CN111120878A - 一种管道气密性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道气密性检测装置，涉及管道检测设备技术领域，至少包括一主体和两个充气密封圈，主体外壁上周向环设有两个密封圈容置槽，充气密封圈套设在对应的密封圈容置槽内，主体内腔通过隔板被分隔成一个密封圈加压腔、一个测试加压腔和一个气路容置腔，两个充气密封圈均与密封圈加压腔连通；主体侧壁上开设有一加压测试孔；所述气路容置腔与外部大气压连通，气路容置腔内设置有测试气路，所述测试气路包括一个用于给密封圈加压腔充气加压的密封圈充气启闭气缸和一个用于给测试加压腔充气加压的测试加压启闭气缸。本发明提出一种效率快、精度高且不会损坏管件的管道气密性检测装置。

Description

一种管道气密性检测装置

技术领域

本发明涉及管道检测设备技术领域，尤其涉及一种管道气密性检测装置。

背景技术

在石油管网、燃气管网或水利管网施工过程中，由于单根管件长度有限，为了实现流体较远距离地运输，往往需要将多根管件首尾对接用以增加管道的长度。但是，管件在对接过程中，会由于操作人员操作不当或者周围环境等因素的影响，使得管件在对接处有存在泄漏的可能，因此，管件在对接完毕后，需要进行气密性检测。

现有的管道气密性检测方法通常是将对接后的管道首尾两端封堵，往内部空腔充气加压，观察对接处是否存在泄漏。这种检测方法效率较低，精度较差，且固定在管件端口的封堵机构容易划伤损坏管件端部。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出一种效率快、精度高且不会损坏管件的管道气密性检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种管道气密性检测装置，至少包括一主体和两个充气密封圈，所述主体呈管状，主体外壁上周向环设有两个密封圈容置槽，两个充气密封圈与两个密封圈容置槽一一对应，充气密封圈套设在对应的密封圈容置槽内，两个充气密封圈间隔平行设置，主体内腔通过隔板被分隔成一个密封圈加压腔、一个测试加压腔和一个气路容置腔，两个充气密封圈均与密封圈加压腔连通；主体侧壁上开设有一加压测试孔，加压测试孔的外部开口位于两个充气密封圈之间，内部开口与测试加压腔连通；所述气路容置腔与外部大气压连通，气路容置腔内设置有测试气路，所述测试气路包括一个用于给密封圈加压腔充气加压的密封圈充气启闭气缸和一个用于给测试加压腔充气加压的测试加压启闭气缸。

作为优选，所述密封圈充气启闭气缸包括第一缸体，所述第一缸体呈管状，第一缸体的上端口上设有一第一上封板，第一上封板上开设有一第一连接口，第一连接口通过气管与测试加压腔连接；第一缸体的下端口上设有一第一下封板，第一下封板上开设有一第一气压平衡口，第一气压平衡口与外部大气压连通；第一缸体的侧壁上开设有一第一进气口和一第一出气口，第一进气口外部开口通过气管与外部气源连接，第一出气口外部开口通过气管与密封圈加压腔连接；所述第一缸体内由上至下依次设有第一活塞a、第一活塞b、第一活塞c和第一弹簧，所述第一活塞a、第一活塞b和第一活塞c三者之间通过一第一连杆相对固定，且第一活塞a、第一活塞b和第一活塞c三者与第一缸体内壁之间均为滑动密封配合，第一活塞a、第一活塞b、第一活塞c和第一连杆可在第一缸体内作同步上下移动；所述第一弹簧上端与第一活塞c底部抵触，下端与第一下封板顶部抵触；

当第一活塞a、第一活塞b、第一活塞c和第一连杆位于第一缸体内的最高极限位置时，第一进气口和第一出气口均位于第一活塞b和第一活塞c之间，即第一进气口和第一出气口之间连通；当第一活塞a、第一活塞b、第一活塞c和第一连杆位于第一缸体内的最低极限位置时，第一进气口位于第一活塞b和第一活塞c之间，第一出气口位于第一活塞a和第一活塞b之间，即第一进气口和第一出气口之间被第一活塞b切断连通；

