CN114192522B - 一种清管器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清管器，所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：清管器骨架组件；皮碗组件，所述皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；泄流孔，所述泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。对现有技术中皮碗清管器存在结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

Description

一种清管器

技术领域

本发明涉及输油气管道内清洁作业技术领域，尤其涉及一种清管器。

背景技术

油气输送管线在长期使用过程中易发生堵塞，需要定期进行清理和疏通，通常采用清管器在管道中依靠管内流体的压力使其在管道中移动，刮削管壁上的污垢等杂物，且将杂物推出管外，实现对管道的清理和疏通。近年来，管道清管作业中屡次发生清管器卡堵、停滞等清关异常事件，分析其原因大致有，清管器结构受损、管线存在超限变形、管线内存在异物、管线内存在较多杂质、管线工艺误操作、管道附属设施异常(三通无挡条)、阀门缩径等。研究清管器泄流孔开孔方案，优化清管器结构，从而为解决清管异常事件提供技术支持具有重要意义。

本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中皮碗清管器存在结构设计和泄流孔参数不够优化，导致作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种清管器，对现有技术中皮碗清管器结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种清管器。所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：清管器骨架组件；皮碗组件，所述皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；泄流孔，所述泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。

优选的，所述皮碗组件包括：

第一皮碗组件，所述第一皮碗组件包括多个第一皮碗，所述第一皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；

第二皮碗组件，所述第二皮碗组件包括多个第二皮碗，所述第二皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接，且所述第二皮碗组件与所述第一皮碗组件相邻。

优选的，所述泄流孔包括：

第一组泄流孔，所述第一组泄流孔包括多个第一泄流孔，所述多个第一泄流孔位于所述第一皮碗上，在所述第一皮碗的圆周上呈中心对称分布，且所述第一组泄流孔的组数与所述第一皮碗的数量相同；

第二组泄流孔，所述第二组泄流孔包括多个第二泄流孔，所述多个第二泄流孔位于所述第二皮碗上，在所述第二皮碗的圆周上呈中心对称分布，且所述第二泄流孔的数量大于所述第一泄流孔，且所述第二组泄流孔的组数与所述第二皮碗的数量相同。

优选的，所述泄流孔为偏移梯形棱柱型。

优选的，所述偏移梯形上底64-65mm，下底56-57mm，腰32-33mm。

优选的，所述泄流孔的偏角和倾角为25-35度，旁通率区间为4.00％-4.10％。

优选的，每组所述第二泄流孔的数量为4，每组所述第一泄流孔的数量为3。

优选的，所述清管器还包括：

压板组件，所述压板组件设置在所述皮碗组件与所述清管器骨架组件之间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供了一种清管器，所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：清管器骨架组件；皮碗组件，所述皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；泄流孔，所述泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。对现有技术中皮碗清管器结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种清管器的结构示意图；

图2为本申请实施例一种清管器中第一皮碗的结构示意图；

图3为本申请实施例一种清管器中第二皮碗的结构示意图。

附图标记说明：清管器骨架组件1，皮碗组件2，泄流孔3，压板组件4，第一皮碗组件22，第二皮碗组件23，第一皮碗221，第二皮碗231，第一组泄流孔32，第二组泄流孔33，第一泄流孔321，第二泄流孔331。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征、优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体的实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多的不同于在此描述的其他方式予以实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请实施例。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

技术构思

本申请提供了一种清管器，对现有技术中皮碗清管器结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。

针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

本申请中的技术方案，总体装置如下：所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：清管器骨架组件；皮碗组件，所述皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；泄流孔，所述泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。通过清管器骨架组件，将所述清管器的皮碗组件连接成为直板结构，直板结构模型对输油气管道内部杂质的携带能力普遍优于碟形模型，同时具备携带常规浓度杂质的能力。进一步在皮碗组件中设置泄流孔，且所述泄流孔紧贴管壁位置，通过对油管进行泄流从而完成清管作业。对现有技术中皮碗清管器结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1所示，本申请实施例提供了一种清管器，所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：

清管器骨架组件1；

皮碗组件2，所述皮碗组件2的泄流孔与所述清管器骨架组件1外围连接；

泄流孔3，所述泄流孔3设置在所述皮碗组件2上，且所述泄流孔3紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。

