專利名稱：管道清洗設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔管道內(nèi)表面的、靠流體壓力推動的沿管道內(nèi)表面移動的清潔設(shè)備。
中國實用新型專利99243533.1號“管線管道管網(wǎng)的低頻射流水除油去垢疏通設(shè)備”具有安全可靠、無污染、無腐蝕、成本低、效率高等優(yōu)點，但其只適用于清洗各類供、排水管線、管道、采暖管網(wǎng)、水循環(huán)系統(tǒng)和油田的小口徑管線。對于油田輸油、注水、天燃氣等口徑較大的管線中的油垢、結(jié)蠟、積冰及其他結(jié)垢物的清洗速度慢、成本高。
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、效率高、安全可靠、無腐蝕、結(jié)構(gòu)簡單、除垢率高的管道清洗設(shè)備。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備包括通過管道依次連接在一起的由壓縮機、貯氣罐、空氣截止閥組成的氣壓源和通過管道依次連接在一起的由水泵、貯水罐、水截止閥組成的液壓源，清洗彈發(fā)射器、清洗彈、污垢收集器和清洗彈回收器，清洗彈發(fā)射器由發(fā)射腔、裝彈艙和安裝在所述發(fā)射腔和裝彈艙之間的球閥組成，所述發(fā)射腔的發(fā)射管的流體入口和由所述氣壓源和液壓源組成的壓力源的輸出管相接，所述發(fā)射管的出口與被清洗管道相連接，所述清洗彈包括由密度為0.06-0.15克/厘米3的聚氨酯泡沫塑料制成的基體，所述基體的表面膠接有雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層，所述聚氨酯層的外面膠接有切削刀具，所述污物收集器的入口通過管道與被清洗管道的出口相接，所述污物收集器的外端與所述清洗彈回收器相連，所述清洗彈回收器包括筒體和固定在所述筒體內(nèi)的由聚氨酯制成的沖擊衰減器及彈體回收室，所述筒體的里端與所述污垢收集器套裝在一起，所述筒體的外端裝有罩住筒體孔口的啟閉門。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的進一步改進之處在于所述壓力源設(shè)有一根與所述輸出管相并聯(lián)的與所述被清洗管道的始端相連接的輸出管，在所述輸出管上分別裝有截止閥。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的另一進一步改進之處在于在所述壓縮機和貯氣罐之間及水泵和貯水罐之間分別裝有電控閥，在所述貯氣罐和空氣截止閥之間裝有壓力傳感器、溫度傳感器，在所述貯水罐和水截止閥之間裝有壓力傳感器，溫度傳感器，流量傳感器，所述壓力傳感器，溫度傳感器流量傳感器和電控閥的信號線分別與控制器相連。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的又一進一步改進之處在于所述清洗彈的基體內(nèi)裝有與可移動低頻信號接收器配套使用的低頻信號發(fā)生器。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的還一進一步改進之處在于所述清洗彈的切削刀具為螺旋刀形或刷形或直列刀形或凸凹形。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備再一進一步改進之處在于所述發(fā)射器內(nèi)可同時裝入清洗彈和跟蹤彈。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的又一進一步改進之處在于所述雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層由聚氨酯-聚脲或聚氨酯-環(huán)氧樹酯-聚脲制成。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的還一進一步改進之處在于所述切削刀具由耐沖擊合金鋼或耐磨合金鋼或合金彈簧鋼制成。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，以水或空氣作為推動介質(zhì)，不使用任何化學藥劑，不腐蝕被清洗管道，不污染環(huán)境，清洗速度快，效率高，每小時能對管線清洗2-3KM以上，除油去垢質(zhì)量高，使用10-15年以上的管線除油去垢率達96％以上，其工作安全可靠、成本低。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備的其他細節(jié)和特點可通過閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實施例即可清楚明了，其中

