CN113803556B - 管道智能封堵装置及验封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道智能封堵装置及验封方法，该装置包括：锚定封堵单元，其设置在管道内并具有一中心轴，包含锚定子单元和封堵子单元；该锚定子单元由多个沿中心轴的周向布置并独立驱动的锚定卡瓦组成，独立驱动的每个锚定卡瓦均可沿径向方向外移并在管道内壁形成锚定；锚定后，封堵子单元在一轴向力的作用下受压并径向膨胀形成对管道的坐封；清管单元，其枢接在锚定封堵单元的一端，用于清理管道并通过接收远程控制指令为锚定封堵单元提供牵引力。该装置可有效解决对于管道椭圆度或者环焊缝造成的封堵器存在偏载的技术问题。本发明的验封方法可有效保证封堵装置的坐封效率和效果。

Description

管道智能封堵装置及验封方法

技术领域

本发明涉及油气管道封堵技术领域，特别涉及一种管道智能封堵装置及验封方法。

背景技术

管道运输具有一次性投资少、运输成本低、安全性高、利于环保等独特优势，尤其适合长距离运输易燃、易爆的石油天然气。随着这些管道在天然气输送的广泛应用以及使用年限的增长，对管道维抢修技术提出越来越高的要求。目前，国内正在使用的管道中，服役期超过20年的占62％，10年以上的接近85％。在外力干扰、腐蚀、材料缺陷等因素的综合作用下，管道失效以及阀门等故障会逐渐增多，因此需要对管道进行有计划的维护。在管道进行维护的过程中，不可避免的采用管道封堵技术来封隔管道内部的输送介质。然而，目前广泛使用的带压开孔封堵技术对维修管道进行封堵作业时，除工艺较为复杂之外，影响管道正常输送的时间也较长。同时，带压开孔封堵作业方式的封堵压力远低于管道的正常输送压力，所以必须设计能够承受更高管内压力的管道内部封堵器。

在目前的石油天然气消费市场，任何时间长度的停输都是用户难以接受 的，因此最有效的减少管道停输时间的方法就是在管道维修作业时采用不停 输管内高压智能封堵技术。这项技术可以使能源生产者和输送公司完成一些 以前无法完成的管道项目。目前，在不停输封堵作业中应用较多的是悬挂式封堵器，又称盘式封堵器，使用悬挂式封堵器的前提是必须在管道上开出与管道内径等径的孔，使管道的强度受到影响。管道安全管理方式和维护技术也在不断改进，特别是在管道维护过程中用于封隔管道内部输送介质的管内高压智能封堵技术的应用。另外，随着我国海底管道铺设长度的增加和服役年限的增长，对管道维修时的封堵也提出了更高的要求。虽然国内已经掌握了海底管道带压开孔封堵作业工艺和装备的研制技术，但是这种技术并不适用带有电伴热等附加设施的双层管道的内层管道封堵。在这种情况下，研制能够从清管器发球端进入、在管道内部进行高压封堵、解堵后又能够从清管器收球端接收的管内高压智能封堵器，对于实现双层管道封堵的内层管道封堵具有重要的现实意义。管内高压智能封堵技术突破了开孔封堵时封堵器必须由开孔进入管道的结构局限，工艺更简单，停输损失更小，封堵压力更大，极大地扩展了在陆地及海底的应用领域，市场应用前景广阔。

管内高压智能封堵作业所需时间更短，可实现不停输封堵作业，作业完成后不会在管道上留下其他附加装置，减少了故障点，显著降低了维修成本和维修时间。管内高压智能封堵器通过清管器的发球端进入管内，在管道介质推动下向前运动，到达欲封堵管段时在超低频电磁脉冲信号（ELF）的控制下启动微型液压系统实现刹车并封堵。作业完成后在ELF信号控制下自动解封，继续在管内介质的推动下直至收球端取出。

