CN112845428A - 一种天然气管道清管装置 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种天然气管道清管装置，包括溶液缸和与溶液缸配合使用的活塞，溶液缸通过活塞被分为废液缸和清洗缸；溶液缸的缸壁上设有若干的单向进液阀，清洗缸内装有清洗剂，废液缸用于回收管道内的废液；清洗缸内固定设有拉力弹簧；清洗缸远离活塞的一端还设有若干的单向排液阀，单向排液阀上还固定设有喷管；还包括清洁组件和旋转机构，清洁组件固定设置在清洗缸的外缸壁上；旋转机构包括转轴、传动扇叶和若干的刀片。本方案的清管装置整个操作一体化实现，同时设备简单、操作简便，清洁管道的速度快、效率高、实用性高，使用本方案的清管装置时，还不会产生额外的成本消耗。

Description

一种天然气管道清管装置

技术领域

本方案属于天然气管道清洁技术领域，具体涉及一种天然气管道清管装置。

背景技术

运营中的天然气管道，需要定期清除管道内部轻质油、甲烷水合物、氧化铁、碳化物粉尘、二硫化碳、氢硫酸等腐蚀性物质；降低腐蚀性物质对管道内壁的腐蚀损伤，增加天然气管道的使用寿命，降低天然气管道的设备维修费用，提高天然气的输送效率和天然气的输送质量。目前，许多天然气输送管道为塑料管道并长埋于地下，利用清管器定期对天然气管道进行清理，其清理的具体方式是将清洁器置于天然气输送管道内，利用天然气的气压使清洁器然管道运动，从而实现对管道内的清洁目的。

公开号为CN210474873U的中国专利公开了一种天然气管道内部清洁装置，包括第一导向机构、第二导向架构、第一导向管、吸附板、支撑板、支撑杆、第一转轴、定位环、连接环、摇柄、转盘、拉绳、第二导向管、安装板、第一电机、第二转轴、套环、链条、第一齿轮、第一导向环、第一滑杆、第一螺旋弹簧、第一套管、清洁带、第一转筒、第二转筒、第二导向环、第二螺旋弹簧、第二滑杆、第二套管和第三导向环。

该专利公开的方案虽然可以实现对天然气管道内壁的清洁处理，但是存在以下问题：设备的设计过于复杂，使用成本高，一般的企业难以负担；对天然气管道的清洁处理操作过于繁琐，实用价值低；该方案对管道内部的清洁处理，主要依靠的是擦拭管道，而管道内壁上黏附的一些顽固杂质难以通过擦拭的方式除去，该方案的清洁效果不够好。

发明内容

本方案的目的在于提供一种清洁效果好的天然气管道清管装置。

为了达到上述目的，本方案提供一种天然气管道清管装置，包括溶液缸和与溶液缸配合使用的活塞，所述溶液缸通过活塞被分为两个空间，所述活塞左侧的空间构成废液缸，且活塞右侧的空间构成清洗缸；

所述溶液缸的缸壁上设有若干的单向进液阀，所述清洗缸内装有清洗剂，所述废液缸用于回收管道内的废液；

所述清洗缸内固定设有拉力弹簧，所述拉力弹簧的一端与活塞固定连接，且拉力弹簧的另一端与清洗缸的缸壁固定连接；

所述清洗缸远离活塞的一端还设有若干的单向排液阀，所述单向排液阀上还固定设有喷管；

还包括若干的清洁组件和旋转机构，若干的清洁组件固定设置在清洗缸的外缸壁上，且若干的清洁组件均与天然气管道挤压式接触；

所述旋转机构包括转轴、传动扇叶和若干的刀片，所述转轴转动设置在喷管内，且转轴的一端与清洗缸的外缸壁转动连接，若干的刀片固定错位设置在转轴的另一端，所述传动扇叶固定设置在转轴上，且传动扇叶位于清洗缸的缸壁和刀片之间；

