CN110398220A - 可变外径的通管测径器 - Google Patents
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Abstract
可变外径的通管测径器，包括弹性材料制成的中空的筒体，筒体沿左右竖直方向的截面为圆形，筒体内沿轴线方向设有支撑轴，支撑轴的前端套装有前圆盘，前圆盘的圆周面支撑在筒体的内壁上，支撑轴的后端套装有后圆盘，后圆盘的圆周面支撑在筒体的内壁上，支撑轴的中部套装有多个管道内径测量装置。其目的在于提供一种可测量原油输送管道不圆度和内径变化，及时有效发现管道内部积蜡过多地区和不圆度较高部位并加以处理，避免原油输送管道因内径变小导致管道原油输送能力降低、能耗增高和在再启动困难的可变外径的通管测径器。
Description
技术领域
本发明涉及一种可在输送原油的管道内部使用的可变外径的通管测径器。
背景技术
我国的大部分油田已经进入后期生产阶段，大部分油田的产油为高凝点、高含蜡和高粘度原油，部分地区原油在常温状态就已凝固，需要对原油加热后再输送，以降低粘度和防止析出蜡成分。管道中原油随着输送距离增长温度会下降，及时测量因积蜡等原油导致管道内径变化、以保障管道正常输送是长输管道运行中很重要的安全问题。长输管道运行安全问题在我国日益壮大的的原油运输官网生产运行中极为重要，特别是对于输送原油凝点温度高于管道环境温度的长输管道。进行原油管道的温度场分析计算，得知原油管道随着输送距离的增加温度会随之降低，当管壁附近因为受管道外保温层泄露等原因导致温度降低时大量蜡成分会析出并粘接在管道内壁上，特别是寒冷地区的的管道受影响最大，当管道内壁凝结大量蜡成分时，会导致原油管道内径变小，增大输送能耗、停输再启动困难和降低输送产能。
如果管道建造时导致管壁出现凹坑、变形和压扁等外表面不圆度缺陷，在缺陷处更容易导致原油流动装填出现变化，在该部位积蜡从而导致管道输送直径变小。
现在原油长输管道多采用智能通管器进行管道通球和测径，其一般采用超声波或者射线对管道内壁进行分析和测量，这种设备不但价格较贵，并且不能直接测量积蜡对管道内径的影响。到通管器外表面不具备可变直径的功能时，极容易因为大量积蜡被刮除堆积导致通管器在特定管道部位卡住产生，或者直接在管道不圆度较高部位被卡住，存在一些安全生产隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可测量原油输送管道不圆度和内径变化，及时有效发现管道内部积蜡过多地区和不圆度较高部位并加以处理，避免原油输送管道因内径变小导致管道原油输送能力降低、能耗增高和在再启动困难的可变外径的通管测径器。
本发明的可变外径的通管测径器，包括弹性材料制成的中空的筒体，筒体沿左右竖直方向的截面为圆形，筒体内沿轴线方向设有支撑轴，支撑轴的前端套装有前圆盘，前圆盘的圆周面支撑在筒体的内壁上，支撑轴的后端套装有后圆盘，后圆盘的圆周面支撑在筒体的内壁上，支撑轴的中部套装有多个管道内径测量装置；
所述管道内径测量装置包括基座，基座的中部沿筒体的轴线方向设有套装孔，基座通过套装孔套装在支撑轴上，基座上环绕套装孔的轴线均布地设有多个内径测量杆插装孔，每个内径测量杆插装孔分别沿径向设置，每个内径测量杆插装孔内分别采用间隙配合插装有一个内径测量杆，每个内径测量杆的外端分别与筒体的壁相连，每个内径测量杆插装孔内的里端分别设有一个复位压簧，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆的里端，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆插装孔的底部，每个内径测量杆插装孔内分别设有用于监测内径测量杆的位置传感器，每个位置传感器分别通过数据线与数据记录仪相连，数据记录仪位于筒体的内部或外面；
所述筒体的外壁上设有用于打气的阀门。
本发明的可变外径的通管测径器，其中所述基座上环绕套装孔的轴线均布地设有6—12个内径测量杆插装孔和内径测量杆，所述管道内径测量装置的数量为2—4个。
本发明的可变外径的通管测径器，其中所述筒体的壁上设有调压阀，所述基座上环绕套装孔的轴线均布地设有8—10个内径测量杆插装孔和内径测量杆，相邻的管道内径测量装置之间的距离为300mm—600mm。
