CN103624038B - 原油管道挠性爆破射流式清管器 - Google Patents

原油管道挠性爆破射流式清管器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种原油管道挠性爆破射流式清管器，其包括推进腔体（4）、射流喷嘴（9）、万向连接装置（13）、软管连接装置（5）、激振装置（7）、释压腔体（8），所述推进腔（4）上安装压紧螺母（1）、皮碗（2）与刮削片（3），所述推进腔体（4）与所述释压腔体（8）对应连接部位通过万向连接装置（13）、软管连接装置（5）双重连接，所述释压腔体（8）上安装射流喷嘴（9），所述激振装置（7）一端安装在释压腔体（8）上，另一端安装在射流喷嘴（9）上。本发明可一次性彻底清除管道内壁污垢，清垢效果良好，同时具有较强的管道弯头通过能力。

Description

原油管道挠性爆破射流式清管器
技术领域
本发明涉及一种输油管道清管器，尤其是一种原油管道挠性爆破射流式清管器。
背景技术
管道运输是油气运输中最快捷、经济、可靠的主要方式，油气的管道运输从原油、天然气的生产、精炼、储存及到用户的全过程起到了重要作用。输油管道长时间、长距离的运行，将造成内部出现不同程度的结垢，污垢的产生对输油运行造成严重的影响，浪费大量能源，因此需要定期对管道进行除垢，这就需要使用管道清洁装置。
中国实用新型专利说明书CN200620099889.4中公开了一种射流清管器，该清管器的外观呈子弹形状，内部是空心的，尾部敞口，前端有射流孔，外壁有射流槽，具有一定的清垢能力。该清管器虽然结构简单，但是外壁上没有增阻的皮碗装置，其在管道中运行时，清管器腔体内压力较小，经射流孔后射流压力低，冲击力小，清垢效果差，不能一次性彻底清除管道内壁污垢。同时由于该清管器呈长柱体状，在管道弯头处运行时容易发生卡堵。
中国实用新型专利说明书CN101653773A中公开了一种原油管线砂、蜡高压射流清管器，改清管器后座与外筒丝扣连接，喷射头固定在外筒上，皮碗固定在外筒上；支架固定在外筒内部，支架朝向后座的方向设有孔槽安装内筒，内筒内设有弹簧，弹簧由内筒内的簧架支撑，弹簧的另一端设有阀球，阀球由内筒、弹簧、后座共同限定空间位置，内筒末端的筒壁上开有槽，支架上开有丝孔与弹簧限位螺杆配合工作，弹簧限位螺杆顶着簧架。该清管器结构简单，维修方便，可达到清管的目的。
但是，该清管器喷嘴沿径向的喷射范围较窄，由于污垢都产生在管道内壁上，用该射流清管器很难依靠高压水流的冲击力一次性将污垢清理干净，清洁效果不够理想。同时，在管道弯头处运行时通过能力差，依然存在卡堵现象。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的问题是提供一种一次性彻底清除管道内壁污垢、清垢效果良好、可顺利通过管道弯头的原油管道清管器。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：原油管道挠性爆破射流式清管器，包括推进腔体、射流喷嘴、万向连接装置、软管连接装置、激振装置、释压腔体，所述推进腔体上安装压紧螺母、皮碗与刮削片，所述推进腔体后端呈空心圆柱状，前端呈截面逐渐减小的空心椎体状，所述释压腔体呈两端截面小中间截面大的梭体状，所述推进腔体与所述释压腔体对应连接部位通过万向连接装置、软管连接装置双重连接，所述释压腔体上安装射流喷嘴，所述激振装置一端安装在释压腔体上，另一端安装在射流喷嘴上。
采用这样的清管器，就可以根据管道内径的大小选择与其尺寸对应的刮削片和皮碗，装配成适应于管道内径的清管器。清管器在水力推动下前进，经过推进腔体前端空心椎体，由于空心椎体截面的突然减小，水流压力急剧增加；水流经软管进入释压腔体，由于释压腔体的梭体结构，水流过流截面突然增大，水流压力又急剧降低，当压力低于气体分离压时，水流中溶解的气泡将分离出来。从软管流出的一部分流体冲击激振装置，使得振子另一端压缩带有气泡的水流，使其增压，气泡在压力作用下发生爆破，爆破瞬间产生大量能量，将气泡周围的水流经射流喷嘴喷射出来，强有力的冲击管道内壁污垢，清垢效果良好。同时，气泡爆破时对激振装置产生一个反作用力，使其向着软管端运动，这样激振装置在软管端流体冲击和气泡爆破冲击作用下不断往复运动，不断压缩气泡产生爆破，强有力的冲击管道内壁，一次性彻底清除污垢，清垢效果良好。与此同时，万向连接装置和软管连接装置使得该清管器具有一定的挠性，可顺利通过管道弯头，不易发生卡堵现象。
作为本发明的进一步改进，所述释压腔体沿圆周方向上均匀开有释压通道，释放压力形成低压环境，是气泡形成的必要条件；在释压通道内流出的液体对喷嘴射流清理掉的污垢起到冲刷作用，推动污垢沿着管道向前流动。
作为本发明的更进一步改进，所述激振装置包括振子和安装在振子两端的弹簧。
作为本发明的再进一步改进，所述射流喷嘴沿圆周方向上均匀设有射流通道。
对于本发明具有推进腔体的原油管道挠性爆破射流式清管器，优选推进腔体上设有凸缘，用于定位安装刮削片与皮碗。
作为本发明的又一步改进，所述软管连接装置包括软管接头、软管，所述软管接头与所述推进腔体、释压腔体螺纹连接，形成流体流道，防止水流压力损失。所述万向连接装置包括第一花瓣体和第二花瓣体，所述第一花瓣体、第二花瓣体分别通过螺纹联接安装在推进腔体、释压腔体上，保护软管不被拉断。所述第一花瓣体沿圆周方向上均匀设有凹陷部，所述第二花瓣体沿圆周方向上均匀设有突出部，所述凹陷部与对应的突出部相配合，形成挠性连接，使得该清管器运行到管道弯头处具有较强的通过能力。