具体而言，所述清管器骨架组件1的外围和两组皮碗组件2的泄流孔3连接，从而组成一个皮碗清管器。其中，所述皮碗组件2上分别设置有泄流孔3，第一组皮碗组件2和第二组皮碗组件2上设计有不同个数的泄流孔3，且所述泄流孔3紧贴输油气管道内部管壁位置，用于对油管进行泄流清管。此外，由于所述清管器骨架组件1为直板结构，因此基于所述清管器骨架组件1组成的所述清管器为直板型皮碗清管器，通过一定方式设计泄流孔3的结构，使得清管器的贴壁性、接触面积、接触速度等指标都得到了显著的改善，达到了基于数值试验优化清管器泄流孔3流场，进一步改进清管器整体结构，确保前后直板泄流能量分配平衡，从而实现清管器旋转、管壁杂质层破碎和深度剥离的技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。对成品油管道而言，一般管壁附着的杂质并不太多，泄流清管的直板模型能够具备携带常规浓度杂质的能力。此外，泄流孔3的增多会分散能量的分配，因此，泄流孔3为4孔的设计方案优于泄流孔3为6孔和8孔的设计方案。

进一步的，所述皮碗组件2包括：

第一皮碗组件22，所述第一皮碗组件22包括多个第一皮碗221，所述第一皮碗组件22的泄流孔3与所述清管器骨架组件1外围连接；

第二皮碗组件23，所述第二皮碗组件23包括多个第二皮碗231，所述第二皮碗组件23的泄流孔3与所述清管器骨架组件1外围连接，且所述第二皮碗组件23与所述第一皮碗组件22相邻。

具体而言，每个所述清管器包括皮碗组件2，每个皮碗组件2均包括第一皮碗组件22和第二皮碗组件23。其中，所述第一皮碗组件22包括多个第一皮碗221，所述第二皮碗组件23包括多个第二皮碗231。所述第一皮碗组件22和第二皮碗组件23均通过各个皮碗的泄流孔3与清管器骨架组件1外围连接，并且连接后的第一皮碗组件22和第二皮碗组件23在所述清管器骨架组件1上的位置相邻。

通过将两组皮碗组件2共同与清管器骨架组件1连接，从而组成一个清管器，所述清管器整体结构经过改进，可以确保前后直板泄流能量分配平衡，从而实现清管器旋转、管壁杂质层破碎和深度剥离的技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

进一步的，如附图2、3所示，所述泄流孔3包括：

第一组泄流孔32，所述第一组泄流孔32包括多个第一泄流孔321，所述多个第一泄流孔321位于所述第一皮碗221上，在所述第一皮碗221的圆周上呈中心对称分布，且所述第一组泄流孔32的组数与所述第一皮碗221的数量相同；

第二组泄流孔33，所述第二组泄流孔33包括多个第二泄流孔331，所述多个第二泄流孔331位于所述第二皮碗231上，在所述第二皮碗231的圆周上呈中心对称分布，且所述第二泄流孔331的数量大于所述第一泄流孔321，且所述第二组泄流孔33的组数与所述第二皮碗231的数量相同。

具体而言，第一皮碗组件22和第二皮碗组件23上设计有不同个数的泄流孔3，其中，第一皮碗组件22上的所有第一皮碗221的泄流孔3，共同组成所述第一组泄流孔32，第二皮碗组件23上的所有第二皮碗231的所有泄流孔3，共同组成所述第二组泄流孔33。举例如第一皮碗组件22上共有三个第一皮碗221，且每个第一皮碗221上设置有五个泄流孔3，那么，可以确定所述第一组泄流孔32共有十五个泄流孔3。同样的，举例如第二皮碗组件23上共有三个第二皮碗231，且每个的第二皮碗231上设置有六个泄流孔3，那么，可以确定所述第二组泄流孔33共有十八个泄流孔3。进一步的，所述清管器共有六个皮碗，包括第一皮碗221三个和第二皮碗231三个，第一皮碗221上分别有五个泄流孔，第二皮碗231上分别有六个泄流孔，总计整个清管器共有三十三个泄流孔3。此外，泄流孔3在皮碗上的分布呈中心对称。通过泄流孔3作用，实现了降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术目标。

进一步的，所述泄流孔3为偏移梯形棱柱型。

具体而言，所述梯形棱柱型是指泄流孔3的结构是底面为梯形的棱柱形状。所述偏移是指对泄流孔3的开孔方案进行偏角和倾角设计，进而实现清管器的旋转、管壁杂质层的破碎与深度剥离。当偏角和倾角为30度时，能较好地达到前后直板泄流能量的分配平衡，使得清除杂质的流核扩展面积最大。

进一步的，所述偏移梯形上底64-65mm，下底56-57mm，腰32-33mm。

具体而言，所述泄流孔3的偏移梯形棱柱型开孔方案中，当所述偏移梯形上底为64-65mm，下底为56-57mm，腰为32-33mm时，所述清管器的泄流清管效果较好，且泄流清管不会对清管器运行速度及清管时效造成太大影响。

