永磁液囊均壓應急封堵裝置及其應急封堵方法與流程

2023-09-09 16:48:05 2

本發明屬於石油化工、管道工程安全生產領域，主要用於針對儲罐、反應設備及管道的平焊縫及搭接焊縫的洩漏口實施應急封堵。

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對設備管道的洩漏口進行封堵，從而有效的對危險源進行控制，儘量減小其洩漏帶來的人員傷亡、環境汙染及能源浪費。

國外封堵搶修技術發展較早，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。

封堵技術按設備裝置結構特點及作業原理可分為多種形式主要有：懸掛式封堵、盤式(皮碗)封堵、筒式封堵、摺疊封堵、擋板—囊式封堵、強磁以及冷凍封堵等。其中現有的強磁封堵，封堵時利用永磁體的磁力把薄橡膠墊壓緊在洩漏處實現封堵。橡膠墊厚度有限，安裝時對接觸面要求較高，如果管壁發生變形會導致封堵接觸面受力不均勻的情況，很難達到封堵效果。液囊封堵克服了上述不足，無須配備壓縮機等封堵輔助設備，封堵工藝簡單，能夠在高處等特殊場合作業。

技術實現要素：

為了快速封堵儲罐、反應設備及管道的平焊縫及搭接焊縫的洩漏口，本發明提供一種永磁液囊均壓應急封堵裝置。

本發明技術方案：一種永磁液囊均壓應急封堵裝置：包括導流機構、壓緊機構、均壓密封組件，導流機構連接均壓密封組件的環形殼體，壓緊機構的支架與均壓密封組件的環形殼體通過萬向聯軸節連接。

導流機構由導流管、閥門和延伸導流管組成，導流管上設有閥門，導流管與延伸導流管連接；

壓緊機構由支架、永磁機構、螺杆組成，永磁機構通過螺杆和鉸鏈與支架連接；

均壓密封組件由環形殼體、密封墊、複合橡膠墊和充液囊組成，充液囊和複合橡膠墊嵌裝在環形殼體的凹槽內；複合橡膠墊外面設有密封墊。

永磁機構採用具有磁力開關的永磁起吊器。

本發明通過永磁體的強磁力將封堵部件壓緊在洩漏容器或大型管道的外壁，利用密封組件內部液體流動實現封堵面壓力的均勻分布，進而能夠適應平焊縫或搭接焊縫等不規則封堵面，實施可靠封堵。

複合橡膠墊具有宏觀協調變形的功能，能將液囊內流體的壓力傳遞給密封層，同時把液囊始終壓在封堵器殼體中，起到保護液囊的作用。

充液囊在外部機構的擠壓下使內部的產生壓力並將壓力傳遞給複合橡膠墊。在受到殼體的擠壓後，通過內部液體不可壓縮和可流動的特點來平衡封堵工作面的起伏帶來的不均勻應力，利用液體內部壓力處處相等特性對複合橡膠墊層施加均勻壓力載荷，進而實現封堵面的均勻壓力封堵作業。

當發生洩漏時，首先，將封堵器的中心導流通道對準漏點；其次，將永磁機構（打開磁力開關）在漏點周圍安裝固定；然後，用擰緊螺杆上的螺母，使殼體不斷的向洩漏灌體外表面壓緊，在殼體的擠壓下，液囊內的流體產生壓力且處處相等，並通過流體的流動使自身等壓變形，將變形的複合橡膠墊層和密封層壓緊在罐體上實現不規則曲面封堵；最後，將導流通道的閥門關閉完成封堵。

本發明所具有的有益效果

（1）本發明利用液體流動特性實現對不規則封堵面的均勻壓力封堵，對封堵面有很強的自適應能力，能夠有效降低封堵墊層厚度，提高不規則封堵面的封堵工作壓力。對不規則曲面有很強的適應性，可對大型平焊縫和搭接焊縫等複雜環境的洩漏進行封堵。

（2）本發明結構簡單，使用方便，不需要壓縮機等附屬設備，安裝速度快，阻力小，可對安裝過程中洩漏的流體進行回收。

（3）本發明可裝載在機械手臂上進行精確定位，實現特殊場合的封堵。

附圖說明

圖1為本發明中永磁液囊均壓應急封堵裝置的結構圖。

圖2為圖1中局部剖切的結構圖。

圖中：1-注液孔，2-導流管，3-殼體，4-支架，5-螺母，6-螺杆，7-永磁機構，8-充液囊，9-複合橡膠墊，10-密封墊層，11-承壓流體。

具體實施方式

實施例1（容器和大型管道封堵）：

圖1、圖2所示，一種永磁液囊均壓應急封堵裝置，包括橫截面呈n形的圓環形殼體3，殼體3的凹槽內設有充液囊8，充液囊8下面設有複合橡膠墊9，複合橡膠墊9下面設有密封墊10；殼體3設有注液孔1，注液孔1與充液囊8相通；殼體3外表面均布有3個支架4，支架4一端通過螺栓連接有永磁機構7，位於支架4另一端的殼體3設有導流管2，導流管2一端與法蘭連接導流管2另一端與殼體3的環心孔連通。螺杆與永磁機構用鉸鏈連接。

首先，在導流管2的法蘭接口上預先安裝呈開啟狀態的閥門和延伸導流管道；然後，將與導流管2連接的殼體3的環心孔對準發生洩漏的漏點，調整三個永磁機構7的空間位置，使其適應洩漏容器或管道外壁幾何形狀，並形成正三角形均勻分布在殼體周圍，依次打開永磁機構磁力開關（安裝前應預先關閉），產生的強磁力使封堵器整體固定在洩漏設備上；最後，依次間斷均勻的擰緊三個螺栓6，通過殼體3上的三角支架4將封堵器殼體3不斷向洩漏的設備或管道外壁壓緊，安裝在殼體內部的充液囊8的流體11壓力不斷增大，將複合橡膠墊9和密封墊層10壓向封堵工作面，在不斷擠壓過程中由於封堵面的起伏導致複合橡膠墊和密封墊隨之發生形變，液囊內流體的流動適應複合橡膠墊和密封墊的變形，同時保持了以均勻的壓力擠壓複合橡膠墊和密封墊直到實現封堵過程。在封堵器安裝的過程中，洩漏的物料通過導流通道2、閥門和延伸導流管道不斷的輸送到回收容器中，以減小有毒有害物料對人員、設備及環境構成的威脅。當達到封堵壓力後關閉導流通道2上的閥門完成應急封堵作業。

實施例2（小型管道封堵）：

當小型管道發生洩漏時，由於永磁機構在管道上吸附不方便，可將永磁機構換成管夾，封堵器殼體設計成與管道的曲率一致。用管夾將均壓封堵組件安裝於管道上，而液囊使管夾施加給密封面的力全部垂直密封面，從而達到密封的效果。

實施例3（特殊場合封堵）：

當發生的洩漏部位處在高處或其他人員不能到達的場合，可將此裝置改裝為機械手臂搭載的，由自動控制系統實現自動化應急封堵的裝置。