目前，针对智能封堵器的研究还停留在工程样机的阶段，相对成熟的产品较少。特别是管内封堵器在有较大焊缝、较大凸起等缺陷的管段的锚定和密封都有待进一步测试其有效性，对于管道椭圆度或者环焊缝造成的封堵器偏载的问题还不能有效解决，亟需一种管道智能封堵装置和验封方法，从而在上述特殊缺陷的管段也能保证封堵效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道智能封堵装置和验封方法，从而克服现有技术中管内封堵器在有较大焊缝、较大凸起等缺陷的管段的锚定和密封效果不佳，可有效解决对于管道椭圆度或者环焊缝造成的封堵器存在偏载的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种管道智能封堵装置，包括：锚定封堵单元，其设置在管道内并具有一中心轴，包含锚定子单元和封堵子单元；该锚定子单元由多个沿中心轴的周向布置并独立驱动的锚定卡瓦组成，独立驱动的每个锚定卡瓦均可沿径向方向外移并在管道内壁形成锚定；锚定后，封堵子单元在一轴向力的作用下受压并径向膨胀形成对管道的坐封；清管单元，其枢接在锚定封堵单元的一端，用于清理管道并通过接收远程控制指令为所述锚定封堵单元提供牵引力。

进一步，上述技术方案中，封堵子单元套装固定在机架上，包括：第一胶筒，其设置在远离锚定子单元一侧；第二胶筒，其设置在靠近锚定子单元一侧并与第一胶筒隔离设置；隔离环，其设置于第一胶筒和第二胶筒之间且为硬质材料制成；在轴向力的作用下，第一胶筒和第二胶筒均形成径向膨胀，两者之间的隔离环形成封闭的环腔。

进一步，上述技术方案中，锚定卡瓦的数量可以为偶数个。锚定卡瓦的数量优选采用八个并沿周向均匀布置，八个锚定卡瓦由八个独立的液压缸分别驱动。

进一步，上述技术方案中，作用在封堵子单元上的轴向力来自于锚定后液压缸缸筒对机架的反作用力。

进一步，上述技术方案中，液压缸包括：活塞杆，其一端穿设并固定在液压缸上，另一端枢接在卡瓦上；液压缸缸筒，其在液压缸推动活塞杆实现锚定卡瓦的锚定后，对机架形成反作用力进而驱动封堵子单元实现管道的坐封。

进一步，上述技术方案中，第一胶筒的硬度大于第二胶筒的硬度，第一胶筒和第二胶筒的邵氏硬度差小于20度。

进一步，上述技术方案中，锚定子单元还包括卡瓦座，锚定卡瓦通过燕尾轨在该卡瓦座上滑移实现锚定卡瓦的径向方向外移。

进一步，上述技术方案中，锚定封堵单元的左右两侧各设有支撑皮碗，该支撑皮碗上可开设用于防止憋压的旁通孔。

进一步，上述技术方案中，右支撑皮碗上可开设用于液压缸穿设固定的通孔，右支撑皮碗处于内置状态以缩短左、右支撑皮碗之间的轴线距离。

进一步，上述技术方案中，锚定卡瓦的齿牙具有齿前角和齿后角，齿前角可设置为小于60°，齿后角可设置为大于0°。优选地，齿前角和齿后角可均为45°。

进一步，上述技术方案中，清管单元包括：皮碗总成，其用于支撑清管单元并清理管道和低压密封；密封仓，其内设有控制锚定封堵单元的控制系统，包括电池组和电路板。清管单元还可包括防撞头，该防撞头安装在清管单元的最外端，用于消除清管单元在管道过弯和回收时产生的振动。

为实现上述目的，根据本发明的第二方面，提供了一种管道智能封堵装置的验封方法，包括如下步骤：通过锚定封堵单元实现管道坐封；将第二胶筒下游侧液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒与第二胶筒之间的封闭环腔内的液体压力，经过预设时间后如封闭环腔内的液体压力保持不变，则判断第二胶筒密封合格；将封闭环腔内的液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒上游侧与封闭环腔内的液体压力差，经过预设时间后如该压力差保持不变，则判断第一胶筒密封合格。

进一步，上述技术方案中，将封闭环腔内的液体泄压的步骤可具体采用：通过液压系统封闭环腔油路的电磁换向阀将封闭环腔内的液体泄流至下游的低压区，使得压力传感器监测到的封闭环腔内的液体压力值为零。

进一步，上述技术方案中，第一胶筒上游侧的管道内液体压力可以大于10MPa。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）多个液压缸独立驱动多个卡瓦实现锚定，可有效保证在有较大焊缝、较大凸起等缺陷的管段的锚定和密封效果，可有效解决对于管道椭圆度或者环焊缝造成的封堵器存在偏载的技术问题；

