管道封堵装置的制作方法

本实用新型涉及采油工程技术领域，特别涉及一种管道封堵装置。

背景技术：

随着城镇化进程的加速，通信、电力、燃气、排水、热力、工业等管道纵横交错地分布在城市的地下，近年来，国内外先后发生多起地下油气管网泄漏造成的火灾爆炸事故，给人民群众生命和财产安全造成了巨大损失。

随着生产规模扩大和城市功能区扩展，油气生产单位、油气集输管线已经与各种市政管线交错在一起，部分管道随着运营时间的增加，已出现腐蚀和泄露的现象，城市建设过程中对油气集输管道的扰动时有发生，管道运行的环境安全风险与日俱增。石油石化油气及危险化学品输送管道泄漏风险防控已经成为石油石化生产单位安全生产运行的重要风险控制因素，开展管道泄漏事故应急等相关技术研究工作，是有效防控管道泄漏、强化事故应急处置的重要技术保障。

通过对国内外近年来发生的管道泄漏火灾爆炸事故原因分析可知，管输油品泄漏后进入城市地下管网，沿地下管网快速扩散，在污水、雨排水管线中被水体裹挟，流淌迁移速度加快，影响范围迅速扩大，遇火源后发生爆炸是造成重大损失的主要原因。因此，如何有效的在事故应急处置过程中对周边地下管道进行封堵，减少进入地下管网中油品量，降低爆炸发生风险，是事故应急处置过程中的重要措施。

目前国内关于管道泄漏事故应急处置的重点集中在油品进入地表水体、海洋水体后的水域溢油应急处置，关于城市环境的油品泄漏地面封堵处置技术研究基本为空白，各石油石化单位采用的应急处置方法多根据经验制定，目前中国石油油气/危险品人口稠密区集输管线事故应急工作的技术现状如下：

在青岛“11.22”事故发生后，中国石油管道分公司总结经验教训，对于事故点周围的地下管网入口，研究形成了防渗塑料膜封堵覆盖技术，主要利用防渗塑料膜和沙袋，对雨排水、污水、通信检查、电力等地下管网入口进行封堵，避免油品进入管道。但在大连“6.30”事故应急处置过程中发现，由于油气管网穿越城市距离较长，事故点距应急物资储备点较远，防渗塑料膜等物资难以在第一时间到达事故现场，导致封堵作业过程滞后，溢油大量进入地下管网。此外，防渗塑料膜由于厚度较薄，只能封堵由上部进入地表检查井口的油污，对于沿地面流淌的油污封堵效果不佳。

目前在市政管网管道维修过程中通常采用橡胶气囊进行管道封堵，但该热塑性聚氨酯橡胶气囊需要配置有气泵、气瓶等装备进行现场充气，充气周期较长，约10min～30min，且结构复杂、体积大，不利于现场事故应急第一时间进行管道封堵。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够缩短充气周期短、且结构简单、体积小的管道封堵装置。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种管道封堵装置，用于封堵管道检查口，所述管道封堵装置包括：热塑性聚氨酯橡胶气囊、连接组件和高压气瓶；所述连接组件包括第一管道、第二管道和充气控制阀，所述第一管道的一端与所述高压气瓶的充气口密封连通，所述第二管道的一端与所述热塑性聚氨酯橡胶气囊密封连通，所述充气控制阀具有进气口和出气口，所述第一管道的另一端与所述进气口密封连通，所述第二管道的另一端与所述出气口密封连通，通过所述充气控制阀的启闭，所述第一管道和所述第二管道相连通或者相隔断。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述高压气瓶的充气口处连接有用于检测压力的压力表。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述充气控制阀为手动控制阀，所述充气控制阀具有控制手柄，通过所述控制手柄的移动开启或关闭所述充气控制阀，所述控制手柄上能拆装的连接有用于阻止所述控制手柄移动的保险销。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述充气控制阀为闸阀或者截止阀。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述高压气瓶内充装有压缩二氧化碳气体。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述高压气瓶单位面积受到所述压缩二氧化碳气体的压力为13KPa-17KPa。