所述测试加压启闭气缸包括第二缸体，所述第二缸体呈管状，第二缸体的上端口上设有一第二上封板，第二上封板上开设有一第二连接口，第二连接口通过气管与密封圈加压腔连接；第二缸体的下端口上设有一第二下封板，第二下封板上开设有一第二气压平衡口，第二气压平衡口与外部大气压连通；第二缸体的侧壁上开设有一第二进气口和一第二出气口，第二进气口外部开口通过气管与外部气源连接，第二出气口外部开口通过气管与测试加压腔连接；所述第二缸体内由上至下依次设有第二活塞a、第二活塞b、第二活塞c和第二弹簧，所述第二活塞a、第二活塞b和第二活塞c三者之间通过一第二连杆相对固定，且第二活塞a、第二活塞b和第二活塞c三者与第二缸体内壁之间均为滑动密封配合，第二活塞a、第二活塞b、第二活塞c和第二连杆可在第二缸体内作同步上下移动；所述第二弹簧上端与第二活塞c底部抵触，下端与第二下封板顶部抵触；

当第二活塞a、第二活塞b、第二活塞c和第二连杆位于第二缸体内的最高极限位置时，第二进气口位于第二活塞a和第二活塞b之间，第二出气口位于第二活塞b和第二活塞c之间，即第二进气口和第二出气口之间被第二活塞b切断连通；当第二活塞a、第二活塞b、第二活塞c和第二连杆位于第二缸体内的最低极限位置时，第二进气口和第二出气口均位于第二活塞a和第二活塞b之间，即第二进气口和第二出气口之间连通。

作为优选，所述第二进气口外部开口与外部气源连接的气管上设有一截止阀。

因此，本发明具有如下有益效果：1、通过充气密封圈充气膨胀实现密封，对管件不会造成损坏；2、通过设置密封圈充气启闭气缸和测试加压启闭气缸，能够在充气密封圈充气、密封完成后，自动切断充气密封圈的充气气路，使得在测试过程中，充气密封圈密封更稳定；3、结构简单，加工成本低，各结构之间联动性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的气路原理图。

图3是测试管件的结构示意图。

图4是本发明测试过程中的结构示意图。

图5是本发明测试前的气路原理图。

图6是本发明中充气密封圈刚充气完毕的气路原理图。

图7是本发明测试中的气路原理图。

1：主体；101：密封圈加压腔；102：测试加压腔；103：气路容置腔；2：充气密封圈；3：隔板；4：加压测试孔；5：密封圈充气启闭气缸；501：第一缸体；502：第一上封板；503：第一连接口；504：第一下封板；505：第一气压平衡口；506：第一进气口；507：第一出气口；508：第一活塞a；509：第一活塞b；510：第一活塞c；511：第一弹簧；512：第一连杆；6：测试加压启闭气缸；601：第二缸体；602：第二上封板；603：第二连接口；604：第二下封板；605：第二气压平衡口；606：第二进气口；607：第二出气口；608：第二活塞a；609：第二活塞b；610：第二活塞c；611：第二弹簧；612：第二连杆；7：外部气源；8：截止阀；9：待测管道；901：管道对接处。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。

一种管道气密性检测装置，参见图1至图7，至少包括一主体1和两个充气密封圈2，所述主体1呈管状，主体1外壁上周向环设有两个密封圈容置槽，两个充气密封圈2与两个密封圈容置槽一一对应，充气密封圈2套设在对应的密封圈容置槽内，两个充气密封圈2间隔平行设置，主体1内腔通过隔板3被分隔成一个密封圈加压腔101、一个测试加压腔102和一个气路容置腔103，两个充气密封圈2均与密封圈加压腔101连通；主体1侧壁上开设有一加压测试孔4，加压测试孔4的外部开口位于两个充气密封圈2之间，内部开口与测试加压腔102连通；所述气路容置腔103与外部大气压连通，气路容置腔103内设置有测试气路，所述测试气路包括一个用于给密封圈加压腔101充气加压的密封圈充气启闭气缸5和一个用于给测试加压腔102充气加压的测试加压启闭气缸6。

