一種自鎖式管道埠應急封堵裝置的製作方法

2023-06-01 15:22:02 2

本發明屬於管道工程的技術領域，具體涉及一種自鎖式管道埠應急封堵裝置。

背景技術：

隨著化工生產規模發展和不斷擴大，反應設備、儲存設備及管道壓力不斷提高，洩漏事故時有發生，造成人員傷亡和環境汙染及能源浪費，因此反應設備、儲存設備及管道的應急封堵工作成為了現代石油化工生產和儲運過程中非常重要的環節，迫切需要能夠快速有效安全的封堵設備的來實施對事故管道進行封堵作業，從而有效的對危險源進行控制儘量減小其洩漏打來的人員傷亡和環境汙染及能源浪費。

國外封堵搶修技術發展較早，但是隨著社會發展及技術進步，我國許多專業化管道封堵公司應運而生，達到了國際先進水平，但與國外相比，我國在海底管道維修、高溫高壓封堵、管線斷裂搶修，以及特殊介質搶修等技術上還存在較大差距。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、封堵效果好、封堵裝置不會脫落，安全可靠的一種自鎖式管道埠應急封堵裝置。本發明主要針對真對危險介質管道在自然災害或施工過程中的人為失誤導致的破裂斷裂情況，為防止介質大面積洩露進行應急封堵或導流處理。

為實現上述技術目的，本發明採取的技術方案為：

一種自鎖式管道埠應急封堵裝置，其中，包括封堵組件、對拉螺杆組件和摩擦自鎖組件，封堵組件為一能套在破裂斷裂管道外的管體，封堵組件的內腔中設置有至少一個環狀氣囊，破裂斷裂管道能從環狀氣囊的內環中穿過，環狀氣囊連接有一伸出至封堵組件外的進氣通道，摩擦自鎖組件包括若干組第一半圓卡具和第二半圓卡具，每組第一半圓卡具和第二半圓卡具均能對接成卡環抱緊在破裂斷裂管道上，卡環通過對拉螺杆組件與封堵組件的一端固定連接，封堵組件的另一端連接閥門或封板。

為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括：

上述的第一半圓卡具的一端和第二半圓卡具的一端通過鉸鏈鉸接，第一半圓卡具的另一端和第二半圓卡具的另一端均設置有連接法蘭，兩個連接法蘭通過螺栓互鎖固定，使第一半圓卡具和第二半圓卡具固定連接。

上述的對拉螺杆組件包括數量與卡環數量相同的拉力螺杆，每個所述的拉力螺杆的中心軸線均與管道中心軸線平行。

上述的每個卡環上均設置有一拉力螺杆安裝支架，封堵組件與卡環對接的一端固定有固定法蘭，拉力螺杆一端與相應的拉力螺杆安裝支架通過拉杆螺母固定連接，另一端穿過固定法蘭後，通過法蘭螺母與固定法蘭鎖定。

上述的封堵組件的內壁上設置有數量與環狀氣囊數量相同的環狀槽，環狀氣囊充氣後，環狀氣囊的外環部貼於環狀槽中。

上述的環狀氣囊有三個，軸向間隔排列於封堵組件中，相應地，環狀槽有三道。

上述的摩擦自鎖組件包括三個軸向間隔排列的卡環，相應地，拉力螺杆有三個，拉力螺杆之間等弧度配合。

上述的封堵組件背對摩擦自鎖組件的一端設置有擴展法蘭，封堵組件通過擴展法蘭連接閥門或封板。

本發明的摩擦自鎖組件的卡環由兩個半圓形卡具利用螺栓連接固定在管道外表面，在卡環上設置有一個中心軸線與管道中心軸線平行，用與拉力螺杆連接的安裝孔。當拉力螺杆通卡環上的過安裝孔對其施加管道軸線方向的載荷時，使卡環產生繞垂直於管道軸線方向旋轉的趨勢，將拉力螺杆的軸向載荷轉化為卡環對對管道外表面的壓力，形成摩擦自鎖，阻止卡環沿管道表滑動。密封組件由殼體和環狀氣囊構成，三個環狀氣囊依次安裝在殼體內部（氣囊間有一定距離），當密封組件套在管道破裂斷裂處時，破裂位置穿過環狀氣囊至環狀氣囊與擴展法蘭之間的位置，環狀氣囊充氣後，環狀氣囊內環與破裂斷裂管道抱緊密封，外環與殼體內表面貼緊，從而使殼體內表面和管道外表面形成的空間密封並分隔，可對洩露的液體進行截流處理，阻止介質流出；封堵組件的內壁上設置環狀槽，使氣囊固定更牢靠，能抵禦更高的壓力。殼體上設置有前後兩個安裝法蘭，分別與環狀摩擦自鎖機構的拉力螺杆和導流管道或封堵的盲板或閥門連接。當危險源介質管道需要進行埠封堵或導流處理時，首先將封堵組件與導流管道或封堵的盲板或閥門連接，將環狀摩擦自鎖機構安裝在管道上；然後再安裝拉力螺杆，使整個裝置固定在破裂斷裂管道上，最後，將氣囊充氣使封堵組件抱緊破裂斷裂管道，關閉擴展法蘭上安裝的閥門完成封堵，或通過導流管道對介質進行倒流處理。