2）双胶筒以及之间的隔离密封环设计既可以保证密封效果，又可以方便验封，使得验封更为有效；双胶筒采用了不同的硬度，可以最大限度地减少磨损；

3）锚定卡瓦的齿牙设计保证了齿与管壁的咬合效果，无论是上游还是下游受到大的轴向力，锚定卡瓦都能和管壁有效咬合锚定；

4）锚定后进一步驱动液压缸还可以形成一个反作用力来驱动封堵子单元进行坐封，大大节省了空间从而可更合理地布置封堵装置的其他部件，起到了“一缸两用”的优化作用；

5）右支撑皮碗上开孔且尽量向内设置（即其相对于现有技术更靠近左支撑皮碗），可有效缩短左、右支撑皮碗之间的轴线距离；

6）清管单元的密封皮碗具有一定的过盈量，能够和管壁接触起到低压密封的作用，便于建立前后压差，同时密封皮碗还有清理管道的作用。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本发明管道智能封堵装置的整体结构示意图。

图2是本发明管道智能封堵装置中锚定封堵单元的结构示意图。

图3是本发明锚定封堵单元中锚定子单元结构示意图（示出卡瓦座以及一组液压缸和卡瓦）

图4是本发明锚定封堵单元中锚定子单元的径向剖视示意图。

图5是本发明锚定封堵单元中锚定子单元的轴向的局部剖视示意图。

图6是本发明锚定封堵单元的锚定封堵过程示意图。

图7是本发明锚定封堵单元的解封过程示意图。

图8是本发明管道智能封堵装置中清管单元的结构示意图。

图9是本发明管道智能封堵装置中锚定封堵单元的过弯示意图。

图10是图9的弯头通过性指标测试原理图。

图11为本发明中锚定卡瓦的齿形结构示意图。

图12为图11的A处局部放大图。

图13为齿的受力以及齿前角、齿后角示意图。

主要附图标记说明：

1-锚定封堵单元，11-左支撑皮碗，12-第一胶筒，13-隔离环，14-第二胶筒，15-卡瓦座，16-锚定卡瓦，17-活塞杆，17A-液压缸缸筒，18-右支撑皮碗，19-下游侧机架，19A-上游侧机架，101-燕尾轨，102-液压缸铰接接头，2-清管单元，21-皮碗总成，22-密封仓，23-防撞头。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向（旋转90度或其他取向）且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

实施例1

如图1所示，本发明的管道智能封堵装置（即管内智能封堵器）由锚定封堵单元1和一节清管单元2组成。当进行封堵作业时，切除缺陷管道后，在管道上安装临时发球筒，打开临时发球筒将本发明的管道智能封堵装置送入管道，然后通过临时发球筒向管道内部注入一定压力的液体介质推动封堵装置在管道内部运行达到指定位置。到达指定位置后，远程控制中心通过频率范围3-30Hz的超低频电磁脉冲信号和本发明的封堵装置实现通讯，启动封堵装置内的控制系统。控制系统安装在本发明封堵装置的清管单元内部，控制该封堵装置的锚定封堵单元完成坐封、验封和解封动作。

进一步如图2所示，锚定封堵单元1设置在管道内并具有一中心轴（参考图4、图6和图7），包含锚定子单元和封堵子单元。其中，锚定子单元由多个沿中心轴的周向布置并独立驱动的锚定卡瓦16组成（参见图4），独立驱动的每个锚定卡瓦16均可沿径向方向外移并在管道3的内壁形成锚定（参见图4）。锚定后，封堵子单元在一轴向力的作用下受压并径向膨胀形成对管道3的坐封。

优选而非限制性地，锚定卡瓦16的数量可以设置为偶数个。本实施例中的锚定卡瓦16的数量为八个并沿周向均匀布置，八个锚定卡瓦16由八个独立的液压缸分别驱动。

进一步如图2至5所示，锚定子单元还包括卡瓦座15，卡瓦座15与下游侧的机架19（即图3中的右侧机架）以及上游侧的机架19A（即图3中的左侧机架）均采用固定连接。八个并联的液压缸在控制系统的控制下推动相应的锚定卡瓦16。每个液压缸的一端通过液压缸的铰接接头102与机架19连接，另一端通过活塞杆17枢接在锚定卡瓦16上，即八个锚定卡瓦16尾部通过铰链和八个活塞杆17连接，卡瓦座15上的相应位置处设有燕尾轨101，锚定卡瓦16的下部结构与燕尾轨101相适配，在八个活塞杆17的推动下锚定卡瓦16可沿固定在卡瓦座上15的燕尾轨101上移动，锚定卡瓦16通过燕尾轨101在该倾斜的卡瓦座15上滑移实现锚定卡瓦16在径向方向上的外移，最终卡瓦16和管道3的内壁接触，完成卡瓦坐封。八个卡瓦使用八个液压缸单独驱动，可有效保证在有较大焊缝的管段也能有效锚定。

