CN104858189A - 一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器及工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器及工艺方法，属于油气输送管线的清管、清渣、清污、除锈、除蜡、排水的清管器技术领域。包括骨架、挡环、电子定位发射机、直板、螺栓、螺母，所述骨架前后两部分分别有一个定位固定挡板，挡板上均布6个或更多个螺栓孔，骨架前段有一拉环，中间设有电子定位发射机;所述直板边缘有一定倾角呈圆台状，锥角在30°～90°，边缘均布3～200个斜切面锯齿状开口，中间带有6个或更多个螺孔，每板厚度5～500mm。本发明由于变径清管器的直板的斜切面锯齿状开口压缩后形成的圆柱体，保证了直板的相对完整性，保证清管器的整体密封性，解决了现有变径清管器泄漏等缺点，更易于对管道进行清管。

Description

一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器及工艺方法

技术领域

本发明涉及一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器及工艺方法，属于油气输送管线的清管、清渣、清污、除锈、除蜡、排水的清管器技术领域。

背景技术

伴随着我国西气东输一、二线的全面竣工和三线、四线工程的开工，我国在能源运输方面全面进入管道阶段。在长输管道运行时,长期输送油、水、气等流体的管道会发生堵塞，需要对管道进行清理和疏通，采用清管器进行清洗较为普遍。

清管器往往通过站场发球筒进行发送，借助于本身或外界动力，通过气体、液体或管道输送介质的推动在管腔内运动，用于清洁管壁及监测管道内部，然后到站场收球筒接收。

在油气输送管线建设中，由于一条管线敷设等级不同，造成管道壁厚不同，很容易使清管器满足不了标准要求的过盈量，很难进行清理。此外还有一些油气输送管道，由不同的管径组成，普通的清管器无法满足变径要求，很难进行清管，长时间运营往往会造成管道堵塞，影响能源输送。

现有的变径清管器，装有锯齿形皮碗，可通过锯齿间隙在管道内随意进行压缩和扩张，但在使用过程中，皮碗的齿间密封性不好，经常出现锯齿处严重泄漏，造成清管不彻底等缺点。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器及工艺方法。克服现有变径清管器效率较低，清管不彻底等缺点，设计出一种结构简单、密封性好、无泄漏、变径量大的变径清管器，进而解决现在油气输送因管线壁厚差别过大及变径无法进行正常清管的问题。

一种适于油气输送变径管道使用变径清管器的工艺方法，含有以下步骤；

在组装之前，需要针对管线变径、清管压力范围情况，进行选择相对应若干直板，在骨架前端先把大直径的直板通过螺栓定位到前端的定位挡板，先固定的直板斜切面锯齿状开口，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从大到小固定到前定位固定挡板，再把前挡板放到前端，通过螺栓、螺母固定。在骨架后端，先把小直径直板通过螺栓定位到后固定挡板，先固定的直板斜切面锯齿状开口，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从小到大固定到后定位固定挡板上，最后把后挡环通过螺栓、螺母固定;

此时，变径清管器组装完毕，再检查一遍，若没故障后，可以进行清管处理;

在最小的管径运行时，所有直板会把斜切面锯齿状开口全部压实，形成一个圆柱形，密封严实，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果好；当管道管径变大时，所有的直板会在本身的作用力下，弹开一部分斜切面锯齿状开口，弹开的开口大小根据其本身的直径有关，小于管径的直板会完全弹开，大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好。当达到最大清管管径时，前端直径小于管径的直板全部弹开，后端直径大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好;