本发明的有益效果为：本发明可一次性彻底清除管道内壁污垢，清垢效果良好，同时具有较强的管道弯头通过能力，在清垢作用中不易发生卡堵现象。
附图说明
图1为本发明原油管道挠性爆破射流式清管器的结构示意图。
图2为本发明原油管道挠性爆破射流式清管器中喷嘴射流通道分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，该原油管道挠性爆破射流式清管器，包括推进腔体4、射流喷嘴9、万向连接装置13、软管连接装置5、激振装置7、释压腔体8，推进腔体4后端呈空心圆柱状，前端呈截面逐渐减小的空心椎体状，水流经过推进腔体前端时，过流截面突然减小，水流压力急剧增加。推进腔体4上设置有凸缘4a，凸缘4a对推进腔体4上安装的刮削片3、皮碗2起到定位作用。刮削片3设置有两个，用于除去经爆破射流后管道内壁残留的污垢；皮碗2的外径略大于管道内径，用于增加清管器运行时的阻力，清管器运行速度可控，压力稳定；压紧螺母1将皮碗2与刮削片3锁紧、固定在推进腔体4上。
释压腔体8呈两端截面小中间截面大的梭体状，释压腔体8沿圆周方向上均匀开有八个释压通道8a，释放压力形成低压环境，是气泡形成的必要条件。在释压通道内流出的液体对喷嘴射流清理掉的污垢起到冲刷作用，推动污垢沿着管道向前流动。释压腔体8上安装射流喷嘴9，射流喷嘴9沿圆周方向上均匀设有射流通道9a，射流喷嘴9内圈设有四个射流通道9a，外圈设有六个射流通道9a，如图2所示。
激振装置7包括振子10和安装在振子10两端的弹簧6，激振装置7一端安装在释压腔体8上，另一端安装在射流喷嘴9上，从软管出来的一部分流体冲击激振装置7，使得振子10另一端压缩带有气泡的液体，使其增压，气泡在压力作用下发生爆破，爆破瞬间释放大量能量，将气泡周围的液体经射流喷嘴9喷射出来，强有力的冲击管道内壁污垢，清垢效果良好。同时，爆破的气泡对激振装置7产生一个反作用力，使其向着软管端运动，这样激振装置7在软管端流体冲击和气泡爆破冲击作用下不断往复运动，不断压缩气泡产生爆破，强有力的冲击管道内壁，清垢效果良好，可一次性彻底清除污垢。
推进腔体4与释压腔体8对应连接部位通过软管连接装置5、万向连接装置13双重连接，软管连接装置5包括软管接头5a、软管5b，软管接头5a与推进腔体4、释压腔体8螺纹连接，形成流体流道，防止流体泄漏。万向连接装置13包括第一花瓣体11和第二花瓣体12，第一花瓣体11、第二花瓣体12分别通过螺纹联接安装在推进腔体4、释压腔体8上，保护软管不被拉断。第一花瓣体11沿圆周方向上均匀设有凹陷部11a，第二花瓣体12沿圆周方向上均匀设有突出部12a，凹陷部11a与对应的突出部12a相配合，构成挠性连接，使得该清管器运行到管道弯头处具有很强的通过能力，不易卡堵。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.原油管道挠性爆破射流式清管器，包括推进腔体（4）、射流喷嘴（9），所述推进腔体（4）上安装压紧螺母（1）、皮碗（2）与刮削片（3），其特征在于：还包括万向连接装置（13）、软管连接装置（5）、激振装置（7）、释压腔体（8），所述推进腔体（4）后端呈空心圆柱状，前端呈截面逐渐减小的空心椎体状，所述释压腔体（8）呈两端截面小中间截面大的梭体状，所述推进腔体（4）与所述释压腔体（8）对应连接部位通过万向连接装置（13）、软管连接装置（5）双重连接，所述释压腔体（8）上安装射流喷嘴（9），所述激振装置（7）一端安装在释压腔体（8）上，另一端安装在射流喷嘴（9）上。
2.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述释压腔体（8）沿圆周方向上均匀开有释压通道（8a）。
3.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述激振装置（7）包括振子（10）和安装在振子（10）两端的弹簧（6）。
4.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述射流喷嘴（9）沿圆周方向上均匀设有射流通道（9a）。
5.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述推进腔体（4）上设置有凸缘（4a）。
6.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述软管连接装置（5）包括软管接头（5a）、软管（5b），所述软管接头（5a）与所述推进腔体（4）、释压腔体（8）螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述万向连接装置（13）包括第一花瓣体（11）和第二花瓣体（12），所述第一花瓣体（11）、第二花瓣体（12）分别通过螺纹联接安装在推进腔体（4）、释压腔体（8）上。
8.根据权利要求7所述的原油管道挠性爆破射流式清管器，其特征在于：所述第一花瓣体（11）沿圆周方向上均匀设有凹陷部（11a），所述第二花瓣体（12）沿圆周方向上均匀设有突出部（12a），所述凹陷部（11a）与对应的突出部（12a）相配合。
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