CN201618709U - 输油管道逆流清管机 - Google Patents

Abstract

输油管道逆流清管机，应用于输油管道内壁的清理。由压力平衡机构、牵引机构和清管器组成。压力平衡机构由压力平衡管和压力平衡阀门组成，压力平衡阀门上连接有压力平衡管。牵引机构机座与支撑钢架固定在一起，在机座上有手轮和钢丝绳绕筒，在输油管道内固定有管内导向轮。钢丝绳绕过钢丝绳滑轮，钢丝绳通过压力平衡阀门并绕过管内导向轮，进入输油管道在钢丝绳的端部连接有清管器。效果是：可逆流进行清管作业，清管、输油可同时进行，互不影响。构造简单，适用范围广，清管能力强。

Description

输油管道逆流清管机

技术领域

本实用新型涉及输油管道内壁的清理技术领域，特别涉及一种输油管道高效逆流清管机。

背景技术

石油在管道输送中，输油管路在运行一定周期后就会在管道内壁沉积一定厚度的石蜡，胶质，凝油，砂和其他杂质的混合物，产生蜡沉积现象，沉积层较厚的含蜡油管道有可能发生初凝、停流事故。多年来，因管道积蜡而使输送能力降低和堵塞的现象不断发生。如克拉玛依到独山子输油管线投产不到两年，输油量就从150t/h下降到了11t/h；某管道246管线，曾因投产后的半年中一直在低输量下输送，使摩阻增大50％以上，导致了停流事故；利比亚一条长960km，管径850mm的原油管线，因积蜡过多，投产后三年就不能正常输送，经过三个多月的连续清管，才使管道恢复正常；2008年9月17日，中石油“兰成渝”输油管道因清管器卡死而造成管道堵塞，在200多名专家和武警经过90多个小时的奋战抢修下，排除了故障。所以，输油管道运行中的清管工作显的特别重要。

目前输油管路中所使用的清管器有橡胶清管球、皮碗清管器、聚氨酯泡沫塑料清管器、机械清管器、管道检测清管器等；这一系列清管器，虽然对清除管内杂物和管壁结蜡有一定的效果，但是存在的不足是：橡胶清管球由于在管内可以任意方向的转动和变型，越过块状物体障碍时比较容易，而管内块状物却得不到有效的清除，清蜡效果较差。皮碗清管器由两节或多节皮碗构成，它在管内运行时，保持着固定的方向，虽然清除固体的能力较强，但变形较小，磨损较快，它们越过小的物体或被较大的物体垫起时易丧失密封性，清除固体杂质的性能较差。聚氨酯泡沫塑料清管器外形呈炮弹状，沿清管器周围有螺旋沟槽，在运行时螺旋沟槽产生分力，使其旋转前进，在管道内与流体以同样的速度前进时，只能靠前后很小的压差推动清管器转动，它的转速非常慢，刮刷效果也比较差。机械清管器是一种刮刷结合的清管器，机械清管器上的刷子和刮板能除去管内壁上的硬蜡层，其皮碗可刮去结蜡层外部的凝油层；此种清管器在管内的行走速度与管内流体大致相同，但清管器有时会在管壁环焊缝处卡住，只有采用对输油管增压的方法，才能推动机械清管器向前运动，而采用增压方式又存在危险性，曾发生过在管线急弯处清管器从管壁薄的一侧飞出的事故；机械清管器在遇到变形大的管道和较大的障碍物时，通过能力较差，只能通过R＝1.5D以上的弯头，且较笨重。综上所述，这一系列清管器，它们还存在的共同缺点是，这些清管器放入管道后，很难控制它的运行速度和运行状态，一旦在输油管道中卡住，就不容易判断卡点的所在位置，而且排除故障的过程复杂，费时又费力，面临的问题也比较多

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种输油管道逆流清管机，解决输油管道内清蜡、清除杂物，实现清管作业机械化，改善多年来输油管道人工操作费时费力的作业状况；该清管器不仅能完成逆流状态下进行清管作业，而且管道清理和输油可同时进行，还能实现对管道内部进行探测，具备节省人力，具有降低输油成本，减少输油管道运行费用，增加管道的输量，保证输油安全的作用。

本实用新型采用的技术方案是：输油管道逆流清管机，由压力平衡机构、牵引机构和清管器组成，其特征在于：

压力平衡机构主要由压力平衡管和压力平衡阀门组成，在输油管道的壁上有孔，输油管道孔上焊接有管接头，管接头上连接有压力平衡阀门，压力平衡阀门上连接有压力平衡管。正常输油时关闭压力平衡阀门；当需要用输油管道逆流清管机清管时，首先往压力平衡管内注入密度较大的平衡液体；打开压力平衡阀门，管内原油在平衡液体压力下不能进入压力平衡管内。

