CN110695018A - 弯曲导管的内表面多余物清理装置及方法 - Google Patents

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CN110695018A
CN110695018A CN201910843093.7A CN201910843093A CN110695018A CN 110695018 A CN110695018 A CN 110695018A CN 201910843093 A CN201910843093 A CN 201910843093A CN 110695018 A CN110695018 A CN 110695018A
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简翰鸣
卜星
王业伟
倪加明
吴小伟
王紫旻
竺叶青
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    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
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    • B08CLEANING
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    • B08B13/00Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning

Abstract

本发明提供了一种弯曲导管的内表面多余物清理装置及方法,所述清理装置包括喷头(100)、刚性软管(200)、密封软管(300)以及接头(500),密封软管(300)的一端与喷头(100)连接,另一端与接头(500)连接,刚性软管(200)设置在密封软管(300)的外面,接头(500)用于接入高压水或气流。采用所述清理装置通过水流清洗、气流吹除以及干燥三个步骤能够将弯曲导管(600)的内表面多余物清理干净。本发明结构简单、安装方便,通过先后喷射高压水流、气流,可快速、准确地进行弯曲导管(600)内部多余物清理。

Description

弯曲导管的内表面多余物清理装置及方法
技术领域
本发明涉及机械制造领域,具体地,涉及一种弯曲导管的内表面多余物清理装置及方法。
背景技术
导管类产品广泛应用于航空航天、船舶、汽车、机械等领域的重要部件。与发动机等重要部件联通的导管,对于导管内多余物控制有着严格要求,任何微小的残留金属屑、残留酸液碱液等都可能对整个产品的正常运行带来严重影响。现有导管产品往往形状复杂,部分导管直径较小,这对导管内部多余物的清理提出了很大的挑战。目前的机械清理装置往往适用于大直径导管,对小直径导管并不适用,合适的小直径导管内部多余物清理方法对减少导管多余物残留、提高多余物清理效率、保护导管表面质量等都起到了重要作用。
专利文献CN109108004A公开了一种清理石油管道内壁杂质的装置,包括基座,在基座的一端设有安装石油管道的支架,在基座的另一端设有沿石油管道长度方向运动的清理机构,清理包括滑动底座,滑动底座在基座上自由滑动,在滑动底座上设有伸入石油管道内的轴杆,轴杆的一端通过轴承座与滑动底座枢轴连接,轴杆的另一端设有对石油管道进行清理的磨具,磨具的外圆设有多个磨片,多个磨片与石油管道的内壁贴合,在轴杆的一端还有驱动轴杆旋转运动的驱动机构,驱动机构用于驱动轴杆转动,所述磨具与石油管道同轴心,但该装置并不能实现对于弯曲管道的内壁清理。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种弯曲导管的内表面多余物清理装置及方法。
根据本发明提供的一种弯曲导管的内表面多余物清理装置,包括喷头100、刚性软管200、密封软管300以及接头500;
密封软管300的一端与喷头100连接,另一端与接头500连接;
刚性软管200的一端与喷头100连接,另一端与接头500连接;
刚性软管200套装设置在密封软管300的外部。
优选地,还包括支架400;
支架400设置在刚性软管200靠近喷头100的一侧并套装在刚性软管200的外部;
支架400包括固定套环410、弹簧420、活动套环430、滚轮440以及连杆450;
弹簧420的一端连接固定套环410,弹簧420的另一端连接活动套环430;
固定套环410上设置有固定套环支脚411;
活动套环430上设置有活动套环支脚431;
滚轮440的一侧通过连杆450与固定套环支脚411活动连接,滚轮440的另一侧通过连杆450与活动套环支脚431连接。
优选地,所述连杆450的数量为多个;
固定套环支脚411的数量为多个;
活动套环支脚431的数量为多个。