如上所述的管道封堵装置，其中，充满气体的所述热塑性聚氨酯橡胶气囊呈圆柱状，且呈圆柱状的所述热塑性聚氨酯橡胶气囊的直径为300mm-1000mm。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述高压气瓶为钢制气瓶或者铝合金气瓶。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述第一管道和所述第二管道均为橡胶管。

如上所述的管道封堵装置，其中，所述第一管道的长度小于所述第二管道的长度。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的管道封堵装置，采用热塑性聚氨酯橡胶材质制作气囊，利用热塑性聚氨酯橡胶材质具有良好的耐油性能，使得气囊能够有效封堵地表流淌的污油，通过高压气瓶对热塑性聚氨酯橡胶气囊，大大缩短了充气时间，此外，通过连接组件将高压气瓶和热塑性聚氨酯橡胶气囊连通，使得本实用新型提供的管道封堵装置具有体积小、性质稳定、存储维护要求低、可靠性高、便携性和应用便利性等优点，能够作为应急物质进行长期储备。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是根据本实用新型一实施例提供的管道封堵装置的结构示意图；

图2是图1所示的管道封堵装置中充气开关的结构示意图。

附图标号说明：

1-热塑性聚氨酯橡胶气囊；2-高压气瓶；3-连接组件；31-第一管道；32-第二管道；33-充气控制阀；331-控制手柄；4-压力表；5-保险销。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供了一种管道封堵装置，用于封堵管道检查口，该管道封堵装置包括：热塑性聚氨酯橡胶气囊1、连接组件3和高压气瓶2；

其中，热塑性聚氨酯橡胶气囊1，即TPU(Thermoplastic Urethane)气囊，具有耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品等性能，特别是耐油、耐酸碱性能突出，从而使得热塑性聚氨酯橡胶气囊1能够适用于油品泄漏封堵作业；

高压气瓶2指的是公称工作压力等于或大于8MPa的气瓶，高压气瓶2能够实现快速、自动充气，且经试验验证，通过高压气瓶2充气能够使得充气时间小于等于120s，从而有效的满足了现场应急作业快速、高效、安全的需求；

连接组件3包括第一管道31、第二管道32和充气控制阀33，第一管道31的一端与高压气瓶2的充气口密封连通，第二管道32的一端与热塑性聚氨酯橡胶气囊1密封连通，充气控制阀33具有进气口和出气口，第一管道31的另一端与进气口密封连通，第二管道32的另一端与出气口密封连通，通过充气控制阀33的启闭，第一管道31和第二管道32相连通或者相隔断，即充气控制阀33开启，进气口与出气口连通，从而使第一管道31和第二管道32相连通，充气控制阀33关闭，进气口与出气口不连通，从而使第一管道31和第二管道32相隔断。

在地表油品出现泄露时，先将热塑性聚氨酯橡胶气囊1慢慢放置到地下管道的地表检查口位置，在放置时，需将热塑性聚氨酯橡胶气囊1摆正，铺展开，将连接有高压气瓶2的一侧朝外放置；再开启充气控制阀33，使进气口与出气口连通，从而使第一管道31与第二管道32相连通，此时，高压气瓶2内的气体依次经过第一管道31、充气控制阀33、第二管道32进入热塑性聚氨酯橡胶气囊1内，即通过高压气瓶2对热塑性聚氨酯橡胶气囊1自动充气，最后等待1～2分钟左右，即可完成对热塑性聚氨酯橡胶气囊1的充气。

本实用新型提供的管道封堵装置，采用热塑性聚氨酯橡胶材质制作气囊，利用热塑性聚氨酯橡胶材质具有良好的耐油性能，使得气囊能够有效封堵地表流淌的污油，通过高压气瓶2对热塑性聚氨酯橡胶气囊1，大大缩短了充气时间，此外，通过连接组件3将高压气瓶2和热塑性聚氨酯橡胶气囊1连通，使得本实用新型提供的管道封堵装置具有体积小、性质稳定、存储维护要求低、可靠性高、便携性和应用便利性等优点，能够作为应急物质进行长期储备。