圖1是本發(fā)明管道清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明管道清洗設(shè)備清洗彈第一實施例的主視圖；圖3是圖2所示清洗彈的橫截面圖；圖4是本發(fā)明管道清洗設(shè)備清洗彈第二實例例的主視圖；圖5是圖4所示的清洗彈的橫截面圖；圖6是本發(fā)明管道清洗設(shè)備清洗彈第三實施例的主視圖；圖7是圖6所示清洗彈的橫截面圖；圖8是本發(fā)明管道清洗設(shè)備清洗彈第四實施例的主視圖；圖9是本發(fā)明管道清洗設(shè)備跟蹤彈的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照圖1。圖1所示的管道清洗設(shè)備包括由氣壓源1和液壓源2組成的壓力源、氣壓源1由空氣壓縮機11、電控閥14、貯氣罐12和空氣截止閥13用管道連接而成。在貯氣罐12和空氣截止閥13之間的管路上裝有壓力傳感器15，溫度傳感器16。液壓源2由水泵21、電控閥24、貯水罐22、水截止閥23用管道連接而成。水泵21可選用節(jié)段式多級離心泵。在貯水罐22和水截止閥23之間的管路上裝有壓力傳感器25、溫度傳感器26和流量傳感器27。電控閥14、24，壓力傳感器15、25，溫度傳感器16、26和流量傳感器27的信號線分別與控制器10相連接?？刂破?0將各種傳感器測得的信號進行分析，計算后控制電控閥14或24開啟氣壓源1或液壓源2。壓力源與二根并聯(lián)的輸出管3和9相連接。輸出管3通過截止閥31與清洗彈發(fā)射器4的發(fā)射腔41的發(fā)射管44的流體入口45相連接。在施工現(xiàn)場。是先將被清洗管道8的始端割開，然后焊上一個中間帶孔的堵頭使輸出管9與被清洗管道8相連接。清洗彈發(fā)射器4從斜側(cè)方向和被清洗管道8焊接在一起，以便使清洗彈順利送入被清洗管道8。清洗彈發(fā)射器4由發(fā)射腔41和裝彈艙42組成，中間用球形閥43連接。發(fā)射腔41的發(fā)射管44內(nèi)可同時容納2枚彈頭。在容納2枚彈頭的情況下，通常是將下文將要描述的一枚不帶低頻信號發(fā)生器的清洗彈和只帶有低頻信號發(fā)生器無切削刀具的跟蹤彈粘接在一起使用。裝彈艙42通常制成錐形，其口徑略大于清洗彈。使用時打開球閥43將清洗彈送入發(fā)射管41內(nèi)，然后關(guān)閉球閥43準備發(fā)射。
污物收集器6可用金屬網(wǎng)制成，入口61偏向金屬網(wǎng)的上部，入口61和被清洗管道8可用以較長的直達地面的金屬管20連接，金屬管20從斜側(cè)方向與被清洗管道8的出口處焊接在一起。金屬網(wǎng)的長度可制作的長一些，一般為1.5m-2m。污物收集器6的外端62與清洗彈回收器7的里端75套裝在一起，外端用卡箍77固定。清洗彈回收器7包括筒體71，筒體71的里面裝有沖擊衰減器72，用于吸收清洗彈5的運動能量。沖擊衰減器72由聚氨酯制成，里面可制成如圖所示的圓錐形，下端錐孔應大于清洗彈的直徑。筒體71的外端76裝有啟閉門74，啟閉門74能罩位筒體71的端部。在沖擊衰減器72和啟閉門74之間是彈體回收室73，彈體落入回收室73后可打開啟閉門74將其取出以備自用。圖中只是示意性地給出沖擊衰減器，實際上可根據(jù)需要將其制作的長些。