还包括用于开启和关闭单向排液阀工作的挡板机构。

本方案的原理在于:使用本方案的清管装置前，通过挡板机构封堵、关闭单向排液阀，防止清洗缸中的清洗剂从清洗缸中排出。使用前把足够量的清洗剂装入清洗缸中，溶液缸中的活塞被清洗剂推动到溶液缸的端部，并与溶液缸的缸壁贴合，清洗剂存储在清洗缸中。此时废液缸的空间被完全压缩，清洗缸中的拉力弹簧处于拉伸的状态。

把本方案的清管装置放置在天然气管道中，挡板机构启动单向排液阀工作，由于清洗缸中的拉力弹簧处于拉伸的状态，受拉力弹簧恢复弹性形变的影响，活塞挤压清洗缸中的清洗剂，使得清洗缸中的清洗剂不断的通过清洗缸端部的单向排液阀向外排出。活塞在移动的过程中，废液缸的容积不断的增加。废液缸中产生负压，通过溶液缸上设置在单向进液阀使得管道内的废液通过单向进液阀进入到废液缸中。此过程完成了对管道内的废液的收集。

在清洗剂从清洗缸中挤出的过程中，清洗剂进入到喷管中，清洗剂和喷管内的传动扇叶接触，受清洗剂的冲击力的作用，清洗剂使得传动扇叶相应的转动，传动扇叶的转动使得转轴相应的转动。转轴的转动使得转轴端部设置的刀片相应的转动。通过使刀片转动，使得刀片增大了和管道内壁接触的机会，这样就使得刀片可以更好的刮除管道内壁的污垢、固体杂质等。

与此同时，在整个装置在天然气管道内壁中运动的过程中，通过清洗缸外壁的清洁组件，可以使实现对管道内壁的污垢的深度清洁处理。

本方案的有益效果在于：通过本方案的溶液缸的特殊设计不仅可以实现自动的对管道内壁喷洒清洗剂，同时还能够自动的收集清洁管道过程中产生的污液，不会让污液在天然气管道内堆积，实用性强。同时本方案中通过利用清洗剂从清洗缸中喷洒出来的冲击力，有效的增大了刀片与管壁的接触机会，进而使得刀片在管道内可以更好的刮除管壁上的污垢、固体杂质等。这样使得本方案的清管装置的清洁力度更大、清洁效果更好。本方案的清管装置整个操作一体化实现，同时设备简单、操作简便，清洁管道的速度快、效率高、实用性高，使用本方案的清管装置时，还不会产生额外的成本消耗。

进一步，所述清洁组件包括若干的压力弹簧和擦洗板，若干的压力弹簧的一端与清洗缸的外缸壁固定连接，且若干的压力弹簧的另一端与擦洗板固定连接，所述擦洗板通过若干的压力弹簧与管道挤压接触。清管装置在管道内移动的过程中，通过使擦洗板和管道的内壁摩擦接触，使得管道内壁的污垢可以快速、彻底的实现去除。通过压力弹簧可以使擦洗板有更灵活的活动空间，进而使得擦洗板在清洁管道内壁的时候可以更好的发挥擦洗的操作。本方案的清洁组件不仅设计简单，操作简便，同时清洁效果好，实用性强。

进一步，所述挡板机构包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与第二挡板均滑动设置在清洗缸的外壁上，所述第一挡板和第二挡板的一端分别贯穿喷管并和不同清洁组件中的擦洗板固定连接，所述第一挡板和第二挡板上还设有若干的通孔。

