CN111014196B - 一种管道连续爆破吹扫装置及其爆破吹扫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道连续爆破吹扫装置及其爆破吹扫方法，该装置包括夹持机构和液压系统，所述的夹持机构由外部夹持结构及内部夹持结构组成，所述的内部夹持结构与液压系统连接并设在外部夹持结构的内部，所述的液压系统可带动内部夹持结构在外部夹持结构的内部作伸缩性活动，所述的外部夹持结构内部还设有压爆片滑动槽。本发明具有操作简单、方便快捷、安全可靠、可实现管道连续爆破吹扫等优点，从而解决传统爆破吹扫方式效率低下、流程复杂、时间及人力成本高的问题。

Description

一种管道连续爆破吹扫装置及其爆破吹扫方法

技术领域

本发明涉及一种管道连续爆破吹扫装置及其爆破吹扫方法，属于吹扫技术领域。

背景技术

在石油开发工程中，管道系统用于在各个设备之间输送各类介质，部分设备对介质中固体颗粒或液体等杂质相当敏感，容易引起设备损坏，因此这类设备之间的管线系统都需要经过爆破吹扫以清除杂质。通常，由于管道系统走向曲折、线程较长等因素，单根管段就需要爆破吹扫若干次才能清除内部杂质至合格标准，传统的爆破吹扫直接将压爆片加工裁剪至比管口法兰螺栓孔内切线稍小，并使用与管口法兰规格一致的配套法兰通过连接螺栓夹紧压爆片，在被吹扫管道内形成密闭空间，螺栓紧固过程中需要确保所有螺栓扭矩相同，避免压爆片受力不均造成密封不严的情况，在被吹扫管道的温度或压力仪表附件适当位置通过外部设备注入压缩空气，当管道中的压力逐渐增大到压爆片的承受极限时，压爆片会突然爆破，管道密闭空间内的压缩空气瞬间膨胀并从爆破口喷出，形成高速吹扫气流，管道内部的杂质在高速气流下被吹出。使用与管口法兰规格一致的配套法兰通过连接螺栓夹紧压爆片进行爆破吹扫的方法，在每一轮爆破后都需要拆卸紧固螺栓和配对法兰并更换压爆片以进行下一轮爆破吹扫，这种爆破吹扫方法效率低下，流程复杂，往往需要投入大量的时间和人力，影响施工作业进度。

因此，在石油工程领域中，设计一种可以高效连续的爆破吹扫装置就显得很有必要了，本发明便是基于解决某个管线系统爆破吹扫作业过程出现效率低下、流程复杂的问题而进行设计的。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道连续爆破吹扫装置及其爆破吹扫方法，具有操作简单、方便快捷、安全可靠、可实现管道连续爆破吹扫等优点，从而解决传统爆破吹扫方式效率低下、流程复杂、时间及人力成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种管道连续爆破吹扫装置，包括夹持机构和液压系统，所述的夹持机构由外部夹持结构及内部夹持结构组成，所述的内部夹持结构与液压系统连接并设在外部夹持结构的内部，所述的液压系统可带动内部夹持结构在外部夹持结构的内部作伸缩性活动，所述的外部夹持结构内部还设有压爆片滑动槽。

所述的外部夹持结构，包括外环形固定板、外圆形固定板和外金属杆，所述的外环形固定板与外圆形固定板之间通过外金属杆均匀连接，所述的外金属杆设有四根，所述的外环形固定板、外圆形固定板与外金属杆的连接方式为螺栓连接。

所述的内部夹持结构与外部夹持结构的组成部件、形状及结构均相同，区别只在于，所述的内部夹持结构的内金属杆的一端与内环形固定板焊接，内金属杆的另一端通过内圆形固定板与液压系统的液压活塞杆连接。

所述的液压系统，包括液压泵、液压控制单元和液压缸，所述的液压泵出口连接液压控制单元，液压控制单元连接液压缸，所述的液压泵、液压控制单元和液压缸均设置在外部夹持结构的外圆形固定板内侧，所述的液压缸通过液压活塞杆与内部夹持结构的内圆形固定板外侧固定连接，所述的液压活塞杆的活塞设在液压缸内。

所述的压爆片滑动槽分为上下两个相同的卡槽部分，所述的两个相同卡槽的槽口相对向设置，卡槽通过背部固定于外夹持结构的外金属杆上，且与承压环面在同一平面上。

所述的外部夹持结构的外环形固定板的环形孔内穿设有等径短管，等径短管的外端设有密封配对法兰，内端设有承压环面，承压环面固设在外环形固定板上。

所述的密封配对法兰通过短接与被吹扫管道的管口法兰连接。

一种管道连续爆破吹扫方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将短接两端法兰分别连接在被爆破吹扫管道及密封配对法兰上；

