CN110026395A - 旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备及清管方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，包括机械刮刀、清管膜片装置；所述机械刮刀包括筒体，沿筒体侧壁轴向不同位置，设置多个刮刀组件；所述刮刀组件包括沿圆周分布多个端部呈锯齿状的刀头，所述刀头与筒体壁上的相应固定点转动连接，且通过弹簧与前方筒体壁上的相应位置连接；相邻刮刀组件圆周方向错开设定的角度；所述清管膜片装置包括长条状主体以及固定在长条状主体上的具有设定间隔的多个橡胶皮环，清管膜片装置能够挂接在与机械刮刀的后部。本发明几种清理部件可以相互选择搭配，通过预先探测，选择不同的组合和工序，使旧管道内壁的清理效果好，清理方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种清管设备及清管方法，尤其涉及一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备及方法。
背景技术
目前旧管道非开挖修复技术主要有插入法(内插管法)、缩径内衬修复法、折叠管(U型)内衬修复法等，无论哪种修复技术的困难点都是对旧管道内壁结垢、腐蚀及污垢沉淀的清理，旧管道清理的干净程度也直接影响之后修复的质量及效果。
现有的非开挖修复技术中旧管道内壁清理技术主要是在旧管道中放入泡沫球、海绵球或者橡皮球，利用空压机增压将放入泡沫球、海绵球或者橡皮球从需要清理的管道一侧压向另一侧，实现清理管道的作用。但由于旧管道特别是金属管道内流体长时间的作用或者流体携带的杂质进入管道沉淀结垢附着于内壁，有些杂质对管道内壁的腐蚀作用导致反应物堆积于内壁，而目前现有的清管方式不足以很好的清理内壁。
发明内容
本发明的目的是提供一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备及方法，解决非开挖修复技术中旧管道内壁清理不干净导致修复质量及效果不佳的现状。
本发明采取以下技术方案：
一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，包括机械刮刀1、清管膜片装置2；所述机械刮刀1包括筒体，沿筒体侧壁轴向不同位置，设置多个刮刀组件；所述刮刀组件包括沿圆周分布多个端部呈锯齿状的刀头101，所述刀头101与筒体壁上的相应固定点转动连接，且通过弹簧102与前方筒体壁上的相应位置连接；相邻刮刀组件圆周方向错开设定的角度；所述清管膜片装置2包括长条状主体以及固定在长条状主体上的具有设定间隔的多个橡胶皮环201，清管膜片装置2能够挂接在与机械刮刀1的后部。
进一步的，所述清管膜片装置2前后分为两组膜片组件，两组膜片组件最外侧的橡胶皮环的橡胶皮环的外径较小，其他的橡胶皮环201的外径较大且相等；两组膜片组件具有设定的间距。
进一步的，还包括钢丝刷清管器3，所述钢丝刷清管器3包括钻杆302及固定在钻杆302外部的钢丝刷301；其中，钻杆中空，尾部外接压力水源，钻杆壁上具有喷水孔；所述钢丝刷清管器3能够挂接在机械刮刀1的尾部。
更进一步的，所述清管膜片装置2能够挂接在钢丝刷清管器3的后部。
进一步的，所述刀头呈L形板状，一端与筒体壁上的相应固定点转动连接，另一端上设有锯齿状刀刃。
一种上述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备的清管方法，包括以下步骤：S1、确定旧管道周围地下情况后选取修复长度开挖需要修复段的首尾两个工作坑；S2、利用爬行机器人携带CCTV进去待修复管道内，先行查看管道内壁情况，完成CCTV影像后评估管道情况；S3、连接清理设备，利用水平定向钻或者牵引装置回拖并配合旋转，清理设备上的机械刮刀1、清管膜片装置2回拉并转动。
进一步的，步骤S3中，连接的清理设备中还包括钢丝刷清管器3，钢丝刷清管器3的钻杆上高压水枪孔喷水进行湿润及清洗。
进一步的，步骤S2中，根据CCTV影像情况反映管道内壁情况较差时，则步骤S3中第一次清管选择比管径小1-2个规格尺寸的清理设备，避免清管器被较突出污垢或管道内异物卡住，清理时用机械刮刀1、清管膜片装置2、钢丝刷清管器3三种清管设备的组合；并根据管道内部结垢、腐蚀及污垢沉淀程度选择一次或多次清管，直到清管设备带出的杂质很少；步骤S4：用爬行机器人携带CCTV进行清管效果复查，以确认满足后续管道修复质量要求。
