专利名称：管道压控泄流双向清管器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于气管道清管作业过程一旦发生卡堵可在一定压差的情况下产生泄流而不影响管线正常输送生产、同时还可实现双向运行的一种新型清管器。涉及管道系统清管技术领域。
背景技术：
随着油气管道运输业快速发展以及各省天然气管道网点的建设，管道运营里程呈跨越式增长，然而由于种种原因，大部分管道自投产以后从未进行过清管，输送效率逐年下降，管内粉尘、杂质越积越多，无法正常开展管道智能检测工作，造成管道业主对管道的金属损失情况不了解；采用传统清管设备进行清管，一旦发生卡堵情况将严重影响下游用户的用气量需求，造成较大社会影响。管道投产后首次清管的风险很大，已是业内共识；在役管道首次清管的成功与否，对管道业主的后续管理具有重大意义；管道压控泄流双向清管器避免了因管道变形、缩径及异物、杂质过多发生卡堵而影响正常管内介质输送。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种用于气管道清管作业过程一旦发生卡堵可在一定压差的情况下产生泄流而不影响管线正常输送生产、同时还可实现双向运行的一种新型清
菅^1 ο本实用新型的管道压控泄流双向清管器前部装有限压开启泄流装置，后部装有弹簧阀式泄流装置，两部分机械载体由万向节连接。清管器本身与已有技术一样，也包括筒体、皮碗。弹簧阀式泄流装置具有单向性，如清管器停留在管道穿跨越等特殊地段，无法正常进行封堵断管取球作业，可以利用通过调整输送工艺将该种类型清管器反推至可作业安全地段，便于封堵断管取球作业施工(见图1和图2)。本实用新型的前一部分装有限压开启泄流装置，如图1和图3所示，主要是由筒体 11、夹持器4、爆破片3、密封垫5、牵拉盘2、皮碗压板6、深锥皮碗17、六角头螺栓19、皮碗压套18、万向节座IlO组成。深锥皮碗17套在筒体Il的前端(以清管器前进方向为前)，清管器皮碗压板6上放上密封垫5抵压在深锥皮碗17前端，爆破片3夹入夹持器4内放到密封垫5上，夹持器4前盖上牵拉盘2，用多个螺栓19穿过牵拉盘2、皮碗压板6和深锥皮碗 17里的皮碗压套18将它们紧固连接，扭矩要均勻。在该筒体Il的尾部由万向节座IlO和皮碗压套18再固定一皮碗。其中筒体Il是一圆管段；牵拉盘2为“礼帽”形，在帽顶外的中心固连有牵拉环，帽侧开有多个孔；爆破片3为圆薄金属片；夹持器4是两片圆环，在两环相合面为曲面，便于夹紧爆破片3 ；密封垫5为圆环片；[0012]皮碗压板6为圆环板；皮碗压套18为圆线轴状；万向节座IlO为带法兰的短管，且在短管壁有横穿螺栓的两孔；短管上固定的螺栓连接弹簧阀式泄流装置前部的万向节。本实用新型的后一部分装有弹簧阀式泄流装置，如图2、图4和图5所示，主要是由筒体1111、万向节座1117、弹簧支架12、压缩弹簧13、螺钉14、弹簧护套15、压板阀16、深锥皮碗II19、皮碗压套II18、紧固螺栓1120组成。在筒体IIll的前端装有皮碗压套1118，皮碗压套1118前装有深锥皮碗1119，深锥皮碗1119前装有万向节座1117，由多个螺栓1120 将万向节座Π17与皮碗压套1118紧固，将深锥皮碗1119固定在筒体IIll的前端；在万向节座1117与筒体IIll的接触处的筒体IIll内安装有压板阀16，弹簧支架12由螺钉14固定在万向节座1117的中部，压缩弹簧13套在弹簧支架12插到压板阀16里的轴上，压缩弹簧13外套有弹簧护套15 ；万向节座1117的前端有万向节。