CN110296323B - 一种管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法 - Google Patents

一种管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法，其特征在于，包括若干第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元，其中，每一第一电磁闭合单元均包括第一压力感应器、第一逻辑控制模块、第一电磁驱动模块、第一闭合装置和第一电源，每一第二电磁闭合单元均包括第二压力感应器、第二逻辑控制模块、第二电磁驱动模块、第二闭合装置和第二电源；第一压力感应器和第二压力传感器用于实时感应对应所述泄流孔处的压力值；第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块用于对应控制信号；第一电磁驱动模块和第二电磁驱动模块用于控制对应第一闭合装置/第二闭合装置的开启或关闭，以控制对应泄流孔的开闭程度，本发明可以广泛应用于输油、输气管道领域中。

Description

一种管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法
技术领域
本发明是关于一种管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法，属于输油、输气管道领域。
背景技术
对在役天然气管道的缺陷进行全面检测，采用内检测方式最可靠。为提高天然气管道缺陷检测的精度，实现内检测器在一定速度范围内的稳定运行，目前行业内的做法是采用旁通泄流方式控制内检测器的运行速度，即通过在皮碗上开泄流孔，控制泄流孔的泄流面积改变内检测器的前后压差，以实现内检测器运行速度的控制。但是，由于泄流孔的面积固定，且伴随清管整个过程，在清管的初始阶段，仍存在部分泄流，会降低清管效率，且现有技术中还没有对于在清管过程中进行实时、动态泄流控制的设备。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在清管过程中进行实时、动态泄流控制的管道清管器泄流孔动态工作装置及其使用方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，包括若干第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元，其中，每一所述第一电磁闭合单元均包括第一压力感应器、第一逻辑控制模块、第一电磁驱动模块、第一闭合装置和第一电源，每一所述第二电磁闭合单元均包括第二压力感应器、第二逻辑控制模块、第二电磁驱动模块、第二闭合装置和第二电源；对应于管道清管器上每一泄流孔的位置，每一所述第一压力感应器均设置在所述管道清管器的外壁，每一所述第二压力感应器均设置在所述管道清管器的内壁，所述第一压力感应器和第二压力传感器用于实时感应对应所述泄流孔处的压力值；所述第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块用于根据预设的压差值以及对应所述第一压力感应器和第二压力传感器实时感应的压力值，得到对应控制信号；所述第一电磁驱动模块和第二电磁驱动模块用于根据对应控制信号控制对应所述第一闭合装置/第二闭合装置的开启或关闭，以控制对应所述泄流孔的开闭程度；所述第一电源和第二电源用于为对应所述第一电磁闭合单元/第二电磁闭合单元的各用电器件供电。
优选地，每一所述第一电磁闭合单元还包括第一基板，每一所述第一基板上均设置有所述第一逻辑控制模块、第一电磁驱动模块、第一闭合装置和第一电源；每一所述第二电磁闭合单元还包括第二基板，每一所述第二基板上均设置有所述第二逻辑控制模块、第二电磁驱动模块、第二闭合装置和第二电源；每一所述第一基板和第二基板分别设置在对应所述泄流孔处。
优选地，每一所述第一电磁闭合单元还包括第一接口，每一所述第二电磁闭合单元还包括第二接口，所述第一接口和第二接口用于接收预先设定的对应所述泄流孔处的压差值。
优选地，每一所述第一电源和第二电源均采用充电锂电池。
优选地，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元均采用磁性材料。
优选地，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元的面积均相等。
优选地，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元的面积均为对应所述泄流孔横截面一半的面积。
一种管道清管器泄流孔动态工作装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)预先设定管道清管器运行方向的压差值△p，将管道清管器发射至待清理管道内，管道清管器在运行方向前后压差的作用下沿待清理管道行进；2)每一第一压力感应器和第二压力感应器均将实时感应的压力值发送至第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块；3)每一第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块均将对应第一压力感应器和第二压力感应器发送的压力值作差，得到管道清管器对应泄流孔处的压差值p，并将预设的压差值△p与得到的压差值p进行对比；4)若△p＞p，则对应第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块通过对应第一电磁驱动模块/第二电磁驱动模块驱动对应第一闭合装置/第二闭合装置关闭，使得对应泄流孔呈关闭状态；5)若△p≤p，则对应第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块通过对应第一电磁驱动模块/第二电磁驱动模块驱动对应第一闭合装置/第二闭合装置开启，使得对应泄流孔呈开启状态，实现泄流。