管道临时封堵装置和管道临时封装方法与流程

本发明涉及管道施工与检测技术领域，更具体地说，涉及一种管道临时封堵装置和管道临时封堵方法。

背景技术：

管道在施工与检测过程中，通常会涉及到管道的封堵，例如排水管道。目前，常用的管道封堵方法主要分为临时设施封堵、固定设施封堵和工具封堵，临时设施封堵分为麻袋封堵和墙体封堵，固定设施封堵主要为插槽闸板封堵，工具封堵分为充气管道封堵、机械管塞封堵、木塞封堵和止水板封堵。

其中，麻袋封堵主要采用袋装砂土等填充物对管道进行封堵，能够在较短的时间对排水管道进行封堵，但是在液位差较大的情况下，极易造成填充物流失，导致封堵失效；墙体封堵及插槽闸板封堵时效性较差，需提前设置装置并定时维护，难以应对管道突发情况下的检测及维护工况。

另外，工具封堵方法主要采用充气囊、木塞、或止水板等工具对管道进行封堵，以上工具封堵措施能够较快的对管道进行封堵，但针对管道内液体压力难以定量计算，封堵工具材料强度差异较大，其承压能力、抗剪能力、密封性能在液体压力较大的情况下难以兼顾，易发生充气囊漏气、木塞和止水板产生裂缝等情况，导致封堵失效。

综上所述，如何提高管道封堵的有效性、安全性、可靠性和时效性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管道临时封堵装置，提高管道封堵的有效性、安全性、可靠性和时效性。本发明的另一目的是提供一种管道临时封堵方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管道临时封堵装置，包括：

能够封堵管道的封堵件；

与所述封堵件相连，对所述封堵件施加压力以使所述封堵件封堵管道的驱动装置。

优选地，上述管道临时封堵装置还包括：设置于所述封堵件的迎液侧，且用于检测封堵处液体压力的传感器。

优选地，所述驱动装置与所述传感器信号连接，且所述驱动装置能够根据所述传感器的检测值调节对所述封堵件所施加的压力。

优选地，所述封堵件包括：封堵支撑件，与所述封堵支撑件固定相连的密封件；其中，所述密封件用于与管道密封连接，所述驱动装置与所述封堵支撑件相连。

优选地，所述封堵支撑件为钢板，所述密封件为橡胶垫。

优选地，所述驱动装置的动力输出件与所述封堵件可拆卸地固定连接。

优选地，所述动力输出件至少为两个，且至少一个所述动力输出件作用于所述封堵件的位置可调。

优选地，所述封堵件固定有螺母，所述动力输出件设置有与所述螺母螺纹配合的螺纹结构。

优选地，所述驱动装置为液压驱动系统，所述液压驱动系统包括：油箱，液压缸，用于将所述油箱内的油输送至所述液压缸的液压泵；其中，所述液压缸的活塞杆与所述封堵件固定相连。

优选地，所述液压驱动系统还包括底座，所述液压泵、所述油箱以及所述液压缸均设置于所述底座；其中，所述液压缸与所述底座可拆卸地固定连接。

优选地，上述管道临时封堵装置还包括设置于所述封堵件的把手。

本发明提供的管道临时封堵装置，采用驱动装置对封堵件施加压力，利用驱动装置的压力使得封堵件封堵管道，较现有技术相比，减小了封堵失效的几率，提高了管道封堵的有效性、安全性和可靠性；同时，在需要封堵时，直接将封堵件置于管道的封堵点，利用驱动装置的压力使得封堵件封堵管道，无需提前设置和定时维护，简化了封堵，提高了管道封堵的时效性。

