专利名称：堵漏气囊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种堵漏气囊，尤其涉及一种当流体泄漏时堵塞漏洞的堵漏气囊。
液体或气体的泄漏是日常的生产和生活中常会遇到的现象。如容器或管道的泄漏、油井的井喷及堤坝的管涌等。管涌是一种在抗洪中常见的险情。目前，对付这种险情的办法基本是用土石、砂袋在堤内、外尽可能多地向漏洞投入土石、砂袋。但由于很难确知漏洞的大小，因此，会造成对抗洪物资的浪费；另外，对于油井的井喷、管道或容器的泄漏，由于泄漏时的通流截面的大小和形状一般不相同，只能针对具体情况选用不同的设备和物料。因此，利用现有技术堵漏时，操作复杂，堵漏慢且成本高。
本实用新型的目的是，提供一种堵漏气囊，其能适应多种形状和大小的漏洞或泄漏管道，操作方便，堵漏快并且成本低。
本实用新型的进一步的目的是，提供一种堵漏气囊，其还能自行探测到泄漏的位置，并将气囊拉入洞中。
本实用新型的一个目的是这样实现的，即提供一种堵漏气囊，包括一可充气膨胀的气囊，其包括气门和气囊主体；一经所述气门与所述气囊相联并可为该气囊充气的气源与控制装置，其包括气源和与该气源相联并控制该气源的开关。
本用新型的进一步的目的是这样实现的，即上述的堵漏气囊还包括一可联接在气囊上用来自行探知泄漏位置的的探漏件。
本实用新型的优点在于，由于当气囊在漏洞或泄漏管道内充气膨胀时，能自动适应漏洞或泄漏管道的大小和形状，并紧压漏洞或泄漏管道的壁，尤其在漏洞或泄漏管道的壁为松软材质时，还能起到压实洞壁或管道壁的作用，因此，操作简单、有效，速度快而且成本低。此外，当泄漏位置难以发现或难操作时，还能自行探测到泄漏的位置，并牵引气囊进入漏洞或泄漏管道中将其堵住。
下面参照附图详细描述本实用新型的优选实施例及其工作原理。其中，
图1为根据本实用新型的分离式堵漏气囊用于井喷时堵漏的工作示意图；图2为根据本实用新型的分离式堵漏气囊用于堤外管涌堵漏时的工作示意图；图3为根据本实用新型的集成式堵漏气囊用于弯曲的水管、油管和气管等管道堵漏时的工作示意图；图4为根据本实用新型的集成式堵漏气囊用于直的水管、油管和气管等管道堵漏时的工作示意图；图5-
图10为根据本实用新型的气囊的优选实施例示意图；
图11-
图16为根据本实用新型的投送装置的优选实施例的示意图；
图17A和17B为根据本实用新型的带探漏装置的集成式堵漏气囊用于堤内管涌堵漏时的工作示意图，其中，
图17A为堵漏气囊探漏时的工作状态，
图17B为堵漏气囊堵漏时的工作状态；
图18-图23为根据本实用新型的带探漏装置的实施例示意图。
如
图1-4所示，根据本实用新型的堵漏气囊包括可充气膨胀的气囊10、将气囊投放到预定工作位置的投放装置30和给气囊充气并控制气源开关的气源及控制装置20。
如图5-10所示，气囊10是由高弹性的材料如橡胶，或由低弹性的材料如塑料制成的高气密性的封闭腔体，包括气囊主体1和气门2。气囊主体1的外表面可以是光滑的，如图5、6和10所示；也可为粗糙的，如图7所示的折皱101、图8所示的凸齿102和图5所示的沟槽或凸纹103。气囊充气后，其形状可为各方向的尺寸差不多的形状，如球形(见图5)或椭球形等；也可以为某一方向的尺寸明显大于其它方向的形状，如柱形(见图6-10)。另外，气囊可以有一个能用来储气的气腔(见图5-9)。而在要求高的安全性时，还可包括多个用来储气的气腔104(见
图10)。这时，每个气腔104可分别带有气门2，各气门经一通路联接起来。
图11-16为带有投送装置的堵漏气囊，其中，投送装置能将堵漏气囊送至工作位置，即漏洞附近或漏洞中，或泄漏管道中。如图所示，连杆300等刚性的投送装置(
图11)适应于泄漏的流体湍急的情况；而软轴301及绳302等柔性投送装置(
图12-13)适应于漏洞所处的管路弯曲而且漏洞位置深远的情况。
图14所示的实施例中，投送装置由刚性的带套环305的杆303和绳302组成，其具有前述两种实施例的优点，其中，绳302穿过套环305上的孔。
图15所示的投送装置由一对磁性体构成。第一磁性体308经一绳302联接在气囊上，其上设置有至少一个滚轮309，如两个或四个，以避免第一磁性体与管壁产生滑动接触；第二磁性体307是一独立的、能自由移动的磁性体。这时，管壁90应为非隔磁的材料。当第二磁性体307在管壁外移动时，在磁性力的作用下，第一磁性体308借助于滚轮309沿管壁90拉着堵漏气囊在管中移动并定位。
图16所示的投送装置是一推进装置310、接收模块312和驱动模块313，其通过无线的方式由外面的推进控制器311控制。或通过缆线由外面的控制器控制。
图1-4示出了根据本实用新型的带气源与控制装置的实施例。
图1、2为一种分离式结构，图3、4为集成式结构。如
