本發(fā)明涉及油氣田工程技術領域，特別涉及一種管道封堵裝置以及一種封堵地下管道檢查口的方法。

背景技術：

隨著城鎮(zhèn)化進程的加速，通信、電力、燃氣、排水、熱力、工業(yè)等管道縱橫交錯地分布在城市的地下，近年來，國內外先后發(fā)生多起地下油氣管網(wǎng)泄漏造成的火災爆炸事故，給人民群眾生命和財產(chǎn)安全造成了巨大損失。

隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大和城市功能區(qū)擴展，油氣生產(chǎn)單位、油氣集輸管線已經(jīng)與各種市政管線交錯在一起，部分管道隨著運營時間的增加，已出現(xiàn)腐蝕和泄露的現(xiàn)象，城市建設過程中對油氣集輸管道的擾動時有發(fā)生，管道運行的環(huán)境安全風險與日俱增。石油石化油氣及危險化學品輸送管道泄漏風險防控已經(jīng)成為石油石化生產(chǎn)單位安全生產(chǎn)運行的重要風險控制因素，開展管道泄漏事故應急等相關技術研究工作，是有效防控管道泄漏、強化事故應急處置的重要技術保障。

通過對國內外近年來發(fā)生的管道泄漏火災爆炸事故原因分析可知，管輸油品泄漏后進入城市地下管網(wǎng)，沿地下管網(wǎng)快速擴散，在污水、雨排水管線中被水體裹挾，流淌遷移速度加快，影響范圍迅速擴大，遇火源后發(fā)生爆炸是造成重大損失的主要原因。因此，如何有效的在事故應急處置過程中對周邊地下管道進行封堵，減少進入地下管網(wǎng)中油品量，降低爆炸發(fā)生風險，是事故應急處置過程中的重要措施。

目前國內關于管道泄漏事故應急處置的重點集中在油品進入地表水體、海洋水體后的水域溢油應急處置，關于城市環(huán)境的油品泄漏地面封堵處置技術研究基本為空白，各石油石化單位采用的應急處置方法多根據(jù)經(jīng)驗制定，目前中國石油油氣/危險品人口稠密區(qū)集輸管線事故應急工作的技術現(xiàn)狀如下：

在青島“11.22”事故發(fā)生后，中國石油管道分公司總結經(jīng)驗教訓，對于事故點周圍的地下管網(wǎng)入口，研究形成了防滲塑料膜封堵覆蓋技術，主要利用防滲塑料膜和沙袋，對雨排水、污水、通信檢查、電力等地下管網(wǎng)入口進行封堵，避免油品進入管道。但在大連“6.30”事故應急處置過程中發(fā)現(xiàn)，由于油氣管網(wǎng)穿越城市距離較長，事故點距應急物資儲備點較遠，防滲塑料膜等物資難以在第一時間到達事故現(xiàn)場，導致封堵作業(yè)過程滯后，溢油大量進入地下管網(wǎng)。此外，防滲塑料膜由于厚度較薄，只能封堵由上部進入地表檢查井口的油污，對于沿地面流淌的油污封堵效果不佳。

目前在市政管網(wǎng)管道維修過程中通常采用橡膠氣囊進行管道封堵，但該熱塑性聚氨酯橡膠氣囊需要配置有氣泵、氣瓶等裝備進行現(xiàn)場充氣，充氣周期較長，約10min～30min，且結構復雜、體積大，不利于現(xiàn)場事故應急第一時間進行管道封堵。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠縮短充氣周期短、結構簡單、體積小的管道封堵裝置。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用上述管道封堵裝置封堵地下管道檢查口的方法。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種管道封堵裝置，用于封堵管道檢查口，所述管道封堵裝置包括：熱塑性聚氨酯橡膠氣囊和高壓氣瓶，所述高壓氣瓶的充氣口通過管道與所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊密封相連通，所述管道上設有充氣開關，通過所述充氣開關的啟閉打開或封堵所述管道。

如上所述的管道封堵裝置，其中，所述高壓氣瓶的充氣口處連接有用于檢測壓力的壓力表。

如上所述的管道封堵裝置，其中，所述充氣開關包括封堵部件以及與所述封堵部件相連接的手動控制部件，所述手動控制部件的移動能帶動所述封堵部件移動，通過所述封堵部件的移動打開或封堵所述管道。