优选地,喷头100包括喷头正面110、喷头侧面120和短管130;
喷头正面110为球形面并设置有喷头正面孔111;
喷头正面孔111的数量为一个或多个;
喷头侧面120为圆柱形并设置有喷头侧面孔121;
喷头侧面孔121的数量为一个或多个;
喷头正面110、喷头侧面120和短管130依次连接。
优选地,喷头正面孔111开孔方向与喷头正面110轴向的夹角为α,α为0-90°;
喷头侧面孔121开孔方向与喷头正面110径向的角度为β,β为0-90°角。
优选地,刚性软管200为圆柱形的可弯曲结构,采用刚性材料。
优选地,刚性软管200采用波纹管。
优选地,喷头100采用耐磨的软材料。
优选地,还包括保护装置700;
当喷头100清理弯曲导管600的内壁时,保护装置700套装设置在弯曲导管600外部。
根据本发明提供的一种弯曲导管的内表面多余物清理方法,采用权利要求1至9任一项所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置清理弯曲导管的内表面多余物,包括如下步骤:
步骤一:水流清洗:
将清理装置的接头500接入高压水管,并将清理装置的喷头100伸入到导管内部需要清理的位置,打开高压水阀门,高压水从喷头100处喷出冲洗导管内壁,冲洗完毕后关闭高压水阀门;
步骤二:气流吹除:
将清理装置的接头500接入气管,并将清理装置的喷头100伸入到导管内部需要气流吹扫的位置,打开气流阀门,气流从喷头100处流出吹扫导管内壁,吹扫完毕后关闭高压水阀门;
步骤三:干燥:
将导管放置在洁净的环境中干燥。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、通过将喷头100、刚性软管200、密封软管300以及接头500配合使用,能够有效的清理弯曲管路内部的多余物,且高效便捷,容易操作。
2、管路具有柔性并且能够安装弹性支架,能够适应不同内径尺寸和形状的弯曲管路内部的清理,提高了弯曲导管600内部的清理质量,提高了工作效率。
3、通过将喷头100上的喷头正面孔111、喷头侧面孔121的喷射方向与喷头100的轴向或径向设置不同的夹角,使喷出水流或气流在导管内表面形成前进涡流,大大提高了弯曲导管600内壁的清理效果,提高了清理质量,可彻底的清洁具有复杂内表面的弯曲导管600的内壁,冲洗完成后吹除大量水分,避免过多水分造成水渍残留的二次污染,能够适用于不同规格的弯曲导管600内壁的清理和吹扫,适用范围广,实用性强。
4、通过在密封软管300外部设置刚性软管200,一方面通过刚性软管200能够保护密封软管300的外壁不受损伤,另一方面,通过刚性软管200的刚性和可弯曲性,能够根据弯曲导管600内部形状的限制对整个清理装置进行自适应的扭动引导作用,有利于清理装置在弯曲导管600的清理和前进,避免软管在清洗过程扭动幅度过大,能够有效提高清理效率。
5、通过将喷头100耐磨的软材料,一方面能够延长喷头100的使用寿命,另一方面能够减少清理过程中喷头100对弯曲导管600内壁的损伤,有效的起到了保护弯曲导管600内壁的作用。
6、由支架400轴向均匀分布的多组连杆结构,支架400进入导管时,滚轮440受管壁压力向内压缩,弹簧420拉长提供橡胶滚轮向外的弹力,支撑喷头100位于所处导管截面的中心位置,有利于喷头对导管内壁的均匀清洗,有效提高了清洗质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的结构示意图;
图2为喷头100清理弯曲导管600的结构示意图;
图3为喷头100的结构示意图;
图4为喷头正面孔111喷出方向示意图;
图5为喷头侧面孔121喷出方向示意图;
图6为支架400的结构示意图;
图7为本发明清理方法示意图。
图中示出:
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种弯曲导管的内表面多余物清理装置,如图1所示,包括喷头100、刚性软管200、密封软管300以及接头500,密封软管300的一端与喷头100连接,另一端与接头500连接,接头500用于连接水源或者气源,安装有密封软管300的喷头100能够在外力的驱使下清理或吹扫弯曲导管600内部的多余物。在一个优选例中,密封软管300与喷头100胶接,密封软管300与接头500胶接,现在需要清理的弯曲导管600为一根与运载火箭发动机相连的增压管,尺寸为DN60,首先将连接好的喷头100一侧从增压管的一头穿入,接头500一侧接入高压水,当喷头100一侧完全进入增压管内部时,打开高压水阀门,高压水从喷头100中喷出,喷出的高压水将增压管内部的多余物如金属屑等顺着增压管和刚性软管200的间隙随水流流出,随着内部多余物的清理,推动刚性软管200驱使喷头100继续沿增压管内部的方向前进,直至从增压管的另一头伸出,完成管路内部多余物的清理;在一个变化例中,清理的弯曲导管600为一根压滤机液压站上的油管,尺寸为DN40,密封软管300与喷头100为快装接头连接,密封软管300与接头500为快装接头连接;接头500处设置有螺纹,可接带配套螺纹的水管或气管;在另一个变化例中,密封软管300与喷头100为通过抱卡连接,密封软管300与接头500通过抱卡连接,接头500处设置有法兰,可与带有配套法兰的水管或气管通过螺栓紧固连接。通过将喷头100、刚性软管200、密封软管300以及接头500配合使用,能够有效的清理小管路内部的多余物,且高效便捷,容易操作。