图1和2所示，气源与控制装置20包括一能产生充气气体的气源201和能控制气源开关的开关202。开关202安装在气源201的排气口处，其出气口与充气管203的一端联接。充气管203的另一端与气囊10的气门相联。通过控制开关202可以打开气源201，从而经充气管203给气囊10充气。为显示充气压力的大小，还可设置压力显示装置204。另外，为防止充气压力过高，还可在气源或开关上设置一限压阀207。这里，气源201可采用气体发生器或空气压缩机等装置；压力显示装置可使用压力表或数显装置等。充气管203的安装可以是可拆卸的或固定的。通过在充气管的两端安装管接头等接头205，而在气囊的气门处和开关的出气口处安装相应的接头，可形成可拆卸的联接。当然，也可将开关202、压力显示装置204、充气管203和气囊10作成一体，通过一接头205与气源201相联，通过另一接头205与气囊相联。另外，在与气囊10联接的管路段中，至少设有一个单向阀；也可在气门上设置至少一个单向阀。这样，当气囊充气后不会因管路的意外破损而漏气。还可以用一个气源对多个气囊充气。该单向阀最好是可控制的，以便对充气后的气囊进行放气操作。
图3和4分别为有线控制和无线控制的集成式堵漏气囊的示意图。图中，包括气源201’和开关202’的气源与控制装置20’与气囊10为一体，并在上面安装有限压阀207。开关经控制索208如电缆线由一开关控制器控制或可由控制索如绳索牵动开关(如图3)，或通过无线的方式由开关控制器209控制(如图4)；这时，开关相应地分别为有线控制的电子开关、机械式开关或无线控制的电子开关。在上述的集成式堵漏气囊中，还可安装能感知充气压力的传感器210，其通过缆线208或通过无线的方式与压力显示装置204’相联。限压阀207为可调或不可调的。对于可调式限压阀，可通过其远程控制口进行控制。
参见
图1-4，图中示出了本实用新型的堵漏气囊用于管道和堤外管涌堵漏时的工作情况。
图1为发生井喷时的情况。由于井喷时的压力大，并夹带着砂石，因此，用刚性杆300作为投放装置。这时，气囊10应选用具有一定的强度和耐摩性的材料制造，其表面最好为粗糙表面。若气囊充气后在管中的接触长度为L，管的半径为R，气囊表面与管壁间的摩擦系数为μ，则L、R和μ应满足关系式L/R≥S·1/2μ，其中，S为安全系数，S≥1，最好为S≥1.5～2。使用时，首先用连杆300将气囊10送如一定的深度，然后用空气压缩机等气源201充气。待井喷堵住后，留有一定的安全裕度，停止充气，但要视压力表204的示值随时补充。图2为堤外堵管涌的情形。在发生管涌时，虽然堤内堵漏的效果要好，但当从堤内不易发现漏洞时，也常会在堤外堵漏。这种情况下的工作原理同井喷时堵漏的原理相同。由于堤由砂石构成，因此，当气囊在洞内充气膨胀后，不仅堵住了漏洞，而且压实了洞壁，进一步巩固了堤坝。应注意，气囊应深入漏洞中足够的深度，以保证上述的接触长度，同时也防止气囊将漏洞挤裂。图3所示为在弯曲的水管、气管等管道中堵漏的情形。这时，投送装置30为软轴301和控制索208。图4所示的情况是，管道为直管，漏洞位于管道的深远位置。这时，可采用无线控制的带推进装置310的投送装置。
图17A和17B所示的为本实用新型的另一种实施例，其包括气囊10、投送装置30和下述的探漏件40。这时，堵漏气囊就能够在不易发现泄漏位置或不便堵漏的情况下，自动探测到泄漏的位置，并将气囊引入工作位置，而进行堵漏。在发生管涌时，堤内堵漏的效果好。但堤内的漏洞往往因水深和/或浑浊而不易发现。所以，需要一种能自行探测到漏洞的装置。
图18-23示出了这种探漏件的六种实施例。探漏件40应易于受到漏洞产生的裹吸水流的作用而被吸入到洞中。
图18中的探漏件为可联接在气囊上的探裙403。探裙403为柔软的材料，其展开后的形状为裙幅状。
图19所示的探漏件为可联接在气囊上的多个柔软的探带404和固定在各探带自由端的探袋406和/或探球405。探袋406不工作时呈折叠状，体积很小，而在工作时展开成降落伞状，可占据较大的空间。探球为球体。探漏件也可由多个探爪404’、探袋406和/或探球405构成(如图20)，其中，探爪为弹性的，其自由端通过软索407悬挂着探袋或探球。图21所示的探漏件为可联接在气囊上的探网404”和通过软索407悬挂在网上的多个探袋406和/或探球405构成。其中，探网404”为网状构件。图22-23为探漏装置的另外的实施例，其包括上述的探漏件。但区别在于，上述的探漏件不是安装在气囊上，而是安装在一长杆上，或安装在一软索或软轴上。这样，构成一种与气囊在空间上分开的探漏装置。工作时，先由该探漏装置探测到泄漏的位置，然后用前述结构的堵漏气囊堵漏。
应注意，在上述的结构中，探裙403、探带404、探袋406、探球405、软索407的平均比重应接近流体介质的比重，使上述各件进入流体介质后能悬浮于介质中，而散布在尽可能大的空间中，从而能有效地进行探测。
如
图17A和17B所示的堵漏气囊通过在