所述密封圈充气启闭气缸5包括第一缸体501，所述第一缸体501呈管状，第一缸体501的上端口上设有一第一上封板502，第一上封板502上开设有一第一连接口503，第一连接口503通过气管与测试加压腔102连接；第一缸体501的下端口上设有一第一下封板504，第一下封板504上开设有一第一气压平衡口505，第一气压平衡口505与外部大气压连通；第一缸体501的侧壁上开设有一第一进气口506和一第一出气口507，第一进气口506外部开口通过气管与外部气源7连接，第一出气口507外部开口通过气管与密封圈加压腔101连接；所述第一缸体501内由上至下依次设有第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一弹簧511，所述第一活塞a508、第一活塞b509和第一活塞c510三者之间通过一第一连杆512相对固定，且第一活塞a508、第一活塞b509和第一活塞c510三者与第一缸体501内壁之间均为滑动密封配合，第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512可在第一缸体501内作同步上下移动；所述第一弹簧511上端与第一活塞c510底部抵触，下端与第一下封板504顶部抵触。

当第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512位于第一缸体501内的最高极限位置时，第一进气口506和第一出气口507均位于第一活塞b509和第一活塞c510之间，即第一进气口506和第一出气口507之间连通；当第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512位于第一缸体501内的最低极限位置时，第一进气口506位于第一活塞b509和第一活塞c510之间，第一出气口507位于第一活塞a508和第一活塞b509之间，即第一进气口506和第一出气口507之间被第一活塞b509切断连通。

所述测试加压启闭气缸6包括第二缸体601，所述第二缸体601呈管状，第二缸体601的上端口上设有一第二上封板602，第二上封板602上开设有一第二连接口603，第二连接口603通过气管与密封圈加压腔101连接；第二缸体601的下端口上设有一第二下封板604，第二下封板604上开设有一第二气压平衡口605，第二气压平衡口605与外部大气压连通；第二缸体601的侧壁上开设有一第二进气口606和一第二出气口607，第二进气口606外部开口通过气管与外部气源7连接，第二进气口606外部开口与外部气源7连接的气管上设有一截止阀8，第二出气口607外部开口通过气管与测试加压腔102连接；所述第二缸体601内由上至下依次设有第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二弹簧611，所述第二活塞a608、第二活塞b609和第二活塞c610三者之间通过一第二连杆612相对固定，且第二活塞a608、第二活塞b609和第二活塞c610三者与第二缸体601内壁之间均为滑动密封配合，第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612可在第二缸体601内作同步上下移动；所述第二弹簧611上端与第二活塞c610底部抵触，下端与第二下封板604顶部抵触。

当第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612位于第二缸体601内的最高极限位置时，第二进气口606位于第二活塞a608和第二活塞b609之间，第二出气口607位于第二活塞b609和第二活塞c610之间，即第二进气口606和第二出气口607之间被第二活塞b609切断连通；当第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612位于第二缸体601内的最低极限位置时，第二进气口606和第二出气口607均位于第二活塞a608和第二活塞b609之间，即第二进气口606和第二出气口607之间连通。

用于检测管道时，先将主体1从待测管道9一端端口处伸入，移至管道对接处901，使得主体1上的两个充气密封圈2位于管道对接处901的两侧，如图4所示。打开外部气源7，往密封圈充气启闭气缸5的第一进气口506和测试加压启闭气缸6的第二进气口606充气加压。

初始状态时，密封圈充气启闭气缸5内，第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512受第一弹簧511作用，位于第一缸体501内的最高极限位置，第一进气口506和第一出气口507均位于第一活塞b509和第一活塞c510之间，即第一进气口506和第一出气口507之间连通；测试加压启闭气缸6内，第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612受第二活塞c610作用，位于第二缸体601内的最高极限位置，第二进气口606位于第二活塞a608和第二活塞b609之间，第二出气口607位于第二活塞b609和第二活塞c610之间，即第二进气口606和第二出气口607之间被第二活塞b609切断连通，如图5所示。因此，外部气源7与第二进气口606连接的一端被切断，外部气源7可依次通过第一进气口506和第一出气口507给密封圈加压腔101充气加压，密封圈加压腔101内压力增大，使得与密封圈加压腔101连通的两个充气密封圈2充气膨胀，并与待测管道9内壁贴合，实现密封。此时，两个充气密封圈2将待测管道9内壁和主体1外壁之间的间隙隔离成一个密封腔体，所述管道对接处901和加压测试孔4均与该密封腔体内连通。

