一种基于液氮的市政管道封堵装置的制作方法

本实用新型涉及市政管道封堵装置技术领域，尤其涉及一种基于液氮的市政管道封堵装置。

背景技术：

市政管道是城市基础设施建设重要组成部分，是保证城市给排水系统正常运作的关键。因此，保障管道质量是实现水资源正常传输的必要措施。然而，造成管道需要维修主要有下列原因：

1、管材质量不佳：如钢筋布置不当，保护层不合格等会使钢筋锈蚀，最后可能引起爆裂；

2、接头质量不好：当土壤有不均匀沉陷时，使水管在力学上变成一根很长(可能是几根水管或更长)的承重梁，在小口径水管则常产生环向断裂，大口径水管则容易造成大头处断裂；

3、施工不良：a、机械超挖，管基不好，沟底不平，使水管沉陷不均匀，导致接头损坏甚至管道折断；b、敷土不实，会使管道受力不均匀，增加管道爆裂的可能；c、支墩后座土壤松动，引起支墩产生位移。若管道位移较大，易使接头损坏或脱开，d、接口质量差；如石棉水泥接口敲打不密实，橡胶就位不正确或不密实等；

4、其他工程影响：附近开挖灌渠、开挖深沟、打桩、拔桩、降低低下水位或推土等工程的施工过程，可能引起地下市政管道损坏。

因此，对于存在缺陷的管道需要进行维修，维修技术是保证管道完整性、延长管道使用寿命、保证供水正常的必要措施。常见的管道维修和更换技术有以下几种：1、局部修补，局部修补主要用于管道内部的结构性破坏以及裂纹等的修复。目前，进行局部修补有很多的方法，主要有密封法、补丁法、铰接管法、局部完成法、灌浆法、机器人法等；2、全断面修复，全断面修复是一种在管道中添加内衬的修复方法，常见的全断面修复方法有内衬法、缠绕法、喷涂法。

然而，目前对于管道进行维修前，一般都是关闭总管阀门，达到断水的目的，但是关闭总管阀门会造成大范围停水且时间长，水量损失大，对用户及片区供水水量、水压造成影响，甚至还可能增大水质风险。因此，为此，本申请人进行了有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种基于液氮的市政管道封堵装置，使得对市政管道进行检修时不需要关闭总阀门，停水范围小，时间短，降低水质风险发生的可能性，并且几乎无水量损失。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于液氮的市政管道封堵装置，包括：

一套设在需要封堵的市政管道上的冷冻管件，所述冷冻管件具有一液氮进口和一液氮出口，所述冷冻管件与需要封堵的市政管道之间构成有一用于将所述液氮进口与液氮出口连通的液氮注入空腔；

套设在需要封堵的市政管道上且位于所述冷冻管件的两侧并与所述冷冻管件连接的第一、第二密封管件；

一液氮注入管路，所述液氮注入管路的一端与所述冷冻管件的液氮进口连接，其另一端与液氮供给设备的液氮出口连接；

一液氮出口管路，所述液氮出口管路的一端与所述冷冻管件的液氮出口连接，其另一端与液氮供给设备的液氮回收进口连接；

一安装在所述液氮注入管路上且靠近所述冷冻管件的液氮进口的第一闸阀；

一安装在所述液氮出口管路上且靠近所述冷冻管件的液氮出口的第二闸阀；

一安装在所述液氮注入管路上的流量计；以及

至少一设置在所述冷冻管件上的用于实时监测所述冷冻管件温度的温度传感器。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述冷冻管件为聚三氟氯乙烯管件。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述温度传感器为两个，分别安装在所述冷冻管件的异侧对角位置处。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述温度传感器为热电阻感温传感器，其感温范围在-200℃～800℃之间。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一、第二密封管件与需要封堵的市政管道接触的内管面上分别设置有一密封橡胶层。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型对市政管道进行检修时不需要关闭总阀门，停水范围小，时间短，降低水质风险发生的可能性，并且几乎无水量损失；

2)本实用新型对球墨铸铁管、钢管和HDPE管的管道理化性能和力学性能几乎无损伤；

3)本实用新型简单易操作，成本低，可靠性强；

4)本实用新型还可以应用于老旧设施更换、管道迁改、消火栓改接等作业上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的安装示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2，图中给出的是一种基于液氮的市政管道封堵装置，包括冷冻管件100、密封管件200a、200b、液氮注入管路300、液氮出口管路400、闸阀500a、500b、流量计600以及温度传感器700a、700b。

冷冻管件100采用聚三氟氯乙烯制成，可耐受的低温可达到-200℃。冷冻管件100套设在需要封堵的市政管道10上，冷冻管件100具有一液氮进口110和一液氮出口120，冷冻管件100与需要封堵的市政管道10之间构成有一用于将液氮进口110与液氮出口120连通的液氮注入空腔130。密封管件200a、200b套设在需要封堵的市政管道10上且位于冷冻管件100的两侧并与冷冻管件100连接，其用于防止液氮注入时泄漏而造成不必要的浪费。密封管件200a、200b与需要封堵的市政管道10接触的内管面上分别设置有一密封橡胶层210a、210b，这样进一步提高了管件的密封性能。冷冻管件100和密封管件200a、200b的管径可根据需要封堵的市政管道10的管径改变，管径适用范围在DN100-DN1000之间。

液氮注入管路300的一端与冷冻管件100的液氮进口110连接，其另一端与液氮供给设备(图中未示出)的液氮出口连接。液氮出口管路400的一端与冷冻管件100的液氮出口120连接，其另一端与液氮供给设备(图中未示出)的液氮回收进口连接。闸阀500a安装在液氮注入管路300上且靠近冷冻管件100的液氮进口110。闸阀500b安装在液氮出口管路400上且靠近冷冻管件100的液氮出口120。流量计600安装在液氮注入管路300上，优选地，流量计600采用耐低温流量计。温度传感器700a、700b分别间隔设置在冷冻管件100上，其用于实时监测冷冻管件100的温度。在本实施例中，温度传感器700a、700b分别安装在冷冻管件100的异侧对角位置处，便于更好地监测冷冻管件100的温度。温度传感器700a、700b为热电阻感温传感器，其感温范围在-200℃～800℃之间。

本实用新型的基于液氮的市政管道封堵装置的使用过程如下：

步骤1，首先将冷冻管件100和密封管件200a、200b安装于需要封堵的市政管道10上，并将液氮注入管路300和液氮出口管路400连接至液氮供给设备；

步骤2，调节安装在液氮注入管路300和液氮出口管路400上的闸阀500a、500b，控制液氮的进出量大小，直到流量计600值达到设定值；

步骤3，持续注入液氮，直到温度传感器700a、700b监测的值稳定在-196℃，按照经验，时间大约持续15min左右即可。

步骤4，关闭闸阀500a、500b，停止液氮的注入。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。