S2.将压爆片安装到压爆片滑动槽内；

S3.将液压系统上的电源接头或气源接头连接在外部电源或气源上；

S4.启动液压系统的液压泵，通过液压缸内的活塞驱动液压活塞杆带动内部夹持机构的内环形固定板，将压爆片压紧在承压环面上；

S5.将气压充入被爆破吹扫管道内，在压紧力至设定值后，将充气液压泵停止；

S6.再次启动液压系统的液压泵，液压缸内的活塞驱动内夹持机构的内环形固定板松开压爆片，此时即可进行爆破吹扫，爆破吹扫后通过拖动压爆片滑动槽4内的压爆片至合适位置；

S7.重复第S4、S5、S6步骤，直到爆破吹扫合格。

与传统爆破吹扫技术相比，本发明的有益效果是：

1.采用简易结构的液压系统给压爆片提供均匀的夹紧力，安全可靠性高。2.通过液压系统控制夹持机构对压爆片的压紧和松开，实现压爆片的快速连续的更换，加快爆破吹扫的频率。3.通过设置压爆片滑动槽，不需要将压爆片裁剪分开，只需要将压爆片放入压爆片滑动槽内并根据实际需求滑动即可，减少施工人员的投入，缩短作业时间，降低吹扫作业成本，且制作后可重复使用，节约生产成本。4.适合于石油工程领域中管线系统的爆破吹扫作业，并且同样适用于其他领域的管线系统爆破吹扫作业。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的正视结构示意图。

图3是本发明的内部夹持结构示意图。

图4是本发明的外部夹持结构示意图。

图中：1外部夹持结构、11外环形固定板、12外圆形固定板、13外金属杆、2内部夹持结构、21内环形固定板、22内圆形固定板、23、内金属杆、3液压系统、31液压泵、32液压控制单元、33液压缸、331液压活塞杆、332活塞、4压爆片滑动槽、5等径短管、51密封配对法兰、52承压环面、6短接。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2、3和4所示，一种管道连续爆破吹扫装置，包括夹持机构和液压系统3，所述的夹持机构由外部夹持结构1及内部夹持结构2组成，所述的内部夹持结构2与液压系统3连接并设在外部夹持结构1的内部，所述的液压系统3可带动内部夹持结构2在外部夹持结构1的内部作伸缩性活动，所述的外部夹持结构1内部还设有压爆片滑动槽4，在压爆片滑动槽4内设置压爆片，当内部夹持结构2作伸缩运动时，通过对压爆片的压紧及放松，配合机械或人工连续拖动压爆片进行更换，从而实现对被爆破吹扫管道的爆破吹扫作业。

所述的外部夹持结构1，包括外环形固定板11、外圆形固定板12和外金属杆13，所述的外环形固定板11与外圆形固定板12之间通过规格相同的外金属杆13均匀连接，所述的外金属杆13设有四根，所述的外环形固定板11、外圆形固定板12与外金属杆13的连接方式为螺栓连接，方便拆装。

所述的内部夹持结构2与外部夹持结构1的组成部件、形状及结构均相同，区别只在于，所述的内部夹持结构2的内金属杆23的一端与内环形固定板21焊接，内金属杆23的另一端通过内圆形固定板22与液压系统3的液压活塞杆331连接，其连接形式为螺栓连接。

所述的液压系统3，包括液压泵31、液压控制单元32和液压缸33，所述的液压泵31出口连接液压控制单元32，液压控制单元32连接液压缸33，所述的液压泵31、液压控制单元32和液压缸33均设置在外部夹持结构1的外圆形固定板12内侧，所述的液压缸33通过液压活塞杆331与内部夹持结构2的内圆形固定板22外侧固定连接，所述的液压活塞杆331的活塞332设在液压缸33内。

所述的液压系统3通过外部电源或气源连接驱动；所述的液压泵31根据需求可以选择电动泵或者气动泵；所述的液压控制单元32用于调节并控制液压泵31向液压缸33输出液压油的流动方向、流量大小和压力高低，并可以通过连接在液压控制单元32上的操作手柄直接进行操作；液压缸33为单杆活塞式双作用液压缸33；通过液压控制单元32控制液压缸33的活塞332作往复运动，以实现爆破吹扫作业过程中压爆片的连续更换，进而实现管道连续爆破吹扫。

所述的压爆片滑动槽4分为上下两个相同的卡槽部分，所述的两个相同卡槽的槽口相对向设置，卡槽通过背部固定于外夹持结构的外金属杆13上，且与承压环面52在同一平面上。

所述的外部夹持结构1的外环形固定板11的环形孔内穿设有等径短管5，等径短管5的外端设有密封配对法兰51，内端设有承压环面52，承压环面52固设在外环形固定板11上。

当内部夹持结构2在随液压活塞杆331上升时，其通过内环形固定板21顶压在承压环面52上，从而对承压环面52与内部夹持结构2的内环形固定板21之间的压爆片进行压紧作用，压紧时，可以对被爆破吹扫管道内进行充气加压，充入的气压达到设定的压力值后，再通过液压活塞杆331带动内部夹持机构2进行下降，内部夹持机构2就会带动内环形固定板21离开承压环面52，使压爆片放松，当压爆片放松时，可以进行爆破吹扫，爆破吹扫后再通过机械或人工拖动压爆片进行更换。