当两个充气密封圈2充气膨胀与待测管道9内壁贴合密封后，随着密封圈加压腔101内的压力继续增大，密封圈加压腔101内的气压便会通过第二连接口603进入测试加压启闭气缸6，进而推动第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612下移并压缩第二弹簧611。当第二活塞a608、第二活塞b609、第二活塞c610和第二连杆612下移至最低极限位置时，第二进气口606和第二出气口607均位于第二活塞a608和第二活塞b609之间，即第二进气口606和第二出气口607之间连通，如图6所示。此时，外部气源7可依次通过第二进气口606和第二出气口607给测试加压腔102充气加压，测试加压腔102又会通过加压测试孔4往两个充气密封圈2之间的密封腔体内输送气压，该气压即为测试气压，操作人员只需观察待测管道9的管道对接处901外侧是否存在气体泄漏，即可判断该管道对接处901是否合格。

并且，当测试加压腔102内的压力继续增大，测试加压腔102内的气压便会通过第一连接口503进入密封圈充气启闭气缸5，进而推动第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512下移并压缩第一弹簧511。当第一活塞a508、第一活塞b509、第一活塞c510和第一连杆512位于第一缸体501内的最低极限位置时，第一进气口506位于第一活塞b509和第一活塞c510之间，第一出气口507位于第一活塞a508和第一活塞b509之间，即第一进气口506和第一出气口507之间被第一活塞b509切断连通，如图7所示。此时，外部气源7与密封圈加压腔101之间切断连通，即外部气源7与两个充气密封圈2之间切断连通，这样，两个充气密封圈2便不会受外部气源7不稳定的影响，能够更稳定地密封待测管道9内壁，进而确保检测结果更准确。

同时，当需要进行长时间的保压测试时，只需在检测过程中，待气压稳定后，关闭截止阀8即可。此时，即使去掉外部气源7，密封圈充气启闭气缸5和测试加压启闭气缸6之间也能呈互锁状态，能够继续保持两个充气密封圈2的密封，以及两个充气密封圈2之间密封腔体内的测试气压，从而进行较长时间的保压测试。

Claims (3)

1.一种管道气密性检测装置，其特征在于：至少包括一主体（1）和两个充气密封圈（2），所述主体（1）呈管状，主体（1）外壁上周向环设有两个密封圈容置槽，两个充气密封圈（2）与两个密封圈容置槽一一对应，充气密封圈（2）套设在对应的密封圈容置槽内，两个充气密封圈（2）间隔平行设置，主体（1）内腔通过隔板（3）被分隔成一个密封圈加压腔（101）、一个测试加压腔（102）和一个气路容置腔（103），两个充气密封圈（2）均与密封圈加压腔（101）连通；主体（1）侧壁上开设有一加压测试孔（4），加压测试孔（4）的外部开口位于两个充气密封圈（2）之间，内部开口与测试加压腔（102）连通；所述气路容置腔（103）与外部大气压连通，气路容置腔（103）内设置有测试气路，所述测试气路包括一个用于给密封圈加压腔（101）充气加压的密封圈充气启闭气缸（5）和一个用于给测试加压腔（102）充气加压的测试加压启闭气缸（6）。

