CN220749464U - 一种管道内运行器具的动力提供装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管道内运行器具的动力提供装置，包括：发球单元包括：发球卧式罐、缠绕有保险牵拉线的发球卷线机、第一进液阀、与管道相连的第一出液阀；布线单元包括：依次连接的内检测器、伞面驱动模块；回拖单元包括：收球卧式罐、与管道相连的第二进液阀、第二对接器、缠绕有回拖线的收球卷线机、第二出液阀。本发明仅需牵拉回拖单元中卷线机提供驱动力，无需额外搭载电池节，卷线机可以稳定和恒定的速度实现内检测器的牵拉，能够适用于运行压力较低，管道内检测器和清管无法通过的工况环境；另外，若现场无收发球筒，本发明中的发球单元和回拖单元可替代收发球筒，通过第一出液阀和第二进液阀实现与管道的连接，保障了作业流程的密闭。

Description

一种管道内运行器具的动力提供装置

技术领域

本实用新型涉及管道内检测技术领域，尤其涉及一种管道内运行器具的动力提供装置。

背景技术

随着多元开采油气技术的发展，如二氧化碳驱、火驱、水驱、聚合物驱、减氧空气驱等开发模式，越来越多的集输管道中出现了H₂S、CO₂、O₂等腐蚀性气体，以及硫酸盐还原菌等微生物，导致管内缺陷增多，无法适应工况条件，失效率升高。为了保障管体的安全性，最直接有效的方法是对管道开展定期内检测，以此评价和确定管道的缺陷状态，指导管道的修复和风险控制。

现目前管道的内检测主要通过流体压差来驱动漏磁内检测器，由于漏磁内检测器与管道磁力达到1.4MPa及以上，因此适用于油气田开发初期或中期地层储量较足的工况条件，能够将漏磁内检测器按照一定速度推送200m-10km。

但是，随着开发的不断深入，输量持续降低，在管径和长度一定条件下，无法为漏磁内检测器提供足够的压差用于驱动。压差不足将导致无法驱动，或驱动后无法过弯、无法过高程点，或检测速度不稳定导致的检错或漏检等问题使检测失败或检测结果无效。另一方面，管道运行一段时间后，由于管内积液和杂物(如污油泥、腐蚀产物、水垢等沉积物)增多导致管内摩阻上升，管道回压升高，输送效率降低，该种情况下需要进行清管，但是由于管道布线和运行环境的复杂，管道存在多弯头、三通、管内污垢、积水等情况，导致清管器无法成功通过，没有足够的压差使清管器克服污油泥、水及自身重力翻越管道高程点或三通及弯头等结构。由于清管无法成功完成，导致测径、超声内检测等一系列工作都无法开展。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种管道内运行器具的动力提供装置，用以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种管道内运行器具的动力提供装置，所述动力提供装置包括：依次连接的发球单元、设置于管道(13)内的布线单元和回拖单元；

发球单元包括：发球卧式罐(1)、缠绕有保险牵拉线(15)的发球卷线机(2)、第一进液阀(4)、与管道(13)相连的第一出液阀(16)；布线单元包括：依次连接的内检测器(14)、伞面驱动模块(8)；回拖单元包括：收球卧式罐(18)、与管道(13)相连的第二进液阀(17)、第二对接器(12)、缠绕有回拖线(11)的收球卷线机(10)、第二出液阀(3)；

其中，发球卷线机(2)穿插在发球卧式罐(1)内；第一进液阀(4)和第一出液阀(16)设置于发球卧式罐(1)外表面上；保险牵拉线(15)通过第一出液阀(16)与内检测器(14)相连；内检测器(14)与伞面驱动模块(8)的头部第一对接器(9)通过牵拉线(7)连接；收球卷线机(10)穿插在收球卧式罐(18)内；第二进液阀(17)和第二出液阀(3)设置于收球卧式罐(18)外表面上；第二对接器(12)设置于收球卧式罐(18)内表面，并与第二进液阀(17)和回拖线(11)相连。

