括牵引车21和多根牵引绳22，牵引车21可移动的设置在膜结构内部地面上；多根牵引绳22均一端连接堵漏组件1底部、另一端连接在牵引车21上，驱动牵引车21移动，通过调节多根牵引绳22的牵引长度，用于调节堵漏组件1对气膜6破裂处的堵漏位置和堵漏形态。牵引车21可以在地面上移动，因此可带动多根牵引绳22移动，进而带动气囊11移动至待堵漏处，实现了对气囊11的位置的调节的作用，通过拉拽多根牵引绳22，可以改变气囊11的布设位置和形态(姿势)，进而实现对多种类型的破裂处的封堵。

具体的，在牵引车21底部设有车轮，其中至少一个车轮为驱动轮，在牵引车21上设有驱动器，可以带动驱动轮旋转，其中至少一个车轮上设置有制动器，当牵引车21牵引气囊11到达堵漏位置时，通过使用制动器制动车轮即可，此时牵引车21处于静止状态。

以上或以下所称的气膜6，均为膜结构。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，牵引车21上设有多个卷扬机23，多根牵引绳22自由端均固定在卷扬机23上且多根牵引绳22可分别一一对应卷绕在多个卷扬机23上，多个卷扬机23均用于收卷和调节多根牵引绳22长度，以调节堵漏组件1的堵漏位置和堵漏形态。通过控制卷扬机23对牵引绳22的收卷圈数或拉拽长度，进而可控制气囊11的堵漏位置和堵漏形态，最终实现完全堵漏。

在气囊11上至少设置两根牵引绳22，两根牵引绳22分别牵引在气囊11 底端的两侧，从而可控制或调节气囊11的移动位置或堵漏形态，则在牵引车 21上至少对应设置两个卷扬机23，一个卷扬机23驱动一根牵引绳22。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，牵引车21上端设有可竖向升降的升降组件24，多个卷扬机23均设置在升降组件24上端，升降组件24用于调节多个卷扬机23的高度，以调节堵漏组件1的堵漏位置，升降组件24为电动调节式。升降组件24包括至少两个伸缩柱或伸缩杆，同时动作和同时调节升降高度，呈竖向设置。伸缩柱或伸缩杆均为电动调节式，因此可不用人工控制，可实现电动控制，操作方便，控制简单。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，在升降组件24上端设有可沿垂直于牵引车21的移动方向的水平方向滑动的滑动组件25，多个卷扬机23均设置在滑动组件25上端，多个卷扬机23在垂直于牵引车21的移动方向的水平方向上的位置借助滑动组件25调节，以调节堵漏组件1的堵漏位置，滑动组件25 为电动调节式。升降组件24上端连接滑动组件25底端，在升降组件24侧部设有滑道8，滑动组件25滑动连接在滑道8上，滑道8的作用是使滑动组件25 在升降过程中保持平稳，不发生倾斜等，利于保持好对牵引绳22的牵引长度和控制好对气囊11的堵漏位置和形态。在滑道8上设有顶丝，顶丝可限制滑动组件25的滑动位置，进而可将滑动组件25固定在滑道8上。

具体的，滑动组件25包括滑台251、设置在滑台251上端的滑轨252以及滑动在滑轨252上的滑板253，滑板253的侧部设有推顶杆254，推顶杆254 为电动调节式，从而可以调节滑板253的滑动位置或距离，从而调节了卷扬机 23的位置。滑板253底端设有凸起，凸起滑动在滑轨252内，在本实施例中，滑轨252为设置在滑台251上的滑槽。滑台251是升降调节的，滑台251底端连接伸缩柱上端，而滑板253是沿垂直于牵引车21的移动方向的水平方向滑动的，卷扬机23设置在滑板253上端。通过调节推顶杆254就可实现调节滑板 253的滑动位置，调节方式简单，调节灵活。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，在滑动组件25上端设有旋转组件 26，旋转组件26可在水平面内周向旋转，多个卷扬机23均设置在旋转组件26 上端，多个卷扬机23在水平面内的位置借助旋转组件26调节，以调节堵漏组件1的堵漏位置，旋转组件26为电动调节式。旋转组件26设置在滑板253的上端，为一种可周向旋转的电动旋转台，而卷扬机23设置在电动旋转台的上端，电动旋转台的旋转角度均可调节，从而调节卷扬机23的工作位置或对牵引绳 22的拉拽位置。电动旋转台呈水平状设置在滑板253上端。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，在牵引车21上设有充气组件3，充气组件3的出气端通过气管与堵漏组件1连通，充气组件3用于向堵漏组件1 内部充气，充气组件3为电动控制式充气，在牵引车21上设有控制器4，多个卷扬机23、升降组件24、滑动组件25、旋转组件26和充气组件3的运行均受控于控制器4。