其中筒体IIll是一圆管段；弹簧支架12是一圆板中心垂直固连一弹簧轴，且轴头有螺纹；圆板外径与万向节座1117的内径相等，圆板外周侧有多个螺孔，圆板上有多个孔；弹簧护套15是圆环片的内孔处套接一细管段；万向节座1117是在一圆环板的内孔处套接一细管段，该管段的前部由螺栓固连有万向节，管段后部的管壁开有多个孔，中部管壁上有多个固定弹簧支架12的孔；皮碗压套1118是圆环板。本实用新型前一部分的限压开启泄流装置装配如图3，首先通过理论验证，选取适合的爆破片3和夹持器4，如图安装即可。所有紧固螺栓19扭矩一定要均勻，一般扭矩都要选取大于80N/m。当清管器遇到较大的变形，异物发生卡堵，压力升高到大于爆破片数值时，爆破片3打开，产生泄流，恢复生产。本实用新型后一部分的弹簧阀式泄流装置装配如图4和图5，本部分最主要的是选取弹簧预紧力，通过理论计算，选取对每一单项工程最为合适的数值，按图装配好。清管器在管道内运行过程中，弹簧阀始终处于高频率的开启关闭状态，这样清管器的运行动力一直作用在前段，使清管器运行更加平稳。此弹簧阀开启为单向性，前端爆破片3打开以后，如需要清管器后退，降低清管器后方压力，当清管器前端压力大于后端压力时，本弹簧阀处于关闭状态，保证清管器后退到需要的位置。管道压控泄流双向清管器的核心技术就是泄流装置，这种泄流装置能在清管器发生卡堵时，在一定压差的情况下及时开启，不影响管道的正常输送；使在役管道的首次清管变得简单可行。进而可以管道智能检测，使管道管理更科学化、系统化，提高输送效率，保证管道安全可靠运行。所以，这种泄流装置对在役管道的首次清管起着至关重要的作用。
图1管道压控泄流双向清管器(限压开启泄流装置部分)图2管道压控泄流双向清管器(弹簧阀式泄流装置部分)图3限压开启泄流装置视图[0028]图4弹簧阀式泄流装置视图[0029]图5弹簧阀局部图[0030]其中ι-筒体I2-牵拉盘[0031]3-爆破片4-夹持器[0032]5-密封垫6-皮碗压盘[0033]7-深锥皮碗I8-皮碗压套I[0034]9-紧固螺栓I10-万向节座I[0035]11-筒体π12-弹簧支架[0036]13-压缩弹簧14-紧固螺栓[0037]15-弹簧护套16-压板阀[0038]17-万向节座II18-皮碗压套II[0039]19-深锥皮碗II20-紧固螺栓II
具体实施方式
实施例.本例是325mm管道压控泄流双向清管器，被清管道的环境为投产后从未清过管，清管过程中发生卡堵不能影响生产，泄流量必须达到正常输气量的90%。管道压控泄流双向清管器如图1和图2所示，两个单节清管器用万向节连接，图 1限压开启泄流装置安装在325mm管道压控泄流双向清管器的第一节前端，主要是由筒体 11、夹持器4、爆破片3、密封垫5、牵拉盘2、皮碗压板6、深锥皮碗17、六角头螺栓19、皮碗压套18、万向节座IlO组成。深锥皮碗17套在筒体Il的前端(以清管器前进方向为前)，清管器皮碗压板6上放上密封垫5抵压在深锥皮碗17前端，爆破片3夹入夹持器4内放到密封垫5上，夹持器4前盖上牵拉盘2，用多个螺栓19穿过牵拉盘2、皮碗压板6和深锥皮碗 17里的皮碗压套18将它们紧固连接，扭矩要均勻。在该筒体Il的尾部由万向节座IlO和皮碗压套18再固定一皮碗。根据管线的实际情况选取合适的爆破片是比较重要的环节。图2弹簧阀式泄流装置安装在325mm管道压控泄流双向清管器的第二节前端，由筒体1111、万向节座1117、弹簧支架12、压缩弹簧13、螺钉14、弹簧护套15、压板阀16、深锥皮碗1119、皮碗压套1118、紧固螺栓1120组成。