CN103252330B - 简易水下清管器 - Google Patents

Abstract

一种简易水下清管器，由主筒体、自锁法兰、快速接头、旁通管单元、压力液连接单元和放空单元组成，主筒体由个筒体组成，第一筒体与第二筒体之间焊接有法兰，第二筒体与第三筒体之间焊接有法兰，法兰与自锁法兰用螺栓紧固，第三筒体下部与快速接头连接，在自锁法兰与第三筒体侧设有旁通管单元，在第一筒体上部设有压力液连接单元，在第一筒体侧设有放空单元。本发明可实现水下单筒、多球、间断发射。可储存若干清管球用于清管作业，各清管球发射的间隔时间可由用户自己选择。待清管作业完成后，可将其拆卸，最终带回陆地，大大减小了海水对其的腐蚀，提高了清管器的工作寿命。清管作业时，可缩短潜水员在水下潜伏的时间，增加了作业人员的安全性。

Description

简易水下清管器

技术领域

本发明属于一种简易水下清管器。

背景技术

用于输送石油天然气的海底管道均为连续作业，由于输送的介质中存在一定的杂质及水化物，使得管道内壁附着沉淀物，最终导致管道输送效率降低或堵塞，海底管道的清管作业问题将会日益突出。为了解决上述问题，必须对海底管道进行清管作业。常规的清管作业是在海上平台或陆地进行作业，利用甲板空间放置普通发球筒，清管球从发球筒出发，经立管下海管，最终在目的地(平台或终端)进行收球；由于水下井口通常离海上平台或陆地较远，由于没有空间放置发球筒，传统的清管器很难对海底管道进行清管作业或者清管费用极高。

发明内容

本发明的目的是提供一种简易水下清管器，可储存若干清管球用于清管作业，待清管作业完成后，可将其拆卸，最终带回陆地，大大减小了海水对其的腐蚀，提高了清管器的工作寿命。清管作业时，可缩短潜水员在水下潜伏的时间，增加了作业人员的安全性。由于在清管作业过程中，该清管器的动力源和控制系统均在海面以上。因此，潜水员仅需下水安装清管器即可，待安装后即可返回水面。

本发明由主筒体、自锁法兰、快速接头、旁通管单元、压力液连接单元和放空单元组成，主筒体由个筒体组成，第一筒体与第二筒体之间焊接有法兰，第二筒体与第三筒体之间焊接有法兰，法兰与自锁法兰用螺栓紧固，第三筒体下部与快速接头连接，在自锁法兰与第三筒体侧设有旁通管单元，在第一筒体上部设有压力液连接单元，在第一筒体侧设有放空单元。

本发明可实现水下单筒、多球、间断发射。由于自锁法兰具有隔离清管球的功能，该清管器可储存若干清管球用于清管作业，并且各清管球发射的间隔时间可由用户自己选择。可拆卸性。由于该清管器配备有快速接头，待清管作业完成后，可将其拆卸，最终带回陆地，大大减小了海水对其的腐蚀，提高了清管器的工作寿命。清管作业时，可缩短潜水员在水下潜伏的时间，增加了作业人员的安全性。由于在清管作业过程中，该清管器的动力源和控制系统均在海面以上。因此，潜水员仅需下水安装清管器即可，待安装后即可返回水面。

附图说明

图1是本发明结构总图；

图2是本发明自锁法兰详图。

具体实施方式

如附图1所示，本清管器主要包括以下几部分：

主筒体，筒体的作用是储存清管球及发射清管球。筒体的长度根据发球数量随机调节，由于该清管器准备发射3个清管球，因此主筒体由3段钢管11组成，每段钢管储存1个清管球。钢管与连接法兰12为焊接连接；筒体间的连接法兰12及自锁法兰13用螺栓14、15、16、17连接，组成一套可拆卸的筒体结构，方便后续再次进行装球作业。

如图2所示，自锁法兰13，该法兰为自主研发结构，安装于筒体连接法兰之间，具有仅允许清管球单向通过的功能，成功解决筒体内清管球难隔离的问题，为清管器的核心部件。其结构主要包括以下几部分：

a、法兰片13-1开有台阶式装配孔，且各孔均匀布置，用于装配内部附件13-2/3/4/5/6，其中孔径最大段为内螺纹；此外，法兰片13-1开有与连接法兰12相同尺寸及间距的通孔用于螺栓连接；最后，法兰片还开有连接旁通管用的通孔，旁通接管插焊于该孔内；

b、限位螺栓13-2为台阶式短轴，大端为外螺纹，与法兰片13-1装配孔中的内螺纹相配合；此外，该螺栓为沉孔螺栓，大端处设有沉孔，使得整个法兰片具有结构紧凑的特点。

c、调节垫片13-3起调节弹簧力的作用，当弹簧13-3提供的力不足时，可放置若干该垫片，增大弹簧的弹簧力。

d、密封垫圈13-4安装于限位螺栓大端处，主要用于密封筒体，防止压力外泄，该垫圈的材料为聚四氟乙烯。

e、弹簧13-5在不同工作状态下的作用是不相同的，当其前方筒体内的清管球未发出时，该弹簧13-5使自锁销维持在初始设定位置(即始终伸出于筒体内壁)，以防止清管球向后移动；当发射其后方筒体内的清管球时，清管球对自锁销13-6的作用力大于该弹簧13-5产生的弹簧力，促使弹簧向内伸缩，从而实现清管球顺利通过。

f、自锁销13-6具有自锁清管球的作用，只允许其后方筒体内的清管球通过，其前方筒体内的清管球是无法通过的。

(3)快速接头由公扣18、母扣及液压系统组成，与清管器焊接连接的为公扣18，清管作业时，通过液压系统推动母扣将公扣18锁死，最终完成清管器的连接工作。该结构实现了清管器的可拆卸性。