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明对带有泄流孔的管道清管器进行了重新定位，将本发明的装置设置在管道清管器上，使得管道清管器不仅可以在清管过程中实现泄流，防止在清管过程中堵塞的同时，可以在管道清管器进行清管过程中进行实时、动态的泄流控制，提高一次清管效率。2、将本发明的装置设置在管道清管器上，可以兼备普通皮碗清管器与带有泄流孔管道清管器的双重功能，可以像普通清管器一样清管同时在清管器前方杂质堆积可能造成清管器卡堵的风险发生前，提前开启泄流孔，将卡堵风险降至最低，同时避免像市场现有带有泄流孔管道清管器一样，在清管器工作伊始就有部分管道内杂质通过泄流孔“漏”到清管器后方，造成一次清管不干净，额外增加清管频率。3、本发明的方法通过逻辑控制实现对泄流孔的实时动态泄流控制，方法逻辑清晰、易操作，逻辑控制模块易实现、成本低、经济性高，工业应用不存在技术限制，推广前景乐观。4、本发明结合清管器前方的运行压力，通过逻辑控制模块提前预判管道前方杂质的堆积情况，对电磁驱动模块发出控制信号，驱动闭合装置开启或关闭，闭合装置仅在较短时间内即可处于开启工作状态或关闭工作状态，能够确保电磁驱动模块并非长期处于耗电状态，大大降低其对电量的需求，延长其工作时间，实现整个装置小型化，同样清管里程的条件下，所需电源尺寸及电池容量大大降低，降低空间需求，使得结构设计更紧凑，可以广泛应用于输油、输气管道领域中。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是现有技术中管道清管器的俯视图；
图3是现有技术中管道清管器的正视图；
图4是本发明方法的逻辑控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图3所示，本发明提供的管道清管器泄流孔动态工作装置包括若干电磁闭合装置1，其中，每一电磁闭合装置1均包括第一电磁闭合单元11和第二电磁闭合单元12，每一第一电磁闭合单元11均包括第一基板、第一压力感应器111、第一接口112、第一逻辑控制模块113、第一电磁驱动模块114、第一闭合装置115和第一电源116，每一第二电磁闭合单元12均包括第二基板、第二压力感应器121、第二接口122、第二逻辑控制模块123、第二电磁驱动模块124、第二闭合装置125和第二电源126；每一第一基板上均设置有对应第一接口112、第一逻辑控制模块113、第一电磁驱动模块114、第一闭合装置115和第一电源116，每一第二基板上均设置有对应第二接口122、第二逻辑控制模块123、第二电磁驱动模块124、第二闭合装置125和第二电源126。
对应于管道清管器2上每一泄流孔3的位置，每一第一压力感应器111均设置在管道清管器2的外壁，用于实时感应对应泄流孔3处管道清管器2运行方向前方的压力值，每一第二压力感应器121均设置在管道清管器2的内壁，用于实时感应对应泄流孔3处管道清管器2运行方向后方的压力值。
每一第一基板和第二基板分别设置在对应泄流孔3处，第一接口112和第二接口122用于接收预先设定的管道清管器2运行方向的压差值，第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123用于根据预设的压差值以及对应第一压力感应器111和第二压力传感器121实时感应的压力值，得到对应控制信号，第一电磁驱动模块114和第二电磁驱动模块124用于根据对应控制信号控制对应第一闭合装置115/第二闭合装置125的开启或关闭，以控制对应泄流孔3的开闭程度，第一电源116和第二电源126用于为对应第一电磁闭合单元11/第二电磁闭合单元12的各用电器件供电。
在一个优选的实施例中，每一第一电磁闭合单元11和第二电磁闭合单元12均采用磁性材料，每一第一电磁闭合单元11和第二电磁闭合单元12的面积均相等，且每一第一电磁闭合单元11和第二电磁闭合单元12的面积均为对应泄流孔3横截面一半的面积。
在一个优选的实施例中，每一第一电源116和第二电源126均可以采用充电锂电池。
如图4所示，下面通过具体实施例详细说明本发明管道清管器泄流孔动态工作装置的使用方法：
1)管道清管器2采用清管皮碗，预先设定管道清管器2运行方向的压差值△p，将管道清管器2经清管球发射装置发射至待清理管道内，在待清理管道正常输气情况下，管道清管器2在运行方向前后压差的作用下沿待清理管道行进，将待清理管道中堆积的杂质沿清管器的运行方向推至待清理管道的另一端。
2)在管道清管器2的清管初期，由于管道清管器2的前方杂质量少，产生的压损较小，对管道清管器2平稳运行的影响较小，该过程每一第一压力感应器111和第二压力感应器121均将实时感应的压力值发送至第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123。每一第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123均将对应第一压力感应器111和第二压力感应器121发送的压力值作差，得到管道清管器2对应泄流孔3处的压差值p，并将预设的压差值△p与得到的压差值p进行对比，若△p＞p，则对应第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123发送控制信号至对应第一电磁驱动模块114/第二电磁驱动模块124，第一电磁驱动模块114和第二电磁驱动模块124根据控制信号，借助对应第一电源116和第二电源126提供的动力，驱动对应第一闭合装置115和第二闭合装置125关闭，使得对应泄流孔3呈关闭状态。