本發明的優點和積極效果：

（1）本裝置安裝速度快，可對流體介質管道在自然災害或施工過程中的人為失誤導致的破裂斷裂情況，進行應急封堵或導流處理防止介質大面積洩露。

（2）本裝置採用組合環狀摩擦自鎖機構將封堵組件安裝固定管道端部開口處，在壓力較高的管道封堵過程中不會脫落，安全可靠。

（3）封堵組件利用其內部多層的密封氣囊將管道抱緊，並在管道外壁與密封組件可以構成的環狀空間內形成節流腔體適應壓力較高的管道封堵。

（4）殼體端部設有標準法蘭擴展接口，與閥門或者導流管道連接對管道內部的流體進行封堵或導流。

附圖說明

圖1為本發明整體組合狀態示意圖一。

圖2為本發明整體組合狀態示意圖二。

圖3為本發明的摩擦自鎖組件與拉力螺杆組合狀態示意圖一。

圖4為本發明的摩擦自鎖組件與拉力螺杆組合狀態示意圖二。

圖5為本發明的封堵組件結構示意圖。

圖6為本發明的封堵組件的剖視圖。

圖7為本發明的環狀氣囊的示意圖；

圖8是本發明的環狀氣囊的剖視圖。

圖中：1是封堵組件，2是拉杆螺杆組件，3是摩擦自鎖組件，4是拉力螺杆，5是拉力螺杆安裝支架，6是第一半圓卡具，7是鉸鏈，8是拉杆螺母，9是螺栓，10是連接法蘭，11是第二半圓卡具，12是擴展法蘭，13是環狀氣囊，14是進氣通道，15是固定法蘭。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

實施例1：當危險源介質管道需要進行埠封堵或導流處理時，首先將封堵組件進行裝配具體過程如下：組裝自鎖防脫卡環裝置，將第一半圓卡具6與第二半圓卡具11通過鉸鏈7連接形成完整的圓周管道卡具，即摩擦自鎖組件3；將拉力螺杆4通過拉力螺杆安裝支架5的安裝孔進行安裝如圖3，構成自鎖防脫卡環裝置。組裝密封組件1將環狀氣囊13（共三個）一次安裝在鋼製外殼上構成密封組件。整體組裝，將摩擦自鎖組件3通過三個長度不同的拉力螺杆4和拉杆螺母8與密封組件1的固定法蘭15連接固定。將擴展法蘭12與相應導流管道和閥門連接，使其具有導流和封堵的功能。

（1）導流工況一：當發生流體介質管道需要倒流處理時實施步驟：分別打開三個摩擦自鎖組件2（由第一半圓卡具6與第二半圓卡具11通過鉸鏈7連接形成）通過第一半圓卡具6與第二半圓卡具11上的連接法蘭10利用螺栓9固定在破裂斷裂管道管口附近的外管壁上，將先前已經裝完成的整體裝置安裝在需要導流的管道的管口處；使密封組件1的三個環狀氣囊13充氣後能夠與外管壁充分接觸。將三個環狀氣囊13通過壓縮機依次充氣，使其在氣體壓力膨脹抱緊管道外壁實現密封（在管道外壁與密封組件1可以構成的環狀空間內形成節流腔體適應壓力較高的管道封堵），此時壓力較高的液壓介質通過與擴展法蘭12連接的導流管道實施導流處理。

（2）導流工況二：當發生流體介質管道需要封堵處理時的步驟：裝置安裝過程與導流工況相同，不同的是擴展法蘭12上連接的是盲板或是閥門及管道。當為盲板時，直接將三個環狀氣囊13通過壓縮機管道依次充氣，使其在氣體壓力膨脹抱緊管道外壁實現密封封堵完成。當擴展法蘭12連接的是閥門和導流管道時；首先將閥門打開進行安裝（裝置安裝過程與導流工況相同可大大降低設備安裝的流體阻力尤其是流速快的流體在流動過程中的安裝），然後將三個環狀氣囊13通過壓縮機管道依次充氣，使其在氣體壓力膨脹抱緊管道外壁實現密封，此時壓力較高的液壓介質通過與擴展法蘭12連接的導流管道實施導流處理。最後將閥門緩慢關閉實現封堵。

本裝置安裝速度快，可對流體介質管道在自然災害或施工過程中的人為失誤導致的破裂斷裂情況，進行應急封堵或導流處理防止介質大面積洩露。採用組合環狀摩擦自鎖機構3將封堵組件1安裝固定管道端部開口處，在壓力較高的管道封堵過程中不會脫落，安全可靠。封堵組件1利用其內部多層的密封氣囊13將管道抱緊，並在管道外壁與密封組件1可以構成的環狀空間內形成節流腔體適應壓力較高的管道封堵；殼體端部設有標準法蘭擴展接口12，與閥門或者導流管道連接對管道內部的流體進行封堵或導流。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。