本發(fā)明屬于輸送管道搶維修，特別涉及一種輸氣管道的封堵裝置。

背景技術：

1、輸氣管道封堵是一項重要的安全措施，主要用于在管道維修、更換或其他需要隔離氣體流動的情況下進行。封堵可以確保工作人員的安全，防止易燃氣體泄漏造成的危險。

2、輸氣管道封堵經(jīng)常采用的方法為氣囊封堵，但是對于無本質(zhì)安全的封堵氣囊，難以實現(xiàn)不停輸搶維修。而且現(xiàn)場搶維修，安全風險大，環(huán)氧套筒和夾具搶維修裝置施工時，無前置保護措施，施工難度大；目前的不停輸搶維修方式成本高，操作難度大，危險性高。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種輸氣管道的封堵裝置和封堵方法，可以實現(xiàn)易燃氣體管道搶維修之前的臨時封堵，能夠?qū)崿F(xiàn)不停輸搶維修。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種輸氣管道的封堵裝置，包括：霍爾元件、疊氮化鈉反應器和氣囊；所述霍爾元件和疊氮化鈉反應器均位于氣囊內(nèi)部；

4、所述霍爾元件用于根據(jù)檢測的管道外壁磁通量變化，產(chǎn)生作用于疊氮化鈉反應器的激活電流；

5、所述疊氮化鈉反應器接收到激活電流后，釋放出充盈氣囊至所需壓力的氮氣；

6、所述氣囊的骨架端設置折疊皮碗；氣囊依據(jù)管道內(nèi)氣體的推力在制動距離內(nèi)前進，在充入氮氣展開后緊貼管道內(nèi)壁，依靠氣囊與管道內(nèi)壁的摩擦力靜止，此時皮碗由垂直狀態(tài)轉(zhuǎn)為近平行狀態(tài)，使氣流從氣囊中心空腔流過，實現(xiàn)從管道內(nèi)部封堵泄漏點。

7、進一步的，所述氣囊還包括泄壓閥，用于在管道搶修結(jié)束后，釋放氣囊壓力，使氣囊收縮；同時與折疊皮碗連接的彈簧組件使皮碗展開至垂直狀態(tài)，利用管道內(nèi)氣體的推力離開封堵點。

8、進一步的，所述封堵裝置還包括第一磁性裝置；所述第一磁性裝置安裝在管道外壁上；

9、所述第一磁性裝置用于在輸氣管道出現(xiàn)泄漏時，產(chǎn)生使霍爾元件產(chǎn)生激活電流的磁通量。

10、進一步的，所述封堵裝置還包括第二磁性裝置；所述第二磁性裝置安裝在管道外壁上；

11、所述第二磁性裝置用于在輸氣管道封堵完成后，釋放出達到泄氣閥處霍爾開關最大磁場強度值。

12、進一步的，所述氣囊采用中間具有空腔的環(huán)形氣囊。

13、進一步的，所述氣囊的骨架采用能夠?qū)Т诺奶间摻饘俟羌堋?/p>

14、進一步的，所述摩擦力的計算過程包括：

15、f＝μ·(p-pgas)·πdl；

16、其中，μ為橡膠與鋼管的摩擦系數(shù)；p為氣囊額定工作壓力；pgas為管道內(nèi)壓力；d為管道內(nèi)徑；l為氣囊有效接觸長度。

17、進一步的，氣囊的制動距離為：

18、

19、其中，m為封堵器整體質(zhì)量；v為氣囊初始運行速度。

20、進一步的，充盈氣囊至所需壓力的氮氣體積的計算方法為：

21、首先確定氣囊的環(huán)形截面面積a，利用所述環(huán)形截面面積計算出氣囊的總體積v；

22、氮氣需求量計算方法為：

23、

24、其中，p為壓強，v為氣囊的總體積；t為溫度；r為理想氣體常數(shù)。

25、進一步的，產(chǎn)生充盈氣囊至所需壓力的氮氣時，需要的疊氮化鈉物質(zhì)的量為：

26、疊氮化鈉的反應方程為：2nan3→2na+3n2；所以

27、n(nan3)＝2/3.n(n2)＝2/3.n；

28、疊氮化鈉質(zhì)量為m＝2/3.n.65.01g/mol。

29、
技術實現(xiàn)要素：
中提供的效果僅僅是實施例的效果，而不是發(fā)明所有的全部效果，上述技術方案中的一個技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果：

