CN113941572A - 钢管循环清洗方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢管循环清洗方法及设备，该方法为同时清洗至少两根管件，各管件之间均密封连接中部带有分隔滤网的中间连管器，首端管件连接的收发球筒A内及除首端管件外的各管件一端的中间连管器分隔滤网侧均内置清洗球，收发球筒A泵入清洗液，推动清洗球沿各管件运动形成清洗，当末端管件的清洗球运动至对应的收发球筒B内时，调换两个收发球筒进液和出液的方向，实现反向清洗，直至首端管件内的清洗球返回至收发球筒A内，再调换上述进液和出液方向，以此往复循环实现管件清洗。上述两个收发球筒与流体换向阀、隔膜泵、循环液箱形成循环送液管路，收发球筒的收发球口处设置压力感应器。以上实现管件中球液自动往复循环清洗，清洗效率较高。

Description

钢管循环清洗方法及设备

技术领域

本发明涉及管清洗领域，是一种钢管循环清洗方法及设备。

背景技术

现有的管内壁清洗方法，主要是采用管内通清洗液、磨料、清洗球等方式，利用球液或磨料与管内壁摩擦，实现管内壁清洗。为了提高清洗效率和清洗效果，现有技术也公开较多采用管内壁往复清洗的方式，如中国专利文献刊载的授权公告号CN103721980B，授权公告日2016年4月13日，发明名称为“小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法”，其包括装填清洁液的液箱、两个清洗连接座，以及在清洗操作时使液箱、清洗连接座、钢管构成循环回路的管路，管路上设有控制清洁液流动的水泵和控制清洁液流动方向的电磁控制阀组件。两个清洗连接座设有通液口、钢管连接口，以及位于清洗连接座内腔呈套袋结构的网罩，网罩内装填有直径尺寸小于所需清洗钢管内径的滤球，且滤球是随清洁液流动而在两个清洗连接座之间运动。依靠滤球与钢管内壁的摩擦以及清洁液的双重作用，实现钢管内壁的清洗。该清洗装置虽然清洗效果较佳，但往往是针对单管清洗，当面对大批量管件清洗时，反复装卸管件显然劳动强度较大，且效率不高，即使将多根管件串联成整体管件，也因管件过长，球液往复循环清洗效率欠佳。为此，针对清洗效率欠佳，有待对现有的清洗方法及设备进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种钢管循环清洗方法及设备，使其解决现有同类清洗设备针对多管件清洗较为费时费力，清洗效率欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种钢管循环清洗方法，该方法为同时清洗至少两根管件，其结构要点在于各管件之间均通过中间连管器密封串连，中间连管器的通路中设有阻隔清洗球的分隔滤网，首端管件和末端管件的各自一端均连接一个收发球筒一端的收发球口，各收发球筒另一端是与收发球口相通的进液口，且进液口与收发球口之间的通路中设有隔球滤网；两个收发球筒分别为收发球筒A和收发球筒B，清洗时，首端管件对应的收发球筒A的收发球口内，以及除首端管件外的各管件一端对应的中间连管器的分隔滤网侧均内置清洗球，收发球筒A的进液口泵入清洗液，收发球筒B的进液口出液，清洗液推动清洗球沿各管件运动形成管内壁清洗，当末端管件的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒B的收发球口内时，调换两个收发球筒进液和出液的方向，即收发球筒B的进液口泵入清洗液，收发球筒A的进液口出液，由清洗液推动各管件内的清洗球反向运动形成管内壁清洗，当首端管件内的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒A的收发球口内时，再调球换两个收发筒进液和出液的方向，以此往复循环实现各管件的管内壁清洗。通过上述方式，利用中间连管器作为中间的收发球筒，从而当管件球液往复循环时，各管件均能实现独立的往复循环清洗，相比现有单管或长管循环清洗，清洗效率大幅提高。且通过中间连管器衔接管件，无需特殊固定，各管件排布连接更为灵活，可根据场地按需配置连接，操作较为方便。

所述清洗球随清洗液进入收发球筒的收发球口内时，清洗球对收发球筒中收发球口与进液口之间的通路或隔球滤网形成阻流，即对清洗液形成阻流，收发球口内压力增大，通过收发球筒处设置压力感应器感应该压力变化，并将压力变化的感应信号作为两个收发球筒进液和出液换向的切换信号。通过该方式，实现管件内球液的自动换向控制，提高清洗效率。