參照圖2和圖3。圖2和圖3分別表示螺旋刀形清洗彈的主視圖和橫截面圖。清洗彈5中間部分為基體51，其由密度為0.06-0.15克/厘米3的聚氨酯泡沫塑料制成，基體51比較柔軟。基體51的外面膠接有一層由聚氨酯-聚脲或聚氨酯-環(huán)氧樹脂-聚脲等雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層52，其厚度為15-20毫米。在聚氨酯層52的外面膠接有螺旋形排列的切削刀具53，切削刀具53由耐沖擊合金鋼或耐磨合金鋼或合金彈簧鋼等制成。螺旋形可為右螺旋也可為左螺旋，在清洗彈5的基體51內(nèi)裝有低頻信號發(fā)生器(圖中未示出)。低頻信號發(fā)生器與地面上用的可移動低頻信號接收器配套使用，以便測定清洗彈5在被清洗管道8中的位置。
參照圖4-圖9。圖4和圖5表示切削刀具為刷形的清洗彈，圖6和圖7表示切削刀具是直列刀形清洗彈，圖8表示切削刀具呈凸凹形的清洗彈。對于管道結(jié)垢較硬，較厚的應選用螺旋刀形或直列刀形清洗彈；對結(jié)垢較軟，較厚的應選用刷形清洗彈，對結(jié)垢較薄或管道即將清洗完畢前，應選用凸凹形清洗彈。清洗彈的直徑應根據(jù)被清洗的管線的直徑和結(jié)構(gòu)的厚度、性質(zhì)、狀態(tài)加以確定，一般比平均結(jié)垢直徑大12-20％，最后一次清洗，清洗彈過盈量不得大于12％。圖9是跟蹤彈的結(jié)構(gòu)示意圖，跟蹤彈與清洗彈的區(qū)別在于其上設(shè)有粘接切削刀具，在基體的內(nèi)部加裝有低頻信號發(fā)生器30。當被清洗管路內(nèi)徑較小或彎曲弧度較小時，因清洗彈體積較小不便在其基體內(nèi)加裝低頻信號發(fā)生器，此時可將帶有低頻信號發(fā)生器的跟蹤彈粘接在清洗彈后面，在清洗去垢過程中，跟蹤彈同清洗彈一起運行，以便通過外面的低頻信號接收器確定清洗彈在被清洗管路中的位置。
本發(fā)明管道清洗設(shè)備工作過程如下在對管線清洗作業(yè)前，如對管線走向、彎點數(shù)量和弧度等不明確時，應采取如下程序先將被清洗的管線兩端開口，在首端焊接上圖1所示的清洗彈發(fā)射器4，在末端安裝上污物收集器6和清洗彈接收器7。通常將壓力源、污物收集器6和清洗彈回收器7安裝在地面上。將適當規(guī)格的清洗試驗彈裝入發(fā)射器4，啟動壓縮機11，開啟貯氣罐12和控制部分，精確地控制和測量壓力，直至清洗試驗彈在管線另一端的回收器回收為止。上述試驗的目的主要是驗證清洗彈的適應性和彎道的通行性，取得清洗彈推力，運行速度等項數(shù)據(jù)，防止清洗過程中出現(xiàn)阻塞清洗彈事故。
對管線進行清洗作業(yè)時，首先應確定管線的材質(zhì)，設(shè)計承壓、輸送何種流體、輸送壓力、管線走向、高差、埋深、彎頭弧度、使用時間等項資料，再根據(jù)管徑、結(jié)垢物狀態(tài)和性質(zhì)、厚度確定被清洗管線每次清洗的長度(一般長度應確定在1KM-5KM)，然后將清洗彈裝入發(fā)射器，選擇推動清洗彈工作的動力源(氣壓源或液壓源)及推動介質(zhì)(水或空氣)，啟動氣壓源或液壓源，精確地控制壓力、(流量)、推動介質(zhì)和清洗彈在被清洗的管線內(nèi)產(chǎn)塵磨擦、切削等作用清除各類結(jié)垢物。
對結(jié)垢物硬度較高，垢質(zhì)較厚的管線應在實際清洗中，采用逐漸增大清洗彈口徑的辦法進行多次清洗。
管線結(jié)垢物成份復雜，可以一次裝入發(fā)射器兩種不同種類的清洗彈。
條件允許，原輸送介質(zhì)無易燃、易爆危險也可以用原輸送介質(zhì)做為動力源推動清洗彈工作。
根據(jù)實驗測定，清洗彈在被清洗管線內(nèi)的安全運行速度不能低于結(jié)垢物自由沉降速度的8倍，即清洗彈的工作運行速度為0.9-1.9m/s之間。清洗彈在工作中運行速度太慢或在運行中停止會出現(xiàn)清洗彈卡在被清洗管線內(nèi)的危險。
本發(fā)明管道清洗裝置適用于清洗較直的管線，對多次變徑、三通、旁通較多、情況不明的管線不能清洗。本發(fā)明管道清洗裝置可用于清洗輸油、輸水、污水管線，也可用于天然氣等管線的清洗。
權(quán)利要求
