CN211757367U - 一种原油管道清蜡疏通装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种原油管道清蜡疏通装置，原油管道清蜡疏通装置包括：分别安装在原油管道首端、末端的用于向管道内通入热水的第一锅炉车、第二锅炉车；分别安装在靠近原油管道首端、末端第一水锤效应发生消除装置、第二水锤效应发生消除装置。该装置利用水锤能量清除管道内的蜡垢。摇臂式水锤效应发生消除装置的一大突破是它利用水锤效应的方式。利用水锤效应这种物理场能量对管道进行淸蜡疏通，操作简便，价格低廉，且淸蜡效果好。

Description

一种原油管道清蜡疏通装置

技术领域

本实用新型涉及管道疏通领域，具体涉及到一种原油管道淸蜡疏通装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本实用新型相关的背景信息，而不构成现有技术。

管道承担着运输功能，这是其基本属性。清管是保证输油管能够长期在高输量下安全运转的基本措施之一。原油管道易结蜡结垢，尤其是高含蜡、易凝原油的输送管道，需要定期对管道进行清蜡、疏通作业。长距离热油管道输送，蜡垢析出附着在管壁使输送能力下降，为清除积蜡和杂质，长管道大多数站都设有管道清管系统，包括收、发、转清管器三个流程。清管是重要的技术环节。PIG工业清管技术是依靠泵推动流体产生的推动力驱动PIG(清管器)在管内向前推动，将堆积在管线内的污垢排出管外，从而达到清洗的目的。该技术被广泛用于各类工艺管道、油田输油输汽管道等清洗工程，特别是对于长距离输送流体的管道清洗，优势明显。目前主要采用高压水射流冲洗、气水脉冲冲洗、PIG(清管器)及酸洗等方法来去除管道内壁的蜡质垢质。但是以往的管道清洗多采用单向流冲洗法，费时费力；现有的高压水射流冲洗方法流速恒定，冲洗效果差，浪费水资源；气水脉冲冲洗方法冲洗及PIG(清管器)法清除蜡垢效果虽好但能耗高；而其它如蒸汽吹洗、氮气吹扫、喷砂、喷丸处理、机械清理等物理方法，存在成本高、适应性差、对管网有不同程度破坏作用等弊端。上述方法均存在清管作业速度不够快，工艺繁杂，导致时间成本、费用成本较高。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

基于前述的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于一种快速、高效、节能、环保的原油管道清蜡疏通装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种原油管道清蜡疏通装置，原油管道清蜡疏通装置包括：分别安装在原油管道首端、末端的用于向管道内通入热水的第一锅炉车、第二锅炉车；分别安装在靠近原油管道首端、末端第一水锤效应发生消除装置、第二水锤效应发生消除装置。

进一步的，所述管道清蜡疏通装置还包括：安装在所述第一锅炉车与所述第一水锤效应发生消除装置之间的第一压力表；安装在所述第二锅炉车与所述第二水锤效应发生消除装置之间的第二压力表；分别安装在所述原油管道首端、末端的第一油污回收车、第二油污回收车。

进一步的，所述第一水锤效应发生消除装置与所述原有管道密封连通；所述第二水锤效应发生消除装置与所述原油管道密封连通。

进一步的，所述第一水锤效应发生消除装置与第二水锤效应发生消除装置结构相同，均为为柱状缸体；所述第一、第二水锤效应发生消除装置底端与所述原油管道密封连通。

进一步的，所述第一水锤效应发生消除装置与所述第二水锤效应发生消除装置结构相同，都包括柱状缸体，柱状缸体包括上端盖和底部端盖，柱状缸体的底部端盖上设置有通孔且通孔处通过管连接件与输送管道密封连通，所述的柱状缸体内设置有动力传动件，所述的动力传动件与柱状缸体10内壁之间滑动连接且将柱状缸体内部隔离为上部空腔和下部空腔，所述的上部空腔内设置有弹性件，所述的动力传动件上表面与动力传动件连杆固定连接，所述的动力传动件连杆穿过上部空腔伸出柱状缸体外部且与摇臂的中间部位通过滑槽滑动连接，所述柱状缸体的上方任意一侧固定设置有支撑杆，所述的支撑杆上端与摇臂一端部通过销轴铰连接，所述的动力传动件连杆与柱状缸体的上端盖之间留有间隙以供动力传动件连杆上下移动。其中所述的弹性件为弹簧。