如果大于管径的直板密封不能够承受清管产生的压力差，可以适当的间隔增加若干大于管径的直板数量或/和加大大于管径的直板厚度，保证其可以承受清管产生的压力差。

一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器，包括骨架、挡环、电子定位发射机、直板、螺栓、螺母，所述骨架前后两部分分别有一个定位固定挡板，挡板上均布6个或更多个螺栓孔，骨架前段有一拉环，中间设有电子定位发射机;所述直板边缘有一定倾角呈圆台状，锥角在30°～90°，边缘均布3～200个斜切面锯齿状开口，中间带有6个或更多个螺孔，每板厚度5～500mm。根据实际情况，直板可采用聚氨酯制造。直板的斜切面锯齿状开口的形状在每层截面相似，面积与其直径呈正比。当其全部压实后形成的圆柱体为最小通过管径;直板斜切面锯齿开口与直板截面呈10°～90°夹角，直板斜切面锯齿开口可以保证在受外力达到一定程度后，形成一个没有棱角、密实的圆柱体。

上述骨架前端有拉环，可以把本发明的清管器从管道中取出。

本发明的有益效果是：

本发明解决了现有变径清管器效率较低，清管不彻底等缺点，通过改变直板的斜切面锯齿状开口压缩大小及直板组合可使直板被压缩后外沿与管道内壁紧密结合。在进行不同管径油气输送管线的清管作业时，变径清管器的直板可以通过直板的斜切面锯齿状开口压缩大小来调节清管器的直径。由于变径清管器的直板的斜切面锯齿状开口压缩后形成的圆柱体，保证了直板的相对完整性，保证清管器的整体密封性，解决了现有变径清管器泄漏等缺点，更易于对管道进行清管。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为图2中A～A向剖视结构示意图；

图4为单个直板主视结构示意图；

图5为单个直板俯视结构示意图；

图6为图5中Ⅰ部的放大图；

图7为两层直板叠加后主视结构示意图；

图8为两层直板叠加后俯视结构示意图；

图9为八层直板叠加后主视结构示意图；

图10为八层直板叠加后俯视结构示意图；

图11为八层直板叠加后立体结构示意图。

图中：1-前挡环，2-骨架，3-拉环，4-螺栓，5-螺母，6-直板斜切面锯齿开口，7-筋板，8-直板a，9-直板b，10-直板c，11-直板d，12-直板e，13-直板f，14-直板g，15-直板h，16-前定位固定挡板，17-筋板，18-电子定位发射机，19-直板l，20-直板n，21-直板o，22-直板p，23-后挡环，24-直板m，25-直板k，26-直板j，27-直板i，28-后定位固定挡板。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器,骨架2的内腔连接电子定位发射机18，骨架2的一端连接拉环3，骨架2的外圆周分别连接有前定位固定挡板16、后定位固定挡板28，前定位固定挡板16的一侧连接筋板17，后定位固定挡板28的一侧连接筋板7，前定位固定挡板16的另一侧连接直板h15、直板g14、直板f13、直板e12、直板d11、直板c10、直板b9和直板a8，直板a8的另一侧连接前挡环1，前挡环1的端面分布第一连接孔，第一连接孔与前定位固定挡板16的第一螺栓孔匹配，并与直板h15、直板g14、直板f13、直板e12、直板d11、直板c10、直板b9和直板a8的第一通孔匹配，第一通孔、第一螺栓孔和第一连接孔中穿过螺栓4，螺栓4的一端为螺栓帽，螺栓帽的内侧连接前定位固定挡板16的端面，螺栓4的另一端连接螺母5固定直板h15、直板g14、直板f13、直板e12、直板d11、直板c10、直板b9和直板a8，直板a8的端面有直板斜切面锯齿开口6，