具体地,如图1所示,刚性软管200套装设置在密封软管300的外部,密封软管300刚度较低,与刚性软管200配合间隙较小,刚性软管200的主体为圆柱形可弯曲结构,刚性软管200采用具有一定刚性的可弯曲材料,在伸入弯曲导管600内部时可依靠管壁阻挡自然改变弯曲角度,同时避免使用时管路晃动幅度过大,在喷头100冲射高压水流、气流时能够使管路保持相对稳定,不致来回窜动;同时刚性不宜过强,在伸入导管内部过程中能够根据导管形状限制改变自身形状;密封软管300为通水、通气用软管。在一个优选例中,刚性软管200采用不锈钢波纹管,密封软管300为高压钢丝橡胶管,通过刚性软管200套装设置在密封软管300外部整体使用,当清理弯曲导管600内部时,一方面通过刚性软管200能够保护密封软管300的外壁不受损伤,另一方面,通过刚性软管200的刚性和可弯曲性,能够根据弯曲导管600内部形状的限制对整个清理装置进行自适应的扭动引导作用,有利于清理装置在弯曲导管600的清理和前进,避免软管在清洗过程扭动幅度过大,能够有效提高清理效率。
具体的,如图1所示,还包括支架400,支架400采用弹性材质,用于在清理较大直径导管时支撑使喷头100位于所处弯曲导管600截面的中间位置,支架400具有弹性,能够适应一定范围直径的弯曲导管600,并具有一定跃障能力。接头500用于连接水源、气源。如图2所示,在一个优选例中,支架400采用高碳钢材质,支架400与喷头100为可拆卸连接,清理的弯曲导管600为一根DN200的风管,支架400安装连接在靠近喷头100的刚性软管200上,当喷头100伸进风管内部清理时,由于支架400的支撑使得喷头100一直处在离风管内壁有一定距离的位置,能够更好的发挥喷头100喷水的效果,能够使风管内壁的各处被冲洗到;在一个变化例中,清理的弯曲导管600为一根DN300的油管。通过在刚性软管200和喷头100的连接处附近设置支架400能够有效的保证了清理质量,同时有利于喷头100在弯曲导管600内的前进。
具体的,如图6所示,支架400包括固定套环410、弹簧420、活动套环430、滚轮440以及连杆450,弹簧420的一端连接固定套环410,弹簧420另一端连接活动套环430,固定套环410上设置有固定套环支脚411,活动套环430上设置有活动套环支脚431,滚轮440的一侧通过连杆450与固定套环支脚411活动连接,滚轮440的另一侧通过连杆450与活动套环支脚431连接,连杆450的数量为多个,固定套环支脚411的数量为多个,活动套环支脚431的数量为多个。支架400设置在刚性软管200靠近喷头100的一侧并套装在刚性软管200的外部,通过胶接、螺接或卡箍方式固定在刚性软管200上,活动套环430套装在刚性软管200外部,可沿刚性软管轴向移动;在一个优选例中,固定套环410上周向均匀设置有3组固定套环支脚411,每组2个固定套环支脚411,活动套环430上周向均匀设置有3组活动套环支脚431,每组2个活动套环支脚431,支架400的中部周向均匀设置有3个滚轮440,滚轮440的一侧分别通过2个连杆450与固定套环支脚411连接,滚轮440的另一侧通过2个连杆450与活动套环支脚431连接;在一个变化例中,固定套环410上周向均匀设置有4组固定套环支脚411,每组2个固定套环支脚411,活动套环430上周向均匀设置有4组活动套环支脚431,每组2个活动套环支脚431,支架400的中部周向均匀设置有4个滚轮440,滚轮440的一侧分别通过2个连杆450与固定套环支脚411连接,滚轮440的另一侧通过2个连杆450与活动套环支脚431连接。由活动套环430、滚轮440以及连杆450组成的支架400轴向均匀分布的多组连杆结构,支架400进入导管时,滚轮440受管壁压力向内压缩,弹簧420拉长提供橡胶滚轮向外的弹力,支撑喷头100位于所处导管截面的中心位置,有利于喷头对导管内壁的均匀清洗,有效提高了清洗质量。