进一步的，所述的动力传动件为活塞板，所述的动力传动件连杆为活塞板连杆，所述的活塞板与活塞板连杆固定连接或是一体成型连接。

进一步的，所述的活塞板与柱状缸体的截面形状相同，且活塞板与柱状缸体的内壁接触处设置有活塞滑套，所述的活塞滑套环套在活塞板的侧壁外周。

进一步的，所述支撑杆与柱状缸体侧壁之间通过螺栓固定连接或者是焊接固定。

进一步的，所述的柱状缸体的底部端盖从通孔处与输送管道为一体成型。

进一步的，所述第一、第二水锤效应发生消除装置与所述原油管道垂直密封连通安装。

实践证明，本实用新型的原油管道清蜡疏通装置能够取得如下的有益效果：

本实用新型采用摇臂式水锤效应发生装置安装于待清蜡管道两端的方式，可以更加有效地利用水锤效应对原油管道内的蜡垢进行冲击、冲刷，从而替代现有的高压水射流冲洗方法冲洗工艺繁杂、浪费水资源和气水脉冲冲洗方法能耗较高的缺限，替代酸洗作业易造成环境污染并对管壁造成腐蚀等弊端。利用锅炉车提供压能，两台锅炉车分别布置于管道两端，冲洗方向可以快速切换，正向冲洗之后可再进行反向冲洗。此方法尤其适用存在“卡脖子”现象的管道，以期快速完成管道清蜡疏通作业工作。采用这两套装置和两台锅炉车的方法具有投资很小、作业速度快、效费比高，操作简便等特点。可大大缩短清管作业时间，节约用水量。该基于手动的水锤效应发生消除装置能强化通过持续使用获得经验记忆，能强化通过持续操作获得肌肉记忆。具有结构简单、“能源”利用率高、安全可靠、无污染、移动灵活、使用及维护简便、对油流无阻力、易于使管道内流体产生有效的水锤效应且适应性强的特点。

该装置使用简便、皮实、耐用，易于操作，易于大量推广应用，通过摇臂摇动几下，清管效果就会比其他方法更明显。可靠、高效、成本低、效果好、节能环保是该装置的特点和最大优势；该装置结构简单但充满动感，创新体现在安装便利性、环保性、快速性上。相较于现有技术，该实用新型方法的最突出优势在于清管速度快。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施例，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施例在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施例包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为第一、第二水锤效应发生消除装置结构示意图。

附图中的零部件名称为：

第一水锤效应发生消除装置1、第二水锤效应发生消除装置2、第一压力表3第二压力表4、第一锅炉车5、第二锅炉车6、第一油污回收车7、第二油污回收车8、管道9、缸体10、活塞板11、弹簧12、活塞板连杆13、支撑杆14、摇臂15、管连接件16。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/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。

如图所示，一种原油管道清蜡疏通装置，原油管道清蜡疏通装置包括：分别安装在原油管道9首端、末端的用于向管道9内通入热水的第一锅炉车5、第二锅炉车6；分别安装在靠近原油管道9首端、末端第一水锤效应发生消除装置1、第二水锤效应发生消除装置2。本实用新型采用安装在管道9首尾两端的两台锅炉车和水锤效应发生消除装置对管道9进行双向冲洗，其中锅炉车也可更换为泵车。

进一步的，所述管道清蜡疏通装置还包括：安装在所述第一锅炉车5 与所述第一水锤效应发生消除装置1之间的第一压力表3；安装在所述第二锅炉车6与所述第二水锤效应发生消除装置2之间的第二压力表4；分别安装在所述原油管道9首端、末端的第一油污回收车7、第二油污回收车8。

进一步的，所述第一水锤效应发生消除装置1与所述原有管道9密封连通；所述第二水锤效应发生消除装置2与所述原油管道9密封连通。

进一步的，所述第一、第二水锤效应发生消除装置1、2为柱状缸体；所述第一、第二水锤效应发生消除装置1、2底端与所述原油管道9密封连通。

进一步的，所述第一水锤效应发生消除装置1与第二水锤效应发生消除装置2结构完全相同，包括柱状缸体10，柱状缸体10包括上端盖和底部端盖，柱状缸体10的底部端盖上设置有通孔且通孔处通过管连接件16与输送管道 9密封连通，所述的柱状缸体10内设置有动力传动件活塞板11，所述的活塞板11与柱状缸体10内壁之间滑动连接且将柱状缸体10内部隔离为上部空腔和下部空腔，所的活塞板11与活塞板连杆13固定连接或是一体成型连接。所述的上部空腔内设置有弹簧12，所述的活塞板11上表面与活塞板连杆13 固定连接，所述的活塞板连杆13穿过上部空腔伸出柱状缸体10外部且与摇臂15的中间部位通过滑槽滑动连接，滑槽的长度由活塞空载时的最大行程确定，要保证活塞板11下降时能接触到柱状缸体10底部，上升时能达到柱状缸体10的顶部。所述柱状缸体10的上方任意一侧固定设置有支撑杆14，所述支撑杆14与柱状缸体10侧壁之间通过螺栓固定连接或者是焊接固定。所述的支撑杆14上端与摇臂15一端部通过销轴铰连接，所述的活塞板连杆 13与柱状缸体10的上端盖之间留有间隙以供活塞板连杆13上下移动，所述的活塞板连杆13的长度足够使与之相连的活塞板11在向下、向上滑动过程中管道9内形成水锤效应。