如上所述的管道封堵裝置，其中，所述手動控制部件上設有用于阻止所述手動控制部件移動的保險銷。

如上所述的管道封堵裝置，其中，所述高壓氣瓶單位面積受氣體壓力為13KPa-17KPa。

如上所述的管道封堵裝置，其中，所述高壓氣瓶為鋼制氣瓶或者鋁合金氣瓶。

本發(fā)明還提供了一種封堵地下管道檢查口的方法，采用上述的管道封堵裝置，所述封堵地下管道檢查口的方法包括：

清理地下管道檢查口；

將熱塑性聚氨酯橡膠氣囊平鋪于所述地下管道檢查口內，并使高壓氣瓶的充氣口朝上設置；

依次打開所述高壓氣瓶和充氣開關，使所述高壓氣瓶內的壓縮二氧化碳氣體通過管道流至所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊內；

判定所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣；

待所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，對所述管道封堵裝置進密封檢測；

在預設的時間后，對所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊進行泄漏檢測。

如上所述的封堵地下管道檢查口的方法，其中，將壓力表連接在所述高壓氣瓶的充氣口處，判定所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣具體為：

待所述高壓氣瓶內的壓縮二氧化碳氣體通過所述管道流至所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊充氣1-2分鐘后，若所述壓力表檢測的壓力值顯示為1KPa，則判斷所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣。

如上所述的封堵地下管道檢查口的方法，其中，待所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，對所述管道封堵裝置進行密封檢測具體為：

按壓所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊判斷壓力情況，同時檢測所述高壓氣瓶的充氣口是否漏氣；若所述管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏，則及時密封所述高壓氣瓶的充氣口和所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊與所述管道的連接處。

如上所述的封堵地下管道檢查口的方法，其中，在預設的時間后，對所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊進行泄漏檢測具體為：

待所述熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣后，記錄所述壓力表上的檢測壓力值；

經(jīng)4至6小時，對所述壓力表上顯示的數(shù)值進行復查，若所述壓力表顯示的實時壓力值與記錄的所述檢測壓力值相同，則所述管道封堵裝置未出現(xiàn)氣體泄漏，若所述壓力表顯示的實時壓力值低于記錄的所述檢測壓力值，則所述管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：

本發(fā)明提供的管道封堵裝置，采用熱塑性聚氨酯橡膠材質制作氣囊，利用熱塑性聚氨酯橡膠材質具有良好的耐油性能，使得氣囊能夠有效封堵地表流淌的污油，通過高壓氣瓶對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊，大大縮短了充氣時間，此外，本發(fā)明提供的管道封堵裝置，具有體積小、性質穩(wěn)定、存儲維護要求低、可靠性高、便攜性和應用便利性等優(yōu)點，能夠作為應急物質進行長期儲備；

本發(fā)明提供的堵地下管道檢查口的方法采用上述管道封堵裝置，從而使得該方法具有操作簡單，省時省力，可靠性高等優(yōu)點。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例提供的管道封堵裝置的結構示意圖；

圖2是圖1所示的管道封堵裝置中充氣開關的結構示意圖。

附圖標號說明：

1-熱塑性聚氨酯橡膠氣囊；2-高壓氣瓶；3-管道；4-充氣開關；41-封堵部件；42-手動控制部件；5-壓力表；6-保險銷。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術方案、目的和效果有更清楚的理解，現(xiàn)結合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種管道封堵裝置，用于封堵管道3檢查口，該管道封堵裝置包括：熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1和高壓氣瓶2，其中，高壓氣瓶2的充氣口通過管道3與熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1密封相連通，管道3上設有充氣開關4，通過充氣開關4的啟閉打開或者封堵管道3，即通過開啟充氣開關4使管道3導通，高壓氣瓶2內的氣體能夠通過管道3進入熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內，通過關閉充氣開關4使管道3不導通，高壓氣瓶2內的氣體不能通過管道3進入熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內。