本方案的挡板机构中的第一挡板和第二挡板上的通孔在和单向排液阀对应时，可以达到启动单向排液阀工作的目的；第一挡板和第二挡板上的通孔和单向排液阀错开的时候，实现封堵关闭单向排液阀工作。本方案的清洁组件在放入到管道内之前，压力弹簧处于正常的状态，和擦洗板固定连接的第一挡板和第二挡板上的通孔和清洗缸外壁上的单向排液阀完全的错开，这样达到了防堵单向排液阀的目的。在本方案的清管装置放入到管道内后，压力弹簧压缩，使得擦洗板相应的下移。这样使得和擦洗板固定连接的第一挡板和第二挡板相应的移动，进而使得第一挡板和第二挡板上的通孔和单向排液阀相对应，这样达到了启动单向排液阀工作的目的。本方案的挡板机构设计简单、实用性强。

进一步，还包括推动机构，所述推动机构包括推板和横杆，所述推板设置在废液缸的端部，所述横杆的一端与废液缸的外缸壁固定连接，且横杆的另一端与推板固定连接。这样，推板和废液缸之间的距离可以起到较好的缓冲作用，使得废液缸可以更好的回收管道内的污液。清洁管道时本方案的推板还能够抵挡天然气，防止天然气进入到清管装置前，影响清管装置清洁管道的操作。

进一步，所述推板的表面还设有无尘布。当整个清管装置在管道内滑行的过程中，通过推板上的无尘布可以实现对清洁处理过的管道的内壁再次擦拭。这样可以达到再次清洁管道的目的，使得管道可以处理得更加的干净。同时无尘布具有较好的吸水性能，且不易和管道内的天然气发生副反应。

进一步，所述压力弹簧为柔性的压力弹簧。柔性的压力弹簧良好的弹性形变可以在清洁管道过程中，使得擦洗板可以和管道的内壁发生更多的摩擦擦洗的机会，可以使得清管装置整体的清洗效果更好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的结构示意图。

图3为图1中A的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：管道1、推板2、清洗缸3、喷管4、擦洗板5、压力弹簧6、单向进液阀7、拉力弹簧8、废液缸9、横杆10、转轴11、传动扇叶12、刀片13、活塞14、第一挡板15、第二挡板16。

实施例基本如附图1、图2和图3所示：一种天然气管道清管装置，包括溶液缸和与溶液缸搭配使用的活塞14，溶液缸通过活塞14被分隔为两个空间，在活塞14左侧的空间构成废液缸9，活塞14右侧的空间构成清洗缸3。溶液缸的缸壁还设有若干的单向进液阀7。清洗缸3中固定设置有拉力弹簧8，拉力弹簧8的一端与活塞14固定连接，拉力弹簧8的另一端与清洗缸3的缸壁固定连接。清洗缸3中装有用于清洗天然气管道1的清洗剂。废液缸9用于收集管道1内因为清洁管道1而产生的污液。

在清洗缸3的端部还设有若干的单向排液阀，在单向排液阀上还固定设有喷管4。喷管4呈喇叭形，这样清洗剂从清洗缸3中喷出后，经过喷管4后，可以使清洗剂喷洒得更广。在喷管4内还设有旋转机构。

旋转机构包括转轴11、传动扇叶12和若干的刀片13。转轴11的一端转动设置在清洗缸3得外缸壁上，若干的刀片13固定错位设置在转轴11的另一端。传动扇叶12固定设置在转轴11上，且位于清洗缸3的外缸壁和刀片13之间。本方案的刀片13为不锈钢刀片，这样在经常接触清洗剂的情况下，刀片13不容易生锈。

在本方案的清洗缸3的外缸壁上还设有若干的清洁组件。清洁组件包括若干的压力弹簧6和擦洗板5。若干的压力弹簧6的一端与清洗缸3的外缸壁固定连接，若干的压力弹簧6的另一端与擦洗板5固定连接。通过若干的压力弹簧6的设计，使得擦洗板5和管道1的内壁挤压接触。压力弹簧6为柔性的压力弹簧6。这样在本方案的清洁组件工作的时候，柔性的压力弹簧6可以给擦洗板5更灵活的空间，使得擦洗板5可以更好的清洗管道1的内壁。