所述的活塞板11与柱状缸体10的截面形状相同，且活塞板11与柱状缸体10的内壁接触处设置有活塞滑套，所述的活塞滑套环套在活塞板11的侧壁外周。

本实用新型提供的摇臂式水锤效应发生消除装置与输送管道9通过管连接件16密封连接，或者是在生产过程中将该装置与输送管道9制作为一体成型结构，使用起来更加方便。该装置柱状缸体10的上部空腔内设置有弹簧12，当水锤波来袭时，水压推动活塞板11向上运动，活塞板11向上运动的同时能吸收、缓冲和稳定这种冲击能量，这时它就是一个水锤消除器，从而限制过大的水锤波所带来的可能的破坏或损害的程度；当管道需要疏通、清防蜡垢时，通过按压摇臂15的端部使摇臂向下运动，进而推动活塞板11向下运动，通过活塞板11实现压能传递，并通过弹簧12的强力回位作用，向输送管道9内输入压力“信号”，以使输送管道产生精准的、可控的水锤效应，这时它是水锤发生器，它是激发装置，是发动机，是助推器；当较大的水锤波来袭时，它又是吸收器，是消除装置。

本实用新型的操作步骤：

第一水锤效应发生消除装置1、第二水锤效应发生消除装置2分别嵌入管道9首尾两端；第一、第二锅炉车5、6或泵车对管道9中通入热水，水流的流速与管径有关，一般情况下，管道9中的流速满足经济流速，通常是管径100～400，经济流速为0.6～0.9m/s；然后将管道9出水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置压至最下部位，间隔一段时间，将管道9入水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置压至最下部位，管道9出水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置与管道9入水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置的时间间隔为L/a，其中L是待冲洗原油管道9的长度，a 是原油管道9中水锤传播速度；然后将管道9出水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置抬至最上位置，再将管道9入水端的水锤效应发生消除装置摇臂15装置抬至最上位置。通过两端的压力表显示，观察管道9的压降损失变化情况，以此判断管道9的清蜡及疏通效果；重复上述操作步骤直至管道9冲洗干净为止。

其中，第一锅炉车5、第一水锤效应发生消除装置1、第一压力表3、第一油污回收车7设置在管道9入水端；第二锅炉车6、第二水锤效应发生消除装置2、第二压力表4、第二油污回收车8设置在管道9出水端。

本实用新型的工作原理：

本实用新型原油管道9清蜡疏通装置，利用操纵安装于待冲洗原油管道9首尾两端的第一水锤效应发生消除装置1、第二水锤效应发生消除装置 2使待冲洗原油管道9内产生水锤效应。在清洗管道9前首先测量出待清蜡原油管道9的长度L，根据管道9的长度确定出第一水锤效应发生消除装置 1的摇臂15、第二水锤效应发生消除装置2的摇臂15的压动时间间隔L/a，其中a是原油管道9中水锤传播速度，一般为1000m/s。当冲洗管道9时，压动第二水锤效应发生消除装置2的摇臂15，第二水锤效应发生消除装置 2柱状缸体下部腔室内的原油被射入管道9，管道9内的流体瞬间被阻隔，流速从V₀降到零，同时压力升高，从而使此部分的流体密度增大，体积缩小和管道9膨胀。与此同时管道9中的后续流体仍以原来的流速+V₀，继续向第二水锤效应发生消除装置2的摇臂15方向运动，与首先停流的流体相毗邻的流体一起填充了前一部分流体压缩和管壁膨胀而扩大了的容积之后，其流速也相继由V₀降为零，随即产生升压，流体压缩和管壁膨胀，在经过后压动第一水锤效应发生消除装置1的摇臂15，此时管道9中流体的动能转化为弹性压缩能和管壁的形变能。依此类推，下一轮操作如此循环进行。这里尤其要强调的是，第一水锤效应发生消除装置1的摇臂15、第二水锤效应发生消除装置2的摇臂15向下压动时可产生增压波，向上抬拉时可产生负压波，波的传播、反射和叠加，致使管道9内产生复杂的波系，紊流加剧，对管壁的冲击作用尤为强烈，这是区别于利用阀门充当水锤发生器的独特之处。通过这种强力振荡和强力剪切作用使管壁上附着的蜡质被冲洗掉，以此来达到清蜡之目的。由于第一水锤效应发生消除装置1和第二水锤效应发生消除装置2均兼具水锤消除器之功能，即使随意操作也能有效地消减水锤压力，二者的协同使用可确保能有效地控制最大水锤压力的波动幅度和往复振荡的时间幅度，可以起到保护作用，因此在冲洗作业过程中不会对原油管道9的管壁造成损坏。这亦是区别于单纯地利用阀门充当水锤发生器的优势所在。