在本实用新型的一种实施方式中，为了保证高压气瓶2具有良好的使用强度，设计高压气瓶2为钢制气瓶或者铝合金气瓶。

进一步，由于橡胶管具有耐压缩永久不变形、耐油、耐冲压、耐酸碱、耐磨、难燃、耐电压、导电等性能，因此，设计第一管道31和第二管道32均为橡胶管，以提升管道封堵装置的耐油性能。

再进一步，第一管道31的长度小于第二管道32的长度，这样，使得充气控制阀33更靠近高压气瓶2，即位于管道检查口的外侧，从而使得充气控制阀33的开启或者关闭操作变得简单方便。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，由于本实用新型提供的管道封堵装置属于应急抢险物资，长期存放过程中可能会出现钢瓶泄漏的问题，为了检测高压气瓶2是否满足使用需求，即高压气瓶2是否泄露内，如图1所示，在高压气瓶2的充气口处连接有用于检测压力的压力表4，在应急抢险使用之前，要观察压力表4指针是否处于有效区间内，以确保在出现地表油品泄露时，高压气瓶2能够及时快速的向热塑性聚氨酯橡胶气囊1充气，即管道封堵装置能够及时有效的对地下管道的地表检查口进行封堵，防止污油进入地下管网，消除安全隐患。

此外，压力表4还可用于判断充气是否完成、以及热塑性聚氨酯橡胶气囊1在后续使用过程中是否漏气，在开启充气控制阀33使高压气瓶2通过连接组件3向热塑性聚氨酯橡胶气囊1内充气后，热塑性聚氨酯橡胶气囊1内的气体压力应处于一个合理的气压范围，如果一个阶段后压力下降，应及时采用新热塑性聚氨酯橡胶气囊1进行替换，从而保证封堵作业的有效性。

进一步，充气控制阀33为手动控制阀，如图2所示，充气控制阀33具有控制手柄331，通过控制手柄331的移动开启或关闭充气控制阀33，具体来说，通过控制手柄331背向充气控制阀33的阀体移动，实现充气控制阀33的开启，从而使第一管道31与第二管道32相连通，通过控制手柄331朝向充气控制阀33的阀体移动，实现充气控制阀33的关闭，从而使第一管道31与第二管道32相隔断，这样的操作简单方便，且能够根据实际使用情况及时使第一管道31与第二管道32相连通或者相隔断。

再进一步，为了避免因误操作引起的控制手柄331移动导致充气控制阀33开启，如图2所示，在控制手柄331上能拆装的连接有用于阻止所述控制手柄331移动的保险销5，通过保险销5限制控制手柄331的移动，从而有效的解决了因误操作引起的控制手柄331移动导致充气控制阀33开启的问题。

具体的，充气控制阀33为闸阀或者截止阀，其中，闸阀具有启闭时较省力、易于安装、结构紧凑，阀门刚性好，通道流畅，流阻数小、操作轻便灵活等有点，截止阀具有结构简单，制造与维修都较方便、阀杆开启或关闭行程相对较短、切断动作可靠性高等优点。

当然，充气控制阀33也可以采用其它能够实现第一管道31和第二管道32相连通或者相隔断的阀，在此不再赘述，但只要能够实现第一管道31和第二管道32相连通或者相隔断的任何现有结构或其简单替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的一种实施方式中，高压气瓶2内充装有压缩二氧化碳气体。

进一步，为了加快热塑性聚氨酯橡胶气囊1的充气速度，缩短充气时间，高压气瓶2单位面积受气体压力为13KPa-17KPa，即通过增大气体对高压气瓶2的压力，使得在高压气瓶2通过连接组件3向热塑性聚氨酯橡胶气囊1充气时，气体迅速朝向热塑性聚氨酯橡胶气囊1流动，从而实现热塑性聚氨酯橡胶的快速充气，进而有效的满足了现场应急作业快速、高效、安全的需求。

具体的，高压气瓶2单位面积受气体压力为15KPa。

在本实用新型的一种实施方式中，充满气体的所述热塑性聚氨酯橡胶气囊1呈圆柱状，且呈圆柱状的热塑性聚氨酯橡胶气囊1的直径为300mm-1000mm，即在实际使用时，热塑性聚氨酯橡胶气囊1充气后的尺寸需要与被密封的地下管道的地表检查口的尺寸相适配。