更进一步的，步骤S4之后，预制试拖段管道，同样以回拖的方式回拖试拖管道，并检验回拖完成的管道表面划伤程度不超过规范规定要求。
本发明的有益效果在于：
1)利用合理分段及CCTV影像情况，合理选择第一次清管的清管器或者清管器组合及尺寸，很好的规避了清管装置在管道内被卡死的风险。
2)对于钢制管道，管道内壁腐蚀严重，普通清管器无法有效清理内壁，选择比修复管径小1-2个规格尺寸的机械刮刀和清管膜片清管器组合清理，再配合与修复管道同尺寸的钢丝刷和清管膜片清管器组合清理，最后用与修复管道同尺寸的清管膜片(皮碗球)清管器单独清理查看带出杂质情况，评估清理效果，利用CCTV复查清管情况从而保证最佳效果。并注意对清理出来的污水、污物应进行收集和处理，避免环境污染。
3)机械刮刀清管器采用的刮刀配有弹簧，保证清管器在清理过程中不破坏管道结构。
4)三种清理部件可以相互选择搭配，通过预先探测，选择不同的组合和工序，使旧管道内壁的清理效果好，清理方便。
附图说明
图1是本发明旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备中的机械刮刀的主视图。
图2是图1的侧视图。
图3是图2的俯视图。
图4是本发明旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备中的钢丝刷清管器的主视图。
图5是图4的侧视图。
图6是本发明旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备中的清管膜片装置的主视图。
图7是图6的侧视图。
图8是图7的俯视图。
1.机械刮刀，2.清管膜片装置，3.钢丝刷清管器，101.刀头，102.弹簧，103.牵引板，104.螺丝，201.橡胶皮环，203.牵引板二，204.螺丝二，205.钢丝绳挂环，301.钢丝刷，302.钻杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，
参见图1-3，以及图6-8，一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，包括机械刮刀1、清管膜片装置2；所述机械刮刀1包括筒体，沿筒体侧壁轴向不同位置，设置多个刮刀组件；所述刮刀组件包括沿圆周分布多个端部呈锯齿状的刀头101，所述刀头101与筒体壁上的相应固定点转动连接，且通过弹簧102与前方筒体壁上的相应位置连接；相邻刮刀组件圆周方向错开设定的角度；所述清管膜片装置2包括长条状主体以及固定在长条状主体上的具有设定间隔的多个橡胶皮环201，清管膜片装置2能够挂接在与机械刮刀1的后部，也可先使用机械刮刀1后使用清管膜片装置2。
参见图7，所述清管膜片装置2前后分为两组膜片组件，两组膜片组件最外侧的橡胶皮环的橡胶皮环的外径较小，其他的橡胶皮环201的外径较大且相等；两组膜片组件具有设定的间距。
参见图4-5，还包括钢丝刷清管器3，所述钢丝刷清管器3包括钻杆302及固定在钻杆302外部的钢丝刷301；其中，钻杆中空，尾部外接压力水源，钻杆壁上具有喷水孔；所述钢丝刷清管器3能够挂接在机械刮刀1的尾部。
同时，参见图7-图8，所述清管膜片装置2也能够挂接在钢丝刷清管器3的后部。
参见图1-3，所述刀头呈L形板状，一端与筒体壁上的相应固定点转动连接，另一端上设有锯齿状刀刃。
实施时，首先确定旧管道周围地下情况后合理选择修复长度开挖需要修复段的首尾两个工作坑，置换、隔绝或有保护的排放旧管道流体，确认无风险后断开需要修复的旧管道，利用爬行机器人携带CCTV进去待修复管道内，先行查看管道内壁情况，完成CCTV影像后评估管道情况选择的清管器组合。而后利用水平定向钻机或者卷扬机等牵引设备先行将定向钻钻杆或者牵引装置从入土点穿入，水平定向钻机牵引将钻杆相互连接逐根传入需要清理的管道，钻杆延长至尾部工作坑的出土点。连接好清管器和钻杆或者牵引装置，利用水平定向钻或者牵引装置回拖并配合旋转，由于清管器上的机械刮刀1、钢丝刷清管器3、清管膜片装置2回拉并转动加上钻杆上高压水枪孔喷水进行湿润及清洗，达到清理管道内部的效果。根据CCTV影像情况反映管道内壁情况不好时，第一次清管选择比管径小1-2个规格尺寸的清管器，避免清管器被较突出污垢或管道内异物卡住，清理时用三种清管器的组合，并根据管道内部结垢、腐蚀及污垢沉淀程度选择一次或多次清管，直到清管器带出的杂质很少，最后再用爬行机器人携带CCTV进行清管效果复查，以确认满足后续管道修复质量要求。CCTV复查后，预制试拖段管道，同样以回拖的方式回拖试拖管道，并检验回拖完成的管道表面划伤程度不超过规范规定要求。至此，完成旧管道内壁清理工艺。