进一步如图11-13所示，锚定卡瓦16的齿牙具有齿前角

和齿后角

。这两个角度的不同会影响齿与管壁的咬合效果。而且角度的调整与改变可实现封堵装置的双向锚定。相对于现有技术中多数采用的单向卡瓦，本发明的封堵装置无论是上游还是下游受到大的轴向力，锚定卡瓦都能和管壁咬合锚定。现有技术中的单向卡瓦齿前角

一般设置为60°，齿后角

一般设置为0°，此时的卡瓦只能实现单向的锚定，即轴向载荷只能施加到卡瓦的齿前角一侧，如果齿后角一侧受力，卡瓦不会跟管壁锚定，会发生打滑。本发明对卡瓦的齿形进行了优化，齿前角设置为小于60°，齿后角设置为大于0°。优选而非限制性地，齿前角

设置为45°，齿后角

也设置为45°，此时的卡瓦能实现双向锚定，即轴向载荷无论施加到卡瓦的左侧还是右侧，卡瓦都能够跟管壁有效锚定，锚定效果最佳，不会发生打滑。

进一步如图3所示，除活塞杆17外，液压缸还包括液压缸缸筒17A，在液压缸推动活塞杆17实现锚定卡瓦16的锚定后，继续驱动液压缸工作，此时由于锚定卡瓦16已不能移动，因此液压缸缸筒17A对机架19形成一个反作用力，而图3中的右侧机架19和左侧机架19A均采用固定连接（便于安装，采用分体式设计），因此作用在右侧机架19上的反作用力可一同拉动套装固定在左侧机架19A上的封堵子单元，进而驱动该封堵子单元实现管道的坐封。该反作用力即为前述锚定后作用在封堵子单元上的轴向力。本发明的八个液压缸既可以驱动锚定子单元实现卡瓦和管道内壁的锚定，同时进一步驱动液压缸还可以形成一个反作用力来驱动封堵子单元进行坐封，大大节省了空间从而可更合理地布置封堵装置的其他部件，起到了“一缸两用”的优化作用。

进一步如图2所示，封堵子单元套装固定在机架上（上游侧机架，也即图2中的左侧机架19A），该封堵子单元进一步包括：第一胶筒12、第二胶筒14以及隔离环13。其中，第一胶筒12设置在远离锚定子单元一侧（即上游侧），第二胶筒14设置在靠近锚定子单元一侧（即下游侧）并与第一胶筒12隔离设置。隔离环13设置在第一胶筒12和第二胶筒14之间且为硬质材料制成。在前述轴向力的作用下，第一胶筒12和第二胶筒14均可形成径向膨胀，两者之间的隔离环13形成一个封闭的环腔。双胶筒的设置可实现双重密封，而两胶筒之间的封闭的环腔可以方便用来验封。优选而非限制性地，第一胶筒12的硬度大于第二胶筒14的硬度，第一胶筒12和第二胶筒14的邵氏硬度差小于20度。参考图2，锚定后的卡瓦座15此时处于静止状态，第二胶筒14在轴向力的作用下首先膨胀，膨胀过程中第一胶筒12会产生向图2中右侧方向的行程，如果第一胶筒12的硬度较低，势必会发生较大的磨损，因此影响封堵装置的寿命，由于两胶筒采用了不同的硬度，可以最大限度地减少这种磨损。