图14所示结构的下面固定图20所示的探漏件40构成。用连杆300将集成式堵漏气囊和探漏装置40送入水下可能存在泄漏的区域。同时探袋406展开。由于探袋展开后呈降落伞形，所以，在漏洞所形成的裹吸水流的作用下将气囊10拉入漏洞中。当操作者感觉到气囊以深入到漏洞中一定深度(即至少要大于气囊充气膨胀后与洞壁的接触长度)时，拉动控制索208打开开关，给气囊充气。充气后的气囊不仅堵塞了漏洞，而且压实了洞壁。这样，一方面制止了管涌，另一方面对巩固堤坝也起到了有益的作用。
上面示例性地描述了本实用新型的结构和用途，但并不限于此。本领域的技术人员可在本实用新型的构思和范围中，作出各种有效的修改和变型。例如，本实用新型并不限于用在流体泄漏时的堵漏。当在管路维修或检修时，如果工作段无开关设备，那么就可以使用本实用新型的堵漏气囊暂时堵住管路。
权利要求1．一种堵漏气囊，其特征在于，该堵漏气囊包括一可充气膨胀的气囊，其包括气门和气囊主体；一经所述气门与所述气囊相联并可为该气囊充气的气源与控制装置，其包括气源和与该气源相联并控制该气源的开关。
2．如权利要求1所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气囊主体的外表面为粗糙表面。
3．如权利要求1所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气囊主体的外表面为光滑表面。
4．如权利要求1-3任一项所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气囊有至少一个用于储气的气腔。
5．如权利要求1所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一能够限制最大充气压力的限压阀。
6．如权利要求1或5所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一能够显示充气压力的压力显示装置。
7．如权利要求6所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一充气管，其一端与所述气囊相联，另一端经所述开关与所述气源相联。
8．如权利要求7所述的堵漏气囊，其特征在于，所述充气管和所述开关为一体，经接头分别与所述气源和气囊相联。
9．如权利要求7所述的堵漏气囊，其特征在于，所述充气管的两端带有接头，所述气囊和开关上分别装有与所述充气管的两个接头可拆卸地联接的接头，所述充气管通过其两端的接头与所述气囊和开关上的接头分别联接起来。
10．如权利要求7所述的堵漏气囊，其特征在于，在所述充气管靠近所述气囊的部分中设有至少一个防止所述气囊漏气的单向阀。
11．如权利要求7所述的堵漏气囊，其特征在于，在所述气门中设有至少一个防止所述气囊漏气的单向阀。
12．如权利要求6所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置与所述气囊为一体，其中，所述开关与所述气门相联。
13．如权利要求12所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一与所述开关联接的控制索。
14．如权利要求13所述的堵漏气囊，其特征在于，所述控制索为电缆线，所述气源与控制装置还包括一与所述开关经缆线相联的开关控制器，其中所述开关为有线控制的电子开关。
15．如权利要求13所述的堵漏气囊，其特征在于，所述控制索为一可通过牵动所述开关使之工作的绳索，其中所述开关为机械式开关。
16.如权利要求12所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一与所述开关无线联接的一控制器，其中所述开关为无线控制的电子开关。
17．如权利要求12所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一可感知充气压力的压力传感器，所述压力显示装置与该压力传感器无线联接。
18．如权利要求12所述的堵漏气囊，其特征在于，所述气源与控制装置还包括一可感知充气压力的压力传感器，所述压力显示装置与该压力传感器经缆线联接。
19．如权利要求1所述的堵漏气囊，其特征在于，所述堵漏气囊还包括将所述气囊投到预定工作位置的投送装置。
20．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置为与所述气囊相联接的有一定弹性的刚性连杆。
21．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置为与所述气囊相联接的软轴。
22．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置为一端与所述气囊相联接的绳索。
23．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置还包括一端带有套环的杆，所述绳索的另一端穿过该套环。
