本发明涉及海管抢修技术领域，尤其涉及一种动态密封装置及其使用方法。
背景技术：
随着时间的推移，我国海洋石油管道都已在海下沉睡多年，经过长期的海水腐蚀以及外界因素的影响会出现破损泄露或管内积存大量的油泥堵塞管道。例如，部分海洋石油项目中海管被船锚钩到损坏需要维修，维修方案是内封堵，即利用封堵器进入管道进行内封堵。封堵器在进入管道时会连同脐带缆一同进入，又必须保证管道的密封，显然密封效果的优良对于维修的方案而言起到至关重要的因素。再如，在单层管修复项目中，对管道内壁进行检测时，检测装置卡阻在了管道的某个部位，为了查明其卡阻的位置需要将带有摄像系统的智能球发入管道内部行进寻找，为了给智能球提供电力和信号必须连接配套的脐带缆一起进入，同时必须保证管道的密封。以上两个例子都需要一种可以保证工作顺利进行又必须保证管道的密封的装置。正是基于该研究背景，本发明提出了一种能够动态密封装置，其具有结构设计合理、操作使用方便、密封效果优良等优点。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种动态密封装置及其使用方法，其具有结构设计合理、操作使用便捷、自动化程度高、运行安全稳定可靠，能够实时动态调整及检测密封效果，维护成本低等优点。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种动态密封装置，该动态密封装置包括主体、第一密封组件、第二密封组件及与第一密封组件驱动连接的驱动机构；其中，
所述主体内为中空长方体结构，所述第一密封组件对称固定设置于主体的左右两侧，所述第二密封组件固定设置于主体的前侧；所述主体的前侧与第二密封组件的连接处设置有试压法兰；所述主体的后侧设置有管道连接法兰；
第一密封组件包括第一密封支架、橡胶块组件，所述第一密封支架设置于主体中，所述橡胶块设置于第一密封支架中，所述第一密封支架的两端分别连接左右两侧的第一密封组件；驱动机构与第一密封组件驱动连接用于对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力；
所述第二密封组件包括密封压盖、弹性密封圈及第二密封支架，所述弹性密封圈设置于第二密封支架中，密封压盖设置于第二密封支架的一端用于对弹性密封圈施加压力或者解除压力，第二密封支架的另一端与试压法兰相连接；
所述密封压盖、弹性密封圈、试压法兰、主体、第一密封支架、橡胶块组件及管道连接法兰的同一水平轴线位置处设置有用于供脐带缆穿设的通孔；所述通孔的内径与脐带缆的外径相适配。
作为上述方案的进一步优化，所述驱动机构为手动驱动机构；所述手动驱动机构包括手轮、阀门主体、阀门底座及阀芯；所述手轮设置于阀门主体的旋转轴上并且与阀门主体驱动连接，所述阀门主体与阀芯传动连接，所述阀门主体、阀芯均设置于阀门底座上；通过旋转手轮，带动阀芯对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力。
作为上述方案的进一步优化，所述驱动机构为电动驱动机构；所述电动驱动机构包括步进电机、减速器、齿轮机构、齿条机构及推杆；所述步进电机与减速器相连接，齿轮机构设置于减速器的输出端，并且与齿条机构啮合连接；所述推杆设置于齿条机构上并且与第一密封支架相抵接；通过步进电机通电，带动减速器上的齿轮机构旋转、齿条机构与齿轮机构啮合连接带动推杆对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力。
作为上述方案的进一步优化，所述动态密封装置还包括自动控制组件；所述自动控制组件包括可编程中央控制器、第一压力传感器、第二压力传感器、显示器及报警器；所述第一压力传感器设置于橡胶块组件的通孔与脐带缆外壁的连接处用于检测橡胶块组件的压力，所述第二压力传感器设置于弹性密封圈的通孔与脐带缆外壁的连接处用于检测弹性密封圈的压力，所述第一压力传感器、第二压力传感器、显示器、报警器均与可编程中央控制器数据信号连接；所述可编程中央控制器将接收到的第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力检测信号与预设位置处的压力阈值进行比较，根据比较的结构控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对手动驱动机构或者电动驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
作为上述方案的进一步优化，所述试压法兰上设置有与主体空腔内相连接的注水孔，所述自动控制组件还包括设置于主体空腔处的第三压力传感器，所述第三压力传感器与可编程中央控制器相连接用于检测试压法兰处的实时水压信号；可编程中央控制器将接收到的实时水压信号与预设位置处的压力预制进行比较，根据比较的结果控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第三压力传感器发送的实施水压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对手动驱动机构或者电动驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