牵引机构主要由机座、手轮、钢丝绳绕筒、支撑钢架、钢丝绳滑轮、管内导向轮和钢丝绳组成；机座与支撑钢架垂直固定在一起，在机座上有手轮和钢丝绳绕筒，手轮与钢丝绳绕筒之间有传动机构，如皮带传动机构、链条传动机构或齿轮传动机构，转动手轮能带动钢丝绳绕筒旋转。在支撑钢架的上端固定有钢丝绳滑轮。在输油管道内固定有管内导向轮，管内导向轮的位置与输油管道孔相对。在钢丝绳绕筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳绕过支撑钢架上端的钢丝绳滑轮进入压力平衡管，钢丝绳通过压力平衡阀门并绕过管内导向轮，进入输油管道的下游端。在钢丝绳的端部连接有清管器。

清管器主要由传动轴、叶轮、皮碗式刮板、万向联轴器、刷毛、管头组成。钢丝绳的端部连接有清管器传动轴的一端。传动轴上固定有叶轮，当输油管道内的原油流动能推动叶轮转动，叶轮转动能带动传动轴转动。在传动轴上固定有皮碗式刮板，皮碗式刮板的外径与输油管道内径基本相同。在传动轴的另一端连接有万向联轴器，万向联轴器连接有管头，在管头的壁上放射状固定有刷毛。当传动轴和万向联轴器带动管头转动，刷毛随管头转动，刷毛能清除输油管道内壁上的结蜡和杂物。

为了在清管器进入输油管道内后，能在地面探测到输油管道内壁情况，在管头的端部固定有微型管道探测器。

所述的压力平衡阀门采用的是平板阀。

支撑钢架上端对称固定有两个钢丝绳滑轮，其中一个钢丝绳滑轮与压力平衡管垂直相对。

本实用新型的有益效果：本输油管道逆流清管机具有以下优点：

1、在输油管道内清管器能实现自动高速旋转。在钢丝绳的牵引下，清管器以比管道内流体流速慢的速度在管道中运行，在清管器前后会产生很大的压差，在压差的作用下，叶轮会高速旋转并通过清管器传动轴带动刷毛快速旋转，即可清除管壁内的蜡质以及附着在管壁上的硬质杂物；另外，清管器也会高速旋转，清蜡及清除管内硬物的效果非常明显。

2、可逆流进行清管作业。由钢丝绳牵引清管器在输油管内匀速下行，进行逆流清管时，钢丝绳拉动清管器从管道下游向上游运动；当清管器出现故障时，还能很轻松的把清管器从管道中拉出；既能顺流作业，又能逆流清管，提高了清管的效率。

3、清管、输油可同时进行，互不影响。由于在原油输油管道上焊接有阀门，当对输油管进行清管时，先装上压力平衡管，让输油管内原油在管道压力的作用下，进入平衡管中，平衡管内压力与输油管道压力平衡后，平衡管内的原油高度就不再上升；因为有压力平衡管，清管时不会对输油管的正常输油造成任何影响，清管、输油可同时进行，这是高效逆流清管机的一大特点。

4、可有效地防止输油管道穿孔和盗油事故的发生；由于在清管器的顶部设有微型管道探测器，能对输油管道内部进行全方位的探测，能把探测到的信号快速地传送到地面控制室，根据传送信息能快速而准确的找到盗油点，以便及时采取防盗、堵漏措施。

5、具有降低输油成本，减少输油管道运行费用，增加管道的输量，保证输油安全高效的作用。

附图说明

图1是本实用新型输油管道逆流清管机结构剖面示意图。

图中，1-输油管道、2-机座、3-手轮、4-钢丝绳绕筒、5-支撑钢架、6-钢丝绳滑轮、7-压力平衡管、8-压力平衡阀门、9-管内导向轮、10-钢丝绳、11-传动轴、12-叶轮、13-皮碗式刮板、14-万向联轴器、15-刷毛、16-管头。

具体实施方式

实施例1：以一个输油管道逆流清管机为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型输油管道逆流清管机，由压力平衡机构、牵引机构和清管器组成。

压力平衡机构是在输油管道1的壁上有一个圆孔，输油管道1圆孔上焊接有直径为250毫米的管接头，管接头上连接有两个压力平衡阀门8，压力平衡阀门8采用的是平板阀。压力平衡阀门8上垂直输油管道1连接有一根压力平衡管7。(输油管道1每隔5000米距离焊接一个管接头，管接头上连接一个压力平衡阀门8。在输油工作状态，压力平衡阀门8关闭。)