所述中间连管器的分隔滤网两侧设置限流孔，限流孔一端为导球的锥口，另一端与分隔滤网之间形成储球腔，且限流孔的锥口侧设置感应清洗球经过限流孔时压力变化的压力感应器，压力感应器每感应一次清洗球经过限流孔识别为一次清洗球计数。通过该方法，实现清洗球进入中间连管器的计数检测，从而配合收发球筒的清洗球到位压力检测，实现更精确的往复清洗控制。

所述管件中至少一个中间连管器外接泵液管路，通过泵液管路向中间连管器内泵入清洗液，对所述管件内清洗形成流量补偿状态。通过该方法，当管件较长时，因后部管件的管内清洗流量会衰减，故通过在衰减段的中间连管器内泵入清洗液，能有效弥补流量衰减的问题，保证连管器内清洗球能够迅速进入管口，提高清洗效率。

该清洗方法还包括吹扫干燥，即其中一个收发球筒的收发球口处分支接入带阀门的进气管路，另一个收发球筒的收发球口处分支连接带阀门的排气管路；当需要干燥管路时，通过控制进气管路和排气管路的阀门，将收发球筒与管件相通切换为由进气管路与管件、排气管路相通，再由进气管路向管件内送入压缩空气，由排气管路排气，实现管内壁干燥。

一种使用上述钢管循环清洗方法的设备，该设备包括收发球筒A、收发球筒B、中间连管器、流体换向阀、隔膜泵、循环液箱，所述中间连管器为直管状或弯管状，所述收发球筒A和收发球筒B的进液口与所述流体换向阀、隔膜泵、循环液箱形成循环送液管路，所述收发球筒的收发球口与进液口相通的通路设置为当清洗液带动清洗球进入通路至相抵所述隔球滤网时，清洗球对清洗液形成阻流状态，即收发球口内压力增大，所述收发球筒设有检测收发球口内压力的压力感应器，压力感应器设定为感应至收发球口内压力增大至设定值时控制所述流体换向阀形成换向。通过上述结构，收发球筒A与收发球筒B自动切换进液和出液通向，从而实现管件中球液自动往复循环，提高清洗效率。

所述收发球筒A的进液口与收发球口之间设有连通的旁通管，且旁通管与收发球口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“旁通管与管件相通”两个状态间切换的切换阀A，所述收发球筒B的收发球口处分支连接进气管路，且进气管路与收发器口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“进气管路与收发球筒相通”两个状态间切换的切换阀B；所述进气管路连接外部的供气装置。以上作为管内壁干燥的具体实施结构，该结构较为简单，易于控制。

所述收发球筒A的进液口与旁通管相接处设有对旁通管形成过滤的滤网。通过该结构，有效防止破损的清洗球进入干燥回路中形成都塞。

所述收发球筒包括筒形罩壳和内筒，筒形罩壳两端设有收发球口和安装口，筒形罩壳侧面设有进液口，所述内筒沿安装孔密封插入并定位于筒形罩壳内，内筒中设有导通所述收发球口和进液口的通路，且内筒周向套接设有套筒式的隔球滤网，隔球滤网套接后对所述通路与进液口相接处形成过滤。通过该结构，拆装、维护较为方便。

所述筒形罩壳的安装孔孔口处通过密封盖板将所述内筒密封限位于所述筒形罩壳内。通过该结构，同样便于内筒的拆装操作。

所述中间连管器由两段密封螺纹连接构成，且所述分隔滤网夹紧于两段之间。通过该结构，方便分隔滤网的拆装。

所述收发球筒的收发球口端，以及中间连管器的两端均设有连接管件的快速密封接头。通过该结构，方便与待清洗的管件快速连接。

所述隔膜泵的出液端分支两路，一路连接所述循环送液管路，另一路通过带阀门的泵液管路相通连接至少一个所述中间连管器。通过该结构，实现管件清洗流量衰减段的清洗液流量补偿，提高清洗效果。

所述收发球筒包括筒形罩壳和限流筒，筒形罩壳两端设有收发球口和安装口，筒形罩壳侧面设有进液口，筒形罩壳内沿安装口依次装入限流筒和筒形的隔球滤网，并安装口处设置密封盖板，通过密封盖板将隔球滤网、限流筒限位于筒形罩壳内，所述进液口对应于隔球滤网侧面；所述限流筒内设有两端为扩大锥口、中部为直孔的限流孔；所述收发器筒内位于所述进液口与限流筒之间设有存储清洗球的储球腔，所述压力感应器设置为感应每次清洗球经过限流筒时的清洗液压力变化识别为一次清洗球计数，当清洗球计数达到设设定值时，控制所述流体换向阀形成换向。通过该结构，清洗换向的时机把握更加准确。