作为上述方案的进一步优化，所述自动控制组件还包括无线远程通信模块，所述无线远程通信模块通过无线网络分别与可编程中央控制器、远程监控中心或者智能移动终端数据信号连接用于实时监控压力值及试压法兰检测的压力值；所述无线网络包括2g、3g、4g或者wifi网络；所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或者笔记本电脑。
作为上述方案的进一步优化，所述密封压盖上设置有调节密封压盖对弹性密封圈施力大小的调节组件；所述调节组件包括设置于弹性密封圈与密封压盖之间的压簧，所述密封压盖与第二密封支架的连接处采用螺纹连接；通过向内或向外旋转密封压盖调节压簧的弹力及密封压盖对弹性密封圈的施加力。
本发明上述动态密封装置的使用方法包括如下步骤：
1)动态密封装置各部件的准备及安装：将主体安装固定在待检修的管道位置处；将第一密封组件对称固定设置于主体的左右两侧、主体的后侧管道连接法兰与待检修的管道相连接；将试压法兰安装在主体前侧位置处、第二密封组件安装在试压法兰上；将脐带缆的一端依次穿过密封压盖、弹性密封圈、试压法兰、主体、第一密封支架、橡胶块组件及管道连接法兰的同一水平轴线位置处的通孔，并穿过管道连接法兰上的通孔置于带检修的管道内，并与检修设备相连接，脐带缆的另一端与脐带缆加力装置相连接；
2)第一密封组件及第二密封组件力的施加及解除：通过驱动机构对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力，通过密封压盖对弹性密封圈施加压力或者解除压力；
3)施力过程中的动态调整：根据试压法兰检测主体空腔内的试压法兰侧的水压力值，动态调整驱动机构对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁的施力大小，以及密封压盖对弹性密封圈的施力大小。
作为上述方案的进一步优化，设置于橡胶块组件的通孔与脐带缆外壁的连接处的第一压力传感器用于检测橡胶块组件的压力，设置于弹性密封圈的通孔与脐带缆外壁的连接处的第二压力传感器用于检测弹性密封圈的压力，设置于主体空腔处的第三压力传感器用于检测试压法兰处的实时水压信号，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器均与可编程中央控制器数据信号连接；所述可编程中央控制器将接收到的第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力检测信号、以及第三压力传感器实时发送的实时水压力值与预设位置处的压力阈值进行比较，根据比较的结构控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
作为上述方案的进一步优化，无线远程通信模块通过无线网络分别与可编程中央控制器、远程监控中心或者智能移动终端数据信号连接用于实时监控压力值及试压法兰检测的压力值。
采用本发明的上述动态密封装置及其使用方法具有如下有益效果：
(1)结构设计更加合理，结构设计更加紧凑，通过第一密封组件、第二密封组件的设置，即采用两套密封设备，能够确保海管抢修时所需要的密封效果。
(2)自动化程度较高，通过设置自动控制组件，其中第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器的设置能够实时检测相应位置处的压力情况，根据压力情况能够动态调整相应位置处的施力情况，运行安全更加可靠。
(3)维护成本较低，利用无线收发模块能够远程监控，有效降低了工人的劳动强度。
(4)通过电动驱动机构及手动驱动机构的设计，可根据实际使用需要合理选择，必要时可同时设置两个驱动机构，使用时根据需要进行转换，方便使用，操作更加灵活。
(5)对于密封压盖的调节使用压簧，压簧在实际使用过程中能够利用自身形变对相应位置处的弹性密封圈施加弹力，确保弹性密封圈对脐带缆外壁的施加力值。
附图说明
附图1为本发明的动态密封装置的结构示意图。
附图2为本发明的动态密封装置的a-a截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明动态密封装置及其使用方法作以详细说明。
一种动态密封装置，该动态密封装置包括主体1、第一密封组件2、第二密封组件3及与第一密封组件驱动连接的驱动机构4；其中，
所述主体内为中空长方体结构，所述第一密封组件对称固定设置于主体的左右两侧，所述第二密封组件固定设置于主体的前侧；所述主体的前侧与第二密封组件的连接处设置有试压法兰5；所述主体的后侧设置有管道连接法兰6；
第一密封组件包括第一密封支架7、橡胶块组件8，所述第一密封支架设置于主体中，所述橡胶块设置于第一密封支架中，所述第一密封支架的两端分别连接左右两侧的第一密封组件；驱动机构与第一密封组件驱动连接用于对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力；
所述第二密封组件包括密封压盖9、弹性密封圈10及第二密封支架11，所述弹性密封圈设置于第二密封支架中，密封压盖设置于第二密封支架的一端用于对弹性密封圈施加压力或者解除压力，第二密封支架的另一端与试压法兰相连接；
所述密封压盖、弹性密封圈、试压法兰、主体、第一密封支架、橡胶块组件及管道连接法兰的同一水平轴线位置处设置有用于供脐带缆穿设的通孔；所述通孔的内径与脐带缆的外径相适配。
所述驱动机构为手动驱动机构；所述手动驱动机构包括手轮12、阀门主体13、阀门底座14及阀芯15；所述手轮设置于阀门主体的旋转轴上并且与阀门主体驱动连接，所述阀门主体与阀芯传动连接，所述阀门主体、阀芯均设置于阀门底座上；通过旋转手轮，带动阀芯对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力。
