针对管道输送介质泄漏段管外环境复杂、修复作业难度大、耗时长等问题,设计了一种全新的楔形扩张式管内封堵装置,以及由密封胶筒与支撑胶筒组成的密封件结构。采用有限元法,建立了由密封胶筒、锥体和自密封结构组成的密封件数值分析模型,通过对不同结构参数即锥体厚度、胶筒材料硬度、胶筒内径子厚度和倒角、胶筒外径子厚度和倒角、碗形半径和边缘厚度的分析计算,优选出可用于管输压力2.5 MPa的内封堵密封件。该装置能够快速实施泄漏段内封堵,避免管外清理作业,可用于热力管网、化工管道等管外环境复杂的泄漏事故应急处理。