1.一種管道清洗設(shè)備，包括通過管道依次連接在一起的由壓縮機(11)、貯氣罐(12)、空氣截止閥(13)組成的氣壓源(1)，其特征在于還包括通過管道依次連接在一起的由水泵(21)、貯水罐(22)、水截止閥(23)組成的液壓源(2)，清洗彈發(fā)射器(4)、清洗彈(5)、污垢收集器(6)和清洗彈回收器(7)，所述清洗彈發(fā)射器(4)由發(fā)射腔(41)、裝彈艙(42)和安裝在所述發(fā)射腔(41)和裝彈艙(42)之間的球閥(43)組成，所述發(fā)射腔(41)的發(fā)射管(44)的流體入口(45)和由所述氣壓源(1)和液壓源(2)組成的壓力源的輸出管(3)相接，所述發(fā)射管(44)的出口(46)與被清洗管道(8)相連接，所述清洗彈(5)包括由密度為0.06-0.15克/厘米3的聚氨酯泡沫塑料制成的基體(51)，所述基體(51)的表面膠接有雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層(52)，所述聚氨酯層(52)的外面膠接有切削刀具(53)，所述污物收集器(6)的入口(61)通過管道(20)與被清洗管道(8)的出口(81)相接，所述污物收集器(6)的外端(62)與所述清洗彈回收器(7)相連，所述清洗彈回收器(7)包括筒體(71)和固定在所述筒體內(nèi)的由聚氨酯制成的沖擊衰減器(72)及彈體回收室(73)，所述筒體(71)的里端(75)與所述污垢收集器(6)套裝在一起，所述筒體的外端(76)裝有罩住筒體孔口的啟閉門(74)。
2.按照權(quán)利要求1所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述壓力源設(shè)有一根與所述輸出管(3)相并聯(lián)的與所述被清洗管道(8)的始端相連接的輸出管(9)，在所述輸出管(3、9)上分別裝有截止閥(31、91)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于在所述壓縮機(11)和貯氣罐(12)之間及水泵(21)和貯水罐(22)之間分別裝有電控閥(14)、(24)，在所述貯氣罐(12)和空氣截止閥(13)之間裝有壓力傳感器(15)、溫度傳感器(16)，在所述貯水罐(22)和水截止閥(23)之間裝有壓力傳感器(25)，溫度傳感器(26)，流量傳感器(27)，所述壓力傳感器(15、25)，溫度傳感器(16、26)流量傳感器(17、27)和電控閥(14、24)的信號線分別與控制器(10)相連。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述清洗彈(5)的基體(51)內(nèi)裝有與可移動低頻信號接收器配套使用的低頻信號發(fā)生器。
5.按照權(quán)利要求3所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述清洗彈(5)的基體(51)內(nèi)裝有與可移動低頻信號接收器配套使用的低頻信號發(fā)生器。
6.按照權(quán)利要求5所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述清洗彈(5)的切削刀具(53)為螺旋刀形或刷形或直列刀形或凸凹形。
7.按照權(quán)利要求3所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述發(fā)射器(4)內(nèi)可同時裝入清洗彈(5)和跟蹤彈。
8.按照權(quán)利要求6所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層(52)由聚氨酯-聚脲或聚氨酯-環(huán)氧樹酯-聚脲制成。
9.按照權(quán)利要求8所述的管道清洗設(shè)備，其特征在于所述切削刀具(53)由耐沖擊合金鋼或耐磨合金鋼或合金彈簧鋼制成。
全文摘要
一種管道清洗設(shè)備,包括由氣壓源和液壓源組成的動力源,清洗彈發(fā)射器、污垢收集器和清洗彈回收器。清洗彈的基體由聚氨酯泡沫塑料制成,其表面膠接有雙組分結(jié)構(gòu)型聚氨酯層,聚氨酯層外表面粘接有切削刀具。用于清除輸油、輸水、天然氣等管線的油垢、結(jié)蠟、積冰、水垢等。
文檔編號B08B9/02GK1340385SQ00122849
公開日2002年3月20日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者孫成志, 孫志強, 孫志剛 申請人:孫成志, 孫志強, 孫志剛