下面结合附图具体说明本实用新型提供的管道封堵装置的具体装配过程：

如图1所示，选取瓶单位面积受气体压力为15KPa的充气钢瓶、热塑性聚氨酯橡胶气囊1、连接组件3备用，其中，在充气钢瓶的充气口处设有压力表4，装配时，将第一管道31的一端与高压钢瓶的充气口密封连通个，第一管道31的另一端与充气控制阀33的进气口密封连通，在将第二管道32的一端与热塑性聚氨酯橡胶气囊1密封连通，第二管道32的另一端与充气控制阀33的出气口密封连通即可，该装配操作简单方便，省时省力，需要说明的是，由于在使用时，热塑性聚氨酯橡胶气囊1充气后的尺寸需要与被密封的地下管道的地表检查口的尺寸相适配，因此，在实际生产时，可根据不同检查井口规格，制备成标准系列产品，应用于各类井口的封堵作业。

下面具体说明采用本实用新型提供的管道封堵装置封堵地下管道检查口的具体过程：

第一步：打开管道检查后封盖，清理地下管道检查口，使地下管道检查口的内壁平整、无杂物无毛刺，以避免杂物、毛刺影响热塑性聚氨酯橡胶气囊1的密封性，甚至刺破热塑性聚氨酯橡胶气囊1；

第二步：选取热塑性聚氨酯橡胶气囊1，以确保充气后的尺寸需要与被密封的地下管道的地表检查口的尺寸相适配，将热塑性聚氨酯橡胶气囊1平铺于地下管道检查口内，并将与高压气瓶2连接的一侧朝外放置，同时使高压气瓶2的充气口朝上设置；

第三步：打开高压气瓶2、并拆下充气控制阀33处的保险销5，通过控制手柄331背向阀体移动，实现充气控制阀33的开启，从而使第一管道31与第二管道32相连通，使高压气瓶2内的气体通过连接组件3流至热塑性聚氨酯橡胶气囊1内；

第四步：待高压气瓶2内的压缩二氧化碳气体通过管道流至热塑性聚氨酯橡胶气囊1充气1-2分钟后，若压力表4检测的压力值显示为1KPa，则判断热塑性聚氨酯橡胶气囊1完成充气，当然，若压力表4检测的压力值显示略大于1KPa或者略小于1KPa，也可以判断热塑性聚氨酯橡胶气囊1完成充气，若压力表4检测的压力值显示明显大于1KPa，则判断热塑性聚氨酯橡胶气囊1未完成充气；

第五步：待热塑性聚氨酯橡胶气囊1完成充气后，按压热塑性聚氨酯橡胶气囊1判断压力情况，同时检测高压气瓶2的充气口是否漏气，并观察热塑性聚氨酯橡胶气囊1与地下管道检查口之间的密封情况；若管道封堵装置出现气体泄漏，则及时密封高压气瓶2的充气口和热塑性聚氨酯橡胶气囊1与管道的连接处，以保证高压气瓶2与热塑性聚氨酯橡胶气囊1之间密封良好；

第六步：待热塑性聚氨酯橡胶气囊1完成充气后，记录压力表4上的检测压力值；经4至6小时，对压力表4上显示的数值进行复查，若压力表4显示的实时压力值与记录的检测压力值相同，则管道封堵装置未出现气体泄漏，此时，需要更换管道封堵装置，具体更换步骤重复步骤S2-S6；若压力表4显示的实时压力值低于记录的检测压力值，则管道封堵装置出现气体泄漏，即管道封堵装置的封堵性能良好。

综上所述，本实用新型提供的管道封堵装置，采用热塑性聚氨酯橡胶材质制作气囊，利用热塑性聚氨酯橡胶材质具有良好的耐油性能，使得气囊能够有效封堵地表流淌的污油，通过高压气瓶对热塑性聚氨酯橡胶气囊，大大缩短了充气时间，此外，通过连接组件将高压气瓶和热塑性聚氨酯橡胶气囊连通，使得本实用新型提供的管道封堵装置具有体积小、性质稳定、存储维护要求低、可靠性高、便携性和应用便利性等优点，能够作为应急物质进行长期储备。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本发明点有关的其它组合及具体应用。