本实用新型方法的工作循环分为两个阶段，第一阶段为人力按压摇臂 15，该压力推动活塞板11沿工作缸内壁迅速向下运动，同时完成对筒状缸体下部腔体内的原油通过开口射入输送管道9内，此时由于压强和流速急剧发生变化，管道9内产生了水锤效应；第二阶段，活塞板11在摇臂15 的强力抬升回位作用下向上运动回到原来的位置，此时由于负压的作用，亦向输送管道9内输入了负压力“信号”，同样使管道9内流体产生水锤效应。两个阶段往复循环，实现使管道9内产生水锤效应之目的。

该技术方案的目标是利用水锤能量清除管道内的蜡垢。摇臂式的水锤效应发生器的一大突破是它利用水锤效应的方式。利用水锤效应这种物理场能量，操作简单，但确是最廉价、最有效的方式。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (11)

1.一种原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，原油管道清蜡疏通装置包括：分别安装在原油管道(9)首端、末端的用于向管道(9)内通入热水的第一锅炉车(5)、第二锅炉车(6)；分别安装在靠近原油管道(9)首端、末端第一水锤效应发生消除装置(1)、第二水锤效应发生消除装置(2)。

2.根据权利要求1所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述管道(9)清蜡疏通装置还包括：安装在所述第一锅炉车(5)与所述第一水锤效应发生消除装置(1)之间的第一压力表(3)；安装在所述第二锅炉车(6)与所述第二水锤效应发生消除装置(2)之间的第二压力表(4)；分别安装在所述原油管道(9)首端、末端的第一油污回收车(7)、第二油污回收车(8)。

3.根据权利要求1或2所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述第一水锤效应发生消除装置(1)与所述原有管道(9)密封连通；所述第二水锤效应发生消除装置(2)与所述原油管道(9)密封连通。

4.根据权利要求3所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述第一水锤效应发生消除装置(1)与第二水锤效应发生消除装置(2)结构相同，均为为柱状缸体；所述第一、第二水锤效应发生消除装置(1、2)底端与所述原油管道(9)密封连通。

5.根据权利要求4所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述第一水锤效应发生消除装置(1)与所述第二水锤效应发生消除装置(2)结构相同，都包括柱状缸体(10)，柱状缸体(10)包括上端盖和底部端盖，柱状缸体(10)的底部端盖上设置有通孔且通孔处通过管连接件(16)与输送管道(9)密封连通；所述的柱状缸体(10)内设置有动力传动件，所述的动力传动件与柱状缸体10内壁之间滑动连接且将柱状缸体(10)内部隔离为上部空腔和下部空腔，所述的上部空腔内设置有弹性件，所述的动力传动件上表面与动力传动件连杆固定连接，所述的动力传动件连杆穿过上部空腔伸出柱状缸体(10)外部且与摇臂(15)的中间部位通过滑槽滑动连接，所述柱状缸体(10)的上方任意一侧固定设置有支撑杆(14)，所述的支撑杆(14)上端与摇臂(15)一端部通过销轴铰连接，所述的动力传动件连杆与柱状缸体(10)的上端盖之间留有间隙以供动力传动件连杆上下移动。

6.根据权利要求5所述原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述的动力传动件为活塞板(11)，所述的动力传动件连杆为活塞板连杆(13)，所述的活塞板(11)与活塞板连杆(13)固定连接或是一体成型连接。

7.据权利要求6所述原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述的活塞板(11)与柱状缸体(10)的截面形状相同，且活塞板(11)与柱状缸体(10)的内壁接触处设置有活塞滑套，所述的活塞滑套环套在活塞板(11)的侧壁外周。

8.据权利要求5所述原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述支撑杆(14)与柱状缸体(10)侧壁之间通过螺栓固定连接或者是焊接固定。

9.据权利要求5所述原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述的柱状缸体(10)的底部端盖从通孔处与输送管道(9)为一体成型。

10.根据权利要求1或2所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述第一、第二水锤效应发生消除装置(1、2)与所述原油管道(9)垂直密封连通安装。

11.根据权利要求5所述的原油管道清蜡疏通装置，其特征在于，所述的弹性件为弹簧(12)。

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