后定位固定挡板28的端面有第二螺栓孔，第二通孔与后挡环23的第二连接孔相匹配，直板l19、直板n20、直板o21、直板p22、直板m24、直板k25、直板j26、直板i27分别有第三通孔与后定位固定挡板28的第二螺栓孔和后挡环23的第二连接孔相匹配，有螺栓穿过第二通孔、第二连接孔和第二螺栓孔通过螺母固定依次连接直板p22、直板o21、直板n20、直板m24、直板l19、直板k25、直板j26、直板i27。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器,包括骨架2、前挡环1、前挡环2、电子定位发射机18、直板、螺栓4、螺母5，所述骨架2前后两部分分别有一个前定位固定挡板16和后定位固定挡板28，挡板上均布6只或更多个螺栓孔，前段有一拉环3，中间设有电子定位发射机18。所述直板有一定倾角呈圆台状，锥角在30°～90°，边缘均布3～200个斜切面锯齿状开口6，中间带有或更多个螺孔，每板厚度5～500mm。根据实际情况，直板可采用聚氨酯制造。

从图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11可以看出，直板包括直板h15、直板g14、直板f13、直板e12、直板d11、直板c10、直板b9、直板a8、直板l19、直板n20、直板o21、直板p22、直板m24、直板k25、直板j26和直板i27；

直板的斜切面锯齿状开口6的形状在每层截面相似，面积与其直径呈正比。其全部压实后形成的圆柱体为最小通过管径。直板斜切面锯齿开口6与直板截面呈10°～90°夹角，直板斜切面锯齿开口6可以保证在受外力达到一定程度后，形成一个没有棱角、密实的圆柱体。

上述骨架2前端有拉环3，可以把本发明的清管器从管道中取出。在组装本清管器之前，需要针对管线变径、清管压力范围等情况，进行选择相对应若干直板。从图7、图8、图9、图10、图11可以看出，在骨架前端先把大直径的直板通过螺栓4定位到前端的定位挡板，先定位的直板斜切面锯齿状开口6，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从大到小固定到前定位固定挡板，再把前挡板放到前端，通过螺栓4、螺母5固定。在骨架2后端，先把小直径直板通过螺栓4定位到固定挡板，先定位的直板斜切面锯齿状开口6，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从小到大固定到后定位固定挡板上，最后把后挡环通过螺栓4、螺母5固定。此时，变径清管器组装完毕，再检查一遍，若没故障后，可以进行清管处理。

当在最小的管径运行时，所有直板会把斜切面锯齿状开口6全部压实，形成一个圆柱形，密封严实，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好；当管道管径变大时，所有的直板会在本身的作用力下，弹开一部分斜切面锯齿状开口6，弹开的开口大小根据其本身的直径有关，小于管径的直板会完全弹开，大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好。当达到最大清管管径时，前端直径小于管径的直板全部弹开，后端直径大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好。如果大于管径的直板密封不能够承受清管产生的压力差，可以适当的间隔增加若干大于管径的直板数量或/和加大大于管径的直板厚度，保证其可以承受清管产生的压力差。

本发明实施例的工作原理：首先把本发明的变径清管器放到发球筒中，利用被清洗油气输送管道内输介质自身产生的压差为动力，或由其他设备提供的水压或气压作为动力，推动本发明变径清管器紧贴被清洗管道内壁移动对油气输送管线的清管、清渣、清污、除锈、除蜡、排水处理。由于本发明变径清管器直板的斜切面锯齿状开口大小与其切面直径呈正比，直板斜切面锯齿开口与直板截面呈10°～90°夹角，直板斜切面锯齿开口可以保证在受外力达到一定程度后，形成一个没有棱角、密实的圆柱体，当其全部压实后形成的圆柱体为最小通过管径。随管径的变化，本发明变径清管器可以自行变径进行，使弹性直板与管壁紧密贴合，顺利完成变径管道的清管、清渣、清污、除锈、除蜡、排水处理。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适于油气输送变径管道使用变径清管器的工艺方法，其特征在于含有以下步骤； 

在组装之前，需要针对管线变径、清管压力范围情况，进行选择相对应若干直板，在骨架前端先把大直径的直板通过螺栓定位到前端的定位挡板，先固定的直板斜切面锯齿状开口，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从大到小固定到前定位固定挡板，再把前挡板放到前端，通过螺栓、螺母固定。在骨架后端，先把小直径直板通过螺栓定位到后固定挡板，先固定的直板斜切面锯齿状开口，与下一个直板的没有开口的部位接触呈局部密封性，然后依据直径从小到大固定到后定位固定挡板上，最后把后挡环通过螺栓、螺母固定; 