3)随着管道清管器2的运行里程增加，管道清管器2前方的堆积杂质增加，管道清管器2的运行压损增大。若预设的压差值△p与得到的压差值p相比△p≤p，对应第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123发送控制信号至对应第一电磁驱动模块114/第二电磁驱动模块124，第一电磁驱动模块114和第二电磁驱动模块124根据控制信号，借助对应第一电源116和第二电源126提供的动力，驱动对应第一闭合装置115和第二闭合装置125开启，使得对应泄流孔3呈开启状态，实现泄流。
4)每一第一压力感应器111和第二压力感应器121持续实时感应对应泄流孔3处管道清管器2运行方向的前后方压力值，若预设的压差值△p再次大于得到的压差值p即△p＞p，对应第一逻辑控制模块113和第二逻辑控制模块123通过对应第一电磁驱动模块114/第二电磁驱动模块124控制对应第一闭合装置115/第二闭合装置125关闭，使得泄流孔3呈关闭状态，直至管道清管器2的下游压力再次上升。在最大限度确保管道清管器2清管效率的同时，对杂质的堆积程度进行预判，通过泄流孔3的泄流进行提前干预，防止管道清管器2卡堵事故的发生，确保管道清管器2的顺利高效清管。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，包括若干第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元，其中，每一所述第一电磁闭合单元均包括第一压力感应器、第一逻辑控制模块、第一电磁驱动模块、第一闭合装置和第一电源，每一所述第二电磁闭合单元均包括第二压力感应器、第二逻辑控制模块、第二电磁驱动模块、第二闭合装置和第二电源；
对应于管道清管器上每一泄流孔的位置，每一所述第一压力感应器均设置在所述管道清管器的外壁，每一所述第二压力感应器均设置在所述管道清管器的内壁，所述第一压力感应器和第二压力传感器用于实时感应对应所述泄流孔处的压力值；
所述第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块用于根据预设的压差值以及对应所述第一压力感应器和第二压力传感器实时感应的压力值，得到对应控制信号；
所述第一电磁驱动模块和第二电磁驱动模块用于根据对应控制信号控制对应所述第一闭合装置/第二闭合装置的开启或关闭，以控制对应所述泄流孔的开闭程度；
所述第一电源和第二电源用于为对应所述第一电磁闭合单元/第二电磁闭合单元的各用电器件供电。
2.如权利要求1所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电磁闭合单元还包括第一基板，每一所述第一基板上均设置有所述第一逻辑控制模块、第一电磁驱动模块、第一闭合装置和第一电源；
每一所述第二电磁闭合单元还包括第二基板，每一所述第二基板上均设置有所述第二逻辑控制模块、第二电磁驱动模块、第二闭合装置和第二电源；
每一所述第一基板和第二基板分别设置在对应所述泄流孔处。
3.如权利要求1所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电磁闭合单元还包括第一接口，每一所述第二电磁闭合单元还包括第二接口，所述第一接口和第二接口用于接收预先设定的对应所述泄流孔处的压差值。
4.如权利要求1所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电源和第二电源均采用充电锂电池。
5.如权利要求1所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元均采用磁性材料。
6.如权利要求1所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元的面积均相等。
7.如权利要求6所述的一种管道清管器泄流孔动态工作装置，其特征在于，每一所述第一电磁闭合单元和第二电磁闭合单元的面积均为对应所述泄流孔横截面一半的面积。
8.一种管道清管器泄流孔动态工作装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)预先设定管道清管器运行方向的压差值△p，将管道清管器发射至待清理管道内，管道清管器在运行方向前后压差的作用下沿待清理管道行进；
2)每一第一压力感应器和第二压力感应器均将实时感应的压力值发送至第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块；
3)每一第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块均将对应第一压力感应器和第二压力感应器发送的压力值作差，得到管道清管器对应泄流孔处的压差值p，并将预设的压差值△p与得到的压差值p进行对比；
4)若△p＞p，则对应第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块通过对应第一电磁驱动模块/第二电磁驱动模块驱动对应第一闭合装置/第二闭合装置关闭，使得对应泄流孔呈关闭状态；
5)若△p≤p，则对应第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块通过对应第一电磁驱动模块/第二电磁驱动模块驱动对应第一闭合装置/第二闭合装置开启，使得对应泄流孔呈开启状态，实现泄流。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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