具体地,还包括保护装置700,如图2所示,保护装置700套装设置在弯曲导管600易弯曲处的外部,能够保护弯曲导管600,不会因为清洗过程弯曲角度过大而被损坏。由于清洗装置本身存在一定刚性,同时操作清洗装置进行弯曲导管600清洗的时候可能需搬动弯曲导管600至工作台等位置,若在弯曲导管600自身结构处存在如波纹管等较易受力弯曲的结构,为避免操作过程导致其弯曲过大造成损伤,可在弯曲导管600薄弱部位外部设置保护装置700,增加薄弱部位的刚性,避免弯曲。起到有效保护弯曲导管600的作用。
具体地,喷头100包括喷头正面110、喷头侧面120和短管130,如图3所示,喷头正面110为球形面并设置有喷头正面孔111,喷头正面孔111的数量为一个或多个,喷头侧面120为圆柱形并设置有喷头侧面孔121,喷头侧面孔121的数量为一个或多个,喷头正面110、喷头侧面120和短管130依次连接,喷头正面孔111开孔方向与喷头正面110轴向的夹角为α,如图4所示,α为0-90°角,喷头正面孔111喷向远离喷头正面110的方向;喷头侧面孔121开孔方向与喷头正面110径向的角度为β,如图5所示,β为0-90°角;喷头100使喷出水流或气流在导管内表面形成前进涡流,利于清理。在一个优选例中,喷头正面110、喷头侧面120和短管130为一体连接,α为45°角,β为30°,喷头正面孔111的数量为10个且均匀分布在喷头正面110上,喷头侧面孔121的数量为6个且均匀分布在喷头侧面120上。在一个变化例中,喷头正面110、喷头侧面120和短管130为可拆卸连接,α为60°角,β为45°,喷头正面孔111的数量为16个且均匀分布在喷头正面110上,喷头侧面孔121的数量为12个且均匀分布在喷头侧面120上。通过将喷头100上的喷头正面孔111、喷头侧面孔121的喷射方向与喷头100的轴向或径向设置不同的夹角,使喷出水流或气流在导管内表面形成前进涡流,大大提高了弯曲导管600内壁的清理效果,提高了清理质量,能够适用于不同规格的弯曲导管600内壁的清理和吹扫,适用范围广。
具体的,喷头100采用耐磨的软材料,在一个优选例中,喷头100采用耐磨橡胶,在一个变化例中,喷头100采用耐磨塑料;通过将喷头100耐磨的软材料,一方面能够延长喷头100的使用寿命,另一方面能够减少清理过程中喷头100对弯曲导管600内壁的损伤,有效的起到了保护弯曲导管600内壁的作用。
本发明提供的一种弯曲导管的内表面多余物清理方法,采用弯曲导管的内表面多余物清理装置清理弯曲导管的内表面多余物,如图7所示,包括如下步骤:
步骤一:水流清洗:将清理装置的接头500接入高压水管,并将清理装置的喷头100从弯曲导管600的一头伸入,打开高压水阀门,高压水从喷头100处喷出高压水冲洗导管内壁,冲洗的过程中弯曲导管600内的多余物跟随冲洗的高压水不断的沿弯曲导管600和刚性软管200的间隙流出,局部冲洗完成后推动刚性软管200驱使喷头100继续沿弯曲导管600的内壁向前冲洗,直至到达弯曲导管600的另一头,冲洗完毕后关闭高压水阀门。
步骤二:气流吹除:将清理装置的接头500接入气管,并将清理装置的喷头100从弯曲导管600的一头伸入,打开气流阀门,气流从喷头100处流出吹扫导管内壁,吹扫的过程中随着弯曲导管600内的水分跟随冲洗的气流不断的沿弯曲导管600和刚性软管200的间隙流出,当吹出的气流变干时,再推动刚性软管200驱使喷头100继续沿弯曲导管600的内壁向前移动吹扫,直至喷头100到达弯曲导管600的另一头,吹扫完毕后关闭高压水阀门。
步骤三:干燥:将导管放置在洁净的环境中干燥。导管干燥过程可在洁净环境下采用使用本装置吹干、自然干燥、烘干等方法进行,干燥后使用堵盖防尘。使用水流吹除多余物后,采用气体吹除内壁多余水分,可避免过多水分残留在导管内壁,避免水分中存在杂质及吸收空气中的杂质干燥后在表面形成水渍。
本发明的操作原理如下:
进行弯曲导管600的内表面多余物清理作业时,先将装置接头500连接水源并将喷头100伸入所要清理的弯曲导管600内部,清理装置跟随弯曲导管600形状弯曲。对于直径较小的弯曲导管600,喷头100直径与弯曲导管600内径接近,装置可不使用支架400;对于直径较大弯曲导管600,使用支架400时若装置在导管内部行走不畅,可在喷头部位先使用固定绳等物品,将固定绳通过合适粗度且端部平滑的物件的引导先穿过弯曲导管600,拉动固定绳使喷头100顺利到达需清理的位置,必要时,可根据需伸入长度在刚性软管200上做标记,使喷头100能够准确伸入到需清理的位置,为保护弯曲导管600在清洗或吹干时可在弯曲导管600的外部设置保护装置700,如图2所示,例如,保护装置700为刚性装置,能够安装在弯曲导管600易弯曲位置处,在清洗弯曲导管600时起保护弯曲导管600的作用。此时开启高压水进行清理,喷头100喷出的高压水能够在弯曲导管600内壁形成涡流并对弯曲导管600反复冲洗。清理完毕后,关闭水源,将接头500处的水源拆下并连接气源,通入具有一定压力的洁净气体,将喷头100在弯曲导管600内部从一端慢速移动至另一端,将过多水分吹除出导管。气流吹除完成后将导管放在洁净的环境中干燥,若需快速干燥可使用洁净气体吹干或进行烘干。