基于上述提供的管道临时封堵装置，本发明还提供了一种管道临时封堵方法，该管道临时封堵方法包括步骤：

将封堵件置于管道的封堵点；

采用驱动装置对所述封堵件施加压力，以使所述封堵件封堵管道。

优选地，上述管道临时封堵方法，在步骤：采用驱动装置对所述封堵件施加压力，以使所述封堵件封堵管道，之后还包括步骤：

使液体进入所述管道内；

采用传感器检测所述管道内的液体压力；

优选地，上述管道临时封堵方法，还包括步骤：根据检测到的液体压力调节对所述封堵件所施加的压力。

优选地，上述管道临时封堵方法，还包括步骤：

根据检测到的液体压力获取所述封堵件受到的液体压强，当所述液体压强低于所述封堵件的抗弯强度和抗剪强度，在所述管道内部检测和/或施工。

优选地，所述封堵点包括上游封堵点和下游封堵点，沿所述管道内的液体流向，所述上游封堵点位于所述下游封堵点的上游；

当所述管道的直径不大于800mm时，选择一个所述上游封堵点进行封堵；

当所述管道的直径大于800mm时，选择至少两个所述上游封堵点进行封堵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的管道临时封堵装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的管道临时封堵装置的局部示意图；

图3为本发明实施例提供的管道临时封堵装置的局部示意图；

图4为本发明实施例提供的管道临时封堵方法中封堵点的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明实施例提供的管道临时封堵装置包括：封堵件1和驱动装置；其中，封堵件1能够封堵管道；驱动装置与封堵件1相连，且驱动装置对封堵件1施加压力以使封堵件1封堵管道。

可以理解的是，在封堵过程中，驱动装置持续对封堵件1施加压力，以保证封堵。

上述封堵件1的尺寸，可根据管道直径、管道内的液体压力大小进行选择，以保证封堵件1的抗弯能力及抗剪能力满足设计安全要求。

本发明实施例提供的管道临时封堵装置，采用驱动装置对封堵件1施加压力，利用驱动装置的压力使得封堵件1封堵管道，较现有技术相比，减小了封堵失效的几率，提高了管道封堵的有效性、安全性和可靠性；同时，在需要封堵时，直接将封堵件1置于管道的封堵点，利用驱动装置的压力使得封堵件1封堵管道，无需提前设置和定时维护，简化了封堵，提高了管道封堵的时效性。

为了进一步优化上述技术方案，上述管道临时封堵装置还包括：设置于封堵件1的迎液侧，且用于检测封堵处液体压力的传感器4。

对于传感器4的类型，根据实际需要进行选择，例如，传感器4为数字压力传感器，本发明实施例对传感器4的类型不做限定。

上述管道临时封堵装置中，利用传感器4检测封堵处液体压力，即检测管道内封堵处的液体压力，可具体获得管道内液体压力，便于保证封堵的可靠性；同时，根据检测到的液体压力可获取封堵件1受到的液体压强，当液体压强低于封堵件1的抗弯强度和抗剪强度，即可在管道内部检测和/或施工。

为了提高了管道封堵的有效性、安全性和可靠性，上述驱动装置对封堵件1施加的压力可调，可根据实际需要进行调节。

进一步地，上述驱动装置与传感器4信号连接，且驱动装置能够根据传感器4的检测值调节对封堵件1所施加的压力。

具体地，当传感器4的检测值小于驱动装置对封堵件1所施加的压力时，驱动装置可减小对封堵件1所施加的压力，当传感器4的检测值大于驱动装置对封堵件1所施加的压力时，驱动装置可增大对封堵件1所施加的压力，有效提高了管道封堵的有效性、安全性和可靠性。

为了提高封堵件1的密封性能，上述封堵件1包括：封堵支撑件11，与封堵支撑件11固定相连的密封件12；其中，密封件12用于与管道密封连接，驱动装置与封堵支撑件11相连。此时，若设置传感器4，该传感器4与密封件12相连。

对于封堵支撑件11和密封件12的具体材质和形状，根据实际需要进行选择。优选地，上述封堵支撑件11和密封件12均呈方形，即可为长方形，也可为正方形。

具体地，封堵支撑件11的尺寸，可根据井口及管道直径、管道内的液体压力大小进行选择，保证封堵支撑件11的抗弯能力及抗剪能力满足设计安全要求。对于密封件12的尺寸，可根据密封要求以及所承受的压力进行选择。

由于钢板具有良好的抗弯及抗剪能力，优先选择上述封堵支撑件11为钢板；由于橡胶具有良好的密封性能，优先选择上述密封件12为橡胶垫。而且，上述封堵件1的安全性及耐久性能较为良好，并可重复利用。