具体的，充气组件3包括充气泵和充气管路，充气管路的一端连通充气泵、另一端连通气囊11的气嘴15，而充气泵的进气端通过管路连通氦气气源，通过充气泵向气囊11内部充气，充气效率高，速度快，在气囊11上设有气压传感器，气压传感器可以实时探测气囊11内部压力大小，气压传感器通过线束与控制器4电性连接，在控制器4上就可以看到气囊11内部压力大小，从而可控制充气泵的充气量。

控制器4为现有技术中经常使用的一种可以接收信号和发出执行信号的控制面板，通过控制器4控制卷扬机23、升降组件24、滑动组件25、旋转组件 26和充气组件3的运行，在本实施例中，控制器4电性连接有显示屏，在显示屏上可显示气囊11内部压力数值，在控制器4上设有多个按钮，按钮可以分别控制卷扬机23、升降组件24、滑动组件25、旋转组件26和充气组件3的运行。

具体的，在牵引车21上还设有光伏供电组件5，光伏供电组件5用于吸收太阳能，并可将太阳能转化为电能，并可将电能储存起来，通过电能向以上负载供电或需要电能的用电设备或组件供电。通过使用光伏供电组件5，解决了本堵漏装置在没有连接市电情况下，也可以供电和提供电能的技术问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，其特征在于，包括：

堵漏组件，呈气囊状，内部填充有比重小于空气比重的气体，所述堵漏组件借助空气浮力自然上升至膜结构内侧顶部，用于堵漏气膜破裂处；以及

牵引组件，连接在所述堵漏组件底部，用于牵引所述堵漏组件移动至气膜破裂处，所述牵引组件牵引所述堵漏组件移动的位置可调节；

所述堵漏组件包括：

气囊，呈平板状，所述气囊覆盖或贴在膜结构上的区域范围大于气膜破裂处区域范围，所述气囊用于封赌气膜破裂处，以防止膜结构内部气体泄漏，所述气囊内部填充有比重小于空气比重的气体；气囊的顶面上设有防滑垫；

所述气囊上设有气压传感器，所述牵引组件包括：

牵引车，可移动的设置在膜结构内部地面上；所述牵引车上设有光伏供电组件并用于供电；在所述牵引车上设有控制器；

多根牵引绳，均一端连接所述堵漏组件底部、另一端连接在所述牵引车上，驱动所述牵引车移动，通过调节多根所述牵引绳的牵引长度，用于调节所述堵漏组件对气膜破裂处的堵漏位置和堵漏形态；

所述牵引车上设有多个卷扬机，多根所述牵引绳自由端均固定在所述卷扬机上且多根所述牵引绳可分别一一对应卷绕在多个所述卷扬机上，多个所述卷扬机均用于收卷和调节多根所述牵引绳长度，以调节所述堵漏组件的堵漏位置和堵漏形态；

所述牵引车上端设有可竖向升降的升降组件，多个所述卷扬机均设置在所述升降组件上端，所述升降组件用于调节多个所述卷扬机的高度，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述升降组件为电动调节式；

在所述升降组件上端设有可沿垂直于所述牵引车的移动方向的水平方向滑动的滑动组件，多个所述卷扬机均设置在所述滑动组件上端，多个所述卷扬机在垂直于所述牵引车的移动方向的水平方向上的位置借助所述滑动组件调节，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述滑动组件为电动调节式；

在所述滑动组件上端设有旋转组件，所述旋转组件可在水平面内周向旋转，多个所述卷扬机均设置在所述旋转组件上端，多个所述卷扬机在水平面内的位置借助所述旋转组件调节，以调节所述堵漏组件的堵漏位置，所述旋转组件为电动调节式。

2.如权利要求1所述的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，其特征在于，所述堵漏组件还包括设于所述气囊端部的多个侧翼，所述侧翼为平板状的囊体，其内部填充有比重小于空气比重的气体，所述侧翼用于紧贴膜结构内壁，以增大所述气囊与膜结构之间接触范围。

3.如权利要求1所述的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，其特征在于，所述气囊内部设有多条磁铁，所述气囊接触膜结构后，所述磁铁可与膜结构外部的网索相互磁吸，以使所述气囊紧贴在膜结构内壁上。

4.如权利要求1所述的一种封闭煤场气膜应急堵漏装置，其特征在于，在所述牵引车上设有充气组件，所述充气组件的出气端通过气管与所述堵漏组件连通，所述充气组件用于向所述堵漏组件内部充气，所述充气组件为电动控制式充气，在所述牵引车上设有控制器，多个所述卷扬机、所述升降组件、所述滑动组件、所述旋转组件和所述充气组件的运行均受控于所述控制器。