所述驱动机构为电动驱动机构；所述电动驱动机构包括步进电机、减速器、齿轮机构、齿条机构及推杆；所述步进电机与减速器相连接，齿轮机构设置于减速器的输出端，并且与齿条机构啮合连接；所述推杆设置于齿条机构上并且与第一密封支架相抵接；通过步进电机通电，带动减速器上的齿轮机构旋转、齿条机构与齿轮机构啮合连接带动推杆对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力。
所述动态密封装置还包括自动控制组件；所述自动控制组件包括可编程中央控制器、第一压力传感器、第二压力传感器、显示器及报警器；所述第一压力传感器设置于橡胶块组件的通孔与脐带缆外壁的连接处用于检测橡胶块组件的压力，所述第二压力传感器设置于弹性密封圈的通孔与脐带缆外壁的连接处用于检测弹性密封圈的压力，所述第一压力传感器、第二压力传感器、显示器、报警器均与可编程中央控制器数据信号连接；所述可编程中央控制器将接收到的第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力检测信号与预设位置处的压力阈值进行比较，根据比较的结构控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对手动驱动机构或者电动驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
所述试压法兰上设置有与主体空腔内相连接的注水孔，所述自动控制组件还包括设置于主体空腔处的第三压力传感器，所述第三压力传感器与可编程中央控制器相连接用于检测试压法兰处的实时水压信号；可编程中央控制器将接收到的实时水压信号与预设位置处的压力预制进行比较，根据比较的结果控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第三压力传感器发送的实时水压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对手动驱动机构或者电动驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
所述自动控制组件还包括无线远程通信模块，所述无线远程通信模块通过无线网络分别与可编程中央控制器、远程监控中心或者智能移动终端数据信号连接用于实时监控压力值及试压法兰检测的压力值；所述无线网络包括2g、3g、4g或者wifi网络；所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或者笔记本电脑。
所述密封压盖上设置有调节密封压盖对弹性密封圈施力大小的调节组件；所述调节组件包括设置于弹性密封圈与密封压盖之间的压簧，所述密封压盖与第二密封支架的连接处采用螺纹连接；通过向内或向外旋转密封压盖调节压簧的弹力及密封压盖对弹性密封圈的施加力。
本发明动态密封装置的使用方法包括如下步骤：
1)动态密封装置各部件的准备及安装：将主体安装固定在待检修的管道位置处；将第一密封组件对称固定设置于主体的左右两侧、主体的后侧管道连接法兰与待检修的管道相连接；将试压法兰安装在主体前侧位置处、第二密封组件安装在试压法兰上；将脐带缆的一端依次穿过密封压盖、弹性密封圈、试压法兰、主体、第一密封支架、橡胶块组件及管道连接法兰的同一水平轴线位置处的通孔，并穿过管道连接法兰上的通孔置于带检修的管道内，并与检修设备相连接，脐带缆的另一端与脐带缆加力装置相连接；
2)第一密封组件及第二密封组件力的施加及解除：通过驱动机构对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加压力或者解除压力，通过密封压盖对弹性密封圈施加压力或者解除压力；
3)施力过程中的动态调整：根据试压法兰检测主体空腔内的试压法兰侧的水压力值，动态调整驱动机构对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁的施力大小，以及密封压盖对弹性密封圈的施力大小。
设置于橡胶块组件的通孔与脐带缆外壁的连接处的第一压力传感器用于检测橡胶块组件的压力，设置于弹性密封圈的通孔与脐带缆外壁的连接处的第二压力传感器用于检测弹性密封圈的压力，设置于主体空腔处的第三压力传感器用于检测试压法兰处的实时水压信号，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器均与可编程中央控制器数据信号连接；所述可编程中央控制器将接收到的第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力检测信号、以及第三压力传感器实时发送的实时水压力值与预设位置处的压力阈值进行比较，根据比较的结构控制报警器是否发出报警提示音，同时将比较的结果通过显示器显示；当第一压力传感器、第二压力传感器发送的实时压力值小于预设相应位置处的压力阈值时，报警器不发出提示音；反之，报警器发出提示音，且需要对驱动机构调高对第一密封支架两端位置处的橡胶块外壁施加的压力。
无线远程通信模块通过无线网络分别与可编程中央控制器、远程监控中心或者智能移动终端数据信号连接用于实时监控压力值及试压法兰检测的压力值。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。