24．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置包括第一磁性体和通过磁力引导并定位第一磁性体的第二磁性体，其中，所述第一磁性体固定在所述气囊上，所述第二磁性体为能自由移动的独立元件。
25．如权利要求24所述的堵漏气囊，其特征在于，所述第一磁性体上还设置有至少一个滚轮。
26．如权利要求19所述的堵漏气囊，其特征在于，所述投送装置包括固定在所述气囊上可推进所述气囊的推进装置和对该推进装置进行控制的推进控制器。
27．如权利要求1或19所述的堵漏气囊，其特征在于，该堵漏气囊还包括一可联接在所述气囊上用来自行探知漏洞位置的探漏件。
28．如权利要求27所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为可联接在所述气囊上并在展开时能悬浮于流体中并呈裙幅状的探裙。
29．如权利要求27所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为可联接在所述气囊上在展开时能悬浮于流体中并呈多个辐射状分布的柔软的探带和联接在各探带自由端的探袋和/或探球，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
30．如权利要求27所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为可联接在所述气囊上的多个辐射状分布的弹性探爪和经软索联接在各探爪自由端并在展开时能悬浮于流体中的探袋和/或探球，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
31．如权利要求27所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为可联接在所述气囊上的弹性探网和经软索联接在该探网上并在展开时能悬浮于流体中的多个探袋和/或探球，所述探网为网状的构件，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
32．如权利要求1或19所述的堵漏气囊，其特征在于，该堵漏气囊还包括一空间上独立于所述气囊并在放置所述气囊之前用来探知流体泄漏位置的探漏装置，该探漏装置包括能自行探测流体泄漏位置的探漏件。
33．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为展开时能悬浮于流体中并呈裙幅状的探裙。
34．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为展开时能悬浮于流体中并呈多个辐射状分布的柔软的探带和联接在各探带自由端的探袋和/或探球，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
35．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为多个辐射状分布的弹性探爪和经软索联接在各探爪自由端并在展开时能悬浮于流体中的探袋和/或探球，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
36．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏件为弹性探网和经软索联接在该探网上并在展开时能悬浮于流体中的多个探袋和/或探球，所述探网为网状的构件，所述探袋展开后呈降落伞状，所述探球大致为球状体。
37．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏装置包括一长杆，所述探漏件可拆卸地固定在该长杆的一端上。
38．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏装置包括一软索，所述探漏件可拆卸地固定在该软索的一端上。
39．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏装置包括一软轴，所述探漏件可拆卸地固定在该软轴的一端上。
40．如权利要求32所述的堵漏气囊，其特征在于，所述探漏装置包括一杆件和一绳索，所述杆件的一端设有带孔的套环，所述绳索的一端联接在所述探漏件上，另一端穿过所述杆件套环的孔。
专利摘要一种堵漏气囊,包括:一可充气膨胀的气囊,其包括气门和气囊主体;一经所述气门与所述气囊相联并可为该气囊充气的气源与控制装置,其包括气源和与该气源相联并控制该气源的开关。该堵漏气囊能自动适应漏洞或泄漏管道的大小和形状,并紧压漏洞或泄漏管道的壁,而将其堵住。
文档编号E02B3/00GK2344433SQ98240869
公开日1999年10月20日 申请日期1998年9月25日 优先权日1998年9月25日
发明者尹学军 申请人:尹学军