牵引机构主要由机座2、手轮3、钢丝绳绕筒4、支撑钢架5、钢丝绳滑轮6、管内导向轮9和钢丝绳10组成。机座2与支撑钢架5垂直固定在一起，在机座2上有手轮3和钢丝绳绕筒4，手轮3与钢丝绳绕筒4之间有链条传动机构，钢丝绳绕筒4有5100米长的钢丝绳10(每次能清理5000米输油管道1)。在支撑钢架5的上端对称固定有两个钢丝绳滑轮6，其中一个钢丝绳滑轮6与压力平衡管7垂直相对。在输油管道1内固定有管内导向轮9，管内导向轮9的位置与输油管道1孔相对。在钢丝绳绕筒4上缠绕有钢丝绳10，钢丝绳10绕过支撑钢架5上端的两个钢丝绳滑轮6进入压力平衡管7，钢丝绳10通过压力平衡阀门8并绕过管内导向轮9，进入输油管道1的下游端。在钢丝绳10的端部连接有一个清管器。

清管器主要由传动轴11、叶轮12、皮碗式刮板13、万向联轴器14、刷毛15、管头16组成。钢丝绳10的端部连接有清管器传动轴11的一端。为了防止传动轴11转动带来钢丝绳打卷，在传动轴11的端部有一个台阶，轴承内圈固定在传动轴11台阶上，轴承内圈有轴套，轴套与钢丝绳10端部连接。传动轴11上固定有一个叶轮12。在传动轴11上固定有一个皮碗式刮板13，皮碗式刮板13的外径比输油管道1内径小2毫米。在传动轴11的另一端连接有万向联轴器14，万向联轴器14连接有管头16，在管头16的壁上放射状固定有刷毛15。固定的刷毛15展开后顶端的直径大于输油管道1内径小4毫米。

在管头16的端部固定有一个微型管道探测器。

Claims (4)

1.一种输油管道逆流清管机，由压力平衡机构、牵引机构和清管器组成；其特征在于：

压力平衡机构主要由压力平衡管(7)和压力平衡阀门(8)组成，在输油管道(1)的壁上有孔，输油管道(1)孔上焊接有管接头，管接头上连接有压力平衡阀门(8)，压力平衡阀门(8)上连接有压力平衡管(7)；

牵引机构主要由机座(2)、手轮(3)、钢丝绳绕筒(4)、支撑钢架(5)、钢丝绳滑轮(6)、管内导向轮(9)和钢丝绳(10)组成；机座(2)与支撑钢架(5)垂直固定在一起，在机座(2)上有手轮(3)和钢丝绳绕筒(4)，手轮(3)与钢丝绳绕筒(4)之间有传动机构，在支撑钢架(5)的上端固定有钢丝绳滑轮(6)，在输油管道(1)内固定有管内导向轮(9)，管内导向轮(9)的位置与输油管道(1)孔相对，在钢丝绳绕筒(4)上缠绕有钢丝绳(10)，钢丝绳(10)绕过支撑钢架(5)上端的钢丝绳滑轮(6)进入压力平衡管(7)，钢丝绳(10)通过压力平衡阀门(8)并绕过管内导向轮(9)，进入输油管道(1)的下游端，在钢丝绳(10)的端部连接有清管器；

清管器主要由传动轴(11)、叶轮(12)、皮碗式刮板(13)、万向联轴器(14)、刷毛(15)、管头(16)组成，钢丝绳(10)的端部连接有清管器传动轴(11)的一端，传动轴(11)上固定有叶轮(12)，在传动轴(11)上固定有皮碗式刮板(13)，皮碗式刮板(13)的外径与输油管道(1)内径基本相同，在传动轴(11)的另一端连接有万向联轴器(14)，万向联轴器(14)连接有管头(16)，在管头(16)的壁上放射状固定有刷毛(15)。

2.根据权利要求1所述的输油管道逆流清管机，其特征是：在管头(16)的端部固定有微型管道探测器。

3.根据权利要求1所述的输油管道逆流清管机，其特征是：所述的压力平衡阀门(8)采用的是平板阀。

4.根据权利要求1所述的输油管道逆流清管机，其特征是：支撑钢架(5)上端对称固定有两个钢丝绳滑轮(6)，其中一个钢丝绳滑轮(6)与压力平衡管(7)垂直相对。

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