本发明克服现有方法、装置的不足,提供了一种便于操作、可靠实用的弯曲导管内表面多余物清理装置及方法,当弯曲导管600内表面清理完毕后,可继续吹除多余水分至导管干燥,喷头、支架轮子采用较软材料,避免碰伤弯曲导管600内壁,刚性软管200具有一定刚性,避免密封软管300内通高压水流或气体时管路大幅震荡碰伤导管内壁或导致部分材料摩擦后附着在弯曲导管600的内壁,本发明能够快速清除导管内部多余物、干燥导管,同时不引入二次污染,避免了机械清理可能造成的导管内壁的损伤,对弯曲导管多余物清理给出了一种合适有效的装置和方法,实用性强,便于推广和使用。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,包括喷头(100)、刚性软管(200)、密封软管(300)以及接头(500);
密封软管(300)的一端与喷头(100)连接,另一端与接头(500)连接;
刚性软管(200)的一端与喷头(100)连接,另一端与接头(500)连接;
刚性软管(200)套装设置在密封软管(300)的外部。
2.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,还包括支架(400);
支架(400)设置在刚性软管(200)靠近喷头(100)的一侧并套装在刚性软管(200)的外部;
支架(400)包括固定套环(410)、弹簧(420)、活动套环(430)、滚轮(440)以及连杆(450);
弹簧(420)的一端连接固定套环(410),弹簧(420)的另一端连接活动套环(430);
固定套环(410)上设置有固定套环支脚(411);
活动套环(430)上设置有活动套环支脚(431);
滚轮(440)的一侧通过连杆(450)与固定套环支脚(411)活动连接,滚轮(440)的另一侧通过连杆(450)与活动套环支脚(431)连接。
3.根据权利要求2所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,所述连杆(450)的数量为多个;
固定套环支脚(411)的数量为多个;
活动套环支脚(431)的数量为多个。
4.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,喷头(100)包括喷头正面(110)、喷头侧面(120)和短管(130);
喷头正面(110)为球形面并设置有喷头正面孔(111);
喷头正面孔(111)的数量为一个或多个;
喷头侧面(120)为圆柱形并设置有喷头侧面孔(121);
喷头侧面孔(121)的数量为一个或多个;
喷头正面(110)、喷头侧面(120)和短管(130)依次连接。
5.根据权利要求4所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,喷头正面孔(111)开孔方向与喷头正面(110)轴向的夹角为α,α为0-90°;
喷头侧面孔(121)开孔方向与喷头正面(110)径向的角度为β,β为0-90°角。
6.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,刚性软管(200)为圆柱形的可弯曲结构,采用刚性材料。
7.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,刚性软管(200)采用波纹管。
8.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,喷头(100)采用耐磨的软材料。
9.根据权利要求1所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置,其特征在于,还包括保护装置(700);
当喷头(100)清理弯曲导管(600)的内壁时,保护装置(700)套装设置在弯曲导管(600)外部。
10.一种弯曲导管的内表面多余物清理方法,其特征在于,采用权利要求1至9任一项所述的弯曲导管的内表面多余物清理装置清理弯曲导管的内表面多余物,包括如下步骤:
步骤一:水流清洗:
将清理装置的接头(500)接入高压水管,并将清理装置的喷头(100)伸入到导管内部需要清理的位置,打开高压水阀门,高压水从喷头(100)处喷出冲洗导管内壁,冲洗完毕后关闭高压水阀门;
步骤二:气流吹除:
将清理装置的接头(500)接入气管,并将清理装置的喷头(100)伸入到导管内部需要气流吹扫的位置,打开气流阀门,气流从喷头(100)处流出吹扫导管内壁,吹扫完毕后关闭高压水阀门;
步骤三:干燥:
将导管放置在洁净的环境中干燥。
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