具体举例如下：例如对内径为250mm管道进行清管，在CCTV检查后，体现内壁腐蚀较为严重，则选择首先用外径为150mm的机械刮刀1清理，保证150mm的刮刀在管道内通过畅通无阻。第二次清理，可选择200mm外径的机械刮刀1与同径的清管膜片装置2组合清理，机械刮刀刮管道内壁污垢及锈蚀，清管膜片装置2把杂物清扫出来。第三次清理，可更换为外径与清理管道同尺寸的250m机械刮刀1与钢丝刷清管器2组合(钢刷前端钻杆设有高压出水孔，喷射清洗较顽固污垢)。最后清理，用与修复管道同尺寸清管膜片装置2单独清理查看带出杂质情况，评估清理效果，并利用CCTV复查清管情况从而保证最佳效果。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，其特征在于：
包括机械刮刀(1)、清管膜片装置(2)；
所述机械刮刀(1)包括筒体，沿筒体侧壁轴向不同位置，设置多个刮刀组件；所述刮刀组件包括沿圆周分布多个端部呈锯齿状的刀头(101)，所述刀头(101)与筒体壁上的相应固定点转动连接，且通过弹簧(102)与前方筒体壁上的相应位置连接；相邻刮刀组件圆周方向错开设定的角度；
所述清管膜片装置(2)包括长条状主体以及固定在长条状主体上的具有设定间隔的多个橡胶皮环(201)，清管膜片装置(2)能够挂接在与机械刮刀(1)的后部。
2.如权利要求1所述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，其特征在于：所述清管膜片装置(2)前后分为两组膜片组件，两组膜片组件最外侧的橡胶皮环的橡胶皮环的外径较小，其他的橡胶皮环(201)的外径较大且相等；两组膜片组件具有设定的间距。
3.如权利要求1所述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，其特征在于：还包括钢丝刷清管器(3)，所述钢丝刷清管器(3)包括钻杆(302)及固定在钻杆(302)外部的钢丝刷(301)；其中，钻杆中空，尾部外接压力水源，钻杆壁上具有喷水孔；所述钢丝刷清管器(3)能够挂接在机械刮刀(1)的尾部。
4.如权利要求3所述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，其特征在于：所述清管膜片装置(2)能够挂接在钢丝刷清管器(3)的后部。
5.如权利要求1所述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备，其特征在于：所述刀头呈L形板状，一端与筒体壁上的相应固定点转动连接，另一端上设有锯齿状刀刃。
6.一种采用权利要求1所述的旧管道非开挖修复中旧管道内壁清理设备的清管方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定旧管道周围地下情况后选取修复长度开挖需要修复段的首尾两个工作坑；
S2、利用爬行机器人携带CCTV进去待修复管道内，先行查看管道内壁情况，完成CCTV影像后评估管道情况；
S3、连接清理设备，利用水平定向钻或者牵引装置回拖并配合旋转，清理设备上的机械刮刀(1)、清管膜片装置(2)回拉并转动。
7.如权利要求6所述的清管方法，其特征在于：步骤S3中，连接的清理设备中还包括钢丝刷清管器(3)，钢丝刷清管器(3)的钻杆上高压水枪孔喷水进行湿润及清洗。
8.如权利要求6所述的清管方法，其特征在于：
步骤S2中，根据CCTV影像情况反映管道内壁情况较差时，
则步骤S3中第一次清管选择比管径小1-2个规格尺寸的清理设备，避免清管器被较突出污垢或管道内异物卡住，清理时用机械刮刀(1)、清管膜片装置(2)、钢丝刷清管器(3)三种清管设备的组合；并根据管道内部结垢、腐蚀及污垢沉淀程度选择一次或多次清管，直到清管设备带出的杂质很少；
步骤S4：用爬行机器人携带CCTV进行清管效果复查，以确认满足后续管道修复质量要求。
9.如权利要求8所述的清管方法，其特征在于：步骤S4之后，预制试拖段管道，同样以回拖的方式回拖试拖管道，并检验回拖完成的管道表面划伤程度不超过规范规定要求。
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| 曲森: "集油系统通管清蜡技术", 油气田地面工程 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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