可选的，发球单元和回拖单元还均包括：排污阀(5)和排气阀(6)；其中，排污阀(5)和排气阀(6)分别设置在发球卧式罐(1)和收球卧式罐(18)外表面上。

可选的，内检测器(14)包括：在内检测器的导轮上设置用于保险牵拉线和牵拉线穿过的通孔(7-4)、在保险牵拉线和牵拉线尾部设置的固定器具(14-1)。

可选的，伞面驱动模块(8)包括：通过弹簧(8-4)连接的伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块；

其中，丝杠变径机构(8-3)设置在伞面驱动第一模块内；在伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块两侧分别对称设置的支撑轮机构(8-1)和伞面驱动机构(8-2)。

可选的，伞面驱动机构(8-2)包括柔性材料的伞面(8-21)和多个支架(8-22)。

可选的，第一对接器(9)和第二对接器(12)均为磁性材质。

可选的，布线单元还包括：穿过通孔(7-4)的安全线(7-1)。

可选的，牵拉线(7)和安全线(7-1)均为超高分子量聚乙烯绳。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型提供一种管道内运行器具的动力提供装置，所述动力提供装置包括：依次连接的发球单元、设置于管道(13)内的布线单元和回拖单元；发球单元包括：发球卧式罐(1)、缠绕有保险牵拉线(15)的发球卷线机(2)、第一进液阀(4)、与管道(13)相连的第一出液阀(16)；布线单元包括：依次连接的内检测器(14)、伞面驱动模块(8)；回拖单元包括：收球卧式罐(18)、与管道(13)相连的第二进液阀(17)、第二对接器(12)、缠绕有回拖线(11)的收球卷线机(10)、第二出液阀(3)；其中，发球卷线机(2)穿插在发球卧式罐(1)内；第一进液阀(4)和第一出液阀(16)设置于发球卧式罐(1)外表面上；保险牵拉线(15)通过第一出液阀(16)与内检测器(14)相连；内检测器(14)与伞面驱动模块(8)的头部第一对接器(9)通过牵拉线(7)连接；收球卷线机(10)穿插在收球卧式罐(18)内；第二进液阀(17)和第二出液阀(3)设置于收球卧式罐(18)外表面上；第二对接器(12)设置于收球卧式罐(18)内表面，并与第二进液阀(17)和回拖线(11)相连。

其驱动系统通过权利要求中牵拉回拖单元中卷线机提供驱动力，无需额外搭载电池节，卷线机可以稳定和恒定的速度实现内检测器的牵拉，能够适用于运行压力较低，管道内检测器和清管无法通过的工况环境；另一方面，若现场无收发球筒，本发明中的发球单元和回拖单元可替代收发球筒，通过第一出液阀和第二进液阀实现与管道的连接，保障了作业流程的密闭。该驱动系统可使内检测器、清管器、变径检测机具等设备受力均衡、检测速度可控、过弯能力较好、高程点翻越能力较强，能够达到不停输作业。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为管道内运行器具的动力提供装置的结构示意图；

图2为内检测器的结构示意图；

图3为伞面驱动模块的结构示意图；

图4为伞面驱动机构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型提供的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，而且，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

为解决现有技术的不足，本实用新型公开了管道内运行器具的动力提供装置，以下结合图1对动力提供装置进行详细解释：

所述动力提供装置包括：依次连接的发球单元、设置于管道(13)内的布线单元和回拖单元。

需要说明的是，发球单元包括：发球卧式罐(1)、缠绕有保险牵拉线(15)的发球卷线机(2)、第一进液阀(4)、与管道(13)相连的第一出液阀(16)、排污阀(5)和排气阀(6)。

其中，发球卷线机(2)垂直穿插在发球卧式罐(1)内；第一进液阀(4)设置在发球卧式罐(1)的外表面上，优选为上表面右侧；第一出液阀(16)设置于发球卧式罐(1)外表面上，优选为右侧面；排气阀(6)设置在发球卧式罐(1)的外表面上，优选为上表面左侧；排污阀(5)设置在发球卧式罐(1)的外表面上，优选为下表面右侧。

其中，所述发球卷线机(2)的数量可以为一个，也可以为多个，如果是一个，则发球卷线机(2)即可放出保险牵拉线也可收回保险牵拉线，如果是多个，可以一个用于放出保险牵拉线，另外一个用于收回保险牵拉线，只要能实现放出和收回保险牵拉线均可。