进一步如图2所示，锚定封堵单元1的左右两侧各设有支撑皮碗，即左支撑皮碗11和右支撑皮碗18，支撑皮碗上开设用于防止憋压的旁通孔（图中未示出）。支撑皮碗硬度较高，可在运动过程中使得锚定封堵单元1与管道3的轴线保持平行。优选而非限制性地，右支撑皮碗18为了使锚定封堵单元1的整体尺寸满足通过5D弯道要求，采取皮碗内置，在右支撑皮碗18及其安装部件上开孔，从而实现液压缸的安装固定。具体地，在右支撑皮碗18上开设用于液压缸穿设固定的通孔，右支撑皮碗18处于内置状态（即其相对于现有技术更靠近左支撑皮碗11），以缩短左、右支撑皮碗之间的轴线距离，由于左、右支撑皮碗的位置基本上为整个封堵装置的两端极限位置，如果按照本发明的方案有效缩短左、右支撑皮碗之间的轴线距离，可以使得整个封堵装置更顺畅地在管道中过弯。采用右侧支撑皮碗18上开孔且在轴向方向上向内设置，既可以保证液压缸从通孔中穿设固定从而实现右侧支撑皮碗18和液压缸的安装互不干涉，又可使封堵及锚定单元的整体尺寸满足通过5D弯道要求。其中，5D弯道要求是指管道弯头中心线的半径是管道外径的5倍（参见图9、图10）。

进一步如图6所示，示出了本发明智能封堵装置坐封前和坐封后的状态；进一步如图7所示，示出了本发明智能封堵装置解封前和解封后的状态。进行封堵作业时，当本发明的封堵装置通过容积法运行到故障管段，远程控制中心通过超低频电磁脉冲信号和封堵装置实现通讯，启动封堵装置内的控制系统，八个并联的液压缸在控制系统的控制下首先推动卡瓦进行锚定，卡瓦与管壁接触后继续驱动液压系统，此时由于锚定卡瓦和管壁接触导致活塞杆固定，液压缸缸筒反向移动，机架在液压缸缸筒的推动下挤压双胶筒，双胶筒径向膨胀与管道内壁高压接触，实现封堵管内液体介质的作用。锚定封堵单元坐封完成后在管内压力的作用下锚定卡瓦与管壁的正压力进一步加大，使封堵装置牢牢固定在封堵位置，同时机架在管内压力作用下继续挤压双胶筒，增大胶筒和管壁的接触应力，从而保证高效封堵的最终目的。当故障管段作业完成后，远程通讯控制系统激活液压系统的解封回路，封堵子单元首先解封，之后锚定子单元解封，最终，本发明的封堵装置沿着管道压力方向回到收球筒进行回收。

进一步如图1、8所示，本发明封堵装置的清管单元2枢接在锚定封堵单元1的一端，用于清理管道3并通过接收远程控制指令为锚定封堵单元1提供牵引力。清管单元2包括皮碗总成21和密封仓22，其中皮碗总成21用于支撑清管单元并清理管道和低压密封。皮碗总成21包括支撑皮碗和密封皮碗。密封皮碗具有一定的过盈量，能够和管壁接触起到低压密封的作用，便于建立前后压差，同时密封皮碗还有清理管道的作用。支撑皮碗起到支撑清管单元2的作用，防止密封皮碗磨损严重后导致清管单元2的刚性骨架与管壁接触。密封仓22内设有控制锚定封堵单元1的控制系统，包括电池组和电路板等，是本发明整个管内智能封堵装置的控制中心，控制系统控制液压系统工作，使得八个液压缸同时动作并顺利完成坐封和解封动作。优选而非限制性地，清管单元2还包括防撞头23，该防撞头安装在清管单元2的最外端（即图8中的右侧），用于消除清管单元在管道过弯和回收时产生的振动。为此，防撞头采用柔性橡胶材料制成，在清管单元2运行过程中出现障碍物或收球过程中发生撞击时能够起到缓冲作用，从而减少清管单元2运行过程中可能受到严重撞击的风险。

实施例2

本发明的管道智能封堵装置的验封方法，包括如下步骤：首先，通过实施例1中的智能封堵装置的锚定封堵单元1实现管道坐封；其次，将第二胶筒14下游侧（即图2中的右侧）液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒12与第二胶筒14之间的封闭环腔内的液体压力，经过预设时间后如封闭环腔内的液体压力保持不变，则判断第二胶筒14密封合格；然后，将封闭环腔内的液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒12上游侧（即图2中的左侧）与封闭环腔内的液体压力差，经过预设时间后如该压力差保持不变，则判断第一胶筒12密封合格。

进一步地，为了便于测量和读取压力数据，将封闭环腔内的液体泄压，可采用如下方式，即：通过液压系统封闭环腔油路的电磁换向阀将封闭环腔内的液体泄流至下游的低压区，使得压力传感器监测到的封闭环腔内的液体压力值为零。

使用本发明的智能封堵装置实现坐封并验封合格后，可保证最终实行封堵管内大于10MPa压力的目的。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种管道智能封堵装置，其特征在于，包括：