30、本發(fā)明提出了一種輸氣管道的封堵裝置，該裝置包括：霍爾元件、疊氮化鈉反應器和氣囊；所述霍爾元件和疊氮化鈉反應器均位于氣囊內(nèi)部；霍爾元件用于根據(jù)檢測的管道外壁磁通量變化，產(chǎn)生作用于疊氮化鈉反應器的激活電流；疊氮化鈉反應器接收到激活電流后，釋放出充盈氣囊至所需壓力的氮氣；氣囊的骨架端設置折疊皮碗；氣囊依據(jù)管道內(nèi)氣體的推力在制動距離內(nèi)前進，在充入氮氣展開后緊貼管道內(nèi)壁，依靠氣囊與管道內(nèi)壁的摩擦力靜止，此時皮碗由垂直狀態(tài)轉(zhuǎn)為近平行狀態(tài)，使氣流從氣囊中心空腔流過，實現(xiàn)從管道內(nèi)部堵住截止泄漏點。本發(fā)明適用于易燃易爆的輸氣管道，可以實現(xiàn)易燃易爆輸氣管道搶維修之前的臨時封堵，能夠?qū)崿F(xiàn)不停輸在線搶維修。

31、本發(fā)明提出的封堵裝置僅包括氮氣發(fā)生器、霍爾元件和氣囊；霍爾元件是電器元器件，且氮氣發(fā)生器和霍爾元件位于氣囊內(nèi)部，與氣囊的易燃易爆氣體處于隔絕狀態(tài)。因此，本發(fā)明提出的封堵裝置能夠?qū)崿F(xiàn)設備的本質(zhì)安全，用于輸氣管道具有更高安全性。

技術特征：

1.一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，包括：霍爾元件、疊氮化鈉反應器和氣囊；所述霍爾元件和疊氮化鈉反應器均位于氣囊內(nèi)部；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述氣囊還包括泄壓閥，用于在管道搶修結(jié)束后，釋放氣囊壓力，使氣囊收縮；同時與折疊皮碗連接的彈簧組件使皮碗展開至垂直狀態(tài)，利用管道內(nèi)氣體的推力離開封堵點。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述封堵裝置還包括第一磁性裝置；所述第一磁性裝置安裝在管道外壁上；

4.根據(jù)權利要求3所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述封堵裝置還包括第二磁性裝置；所述第二磁性裝置安裝在管道外壁上；

5.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述氣囊采用中間具有空腔的環(huán)形氣囊。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述氣囊的骨架采用能夠?qū)Т诺奶间摻饘俟羌堋?/p>

7.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，所述摩擦力的計算過程包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，氣囊的制動距離為：

9.根據(jù)權利要求1所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，充盈氣囊至所需壓力的氮氣體積的計算方法為：

10.根據(jù)權利要求9所述的一種輸氣管道的封堵裝置，其特征在于，產(chǎn)生充盈氣囊至所需壓力的氮氣時，需要的疊氮化鈉物質(zhì)的量為：

技術總結(jié)
本發(fā)明提出了一種輸氣管道的封堵裝置，該裝置包括：霍爾元件、疊氮化鈉反應器和氣囊；所述霍爾元件和疊氮化鈉反應器均位于氣囊內(nèi)部；霍爾元件用于根據(jù)檢測的管道外壁磁通量變化，產(chǎn)生作用于疊氮化鈉反應器的激活電流；疊氮化鈉反應器接收到激活電流后，釋放出充盈氣囊至所需壓力的氮氣；氣囊的骨架端設置折疊皮碗；氣囊依據(jù)管道內(nèi)氣體的推力在制動距離內(nèi)前進，在充入氮氣展開后緊貼管道內(nèi)壁，依靠氣囊與管道內(nèi)壁的摩擦力靜止，此時皮碗由垂直狀態(tài)轉(zhuǎn)為近平行狀態(tài)，使氣流從氣囊中心空腔流過，實現(xiàn)從管道內(nèi)部封堵泄漏點。本發(fā)明適用于易燃易爆的輸氣管道，可以實現(xiàn)易燃易爆輸氣管道搶維修之前的臨時封堵，能夠?qū)崿F(xiàn)在線搶維修。

技術研發(fā)人員：陳秀剛,劉文潔,高曉哲,谷濤,申孝民,商顯棟,宋明大,路輝,柳洋,朱波
受保護的技術使用者：山東省特種設備檢驗研究院集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15