挡板机构包括第一挡板15和第二挡板16，第一挡板15和第二挡板16滑动设置在清洗缸3的外缸壁上，且第一挡板15和第二挡板16的一端均贯穿喷管4分别和若干的清洁组件中的两组清洁组件的擦洗板5固定连接。第一挡板15和第二挡板16上还设有和单向排液阀相对应的通孔，通孔的大小和单向排液阀相对应。当清管装置放置在管道1内之前时，清洁组件的压力弹簧6不发生形变，不同清洁组件的擦洗板5和第一挡板15、第二挡板16固定连接，此时第一挡板15和第二挡板16上的通孔和单向排液阀完全的错开。这样实现了封堵关闭单向排液阀工作，防止清洗缸3中的清洗剂从单向排液阀处往外排出。

当清管装置放置在管道1内后，清洁组件中的压力弹簧6压缩，使得擦洗板5和管道1的内壁实现挤压接触。擦洗板5比起起始位置有所移动，擦洗板5的移动，使得和不同清洁组件中的擦洗板5固定连接的第一挡板15和第二挡板16相应的在清洗缸3的外壁上滑动。此时使得第一挡板15和第二挡板16上的通孔和单向排液阀一一对应，这样进而使得单向排液阀启动工作。清洗剂可以通过单向排液阀从清洗缸3中往外排出。

在本方案的废液缸9的端部还设有推动机构。推动机构包括推板2和横杆10。横杆10的一端与废液缸9的缸壁固定连接，横杆10的另一端与推板2固定连接。本方案中的推板2的表面上设有无尘布。在使用本方案的清管装置时，推板2和废液缸9之间的距离可以起到缓冲作用，使得废液缸9可以更好的回收管道1内的污液。同时推板2还能够抵挡天然气，防止天然气进入到清管装置前，影响清管装置清洁管道1的操作。推板2上的无尘布可以实现对清洁处理过的管道1的内壁再次擦拭。这样可以达到再次清洁管道1的目的，使得管道1可以处理得更加的干净。同时无尘布具有较好的吸水性能，且不易和管道1内的天然气发生副反应。

具体操作：使用本方案的清管装置前，第一挡板15和第二挡板16封堵了清洗缸3上的单向排液阀，首先将足量的清洗剂装入清洗缸3中，直到清洗剂将活塞14推到溶液缸的端部。此时拉力弹簧8拉伸，废液缸9完全的被压缩。使用时，把装满清洗剂的清管装置放入管道1内，清洁组件中的压力弹簧6被压缩，使得擦洗板5移动，这样使得第一挡板15和第二挡板16相应的在清洗缸3的外缸壁上移动，并使得第一挡板15和第二挡板16上的通孔和清洗缸3外壁上的单向排液阀相对应，这样启动了单向排液阀工作。启动天然气，通过天然气的气压，使得本方案的清管装置在管道1内相应的移动。

清洗缸3内的拉力弹簧8复位，清洗缸3内的清洗剂不断的从清洗缸3中挤出，并通过单向排液阀进入喷管4内。拉力弹簧8在恢复弹性形变的过程中，活塞14随着拉力弹簧8相应的移动。此时废液缸9的容积空间不断的增大，并且废液缸9内形成负压，管道1内的废液和污液此时通过溶液缸上的单向进液阀7，进入到废液缸9内。这一过程完成了对管道1内的废液的回收。并且随着清洗剂的不断消耗，活塞14不断向右移动，废液缸9的容积不断的变大，废液缸9收集废液的操作一直持续进行。

在清洗剂从清洗缸3中喷洒出来后，进入到喷管4内，受清洗剂的冲击力的作用，使得转轴11上的传动扇叶12相应的转动。传动扇叶12的转动，使得转轴11相应的转动。转轴11的转动，使得转轴11端部的刀片13相应的转动。这样就增大了刀片13在管道1内的运动机会，增大了刀片13和管道1内存在的固定杂质、污垢接触的机会，有利于刀片13刮除管道1内壁上的污垢、固体杂质等。达到深度处理管道1内的污垢、杂质。