所述中间连管器由两个所述收发球筒构成，即两个收发球筒的进液口相互间通过管路密封连接。通过该结构，实现中间连管器的进球计数检测，从而配合两端收发球筒的清洗球计数检测，实现更精准的往复清洗换向控制，防止清洗球滞留管路造成丢球的问题发生。

所述中间连管器的两端收发球口处均设有胶球计数器。通过该结构，结合上述收发球筒的清洗球计数，同样能够更加精准的判断清洗球收发到位的状态，从而防止清洗球滞留于管件内，影响管件后续处理工序。

本发明在现有球液往复管清洗的基础上，改为各管件均能独立实现球液往复清洗，从而大幅提高了管清洗的效率，同时提高了管清洗效果，适合作为现有各类管件，尤其是多管件同时清洗的清洗方法使用，或同类清洗设备的结构改进。

附图说明

图1是本发明的管清洗连接结构示意图。

图2是本发明的收发球筒A结构示意图。

图3是本发明的管清洗改进结构示意图。

图4是本发明的收发球筒改进结构示意图。

图5是本发明的中间连管器改进结构示意图。

图中序号及名称为：1、循环液箱，2、隔膜泵，3、流体换向阀，4、收发球筒A，401、筒形罩壳，402、内筒，403、隔球滤网，404、密封盖板，405、限流筒，40501、限流孔，5、旁通管，501、滤网，6、切换阀A，7、收发球筒B，8、进气管路，9、切换阀B，10、中间连管器，1001、分隔滤网，11、管件，12、压力感应器，13、泵液管路。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，该钢管循环清洗设备包括：收发球筒A4、收发球筒B7、中间连管器10、流体换向阀3、隔膜泵2、循环液箱1，中间连管器根据需要采用直管状或弯管状，且中间连管器的通路中设有阻隔清洗球的分隔滤网1001，具体为中间连管器由两段密封螺纹连接构成，分隔滤网夹紧于两段之间。上述收发球筒A和收发球筒B均设有相通的进液口和收发球口，且相通的通路中设有隔球滤网403，各收发球筒的进液口与流体换向阀、隔膜泵、循环液箱形成循环送液管路，上述收发球口与进液口相通的通路设置为其口径大小与清洗球的球径大小相同，或者通路的口径相比清洗球的球径的大小足以使清洗液带动清洗球进入通路至相抵隔球滤网时，清洗球对清洗液形成阻流状态，即收发球口内压力增大，收发球筒设有检测收发球口内压力的压力感应器，压力感应器设定为感应至收发球口内压力增大至设定值时控制流体换向阀形成换向。

收发球筒A4的进液口与收发球口之间设有连通的旁通管5，且旁通管与收发球口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“旁通管与管件相通”两个状态间切换的切换阀A6，收发球筒B7的收发球口处分支连接进气管路8，且进气管路与收发器口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“进气管路与收发球筒相通”两个状态间切换的切换阀B9；进气管路连接外部的空气压缩机。上述收发球筒A的进液口与旁通管相接处设有对旁通管形成过滤的滤网501。上述收发球筒包括筒形罩壳401和内筒402，筒形罩壳设有呈T字形分布的进液口、收发球口和安装孔，其中安装孔与收发球口直线相通，内筒沿安装孔密封插入并定位于筒形罩壳内，内筒中设有导通收发球口和进液口的通路，且内筒周向套接设有套筒式的隔球滤网403，隔球滤网套接后对通路与进液口相接处形成过滤。筒形罩壳的安装孔孔口处通过密封盖板404将内筒密封限位于筒形罩壳内。上述收发球筒的收发球口端，以及中间连管器的两端均设有用于连接管件11的快速密封接头，实现与管件的快速密封对接。

除上述结构以外，上述收发球筒亦可做如下改进，如图4所示的具体结构为：收发球筒包括筒形罩壳401和限流筒405，筒形罩壳两端设有收发球口和安装口，筒形罩壳侧面设有进液口，筒形罩壳内沿安装口依次装入限流筒和筒形的隔球滤网403，并安装口处设置法兰式的密封盖板404，通过密封盖板将隔球滤网、限流筒限位于筒形罩壳内，进液口对应于隔球滤网侧面。限流筒内设有两端为扩大锥口、中部为直孔的限流孔40501，限流孔的孔径为清洗球球径的80%-200%；收发器筒内位于进液口与限流筒之间设有存储清洗球的储球腔，压力感应器设置为感应每次清洗球经过限流筒时的清洗液压力变化识别为一次清洗球计数，当清洗球计数达到设定值时，控制流体换向阀形成换向。