本发明的可变外径的通管测径器，其中所述筒体采用聚四氟乙烯制成。
本发明的可变外径的通管测径器，其中每个所述内径测量杆的外端分别通过胶垫与筒体的内壁相粘连。
本发明的可变外径的通管测径器，其中所述筒体朝前的端面为朝前凸起的球面形状，筒体的后部为圆锥角指向后方的圆台形或圆锥形。
本发明的可变外径的通管测径器在使用时，通过直接接触原油输送管道内部测量内径和不圆度，及时测量管道积蜡对内径的影响，还可以测量管道交工时不圆度的数值，避免管道因内径减小和不圆度过大产生输送产能降低、能耗增高和停输再启动困难。本发明的可变外径的通管测径器通过直接对受环境影响较大的原油管道进行测量，通过及时测量内径和不圆度数值，可及时采取相应措施减轻积蜡对管道的影响，还能消除内径过小导致其停输再启动存在的不安全因素，让长输管道一直保持在有效耗能最低的有效输送产能范围内，获得最大的经济效益。因此，本发明的可变外径的通管测径器具有可测量原油输送管道不圆度和内径变化，及时有效发现管道内部积蜡过多地区和不圆度较高部位并加以处理，避免原油输送管道因内径变小导致管道原油输送能力降低、能耗增高和在再启动困难的可变外径的通管测径器。
下面对本发明可变外径的通管测径器作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的可变外径的通管测径器的结构示意图的主视剖面图；
图2为图1的侧视剖面图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的可变外径的通管测径器，包括弹性材料制成的中空的筒体1，筒体1的外表面为光滑面，筒体1沿左右竖直方向的截面为圆形，筒体1内沿轴线方向设有支撑轴8，支撑轴8的前端套装有前圆盘2，前圆盘2的圆周面支撑在筒体1的内壁上，支撑轴8的后端套装有后圆盘3，后圆盘3的圆周面支撑在筒体1的内壁上，支撑轴8的中部套装有多个管道内径测量装置；
上述前圆盘2、支撑轴8和后圆盘3起到沿着前后方向支撑开筒体1的作用，
所述管道内径测量装置包括基座4，基座4的中部沿筒体1的轴线方向设有套装孔，基座4通过套装孔套装在支撑轴8上，基座4上环绕套装孔的轴线均布地设有多个内径测量杆插装孔，每个内径测量杆插装孔分别沿径向设置，每个内径测量杆插装孔内分别采用间隙配合插装有一个内径测量杆5，每个内径测量杆5的外端分别与筒体1的壁相连，每个内径测量杆插装孔内的里端分别设有一个复位压簧，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆5的里端，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆插装孔的底部，每个内径测量杆插装孔内分别设有用于监测内径测量杆5的位置传感器，每个位置传感器分别通过数据线与数据记录仪6相连，数据记录仪6位于筒体1的内部或外面；
所述筒体1的外壁上设有用于打气的阀门。在使用时，可通过阀门向筒体1内压入空气，让筒体1内部压力稍高于外部压力，以保持筒体1的外形处于向外鼓起的状态。
作为本发明的进一步改进，上述基座4上环绕套装孔的轴线均布地设有6—12个内径测量杆插装孔和内径测量杆5，所述管道内径测量装置的数量为2—4个。
作为本发明的进一步改进，上述筒体1的壁上设有调压阀7，所述基座4上环绕套装孔的轴线均布地设有8—10个内径测量杆插装孔和内径测量杆5，相邻的管道内径测量装置之间的距离为300mm—600mm。
作为本发明的进一步改进，上述筒体1采用聚四氟乙烯制成。
作为本发明的进一步改进，上述每个所述内径测量杆5的外端分别通过胶垫与筒体1的内壁相粘连。
作为本发明的进一步改进，上述筒体1朝前的端面为朝前凸起的球面形状，筒体1的后部为圆锥角指向后方的圆台形或圆锥形。
本发明的密闭的筒体1内设有支撑前后两端以保持筒体形状的前圆盘2、支撑轴8和后圆盘3，筒体1内同时设置有具有测径和保持筒体形状的多个管道内径测量装置，多个管道内径测量装置的每个内径测量杆5可根据管道9内径变化在筒体1内作伸缩运动，筒体1可以是由聚四氟乙烯整体浇筑而成，每个内径测量杆5在基座4上对应的内径测量杆插装孔里伸缩来测得管道内径，数据记录仪6根据每个内径测量杆5的伸缩运动记录其臂长变化，并记录所有数据