同时在天然气推动推板2，使得整个清管装置在管道1内运动的过程中，清洗缸3外壁上设置的多个清洁组件可以对管道1的内壁进行进一步的清洁。清洁组件中的擦洗板5对管道1的内壁不断的进行摩擦清洁，使得管道1内壁上污渍和污垢得到进一步的清除。

本方案的清管装置通过喷洒清洗剂对管道1内的污渍进行预处理。通过刀片13对管道1内的污垢和杂质进行强力刮除，达到深度处理管道1内的清洁的操作。通过清洁组件可以使得本方案的清管装置进一步的对管道1进行彻底、全面的清洁处理。通过推板可以对清洁完成的管道1进行相应的擦拭，最后的整洁处理。本方案和传统清管装置相比，本方案的清管装置清洁更加的彻底、清洁效果更好。同时整个操作一体化实现，同时设备简单、操作简便，清洁管道1的速度快、效率高、实用性高，使用本方案的清管装置时，还不会产生额外的成本消耗。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种天然气管道清管装置，包括溶液缸和与溶液缸配合使用的活塞（14），所述溶液缸通过活塞（14）被分为两个空间，所述活塞（14）左侧的空间构成废液缸（9），且活塞（14）右侧的空间构成清洗缸（3）；

其特征在于：所述溶液缸的缸壁上设有若干的单向进液阀（7），所述清洗缸（3）内装有清洗剂，所述废液缸（9）用于回收管道（1）内的废液；

所述清洗缸（3）内固定设有拉力弹簧（8），所述拉力弹簧（8）的一端与活塞（14）固定连接，且拉力弹簧（8）的另一端与清洗缸（3）的缸壁固定连接；

所述清洗缸（3）远离活塞（14）的一端还设有若干的单向排液阀，所述单向排液阀上还固定设有喷管（4）；

还包括若干的清洁组件和旋转机构，若干的清洁组件固定设置在清洗缸（3）的外缸壁上，且若干的清洁组件均与天然气管道挤压式接触；

所述旋转机构包括转轴（11）、传动扇叶（12）和若干的刀片（13），所述转轴（11）转动设置在喷管（4）内，且转轴（11）的一端与清洗缸（3）的外缸壁转动连接，若干的刀片（13）固定错位设置在转轴（11）的另一端，所述传动扇叶（12）固定设置在转轴（11）上，且传动扇叶（12）位于清洗缸（3）的缸壁和刀片（13）之间；

还包括用于开启和关闭单向排液阀工作的挡板机构。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道清管装置，其特征在于：所述清洁组件包括若干的压力弹簧（6）和擦洗板（5），若干的压力弹簧（6）的一端与清洗缸（3）的外缸壁固定连接，且若干的压力弹簧（6）的另一端与擦洗板（5）固定连接，所述擦洗板（5）通过若干的压力弹簧（6）与管道（1）挤压接触。

3.根据权利要求2所述的一种天然气管道清管装置，其特征在于：所述挡板机构包括第一挡板（15）和第二挡板（16），所述第一挡板（15）与第二挡板（16）均滑动设置在清洗缸（3）的外壁上，所述第一挡板（15）和第二挡板（16）的一端分别贯穿喷管（4）并和不同清洁组件中的擦洗板（5）固定连接，所述第一挡板（15）和第二挡板（16）上还设有若干的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种天然气管道清管装置，其特征在于：还包括推动机构，所述推动机构包括推板（2）和横杆（10），所述推板（2）设置在废液缸（9）的端部，所述横杆（10）的一端与废液缸（9）的外缸壁固定连接，且横杆（10）的另一端与推板（2）固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种天然气管道清管装置，其特征在于：所述推板（2）的表面还设有无尘布。

6.根据权利要求2所述的一种天然气管道清管装置，其特征在于：所述压力弹簧（6）为柔性的压力弹簧（6）。

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