如图5所示，为了配合上述改进的收发球筒实现更加精准的收发球操作，上述中间连管器10亦可由上述改进的两个收发球筒构成，即两个收发球筒的进液口相互间通过管路密封连接，从而中间连管器亦具有收发球计数的功能，配合两端的收发球筒清洗球计数，实现更准确的往复清洗时机切换，有效防止清洗球滞留于管件中。

除此以外，中间连管器10方案亦可两端收发球口处设置胶球计数器替代上述压力感应器和限流筒的结构，亦能够判定中间连管器收发球的状态，防止清洗球滞留于管件内，保证管件后续的正常处理。

该设备的具体清洗方法为：如图1所示为同时清洗四根平行并排布置的管件11，各管件之间均通过中间连管器10密封串连，首端管件一端密封连接收发球筒A4收发球口端的切换阀A5，末端管件的一端密封连接收发球筒B7 收发球口端的切换阀B9。清洗时，首端管件对应的收发球筒A的收发球口内，以及除首端管件外的各管件一端对应的中间连管器的分隔滤网1001侧均内置清洗球，开启隔膜泵2，收发球筒A的进液口泵入清洗液，收发球筒B的进液口出液并沿管路回流至循环液箱1，清洗液推动清洗球沿各管件运动形成管内壁清洗，当末端管件的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒B7的收发球口内并相抵隔球滤网403时，清洗球阻流清洗液，收发球筒B内压力增大，由压力感应器将该压力变化的信号转变为控制流体换向阀3换向，即调换两个收发球筒进液和出液的方向，由收发球筒B的进液口泵入清洗液，收发球筒A的进液口出液，清洗液推动各管件内的清洗球反向运动形成管内壁清洗，当首端管件内的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒A的收发球口内并相抵隔球滤网时，清洗球阻流清洗液，收发球筒A内的压力增大，压力感应器感应压力变化并再次控制流体换向阀换向，即再调换两个收发筒进液和出液的方向，以此往复循环实现各管件的管内壁清洗。

当管件11清洗完成后，再进行吹扫干燥，通过控制上述切换阀A5、切换阀B9，将收发球筒与管件相通切换为由进气管路8与管件、旁通管5相通，再开启空气压缩机，由进气管路向管件内送入压缩空气，由旁通管路排气至循环液箱1，由循环液箱设有的排气口排气，实现管内壁干燥。干燥完成后，将管件与收发球筒、中间连管器10拆卸即完成操作。

如图3所示，为了保证各管件清洗时内部具有稳定的清洗液压力，上述隔膜泵2的出液端分支两路，一路连接上述循环送液管路，另一路通过带单相阀门和流量调节阀的泵液管路13相通连接一个靠近中间管件11的中间连管器10，从而对管件内的清洗液的流量补偿，保证管件的清洗效果。其中单向阀为防止液体回流，流量调节阀根据管径大小调节补偿流量。根据需要，亦可对多个中间连管器进行清洗液的流量补偿。

以上内容旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进或替换，亦落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种钢管循环清洗方法，该方法为同时清洗至少两根管件（11），其特征在于各管件（11）之间均通过中间连管器（10）密封串连，中间连管器的通路中设有阻隔清洗球的分隔滤网（1001），首端管件和末端管件的各自一端均连接一个收发球筒一端的收发球口，各收发球筒另一端是与收发球口相通的进液口，且进液口与收发球口之间的通路中设有隔球滤网（403）；两个收发球筒分别为收发球筒A（4）和收发球筒B（7），清洗时，首端管件对应的收发球筒A的收发球口内，以及除首端管件外的各管件一端对应的中间连管器的分隔滤网侧均内置清洗球，收发球筒A的进液口泵入清洗液，收发球筒B的进液口出液，清洗液推动清洗球沿各管件运动形成管内壁清洗，当末端管件的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒B的收发球口内时，调换两个收发球筒进液和出液的方向，即收发球筒B的进液口泵入清洗液，收发球筒A的进液口出液，由清洗液推动各管件内的清洗球反向运动形成管内壁清洗，当首端管件内的清洗球由分隔滤网侧运动至收发球筒A的收发球口内时，再调换两个收发球筒进液和出液的方向，以此往复循环实现各管件的管内壁清洗。

2.根据权利要求1所述的钢管循环清洗方法，其特征在于所述清洗球随清洗液进入收发球筒的收发球口内时，清洗球对收发球筒中收发球口与进液口之间的通路或隔球滤网（403）形成阻流，即对清洗液形成阻流，收发球口内压力增大，通过收发球筒处设置压力感应器（12）感应该压力变化，并将压力变化的感应信号作为两个收发球筒进液和出液换向的切换信号。