当筒体1在输送原油的管道9内流动时，会遇到不同的压力，调压阀7会释放压力以保持筒体1内外的压力大致平衡，以维持筒体1的外观形状。
上述内径测量杆5的数量可根据管道9内径大小增加或减小数量，以测得更为精确的圆周率和内径变化。
上述内径测量杆5可以调整其可伸缩长度以观测管道9内部积蜡过多或者管道9外形变化过大的管道内径。
各个管道内径测量装置的位置可以在支撑轴8上做前后调整，以保持可变外径的通管测径器在不同密度的原油中保持前后平衡。
管道内径测量装置的数量可以根据情况需要加以调整，以便观测管道9内部表面破坏较大和曲率较大的管道。
上述筒体1可以是前部直径较小，后部直径较大，以便原油带动筒体1在管道9内部运动。
上述各个管道内径测量装置的位置要拉开一段距离，防止筒体1前段上浮或下沉。
每个内径测量杆5的可伸缩长度为管道内径的1/4到1/2，调压阀7可以保持筒体1气体压力稍大于管道内部原油的压力，保持筒体外形和防止筒体1内部气体泄露。
上述前圆盘2和后圆盘3可以设置成三角锥状以便减少流体阻力，前圆盘2和后圆盘3可以制成较大面积以便增加流动的原油对筒体1的推力。
上述筒体1可以采用多筒体设置防止含硫原油的腐蚀，或者填充低密度膨胀材料防止原油进行筒体和保持筒体形状。
上述前圆盘2和后圆盘3的位置应当可以在支撑轴8上做前后调整，保证筒体1的前后平衡。
本发明通过安装在每个内径测量杆插装孔内的用于监测内径测量杆5的位置传感器，测得内径测量杆5长度变化并传输到数据记录仪6中，进而得到原油蜡成分是否析出和管道是否存在不圆情况，进一步分析得到管道内径和不圆度情况。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.可变外径的通管测径器，其特征在于：包括弹性材料制成的中空的筒体(1)，筒体(1)沿左右竖直方向的截面为圆形，筒体(1)内沿轴线方向设有支撑轴(8)，支撑轴(8)的前端套装有前圆盘(2)，前圆盘(2)的圆周面支撑在筒体(1)的内壁上，支撑轴(8)的后端套装有后圆盘(3)，后圆盘(3)的圆周面支撑在筒体(1)的内壁上，支撑轴(8)的中部套装有多个管道内径测量装置；
所述管道内径测量装置包括基座(4)，基座(4)的中部沿筒体(1)的轴线方向设有套装孔，基座(4)通过套装孔套装在支撑轴(8)上，基座(4)上环绕套装孔的轴线均布地设有多个内径测量杆插装孔，每个内径测量杆插装孔分别沿径向设置，每个内径测量杆插装孔内分别采用间隙配合插装有一个内径测量杆(5)，每个内径测量杆(5)的外端分别与筒体(1)的壁相连，每个内径测量杆插装孔内的里端分别设有一个复位压簧，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆(5)的里端，每个复位压簧的外端分别顶在对应的内径测量杆插装孔的底部，每个内径测量杆插装孔内分别设有用于监测内径测量杆(5)的位置传感器，每个位置传感器分别通过数据线与数据记录仪(6)相连，数据记录仪(6)位于筒体(1)的内部或外面；
所述筒体(1)的外壁上设有用于打气的阀门。
2.根据权利要求1所述的可变外径的通管测径器，其特征在于：所述基座(4)上环绕套装孔的轴线均布地设有6—12个内径测量杆插装孔和内径测量杆(5)，所述管道内径测量装置的数量为2—4个。
3.根据权利要求2所述的可变外径的通管测径器，其特征在于：所述筒体(1)的壁上设有调压阀(7)，所述基座(4)上环绕套装孔的轴线均布地设有8—10个内径测量杆插装孔和内径测量杆(5)，相邻的管道内径测量装置之间的距离为300mm—600mm。
4.根据权利要求3所述的可变外径的通管测径器，其特征在于：所述筒体(1)采用聚四氟乙烯制成。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的可变外径的通管测径器，其特征在于：每个所述内径测量杆(5)的外端分别通过胶垫与筒体(1)的内壁相粘连。
6.根据权利要求5所述的可变外径的通管测径器，其特征在于：所述筒体(1)朝前的端面为朝前凸起的球面形状，筒体(1)的后部为圆锥角指向后方的圆台形或圆锥形。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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