钢板的厚度决定了钢板的抗弯能力，钢板的厚度及受力点的距离决定了钢板的抗剪能力。不同管径的封堵点所承受的压力是不相同的，管径直径的不同也决定了对封堵点处钢板抗剪能力要求的不同。

具体地，上述封堵支撑件11为q235普通碳素钢钢板，结构强度较高，能够承受较大的载荷。当然，也可选择封堵支撑件11为其他金属板或者其他较硬的板材，例如不锈钢板，密封件12也可为其他弹性材质，例如硅胶垫等，本发明实施例对此不做限定。

上述密封件12与封堵支撑件11固定相连，具体地，密封件12与封堵支撑件11粘接相连，或者，密封件12与封堵支撑件11通过连接件固定相连，本发明实施例对此不做限定。

上述封堵件1为两层结构。当然，也可选择封堵件1为其他结构，例如封堵件1为三层结构，分别为第一层钢板、第二层钢板和密封垫，并不局限于上述实施例。

为了便于更换，上述驱动装置的动力输出件与封堵件1可拆卸地固定连接。这样，可根据实际需要选择相应的封堵件1进行封堵；相应地，亦可选择相应的驱动装置进行施压，提高了使用灵活性。

进一步地，上述动力输出件至少为两个，且至少一个动力输出件作用于封堵件1的位置可调。这样，可调节动力输出件作用的位置的间距，从而调整封堵件1的抗剪能力，提高了封堵件1的通用性能。

在实际应用过程中，可选择每个动力输出件作用于封堵件1的位置可调，这样，可最大程度地调整封堵件1的抗剪能力。

为了便于实现可拆卸地固定连接，上述封堵件1固定有螺母5，动力输出件设置有与螺母5螺纹配合的螺纹结构。当然，也可选择直接在封堵件1上开设与动力输出件螺纹配合的螺纹孔。

在实际应用过程中，也可选择封堵件1与动力输出件通过其他结构实现可拆卸地固定连接，例如卡接等，并不局限于上述实施例。

上述管道临时封堵装置中，驱动装置可为气动装置，例如气缸；也可电动装置，例如电机；还可为液压驱动系统。为了保证可靠性，优先选择上述驱动装置为液压驱动系统，液压驱动系统包括：油箱，液压缸6，用于将油箱内的油输送至液压缸6的液压泵9；其中，液压缸6的活塞杆与封堵件1固定相连。

上述液压泵9将油箱内的油输送至液压缸6，液压缸6对封堵件1施加压力。在上述液压驱动系统中，通过油管8连通油箱和液压泵9、以及液压泵9和液压缸6。

为了保证封堵件1受力均匀和受力平衡，以及便于调整封堵件1的抗剪能力，上述液压缸6至少为两个，此时，活塞杆即为上文提及的动力输出件。当动力输送件与封堵件1可拆卸地固定相连时，即活塞杆与封堵件1可拆卸地固定相连。

以封堵件1呈方形为例，液压缸6为四个，分别分布在封堵件1的四个顶角处。当然，也可选择封堵件1为其他形式，液压缸6为其他个，并不局限于上述实施例。

当液压缸6为多个时，可选择液压泵9仅为一个，即所有的液压缸6由同一个液压泵9输送油。当然，在不考虑成本的情况下也可选择液压泵9为多个。

优选地，上述液压驱动系统还包括底座2，液压泵9、油箱以及液压缸6均设置于底座2。这样，底座2可支撑和固定液压驱动系统的其他部件，方便了安装和拆卸，还为整个液压驱动系统提供反力。

具体地，底座2设有安装孔7，液压缸6设置于安装孔7处。为了便于安装和拆卸，上述液压缸6与底座2可拆卸地固定连接，例如，液压缸6与底座2通过螺纹配合实现可拆卸地固定连接，此时，安装孔7为螺纹孔。当然，也可选择液压缸6与底座2通过其他结构实现可拆卸地固定连接，本发明实施例对此不做限定。