3.根据权利要求2所述的钢管循环管清洗方法，其特征在于所述中间连管器（10）的分隔滤网（1001）两侧设置限流孔（40501），限流孔一端为导球的锥口，另一端与分隔滤网之间形成储球腔，且限流孔的锥口侧设置感应清洗球经过限流孔时压力变化的压力感应器（12），压力感应器每感应一次清洗球经过限流孔识别为一次清洗球计数。

4.根据权利要求1所述的钢管循环清洗方法，其特征在于所述管件（11）中至少一个中间连管器（10）外接泵液管路（13），通过泵液管路向中间连管器内泵入清洗液，对所述管件内清洗形成流量补偿。

5.根据权利要求1所述的钢管循环清洗方法，其特征在于该清洗方法还包括吹扫干燥，即其中一个收发球筒的收发球口处分支接入带阀门的进气管路（8），另一个收发球筒的收发球口处分支连接带阀门的排气管路；当需要干燥管路时，通过控制进气管路和排气管路的阀门，将收发球筒与管件相通切换为由进气管路与管件、排气管路相通，再由进气管路向管件内送入压缩空气，由排气管路排气，实现管内壁干燥。

6.一种使用权利要求1所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于该设备包括收发球筒A（4）、收发球筒B（7）、中间连管器（10）、流体换向阀（3）、隔膜泵（2）、循环液箱（1），所述中间连管器为直管状或弯管状，所述收发球筒A和收发球筒B的进液口与所述流体换向阀、隔膜泵、循环液箱形成循环送液管路，所述收发球筒的收发球口与进液口相通的通路设置为当清洗液带动清洗球进入通路至相抵所述隔球滤网（403）时，清洗球对清洗液形成阻流状态，即收发球口内压力增大，所述收发球筒设有检测收发球口内压力的压力感应器（12），压力感应器设定为感应至收发球口内压力增大至设定值时控制所述流体换向阀形成换向。

7.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述收发球筒A（4）的进液口与收发球口之间设有连通的旁通管（5），且旁通管与收发球口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“旁通管与管件相通”两个状态间切换的切换阀A（6），所述收发球筒B（7）的收发球口处分支连接进气管路（8），且进气管路与收发器口相接处设有在“收发球口与管件相通”和“进气管路与收发球筒相通”两个状态间切换的切换阀B（9）；所述进气管路连接外部的供气装置。

8.根据权利要求7所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述收发球筒A（4）的进液口与旁通管（5）相接处设有对旁通管形成过滤的滤网（501）。

9.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述收发球筒包括筒形罩壳（401）和内筒（402），筒形罩壳两端设有收发球口和安装口，筒形罩壳侧面设有进液口，所述内筒沿安装孔密封插入并定位于筒形罩壳内，内筒中设有导通所述收发球口和进液口的通路，且内筒周向套接设有套筒式的隔球滤网（403），隔球滤网套接后对所述通路与进液口相接处形成过滤。

10.根据权利要求9所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述罩壳（401）的安装孔孔口处通过密封盖板（404）将所述内筒（402）密封限位于所述罩壳内。

11.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述中间连管器（10）由两段密封螺纹连接构成，且所述分隔滤网（1001）夹紧于两段之间。

12.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述收发球筒的收发球口端，以及中间连管器（10）的两端均设有连接管件（11）的快速密封接头。

13.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述隔膜泵（2）的出液端分支两路，一路连接所述循环送液管路，另一路通过带阀门的泵液管路（13）相通连接至少一个所述中间连管器（10）。

14.根据权利要求6所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述收发球筒包括筒形罩壳（401）和限流筒（405），筒形罩壳两端设有收发球口和安装口，筒形罩壳侧面设有进液口，筒形罩壳内沿安装口依次装入限流筒和筒形的隔球滤网（403），并安装口处设置密封盖板（404），通过密封盖板将隔球滤网、限流筒限位于筒形罩壳内，所述进液口对应于隔球滤网侧面；所述限流筒内设有两端为扩大锥口、中部为直孔的限流孔（40501）；所述收发器筒内位于所述进液口与限流筒之间设有存储清洗球的储球腔，所述压力感应器（12）设置为感应每次清洗球经过限流筒时的清洗液压力变化识别为一次清洗球计数，当清洗球计数达到设定值时，控制所述流体换向阀形成换向。

15.根据权利要求14所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述中间连管器（10）由两个所述收发球筒构成，即两个收发球筒的进液口相互间通过管路密封连接。

16.根据权利要求14所述钢管循环清洗方法的设备，其特征在于所述中间连管器（10）的两端收发球口处均设有胶球计数器。

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