具體的，熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1，即TPU(Thermoplastic Urethane)氣囊，具有耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學藥品等性能，特別是耐油、耐酸堿性能突出，從而使得熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1能夠適用于油品泄漏封堵作業(yè)；高壓氣瓶2指的是公稱工作壓力等于或大于8MPa的氣瓶，高壓氣瓶2能夠實現(xiàn)快速、自動充氣，且經(jīng)試驗驗證，通過高壓氣瓶2充氣能夠使得充氣時間小于等于120s，從而有效的滿足了現(xiàn)場應急作業(yè)快速、高效、安全的需求。

在地表油品出現(xiàn)泄露時，先將熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1慢慢放置到地下管道3的地表檢查口位置，在放置時，需將熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1擺正，鋪展開，將連接有高壓氣瓶2的一側朝外放置；再開啟充氣開關4，使管道3處于導通狀態(tài)，此時，高壓氣瓶1內的氣體通過通道進入熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內，即通過高壓氣瓶1對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1自動充氣，最后等待1～2分鐘左右，即可完成對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1的充氣。

本發(fā)明提供的管道封堵裝置，采用熱塑性聚氨酯橡膠材質制作氣囊，利用熱塑性聚氨酯橡膠材質具有良好的耐油性能，使得氣囊能夠有效封堵地表流淌的污油，通過高壓氣瓶2對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1，大大縮短了充氣時間，此外，本發(fā)明提供的管道封堵裝置，具有體積小、性質穩(wěn)定、存儲維護要求低、可靠性高、便攜性和應用便利性等優(yōu)點，能夠作為應急物質進行長期儲備。

在本發(fā)明的一種實施方式中，為了加快熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1的充氣速度，縮短充氣時間，高壓氣瓶2單位面積受氣體壓力為13KPa-17KPa，即通過增大氣體對高壓氣瓶2的壓力，使得在高壓氣瓶2通過管道3向熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1充氣時，氣體迅速朝向熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1流動，從而實現(xiàn)熱塑性聚氨酯橡膠的快速充氣，進而有效的滿足了現(xiàn)場應急作業(yè)快速、高效、安全的需求。

需要說明的是，高壓氣瓶2內的氣體為壓縮二氧化碳氣體

具體的，高壓氣瓶2單位面積受氣體壓力為15KPa。

進一步，為了保證高壓氣瓶2具有良好的使用強度，設計高壓氣瓶2為鋼制氣瓶或者鋁合金氣瓶。

在本發(fā)明的一種實施方式中，由于本發(fā)明提供的管道封堵裝置屬于應急搶險物資，長期存放過程中可能會出現(xiàn)鋼瓶泄漏的問題，為了檢測高壓氣瓶2是否滿足使用需求，即高壓氣瓶2是否泄露內，在高壓氣瓶2的充氣口處連接有用于檢測壓力的壓力表5，在應急搶險使用之前，要觀察壓力表5指針是否處于有效區(qū)間，以確保在出現(xiàn)地表油品泄露時，管道封堵裝置能夠及時有效的對地下管道3的地表檢查口進行封堵，防止污油進入地下管網(wǎng)，從而消除安全隱患。

此外，壓力表5還可用于判斷充氣是否完成、以及熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1在后續(xù)使用過程中是否漏氣，在拉動充氣開關4使高壓氣瓶2通過管道3向熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內充氣后，熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內的氣體壓力應處于一個合理的氣壓范圍，如果一個階段后壓力下降，應及時采用新的熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1進行替換，從而保證封堵作業(yè)的有效性。

進一步，如圖2所示，充氣開關4包括封堵部件41以及與封堵部件41相連接的手動控制部件42，封堵部件41沿管道3的徑向設置于管道3內將管道3封堵，且封堵部件41能沿管道3的徑向移動，手動控制部件42的移動能帶動封堵部件41移動，通過封堵部件41的移動打開或封堵管道3，具體來說，手動控制部件42背向管道3移動，帶動封堵部件41背向管道3移動，實現(xiàn)了充氣開關4的開啟，從而打開了管道3，手動控制部件42朝向管道3移動，帶動封堵部件41背向管道3移動，實現(xiàn)了充氣開關4的關閉，從而封堵了管道3，這樣的操作簡單方便，且能夠根據(jù)實際使用情況及時打開或者封堵管道3。

