一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置的制作方法

1.本实用新型涉及天然气储运领域，具体涉及一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置。


背景技术：

2.管道清管是在管道的建设施工或者生产运行过程中，对管道系统进行的种维护操作，其目的在于清理管道内的固体杂物、碎屑、粉末以及清理液态的水、径类污物，检测管体的腐蚀状况，测量管道的几何形状，从而增加管道的输送效率和提高管道的安全性。
3.天然气管道随着运行时间的增加，一些管道设计、制造、安装、运行中的问题逐渐暴露出来，其中常见的问题有管道内形成水合物造成管道堵塞，通过输气管道输送的天然气，由于采集的各方面的流程，使得在气体中会携带一定量的水分，输气管道中由于高流速、低温高压、流体搅动等因素的影响，极易生成天然气水合物，这不仅会减少气体流通面积、对管道阀门造成冲击，甚至还会堵塞阀门引起管道爆裂，严重威胁输气管道的运营安全。
4.氮气置换是长输天然气管道投产、施工、检维修后投入运行的关键步骤，通过将氮气注入天然气管道，排出天然气管输系统中的空气，为后续的天然气进入提供先决条件，同时天然气管道氮气置换中使用的高纯氮气水露点低，可以在氮气置换的同时，凭借低露点氮气对水分的吸附能力，达到对管道进行干燥的目的，但是目前常规的氮气置换操作，氮气注入温度较低(常规注入仅要求注入管道的氮气温度应不低于5℃)，由于天然气管道内部压力较高，低温氮气清管时，对于天然气水合物的清理效率低，并且目前常规氮气清理操作仅为将氮气以平流的方式注入天然气管道内，作用于管道内壁的清理的氮气较少，大量氮气为平流输送，因此需增大排量来达到充分清理的目的，耗费了大量的人力物力。
5.因此针对上述问题，本实用新型提出一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置，连接在天然气管道中使用，可使氮气增温、旋流进行清管作业，极大程度提高了氮气的利用率、天然气水合物的分解率，节约了大量的人力、物力、提高了生产效率。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置，本新型装置结构简单、便于拆装、一次性投入可长期使用，使用时在天然气管道上连接实用新型装置，通过氮气发生器制造氮气、增压泵进行增压、加热器对氮气进行加热、螺旋导流管形成旋流，即可将氮气以高温旋流的形式注入天然气管道内部进行清管作业，极大程度提高了氮气的利用率、天然气水合物的分解率，使得管道内天然气水合物清除更为便捷，可有效防止天然气管道中生成天然气水合物对管道造成的危害，节约了大量的人力、物力、提高了生产效率。
7.本实用新型实施例提供一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置，包括氮气发生器、增压泵、流量计、加热器、螺旋导流管，所述氮气发生器通过连接管道与增压泵相连接，
所述增压泵、流量计、加热器、螺旋导流管依次连接，所述螺旋导流管末端布置有法兰。
8.所述螺旋导流管包括导流管壁、三角形导流带，所述三角形导流带布置于导流管壁内部，所述三角形导流带布置有三条。
9.所述氮气发生器用于常温下变压吸附原理(psa)分离空气制取高纯度的氮气，制备氮气后通过连接管道输送至增压泵进行增压，所述氮气发生器的规格可根据实际清管作业需求进行调整。
10.所述增压泵用于为氮气增压输出，其输出压力、流速可根据实际使用需求进行调整。
11.所述流量计用于记录氮气输出流量数据。
12.所述加热器用于为氮气加热，所述加热器可以是电磁加热器、红外线加热器、电阻加热器其中一种。
13.所述螺旋导流管可使加热后的氮气呈旋流输送，旋流输送相对普通的平流输送有着较强的优势，加热后的氮气在螺旋导流带的作用下，产生切向速度，由原本的轴向运动变为螺旋运动，加热后的氮气在螺旋流状态下，沿待天然气管道内壁旋流式输送，可高温清洗天然气管道内壁粘附的天然气水合物，避免了堵塞造成的危害。
14.所述导流管壁、三角形导流带材质为不锈钢。
15.所述一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置的使用方法，包括以下步骤：