2.根据权利要求1所述的一种管道气密性检测装置，其特征在于：所述密封圈充气启闭气缸（5）包括第一缸体（501），所述第一缸体（501）呈管状，第一缸体（501）的上端口上设有一第一上封板（502），第一上封板（502）上开设有一第一连接口（503），第一连接口（503）通过气管与测试加压腔（102）连接；第一缸体（501）的下端口上设有一第一下封板（504），第一下封板（504）上开设有一第一气压平衡口（505），第一气压平衡口（505）与外部大气压连通；第一缸体（501）的侧壁上开设有一第一进气口（506）和一第一出气口（507），第一进气口（506）外部开口通过气管与外部气源（7）连接，第一出气口（507）外部开口通过气管与密封圈加压腔（101）连接；所述第一缸体（501）内由上至下依次设有第一活塞a（508）、第一活塞b（509）、第一活塞c（510）和第一弹簧（511），所述第一活塞a（508）、第一活塞b（509）和第一活塞c（510）三者之间通过一第一连杆（512）相对固定，且第一活塞a（508）、第一活塞b（509）和第一活塞c（510）三者与第一缸体（501）内壁之间均为滑动密封配合，第一活塞a（508）、第一活塞b（509）、第一活塞c（510）和第一连杆（512）可在第一缸体（501）内作同步上下移动；所述第一弹簧（511）上端与第一活塞c（510）底部抵触，下端与第一下封板（504）顶部抵触；

当第一活塞a（508）、第一活塞b（509）、第一活塞c（510）和第一连杆（512）位于第一缸体（501）内的最高极限位置时，第一进气口（506）和第一出气口（507）均位于第一活塞b（509）和第一活塞c（510）之间，即第一进气口（506）和第一出气口（507）之间连通；当第一活塞a（508）、第一活塞b（509）、第一活塞c（510）和第一连杆（512）位于第一缸体（501）内的最低极限位置时，第一进气口（506）位于第一活塞b（509）和第一活塞c（510）之间，第一出气口（507）位于第一活塞a（508）和第一活塞b（509）之间，即第一进气口（506）和第一出气口（507）之间被第一活塞b（509）切断连通；

所述测试加压启闭气缸（6）包括第二缸体（601），所述第二缸体（601）呈管状，第二缸体（601）的上端口上设有一第二上封板（602），第二上封板（602）上开设有一第二连接口（603），第二连接口（603）通过气管与密封圈加压腔（101）连接；第二缸体（601）的下端口上设有一第二下封板（604），第二下封板（604）上开设有一第二气压平衡口（605），第二气压平衡口（605）与外部大气压连通；第二缸体（601）的侧壁上开设有一第二进气口（606）和一第二出气口（607），第二进气口（606）外部开口通过气管与外部气源（7）连接，第二出气口（607）外部开口通过气管与测试加压腔（102）连接；所述第二缸体（601）内由上至下依次设有第二活塞a（608）、第二活塞b（609）、第二活塞c（610）和第二弹簧（611），所述第二活塞a（608）、第二活塞b（609）和第二活塞c（610）三者之间通过一第二连杆（612）相对固定，且第二活塞a（608）、第二活塞b（609）和第二活塞c（610）三者与第二缸体（601）内壁之间均为滑动密封配合，第二活塞a（608）、第二活塞b（609）、第二活塞c（610）和第二连杆（612）可在第二缸体（601）内作同步上下移动；所述第二弹簧（611）上端与第二活塞c（610）底部抵触，下端与第二下封板（604）顶部抵触；

当第二活塞a（608）、第二活塞b（609）、第二活塞c（610）和第二连杆（612）位于第二缸体（601）内的最高极限位置时，第二进气口（606）位于第二活塞a（608）和第二活塞b（609）之间，第二出气口（607）位于第二活塞b（609）和第二活塞c（610）之间，即第二进气口（606）和第二出气口（607）之间被第二活塞b（609）切断连通；当第二活塞a（608）、第二活塞b（609）、第二活塞c（610）和第二连杆（612）位于第二缸体（601）内的最低极限位置时，第二进气口（606）和第二出气口（607）均位于第二活塞a（608）和第二活塞b（609）之间，即第二进气口（606）和第二出气口（607）之间连通。

3.根据权利要求2所述的一种管道气密性检测装置，其特征在于：所述第二进气口（606）外部开口与外部气源（7）连接的气管上设有一截止阀（8）。

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