在实际应用过程中，可选择底座2贴合于管井的侧壁，以实现对底座2的支撑。可以理解的是，上述管道位于管井内，管井的井口的轴向垂直于管道的轴向。

为了便于移动封堵件1，上述管道临时封堵装置还包括设置于封堵件1的把手3。这样，手握把手3即可移动封堵件1，方便了移动，从而方便了封堵件1的安装和拆卸。

对于把手3的形状和结构，根据实际需要进行选择，例如，把手3呈环状或l状。

对于把手3的数目，亦根据实际需要进行选择，为了方便移动，优先选择上述把手3至少为两个。

为了避免把手3干涉封堵件1的封堵功能，优先选择把手3位于封堵件1的边缘。

基于上述实施例提供的管道临时封堵装置，本发明实施例还提供了一种管道临时封堵方法，该管道临时封堵方法包括步骤：

s01：将封堵件1置于管道的封堵点：

在封堵前，需要根据实际情况选择相应的封堵件1，以保证封堵件1的抗弯能力及抗剪能力满足设计安全要求。

需要说明的是，待下井前有害气体检测完毕并确认安全后，将封堵件1置入管道的封堵点。

s02：采用驱动装置对封堵件1施加压力，以使封堵件1封堵管道。

上述管道临时封堵方法中所涉及的封堵件1和驱动装置，可参考上述管道临时封堵装置中的封堵件1和驱动装置，此处不再赘述。

上述管道临时封堵方法，采用驱动装置对封堵件1施加压力，利用驱动装置的压力使得封堵件1封堵管道，较现有技术相比，减小了封堵失效的几率，提高了管道封堵的有效性、安全性和可靠性；同时，在需要封堵时，直接将封堵件1置于管道的封堵点，利用驱动装置的压力使得封堵件1封堵管道，无需提前设置和定时维护，简化了封堵，提高了管道封堵的时效性。

为了获知管道内的液体压力，上述管道临时封堵方法还包括步骤：

s03：使液体进入管道内；采用传感器4检测管道内的液体压力。

上述步骤中，使液体进入管道内，具体为进行井内抽水。

此时，上述管道临时封堵方法还包括步骤s04：根据检测到的液体压力调节对封堵件1所施加的压力。这样，进一步提高了封堵的可靠性和有效性。

若采用液压驱动系统作为驱动装置，液压驱动系统可根据液体压力进行实时调节油压力大小，从而调整所施加的压力大小，保证封堵的密封性能，避免封堵失效。

为了提高可靠性，上述管道临时封堵方法还包括步骤：根据检测到的液体压力获取封堵件1受到的液体压强，当液体压强低于封堵件1的抗弯强度和抗剪强度，在管道内部检测和/或施工。

安全压差封堵是基于管道设计流速、流量、坡度、水头损失的基础，计算封堵点的水压力，设从而设计一种安全的封堵工艺及管道检测作业或施工作业的安全操作流程，确保管道检测作业及施工作业的顺利实施。上述管道临时封堵方法基于安全压差封堵原理。

在实际应用过程中，当管道的直径不大于800mm时，选择一个上游封堵点进行封堵；当管道的直径大于800mm时，选择至少两个上游封堵点进行封堵。

可以理解的是，每个封堵点置入一个封堵件1。封堵点包括上游封堵点和下游封堵点，沿管道内的液体流向，上游封堵点位于下游封堵点的上游。

具体地，选择两个上游封堵点进行封堵时，上游的第一封堵点设置在距离检测施工工作段的上一段的上游井口，上游的第二封堵点设置在工作段的上游井口；下游的封堵点设置在工作井段的下游第一段的下游井口；每次工作段的选择可依据实际情况选取二段至三段，具体封堵点设计及工作井段布置如图4所示。对于有支管的管网可按要求对支管或主管依次进行接口封堵。

可以理解的是，第一封堵点和第二封堵点均为上游封堵点。

需要说明的是，随着管道直径的不断增大，上游的第一封堵点处的封堵件1所承受的压力基本呈成倍增加的趋势，因而，对于大管径管道，必须高度重视封堵的安全性及可靠性，一旦堵头破坏，将产生无法估量的后果。上游的第二封堵点由于其上游水压力都由封堵点1处的封堵件1所承担，因而，上游的第二封堵点处封堵件1所承受的压力主要取决于第一封堵点和第二封堵点之间保留的静液液位高度。

在实际应用过程中，也可以其他方式来选择封堵点，并不局限于上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。