进一步的，所述泄流孔的偏角和倾角为25-35度，旁通率区间为4.00％-4.10％。

具体而言，所述泄流孔3的偏移梯形棱柱型开孔方案中，当偏角和倾角设计为25-35度时，可同时实现清管器的旋转、管壁杂质层的破碎与深度剥离，此时所述清管器的泄流清管效果较好。

进一步的，每组所述第二泄流孔331的数量为4，每组所述第一泄流孔321的数量为3。

具体而言，所述泄流孔3的偏移梯形棱柱型开孔方案中，当每组所述第二泄流孔331的数量为4，每组所述第一泄流孔321的数量为3时，所述清管器上泄流孔3的贴壁性、接触面积、接触速度等指标都得到了显著改善，前后直板泄流能量的分配能保持平衡，清除杂质的流核扩展面积也较大。

进一步的，所述清管器还包括：

压板组件4，所述压板组件4设置在所述皮碗组件2与所述清管器骨架组件1之间。

具体而言，所述皮碗组件2的泄流孔3与所述清管器骨架组件1的外围连接时，其中间设有所述压板组件4，用于紧密连接皮碗组件2和清管器骨架组件1，最终达到了提高清管器结构稳定性的技术效果。

实施例2

为了更清楚的解释一种清管器的技术方案，本申请实施例提供了一种清管器的使用方法，具体如下：

具体而言，为了解决现有技术中皮碗清管器存在结构设计和泄流孔参数不够优化，导致作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。皮碗组件2上设置泄流孔3，进而利用压板组件4，将所述皮碗组件2的泄流孔3与所述清管器骨架组件1外围连接，组成所述清管器。所述泄流孔3紧贴输油气管道的管壁，用于对油管进行泄流清管。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

本申请中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供了一种清管器，所述清管器用于对油气输送管道内部进行清洁，其中，所述清管器包括：清管器骨架组件；皮碗组件，所述皮碗组件的泄流孔与所述清管器骨架组件外围连接；泄流孔，所述泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油品管道进行清管作业。对现有技术中皮碗清管器结构设计和泄流孔参数进行优化，解决作业时发生卡堵、停滞等清管异常事件的技术问题。达到了基于数值实验优化清管器泄流孔，进一步改进清管器整体结构，实现杂质破碎、深度剥离、抑制偏磨等技术目标，最终达到降低清管器作业时卡堵、停滞等清管异常事件发生概率的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种清管器，其中，所述清管器包括：

清管器骨架组件；

皮碗组件，所述皮碗组件的中心通孔与所述清管器骨架组件外围连接；

多组泄流孔，所述多组泄流孔设置在所述皮碗组件上，且所述泄流孔紧贴管壁位置，对油管进行泄流清管；

所述泄流孔为偏移梯形棱柱型；

所述偏移梯形上底64-65mm，下底56-57mm，腰32-33mm；

所述泄流孔的偏角和倾角为25-35度，旁通率区间为4.00%-4.10%。

2.如权利要求1所述的清管器，其中，所述皮碗组件包括：

第一皮碗组件，所述第一皮碗组件包括多个第一皮碗，所述第一皮碗组件的中心通孔与所述清管器骨架组件外围连接；

第二皮碗组件，所述第二皮碗组件包括多个第二皮碗，所述第二皮碗组件的中心通孔与所述清管器骨架组件外围连接，且所述第二皮碗组件与所述第一皮碗组件相邻。

3.如权利要求2所述的清管器，其中，所述多组泄流孔包括：

第一组泄流孔，所述第一组泄流孔包括多个第一泄流孔，所述多个第一泄流孔位于所述第一皮碗上，在所述第一皮碗的圆周上呈中心对称分布，且所述第一组泄流孔的组数与所述第一皮碗的数量相同；

第二组泄流孔，所述第二组泄流孔包括多个第二泄流孔，所述多个第二泄流孔位于所述第二皮碗上，在所述第二皮碗的圆周上呈中心对称分布，且所述第二泄流孔的数量大于所述第一泄流孔，且所述第二组泄流孔的组数与所述第二皮碗的数量相同。

4.如权利要求3所述的清管器，其中，每组所述第二泄流孔的数量为4，每组所述第一泄流孔的数量为3。

5.如权利要求1所述的清管器，其中，所述清管器还包括：

压板组件，所述压板组件设置在所述皮碗组件与所述清管器骨架组件之间。

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