针对山地和隧道等复杂环境下油气管道的快速堵漏问题,提出了油气管道柔性堵漏机具——柔性套袖,对其充压式主动密封结构进行了详细分析与试验论证。通过有限元仿真对橡胶内胆凹槽位置进行了分析设计,基于所设计的橡胶内胆凹槽位置和充压式主动密封结构,分别进行了内胆-内胆之间密封和内胆-管壁之间密封的有限元仿真,并通过密封原理试验和密封性能试验,对所设计的充压式主动密封的可行性和可靠性进行试验论证。仿真和试验结果表明:当柔性套袖橡胶内胆内置凹槽与内端面之间距离为25 mm时,可保证密封管在初始压力小于3.0 MPa时不突出,实现有效初密封;采用锥面对接方式粘接的充压式密封管能够实现柔性套袖对10 MPa管道泄漏压力的有效密封。研究结果对充压式主动密封在其他油气管道堵漏机具中的应用设计具有参考意义。

按照密封机理和密封结构分析，液压系统中的密封有被动密封、主动密封和隔离密封等。文中对这几种密封模式进行分析，对密封件和密封结构的设计具有一定的指导作用。