锚定封堵单元，其设置在所述管道内并具有一中心轴，包含锚定子单元和封堵子单元；该锚定子单元由多个沿所述中心轴的周向布置并独立驱动的锚定卡瓦组成，所述独立驱动的每个锚定卡瓦均可沿径向方向外移并在所述管道内壁形成锚定；锚定后，所述封堵子单元在一轴向力的作用下受压并径向膨胀形成对所述管道的坐封；所述锚定卡瓦由液压缸驱动，作用在所述封堵子单元上的所述轴向力来自于锚定后所述液压缸缸筒对机架的反作用力；

清管单元，其枢接在所述锚定封堵单元的一端，用于清理所述管道并通过接收远程控制指令为所述锚定封堵单元提供牵引力。

2.根据权利要求1所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述封堵子单元套装固定在机架上，包括：

第一胶筒，其设置在远离所述锚定子单元一侧；

第二胶筒，其设置在靠近所述锚定子单元一侧并与所述第一胶筒隔离设置；

隔离环，其设置于所述第一胶筒和第二胶筒之间且为硬质材料制成；

在所述轴向力的作用下，所述第一胶筒和第二胶筒均形成径向膨胀，两者之间的所述隔离环形成封闭的环腔。

3.根据权利要求1或2所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述锚定卡瓦的数量为偶数个。

4.根据权利要求3所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述锚定卡瓦的数量为八个并沿周向均匀布置，所述八个锚定卡瓦由八个独立的液压缸分别驱动。

5.根据权利要求4所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述液压缸包括：

活塞杆，其一端穿设并固定在液压缸上，另一端枢接在卡瓦上；

液压缸缸筒，其在所述液压缸推动所述活塞杆实现锚定卡瓦的锚定后，对所述机架形成所述反作用力进而驱动所述封堵子单元实现管道的坐封。

6.根据权利要求2所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述第一胶筒的硬度大于第二胶筒的硬度，所述第一胶筒和第二胶筒的邵氏硬度差小于20度。

7.根据权利要求1所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述锚定子单元还包括卡瓦座，所述锚定卡瓦通过燕尾轨在该卡瓦座上滑移实现锚定卡瓦的所述径向方向外移。

8.根据权利要求4所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述锚定封堵单元的左右两侧各设有支撑皮碗，该支撑皮碗上开设用于防止憋压的旁通孔。

9.根据权利要求8所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述右支撑皮碗上开设用于所述液压缸穿设固定的通孔，所述右支撑皮碗处于内置状态以缩短所述左、右支撑皮碗之间的轴线距离。

10.根据权利要求1所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述锚定卡瓦的齿牙具有齿前角和齿后角，所述齿前角小于60°，所述齿后角大于0°。

11.根据权利要求10所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述齿前角和齿后角均为45°。

12.根据权利要求1所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述清管单元包括：

皮碗总成，其用于支撑所述清管单元并清理管道和低压密封；

密封仓，其内设有控制所述锚定封堵单元的控制系统，包括电池组和电路板。

13.根据权利要求12所述的管道智能封堵装置，其特征在于，所述清管单元还包括防撞头，该防撞头安装在所述清管单元的最外端，用于消除所述清管单元在管道过弯和回收时产生的振动。

14.一种管道智能封堵装置的验封方法，根据权利要求1至13中任意一项所述的管道智能封堵装置，其特征在于，包括如下步骤：

通过锚定封堵单元实现管道坐封；

将第二胶筒下游侧液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒与第二胶筒之间的封闭环腔内的液体压力，经过预设时间后如封闭环腔内的液体压力保持不变，则判断第二胶筒密封合格；

将所述封闭环腔内的液体泄压，泄压后通过压力传感器立即测试第一胶筒上游侧与封闭环腔内的液体压力差，经过预设时间后如该压力差保持不变，则判断第一胶筒密封合格。

15.根据权利要求14所述的管道智能封堵装置的验封方法，其特征在于，所述将封闭环腔内的液体泄压的步骤具体为：通过液压系统封闭环腔油路的电磁换向阀将封闭环腔内的液体泄流至下游的低压区，使得压力传感器监测到的封闭环腔内的液体压力值为零。

16.根据权利要求14或15所述的管道智能封堵装置的验封方法，其特征在于，所述第一胶筒上游侧的管道内液体压力大于10MPa。

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