所述的密封配对法兰51通过短接6与被吹扫管道的管口法兰连接，所述的短接6根据现场实际需求，可以是等径短接6或者变径短接6。

所述的短接6的一端法兰与被爆破吹扫管道上的管口法兰通过螺栓和垫片配对连接，垫片类型可以根据现场管口法兰类型进行调整，另一端法兰与密封配对法兰51也通过螺栓和垫片进行连接，垫片类型根据法兰类型进行选择。

一种管道连续爆破吹扫方法，包括以下步骤：

S1.将短接6两端法兰分别连接在被爆破吹扫管道及密封配对法兰51上；

S2.将压爆片安装到压爆片滑动槽4内；

S3.将液压系统3上的电源接头或气源接头连接在外部电源或气源上；

S4.启动液压系统3的液压泵31，通过液压缸33内的活塞332驱动液压活塞杆331带动内部夹持机构2的内环形固定板21，将压爆片压紧在承压环面52上；

S5.将气压充入被爆破吹扫管道内，在压紧力至设定值后，将充气液压泵停止；

S6.再次启动液压系统3的液压泵31，液压缸33内的活塞332驱动内夹持机构的内环形固定板21松开压爆片，此时即可进行爆破吹扫，爆破吹扫后通过拖动压爆片滑动槽4内的压爆片至合适位置；

S7.重复第S4、S5、S6步骤，直到爆破吹扫合格。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：包括夹持机构和液压系统(3)，所述的夹持机构由外部夹持结构(1)及内部夹持结构(2)组成，所述的内部夹持结构(2)与液压系统(3)连接并设在外部夹持结构(1)的内部，所述的液压系统(3)可带动内部夹持结构(2)在外部夹持结构(1)的内部作伸缩性活动，所述的外部夹持结构(1)内部还设有压爆片滑动槽(4)。

2.根据权利要求1所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的外部夹持结构(1)，包括外环形固定板(11)、外圆形固定板(12)和外金属杆(13)，所述的外环形固定板(11)与外圆形固定板(12)之间通过外金属杆(13)均匀连接，所述的外金属杆(13)设有四根，所述的外环形固定板(11)、外圆形固定板(12)与外金属杆(13)的连接方式为螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的内部夹持结构(2)与外部夹持结构(1)的组成部件、形状及结构均相同，区别只在于，所述的内部夹持结构(2)的内金属杆(23)的一端与内环形固定板(21)焊接，内金属杆(23)的另一端通过内圆形固定板(22)与液压系统(3)的液压活塞杆(331)连接。

4.根据权利要求1所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的液压系统(3)，包括液压泵(31)、液压控制单元(32)和液压缸(33)，所述的液压泵(31)出口连接液压控制单元(32)，液压控制单元(32)连接液压缸(33)，所述的液压泵(31)、液压控制单元(32)和液压缸(33)均设置在外部夹持结构(1)的外圆形固定板(12)内侧，所述的液压缸(33)通过液压活塞杆(331)与内部夹持结构(2)的内圆形固定板(22)外侧固定连接，所述的液压活塞杆(331)的活塞(332)设在液压缸(33)内。

5.根据权利要求1所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的压爆片滑动槽(4)分为上下两个相同的卡槽部分，所述的两个相同卡槽的槽口相对向设置，卡槽通过背部固定于外夹持结构的外金属杆(13)上，且与承压环面(52)在同一平面上。

6.根据权利要求1或2所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的外部夹持结构(1)的外环形固定板(11)的环形孔内穿设有等径短管(5)，等径短管(5)的外端设有密封配对法兰(51)，内端设有承压环面(52)，承压环面(52)固设在外环形固定板(11)上。

7.根据权利要求6所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于：所述的密封配对法兰(51)通过短接(6)与被吹扫管道的管口法兰连接。

8.一种管道连续爆破吹扫方法，利用权利要求1—5、7任一项所述的一种管道连续爆破吹扫装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将短接两端法兰分别连接在被爆破吹扫管道及密封配对法兰上；

S2.将压爆片安装到压爆片滑动槽内；

S3.将液压系统上的电源接头或气源接头连接在外部电源或气源上；

S4.启动液压系统的液压泵，通过液压缸内的活塞驱动液压活塞杆带动内部夹持结构的内环形固定板，将压爆片压紧在承压环面上；

S5.将气压充入被爆破吹扫管道内，在压紧力至设定值后，将充气液压泵停止；

S6.再次启动液压系统的液压泵，液压缸内的活塞驱动内夹持机构的内环形固定板松开压爆片，此时即可进行爆破吹扫，爆破吹扫后通过拖动压爆片滑动槽(4)内的压爆片至合适位置；

S7.重复第S4、S5、S6步骤，直到爆破吹扫合格。

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