(4)旁通管单元的作用是连通3个筒体，保证3个筒体内清管球两端的压力相平衡，减小清管球在筒内的浮动幅度。改单元主要由接管(19)、法兰(20)、弯头(27)、单向阀(22)、三通(23)、异径管(24)、小径接管(25)和自锁法兰接管(28)等组成。其中，单向阀的型式为插承焊式，与旁通管接管焊接连接；此外，旁通管包含有2种管径的接管，前大后小(前后相对于出口而言)，主要目的是节流。

(5)清管器还包括有压力液连接单元和放空单元，其中压力液连接单元包括接管2、9、法兰3和对夹式单向阀4，对夹式单向阀4与法兰3用螺栓5、6、7、8连接，接管9与筒体为焊接连接。放空单元包括接管30和放空阀29，接管与简体焊接连接。

根据清管器设计图纸进行下料；由加工制造方对自锁法兰进行加工及装配；由建造方负责管件的焊接及其他附件的装配；经试验合格后，由拖船将其拖至水下井口水域；接好压力水管后下放至海底，由潜水员或者ROV实现清管器与预留接口的对接工作；启动驳船上的压力水源，根据需要分别接通压力管入口接口，从而完成清管球的发射；待清管球到达目的地后，关闭驳船上的压力源，关断管汇橇上的隔离阀；卸掉清管器内的压力，然后拆下清管器拖至驳船，随即完成整个清管作业；为了延长清管器的寿命，清管作业完成后，应对整个筒体及内部附件进行淡水冲洗，并做好防腐工作。

Claims (6)

1.一种简易水下清管器，由主筒体、自锁法兰、快速接头、旁通管单元、压力液连接单元和放空单元组成，其特征是主筒体由三个筒体(11)组成，第一筒体与第二筒体之间焊接有连接法兰(12)，第二筒体与第三筒体之间焊接有连接法兰(12)，连接法兰(12)与自锁法兰(13)用螺栓紧固，第三筒体下部与快速接头(18)连接，在自锁法兰(13)与第三筒体侧设有旁通管单元，在第一筒体上部设有压力液连接单元，在第一筒体侧设有放空单元。

2.根据权利要求1所述的简易水下清管器，其特征是所述三个筒体(11)均为钢管，每个筒体储存1个清管球，筒体与连接法兰(12)为焊接连接；筒体间的连接法兰(12)及自锁法兰(13)用螺栓(14、15、16、17)连接，组成一套可拆卸的筒体结构，方便后续再次进行装球作业。

3.根据权利要求1所述的简易水下清管器，其特征是自锁法兰(13)安装于筒体(11)连接法兰(12)之间，允许清管球单向通过，其结构主要包括以下几部分：

a、法兰片(13-1)开有台阶式装配孔，且各孔均匀布置，用于装配内部附件(13-2/3/4/5/6)，其中孔径最大段为内螺纹；此外，法兰片(13-1)开有与连接法兰(12)相同尺寸及间距的通孔，该通孔用于螺栓连接；最后，法兰片还开有连接旁通管用的通孔，旁通接管插焊于连接旁通管用的通孔内；

b、限位螺栓(13-2)为台阶式短轴，大端为外螺纹，与法兰片(13-1)装配孔中的内螺纹相配合；此外，该限位螺栓为沉孔螺栓，大端处设有沉孔；

c、调节垫片(13-3)与弹簧(13-5)连接，可放置若干该调节垫片；

d、密封垫圈(13-4)安装于限位螺栓大端处，密封垫圈的材料为聚四氟乙烯；

e、弹簧(13-5)当其前方筒体内的清管球未发出时，始终伸出于筒体内壁，当发射其后方筒体内的清球时，弹簧(13-5)向内伸缩，弹簧(13-5)内装有自锁销(13-6)。

4.根据权利要求1所述的简易水下清管器，其特征是快速接头(18)由公扣、母扣及液压系统组成，与清管器焊接连接的为公扣，清管作业时， 通过液压系统推动母扣将公扣锁死，结构实现了清管器的可拆卸性。

5.根据权利要求1所述的简易水下清管器，其特征是旁通管单元连通3个筒体，该旁通管单元主要由接管(19)、法兰(20)、弯头(27)、单向阀(22)、三通(23)、异径管(24)、小径接管(25)和自锁法兰接管(28)组成，其中，单向阀的形式为插承焊式，与旁通管单元焊接连接；此外，旁通管单元包含有2种管径的接管，前大后小。

6.根据权利要求1所述的简易水下清管器，其特征是压力液连接单元和放空单元，其中压力液连接单元包括接管(2、9)、法兰(3)和对夹式单向阀(4)，对夹式单向阀(4)与法兰(3)用螺栓(5、6、7、8)连接，接管(9)与筒体为焊接连接；放空单元包括接管(30)和放空阀(29)，接管与筒体焊接连接。