CN105953019A - 一种变径式球形清管器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变径式球形清管器，用于在役管道的焊接作业。其技术方案：内壳体为橡胶球壳，内壳体外安装注入接头和排液接头，内壳体在安装位置的上方设置排气孔；注入接头内侧安装单向阀，排液接头内侧安装电磁阀，排气孔内侧安装振动传感器；内壳体内部设置微控制器和电池，微控制器连接电磁阀和传感器；电机输出轴上安装偏心块，电机设置在本发明所述清管器安装位置对应的管道外侧。本发明所述清管器采用缩径回收，能够降低回收过程的阻力；只采用振动信号控制球壳泄流缩径，控制可靠。

Description

一种变径式球形清管器

技术领域

本发明涉及一种变径式球形清管器，用于管道焊接作业过程中管道切断部位的封堵。

背景技术

在油气储运与城市燃气工程中，石油与天然气输送需要敷设长距离大口径管道，对在役油气管道，随着管道使用年限增长，管道可能因腐蚀、疲劳和机械损伤等因素造成破坏和缺陷，或者由于城市建设等原因需要在役管道改线等，均需要在役油气管道部分切断后，重新焊接新的管道，焊接技术将涉及到动火作业，为保证施工安全需要将残留在管道中的油气进行置换或者封堵。

现有的动火技术主要包括置换动火技术、安全封堵动火技术，其中氮气置换技术因具有技术操作规程标准，指标控制严格而被广泛采用，但是在实际动火作业技术中，原来置换合格的天然气管道，因内部存在凝析油的挥发，导致动火作业中置换条件不合格，需要停止焊接，重启氮气置换，直至条件合格后方可继续动火，这就延长了动火作业周期，增加动火作业成本；安全封堵技术有采用冷冻封堵技术，该技术利用固水乳化剂在低温下与管壁的冻粘效应实现油气隔离，但是此技术需要较长的介质冷冻时间，前期准备时间过长，动火作业成本增加。

现有管道焊接封堵器，采用常规密封型清管器进行封堵，施工完成后依靠管道内介质推动清管器进行回收。因为采用皮碗与管道过盈配合进行密封，为保证密封效果，管道和清管器之间接触力过大，回收过程介质推动难度大，同时容易造成清管器磨损严重和管道擦伤等问题。另一方面，对于海底管道水下干式焊接，在管道切断以后同样需要用密封型清管器进行封堵，操作室将管段罩起来排水后实施焊接。这种工况下，更加要求清管器封堵有效，液体介质不能泄漏进入焊接部位影响焊接效果。

基于上述技术背景，本发明特提供一种变径式球形清管器。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有管道封堵器封堵不严以及回收过程阻力过大的缺点，特提供一种变径式球形清管器。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种变径式球形清管器，包括电机、偏心块、外壳体、传感器、注入接头、单向阀、电池、微控制器、排液接头、电磁阀、内壳体；其特征在于：

内壳体为橡胶球壳，内壳体外安装注入接头和排液接头，内壳体在安装位置的上方设置排气孔；注入接头内侧安装单向阀，排液接头内侧安装电磁阀，所述电磁阀为二位二通常闭式电磁阀；排气孔内侧安装传感器，所述传感器为速度传感器或者加速度传感器；内壳体内部设置微控制器和电池，微控制器连接电磁阀和传感器，电池为微控制器和整个电路供电；

内壳体外包裹外壳体，内壳体为分体式球壳，外壳体为一个整体式球壳；

电机输出轴上安装偏心块，电机设置在本发明所述清管器安装位置对应的管道外侧；电机转动并通过偏心块产生振动信号，传感器接收振动信号并转化为电信号传递给微控制器，微控制器识别信号后控制电磁阀打开。

本发明具有的有益效果是：1、采用振动信号控制电磁阀泄流，有效避免金属管道对电磁信号的屏蔽，能够可靠的控制球壳缩径回收；2、缩径回收，降低回收过程的阻力，同时降低清管器卡堵风险。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图中：1.电机；2.偏心块；3.管道；4.外壳体；5.传感器；6.排气孔；7.注入接头；8.单向阀；9.电池；10.微控制器；11.排液接头；12.电磁阀；13.内壳体。

具体实施方式

本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1对本发明作以下描述。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。

内壳体13为橡胶球壳，内壳体13外安装注入接头7和排液接头11，内壳体13在安装位置的上方设置排气孔6，当通过注入接头7向内壳体13注入液体时候，内壳体13内的空气通过排气孔6排出，空气排出后关闭排气孔6。注入接头7内侧安装单向阀8，排液接头11内侧安装电磁阀12，所述电磁阀12为二位二通常闭式电磁阀。排气孔6内侧安装传感器5，所述传感器5为速度传感器或者加速度传感器。内壳体13内部设置微控制器10和电池9，微控制器10连接电磁阀12和传感器5，电池9为微控制器10和整个电路供电。

内壳体13外包裹外壳体4，内壳体13为分体式，外壳体4为一个整体式球壳。安装完成内壳体13内部组件以后用浇筑方式得到完整的外壳体4球壳。

电机1输出轴上安装偏心块2，电机1设置在本发明所述清管器安装位置对应的管道3外侧。电机1转动并通过偏心块2产生振动信号，传感器5接收振动信号并转化为电信号传递给微控制器10，微控制器10识别信号后控制电磁阀12打开。

本发明的原理是：

管道3切断以后，将本发明所述装置设置于需要封堵的管道3内部，通过注入接头7向内壳体13注入液体，内壳体13和外壳体4膨胀并压紧在管道3内壁实现密封。

管道3焊接作业完成后，启动管道3外侧安装的电机1，电机1转动并通过偏心块2产生特定频率的振动。传感器5接收振动信号并转化为电信号传递给微控制器10，微控制器10识别信号后控制电磁阀12打开。内壳体13的液体通过电磁阀12泄流，内壳体13和外壳体4变小与管道3内壁接触力降低，能够方便的从管道3内部排出。

Claims (1)

1.一种变径式球形清管器，包括电机、偏心块、外壳体、传感器、注入接头、单向阀、电池、微控制器、排液接头、电磁阀、内壳体；其特征在于：

内壳体为橡胶球壳，内壳体外安装注入接头和排液接头，内壳体在安装位置的上方设置排气孔；注入接头内侧安装单向阀，排液接头内侧安装电磁阀，所述电磁阀为二位二通常闭式电磁阀；排气孔内侧安装传感器，所述传感器为速度传感器或者加速度传感器；内壳体内部设置微控制器和电池，微控制器连接电磁阀和传感器，电池为微控制器和整个电路供电；

内壳体外包裹外壳体，内壳体为分体式球壳，外壳体为整体式球壳；

电机输出轴上安装偏心块，电机设置在本发明所述清管器安装位置对应的管道外侧；电机转动并通过偏心块产生振动信号，传感器接收振动信号并转化为电信号传递给微控制器，微控制器识别信号后控制电磁阀打开。