再進一步，為了避免因誤操作引起的充氣開關4開啟，在導手動控制部件42上設有用于阻止手動控制部件42移動的保險銷6，通過保險銷6限制手動控制部件42的移動，從而有效的解決了因誤操作引起的充氣開關4開啟的問題。

下面結合附圖具體說明本發(fā)明提供的管道封堵裝置的具體裝配過程：

如圖1所示，選取瓶單位面積受氣體壓力為15KPa的充氣鋼瓶、熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1、帶有充氣開關4的管道3備用，其中，在充氣鋼瓶的充氣口處設有壓力表5，充氣開關4為具有保險銷6的手動開關，裝配時，將管道3的一端與充氣鋼瓶的充氣口密封連通，管道3的另一端與熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1密封連通即可，該裝配操作簡單方便，省時省力，需要說明的是，由于熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1充氣后的尺寸需要與被密封的地下管道3的地表檢查口的尺寸相適配，因此，在實際生產(chǎn)裝配時，可根據(jù)不同檢查井口規(guī)格，制備成標準系列產(chǎn)品，應用于各類井口的封堵作業(yè)。

在使用時，先打開充氣鋼瓶，再拆卸保險銷6，然后使手動部帶動封堵部件41背向管道3移動，實現(xiàn)充氣開關4的開啟，從而打開管道3，高壓氣瓶1內的氣體通過管道3向熱塑性聚氨酯橡膠氣囊1內充氣，以密封地下管道3的地表檢查口。

本發(fā)明還提供了一種封堵地下管道檢查口的方法，采用上述管道封堵裝置，該封堵地下管道檢查口的方法包括：

S10：清理地下管道檢查口，使地下管道檢查口的內壁平整、無雜物無毛刺，以避免雜物、毛刺影響熱塑性聚氨酯橡膠氣囊的密封性，甚至刺破熱塑性聚氨酯橡膠氣囊；

S20：將熱塑性聚氨酯橡膠氣囊平放于地下管道檢查口內，并將與高壓氣瓶連接的一側朝外放置，同時使高壓氣瓶的充氣口朝上設置；

S30：依次打開高壓氣瓶和充氣開關，使高壓氣瓶內的壓縮二氧化碳氣體通過管道流至熱塑性聚氨酯橡膠氣囊內；

S40：判定熱塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣；

S50：待熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，對管道封堵裝置進行密封檢測；

S60：在預設的時間后，對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊進行泄漏檢測。

本發(fā)明提供的封堵地下管道檢查口的方法，操作簡單可靠，利用熱塑性聚氨酯橡膠氣囊具有良好的耐油性能，使得氣囊能夠有效封堵地表流淌的污油，通過高壓氣瓶對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊充氣，大大縮短了充氣時間，從而能夠在較短的時間內消除安全隱患。

需要說明的是，地下管道檢查口為圓形，直徑可為300mm～1000mm之間，在實際使用時，熱塑性聚氨酯橡膠氣囊充氣后的尺寸需要與被密封的地下管道的地表檢查口的尺寸相適配。

在本實施方式的一個具體示例中，將壓力表連接在高壓氣瓶的充氣口處，判定熱塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣具體為：待高壓氣瓶內的壓縮二氧化碳氣體通過管道流至熱塑性聚氨酯橡膠氣囊充氣1-2分鐘后，若壓力表檢測的壓力值顯示為1KPa，則判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，當然，若壓力表檢測的壓力值顯示略大于1KPa或者略小于1KPa，也可以判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，若壓力表檢測的壓力值顯示明顯大于1KPa，則判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊未完成充氣，通過觀察壓力表顯示的試試壓力值判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣，使得判斷塑性聚氨酯橡膠氣囊是否完成充氣操作簡單方便，省時省力。

進一步，待熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，對管道封堵裝置進行密封檢測具體為：按壓熱塑性聚氨酯橡膠氣囊判斷壓力情況，同時檢測高壓氣瓶的充氣口是否漏氣，并觀察熱塑性聚氨酯橡膠氣囊與地下管道檢查口之間的密封情況；若管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏，則及時密封高壓氣瓶的充氣口和熱塑性聚氨酯橡膠氣囊與管道的連接處，以保證高壓氣瓶與熱塑性聚氨酯橡膠氣囊之間密封良好。