还需要说明的是，设置于管道(13)内的布线单元包括：依次连接的内检测器(14)、伞面驱动模块(8)、第一对接器(9)。

其中，保险牵拉线(15)通过第一出液阀(16)与内检测器(14)相连；第一对接器(9)位于伞面驱动模块(8)的头部，即右侧；所述内检测器(14)和第一对接器(9)通过牵拉线(7)连接。

其中，内检测器(14)包括：在内检测器的导轮上设置用于保险牵拉线和牵拉线(7-2和7-3)穿过的通孔(7-4)、在保险牵拉线和牵拉线尾部设置的固定器具(14-1)，如图2所示。具体的，为了保障内检测器14等设备能够在恶劣的管内环境拥有足够驱动力，通过牵拉线(7)的方式进行牵拉。牵拉线一端固定在伞式布线器头部的第一对接器(9)，另一端穿过内检测器(14)导轮上的通孔(7-4)，牵拉线(保险牵拉线也是如此)尾部为梯形的固定器(14-1)，布线完成后会，牵拉线会自动卡死在内检测器导轮的通孔(7-4)上，实现牵拉。

其中，伞面驱动模块(8)包括：通过弹簧(8-4)连接的伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块；具体的，丝杠变径机构(8-3)设置在伞面驱动第一模块内；在伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块上下两侧分别对称设置的支撑轮机构(8-1)和伞面驱动机构(8-2)，如图3所示。

伞面驱动机构(8-2)包括柔性材料的伞面(8-21)和多个支架(8-22)；其中，多个支架排布呈圆环状支架，相邻支架间形成圆环状伞面，如图4所示，图4为图3的右视图。具体的，为了充分利用流体压差驱动力，采用伞面驱动模块(8)布置牵拉线，伞面(8-21)为柔性材料，当伞面驱动模块(8)张开时，柔性伞面能够密封一定面积的管道，在流体压差的驱动下驱动机器人在管道中前行，达到布放线缆的目的。可通过弹簧(8-4)与丝杠变径机构(8-3)控制伞翼的收缩和张开。

还需要说明的是，回拖单元包括：收球卧式罐(18)、与管道(13)相连的第二进液阀(17)、第二对接器(12)、缠绕有回拖线(11)的收球卷线机(10)、第二出液阀(3)、排污阀(5)和排气阀(6)。

其中，第二进液阀(17)设置在收球卧式罐(18)的外表面，优选为左侧外表面上；第二对接器(12)设置在收球卧式罐(18)的内表面上，优选为左侧内表面，且与第二进液阀(17)的位置相对应；收球卷线机(10)垂直穿插在收球卧式罐(18)内；第二出液阀(3)设置于收球卧式罐(18)外表面上，优选为上表面右侧；排气阀(6)设置于收球卧式罐(18)外表面上，优选为上表面左侧；排污阀(5)设置于收球卧式罐(18)外表面上，优选为下表面右侧。

还需要说明的是，第一对接器(9)和第二对接器(12)均为磁性材质。

还需要说明的是，布线单元还包括：穿过通孔(7-4)的安全线(7-1)。具体的，为了预防牵拉线在管道中断裂，设计了安全线(7-1)，穿过内检测器或清管器导轮另一端通孔(15-1)，采用与牵拉线材质一致的超高分子量聚乙烯绳连接，在回拖端牵拉线断裂后，可通过在发球端回拖，实现内检测器或清管器的回收，避免开管取器。

还需要说明的是，牵拉线(7)和安全线(7-1)均为超高分子量聚乙烯绳。具体的，为了保障牵拉线既不会在弯头处切割管道，也不会由于管道材质而断裂，牵拉线材质为超高分子量聚乙烯绳，密度为0.97g/cm³，可以浮于水面，断裂伸长低、断裂功大，具有良好吸能特性，具有突出的抗冲击性和抗切割性，牵拉线直径为1mm。

为了更好地理解本方案，以下对管道内运行器具的动力提供装置的运行方法进行简单的介绍：

1、打开发球单元卧式罐体盲板，将内检测器(14)放入罐内扩径管内，打开卧式罐体第一出液阀(16)，再打开第一进液阀(4)，伞面驱动模块(8)进行布线，打开收球单元第二进液阀(17)，第一对接器(9)和第二对接器(12)进行牵拉线的对准和取线，完成布线过程。