此时，变径清管器组装完毕，再检查一遍，若没故障后，可以进行清管处理。 

2.根据权利要求1所述的一种适于油气输送变径管道使用变径清管器的工艺方法，其特征在于在最小的管径运行时，所有直板会把斜切面锯齿状开口全部压实，形成一个圆柱形，密封严实，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果好；当管道管径变大时，所有的直板会在本身的作用力下，弹开一部分斜切面锯齿状开口，弹开的开口大小根据其本身的直径有关，小于管径的直板会完全弹开，大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管效果较好。当达到最大清管管径时，前端直径小于管径的直板全部弹开，后端直径大于管径的直板部分弹开，前端呈锥形，后端呈圆柱形，整体密封效果较好，在压力差的作用下会很顺利通过管道，清管 效果较好。 

3.根据权利要求1或2所述的一种适于油气输送变径管道使用变径清管器的工艺方法，其特征在于如果大于管径的直板密封不能够承受清管产生的压力差，可以适当的间隔增加若干大于管径的直板数量或/和加大大于管径的直板厚度，保证其可以承受清管产生的压力差。 

4.一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器，其特征在于包括骨架、挡环、电子定位发射机、直板、螺栓、螺母，所述骨架前后两部分分别有一个定位固定挡板，挡板上均布6个或更多个螺栓孔，骨架前段有一拉环，中间设有电子定位发射机;所述直板边缘有一定倾角呈圆台状，锥角在30°～90°，边缘均布3～200个斜切面锯齿状开口，中间带有6个或更多个螺孔，每板厚度5～500mm。 

5.根据权利要求4所述的一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器，其特征在于直板可采用聚氨酯制造；直板的斜切面锯齿状开口的形状在每层截面匹配，面积与其直径呈正比；当其全部压实后形成的圆柱体为最小通过管径。 

6.根据权利要求4所述的一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器，其特征在于直板斜切面锯齿开口与直板截面呈10°～90°夹角，直板斜切面锯齿开口可以保证在受外力达到一定程度后，形成一个没有棱角、密实的圆柱体。 

7.根据权利要求4所述的一种适于油气输送变径管道使用的变径清管器，其特征在于骨架的内腔连接电子定位发射机，骨架的一端连接拉环，骨架的外圆周分别连接有前定位固定挡板、后定位固定挡板，前定位固定挡板的一侧连接筋板，后定位固定挡板的一侧连接筋板，前定位固定挡板的另一侧连接直板h、直板g、直板f、直板e、直板d、直板c、直板b和直板a，直板a的另一侧连接前挡环，前挡环的端面分布第一连接孔， 第一连接孔与前定位固定挡板的第一螺栓孔匹配，并与直板h、直板g、直板f、直板e、直板d、直板c、直板b和直板a的第一通孔匹配，第一通孔、第一螺栓孔和第一连接孔中穿过螺栓，螺栓的一端为螺栓帽，螺栓帽的内侧连接前定位固定挡板的端面，螺栓的另一端连接螺母固定直板h、直板g、直板f、直板e、直板d、直板c、直板b和直板a，直板a的端面有直板斜切面锯齿开口， 

后定位固定挡板的端面有第二螺栓孔，第二通孔与后挡环的第二连接孔相匹配，直板l、直板n、直板o、直板p、直板m、直板k、直板j、直板i分别有第三通孔与后定位固定挡板的第二螺栓孔和后挡环的第二连接孔相匹配，有螺栓穿过第二通孔、第二连接孔和第二螺栓孔通过螺母固定依次连接直板p、直板o、直板n、直板m、直板l、直板k、直板j、直板i。