再進一步，在預設的時間后，對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊進行泄漏檢測具體為：待熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣后，記錄壓力表上的檢測壓力值；經(jīng)4至6小時，對壓力表上顯示的數(shù)值進行復查，若壓力表顯示的實時壓力值與記錄的檢測壓力值相同，則管道封堵裝置未出現(xiàn)氣體泄漏，此時，需要更換管道封堵裝置，具體更換步驟重復步驟S2-S6；若壓力表顯示的實時壓力值低于記錄的檢測壓力值，則管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏，即管道封堵裝置的封堵性能良好。

下面具體說明本發(fā)明提供的封堵地下管道檢查口的方法的具體步驟：

打開管道檢查后封蓋，清理地下管道檢查口，使地下管道檢查口的內壁平整、無雜物無毛刺，以避免雜物、毛刺影響熱塑性聚氨酯橡膠氣囊的密封性，甚至刺破熱塑性聚氨酯橡膠氣囊；

選取熱塑性聚氨酯橡膠氣囊，以確保充氣后的尺寸需要與被密封的地下管道的地表檢查口的尺寸相適配，將熱塑性聚氨酯橡膠氣囊平鋪于地下管道檢查口內，并將與高壓氣瓶連接的一側朝外放置，同時使高壓氣瓶的充氣口朝上設置；

打開高壓氣瓶、并拆下充氣開關處的保險銷，通過手動控制部件帶動封堵部件背向管道移動，實現(xiàn)充氣開關的開啟，從而打開管道，使高壓氣瓶內的氣體通過管道流至熱塑性聚氨酯橡膠氣囊內；

待高壓氣瓶內的壓縮二氧化碳氣體通過管道流至熱塑性聚氨酯橡膠氣囊充氣1-2分鐘后，若壓力表檢測的壓力值顯示為1KPa，則判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，當然，若壓力表檢測的壓力值顯示略大于1KPa或者略小于1KPa，也可以判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣，若壓力表檢測的壓力值顯示明顯大于1KPa，則判斷熱塑性聚氨酯橡膠氣囊未完成充氣；

待熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣后，按壓熱塑性聚氨酯橡膠氣囊判斷壓力情況，同時檢測高壓氣瓶的充氣口是否漏氣，并觀察熱塑性聚氨酯橡膠氣囊與地下管道檢查口之間的密封情況；若管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏，則及時密封高壓氣瓶的充氣口和熱塑性聚氨酯橡膠氣囊與管道的連接處，以保證高壓氣瓶與熱塑性聚氨酯橡膠氣囊之間密封良好；

待熱塑性聚氨酯橡膠氣囊完成充氣后，記錄壓力表上的檢測壓力值；經(jīng)4至6小時，對壓力表上顯示的數(shù)值進行復查，若壓力表顯示的實時壓力值與記錄的檢測壓力值相同，則管道封堵裝置未出現(xiàn)氣體泄漏，此時，需要更換管道封堵裝置，具體更換步驟重復步驟S2-S6；若壓力表顯示的實時壓力值低于記錄的檢測壓力值，則管道封堵裝置出現(xiàn)氣體泄漏，即管道封堵裝置的封堵性能良好。

綜上所述，本發(fā)明提供的管道封堵裝置，采用熱塑性聚氨酯橡膠材質制作氣囊，利用熱塑性聚氨酯橡膠材質具有良好的耐油性能，使得氣囊能夠有效封堵地表流淌的污油，通過高壓氣瓶對熱塑性聚氨酯橡膠氣囊，大大縮短了充氣時間，此外，本發(fā)明提供的管道封堵裝置，具有體積小、性質穩(wěn)定、存儲維護要求低、可靠性高、便攜性和應用便利性等優(yōu)點，能夠作為應急物質進行長期儲備；

本發(fā)明提供的堵地下管道檢查口的方法采用上述管道封堵裝置，從而使得該方法具有操作簡單，省時省力，可靠性高等優(yōu)點。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。而且需要說明的是，本發(fā)明的各組成部分并不僅限于上述整體應用，本發(fā)明的說明書中描述的各技術特征可以根據(jù)實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項組合起來使用，因此，本發(fā)明理所當然地涵蓋了與本案發(fā)明點有關的其它組合及具體應用。