其中，为了充分利用流体压差节约能耗，通过图3所示伞面驱动模块(8)实现布线工作。具体为：牵拉线一端固定在伞面驱动模块头部的第一对接器(9)，另一端穿过内检测器(14)导轮上的通孔(7-4)，牵拉线尾部为梯形的固定器(14-1)，布线完成后会，牵拉线会自动卡死在内检测器导轮的通孔(7-4)上，完成布线。

2、布线完成后，第一对接器(9)与第二对接器(12)接触，牵拉线(7)与回拖装置上的回拖线(11)通过磁铁材质的对接器9和12实现对接，磁铁吸口牢牢吸住牵拉线，同时通过器械卡扣形式进行牢固和稳定。通过回拖单元中收球卷线机(10)以稳定速度回拖清管器或内检测器等装置，使漏磁内检测器、清管器等装置能够在压差不足导致的无法顺利通过管道的条件下，通过稳定且较大的外部拉力，使装置受力均匀，实现牵拉从而达到内检测、清管和测径等需求(即，两个对接器吸在一起后，通过卷线机带动将这两个对接器慢慢转到卷线机上)。

3、待到回拖单元收到内检测或清管器等装置，首先关闭待测管(13)回拖单元第二进液阀(17)，再关闭第二出液阀(3)，打开回拖单元上的排污阀(5)和排气阀(6)，排空回拖单元的收球卧式罐(18)中的流体，清管或内检测作业结束，取出清管器或内检测器，完成回拖流程，其中安全线(7-1)通过发球单元的发球卷线机(2)进行安全线的回收。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，所述动力提供装置包括：依次连接的发球单元、设置于管道(13)内的布线单元和回拖单元；

发球单元包括：发球卧式罐(1)、缠绕有保险牵拉线(15)的发球卷线机(2)、第一进液阀(4)、与管道(13)相连的第一出液阀(16)；布线单元包括：依次连接的内检测器(14)、伞面驱动模块(8)；回拖单元包括：收球卧式罐(18)、与管道(13)相连的第二进液阀(17)、第二对接器(12)、缠绕有回拖线(11)的收球卷线机(10)、第二出液阀(3)；

其中，发球卷线机(2)穿插在发球卧式罐(1)内；第一进液阀(4)和第一出液阀(16)设置于发球卧式罐(1)外表面上；保险牵拉线(15)通过第一出液阀(16)与内检测器(14)相连；内检测器(14)与伞面驱动模块(8)的头部第一对接器(9)通过牵拉线(7)连接；收球卷线机(10)穿插在收球卧式罐(18)内；第二进液阀(17)和第二出液阀(3)设置于收球卧式罐(18)外表面上；第二对接器(12)设置于收球卧式罐(18)内表面，并与第二进液阀(17)和回拖线(11)相连。

2.根据权利要求1所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，发球单元和回拖单元还均包括：排污阀(5)和排气阀(6)；其中，排污阀(5)和排气阀(6)分别设置在发球卧式罐(1)和收球卧式罐(18)外表面上。

3.根据权利要求1所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，内检测器(14)包括：在内检测器的导轮上设置用于保险牵拉线和牵拉线穿过的通孔(7-4)、在保险牵拉线和牵拉线尾部设置的固定器具(14-1)。

4.根据权利要求1所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，伞面驱动模块(8)包括：通过弹簧(8-4)连接的伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块；

其中，丝杠变径机构(8-3)设置在伞面驱动第一模块内；在伞面驱动第一模块和伞面驱动第二模块两侧分别对称设置的支撑轮机构(8-1)和伞面驱动机构(8-2)。

5.根据权利要求4所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，伞面驱动机构(8-2)包括柔性材料的伞面(8-21)和多个支架(8-22)。

6.根据权利要求1所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，第一对接器(9)和第二对接器(12)均为磁性材质。

7.根据权利要求3所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，布线单元还包括：穿过通孔(7-4)的安全线(7-1)。

8.根据权利要求7所述的管道内运行器具的动力提供装置，其特征在于，牵拉线(7)和安全线(7-1)均为超高分子量聚乙烯绳。