16.步骤1、将实用新型装置通过法兰与待清管的天然气管道相连接。
17.步骤2、通过氮气发生器制备氮气，通过连接管道输送至增压泵进行增压。
18.步骤3、通过增压泵为氮气增压输出，输出压力、流速可根据实际使用需求进行调整。
19.步骤4、通过流量计记录氮气输出流量数据。
20.步骤5、启动加热器为氮气加温，加热后的氮气经螺旋导流管作用呈旋流输送至待清管天然气管道。
21.步骤6、清管作业完毕后，可根据实际生产需求下入清管器进行金属残渣、焊渣、微小石块清理。
22.本实用新型实施例的一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置有益效果是：本新型装置结构简单、便于拆装、一次性投入可长期使用，使用时在天然气管道上连接实用新型装置，通过氮气发生器制造氮气、增压泵进行增压、加热器对氮气进行加热、螺旋导流管形成旋流，即可将氮气以高温旋流的形式注入天然气管道内部进行清管作业，极大程度提高了氮气的利用率、天然气水合物的分解率，使得管道内天然气水合物清除更为便捷，可有效防止天然气管道中生成天然气水合物对管道造成的危害，节约了大量的人力、物力、提高了生产效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
24.图1为实用新型结构示意图。
25.图2为螺旋导流管结构示意图。
26.图3为螺旋导流管结构示意图。
27.附图标号：1、氮气发生器2、增压泵3、流量计4、加热器5、螺旋导流管6、连接管道7、法兰8、导流管壁9、三角形导流带。
具体实施方式
28.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。
29.如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置，包括氮气发生器1、增压泵2、流量计3、加热器4、螺旋导流管5，所述氮气发生器1通过连接管道6与增压泵2相连接，所述增压泵2、流量计3、加热器4、螺旋导流管5依次连接，所述螺旋导流管5末端布置有法兰7。
30.所述螺旋导流管5包括导流管壁8、三角形导流带9，所述三角形导流带9布置于导流管壁8内部，所述三角形导流带9布置有三条。
31.所述氮气发生器1用于常温下变压吸附原理(psa)分离空气制取高纯度的氮气，制备氮气后通过连接管道6输送至增压泵2进行增压，所述氮气发生器1的规格可根据实际清管作业需求进行调整。
32.所述增压泵2用于为氮气增压输出，其输出压力、流速可根据实际使用需求进行调整。
33.在一个实施例中增压泵2输出压力为5mpa，流速为1000m3/min。
34.所述流量计3用于记录氮气输出流量数据。
35.所述加热器4用于为氮气加热，所述加热器4可以是电磁加热器4、红外线加热器4、电阻加热器4其中一种。
36.在一个实施例中，经过加热器4加热后的氮气温度为15℃。
37.所述螺旋导流管5可使加热后的氮气呈旋流输送，旋流输送相对普通的平流输送有着较强的优势，加热后的氮气在螺旋导流带的作用下，产生切向速度，由原本的轴向运动变为螺旋运动，加热后的氮气在螺旋流状态下，沿待天然气管道内壁旋流式输送，可高温清洗天然气管道内壁粘附的天然气水合物，避免了堵塞造成的危害。
38.所述导流管壁8、三角形导流带9材质为不锈钢。
39.在一个实施例中，所述导流管壁8内径为100cm，三角形导流带9为等边三角形形状，其三角形高为40cm。
40.所述实用新型装置使用时可布置于撬装平台上，撬装使用。
41.所述实用新型装置使用时需配备电源。
42.所述一种天然气管道高温氮气螺旋清管装置的使用方法，包括以下步骤：
43.步骤1、将实用新型装置通过法兰7与待清管的天然气管道相连接。
44.步骤2、通过氮气发生器1制备氮气，通过连接管道6输送至增压泵2进行增压。
45.步骤3、通过增压泵2为氮气增压输出，输出压力、流速可根据实际使用需求进行调整。
46.步骤4、通过流量计3记录氮气输出流量数据。
47.步骤5、启动加热器4为氮气加温，加热后的氮气经螺旋导流管5作用呈旋流输送至待清管天然气管道。
48.步骤6、清管作业完毕后，可根据实际生产需求下入清管器进行金属残渣、焊渣、微小石块清理。
49.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。