在筒体IIll的前端装有皮碗压套1118，皮碗压套1118前装有深锥皮碗1119，深锥皮碗1119前装有万向节座1117，由多个螺栓1120 将万向节座Π17与皮碗压套1118紧固，将深锥皮碗1119固定在筒体IIll的前端；在万向节座1117与筒体IIll的接触处的筒体IIll内安装有压板阀16，弹簧支架12由螺钉14固定在万向节座1117的中部，压缩弹簧13套在弹簧支架12插到压板阀16里的轴上，压缩弹簧13外套有弹簧护套15 ；万向节座1117的前端有万向节。其主要尺寸[0044]设备直径Φ 325mm[0045]设备长度1524mm[0046]设备重量90kg[0047]运行速度0· 5 6m,[0048]最大管线压力120Mpa[0049]工作温度-30 [0050]最小通过弯头的曲率半径2. 5DX90。最小通过直径320mm管道输送介质油、水、气本例经反复试验，弹簧阀式泄流装置在设想的压力范围内正常开启，使压力作用在第一节，状态良好。当管道压控泄流双向清管器被发生卡堵，此时压差升高，当压差升高到大于爆破片压力值时，爆破片打开，形成泄流。泄流量达到正常输量的90%，符合设计设想。此管道压控泄流双向清管器设计简单，成本低廉，适用范围广。
权利要求1.管道压控泄流双向清管器，包括筒体、皮碗，其特征是清管器前方有限压开启泄流装置，后部有弹簧阀式泄流装置，两者由万向节连接。
2.根据权利要求1所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述限压开启泄流装置主要是由筒体1(1)、夹持器G)、爆破片(3)、密封垫(5)、牵拉盘O)、皮碗压板(6)、深锥皮碗I (7)、六角头螺栓I (9)、皮碗压套I⑶、万向节座I (10)组成；深锥皮碗I (7)套在筒体I(I)的清管器前进方向的前端，清管器皮碗压板(6)上放上密封垫( 抵压在深锥皮碗I(7)前端，爆破片C3)夹入夹持器(4)内放到密封垫( 上，夹持器(4)前盖上牵拉盘(2)， 用多个螺栓I (9)穿过牵拉盘( 、皮碗压板(6)和深锥皮碗I (7)里的皮碗压套I (8)将它们紧固连接；在该筒体I(I)的尾部由万向节座1(10)和皮碗压套1(8)再固定一皮碗。
3.根据权利要求2所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述爆破片( 为圆薄金属片；所述夹持器(4)是两片圆环，在两环相合面为曲面，便于夹紧爆破片(3)。
4.根据权利要求2所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述万向节座1(10)为带法兰的短管，且在短管壁有横穿螺栓的两孔；短管上固定的螺栓连接弹簧阀式泄流装置前部的万向节。
5.根据权利要求1所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述弹簧阀式泄流装置主要是由筒体II (11)、万向节座II (17)、弹簧支架(12)、压缩弹簧(13)、螺钉(14)、弹簧护套(15)、压板阀(16)、深锥皮碗II (19)、皮碗压套II (18)、紧固螺栓II (20)组成；在筒体 II(Il)的前端装有皮碗压套II (18)，皮碗压套II (1 前装有深锥皮碗II (19)，深锥皮碗II(19)前装有万向节座II (17)，由多个螺栓II (20)将万向节座II (17)与皮碗压套II (18) 紧固，将深锥皮碗Π(19)固定在筒体II(Il)的前端；在万向节座11(17)与筒体II(Il) 的接触处的筒体II (11)内安装有压板阀(16)，弹簧支架(12)由螺钉(14)固定在万向节座II (17)的中部，压缩弹簧(1 套在弹簧支架(1 插到压板阀(16)里的轴上，压缩弹簧 (13)外套有弹簧护套(1 ；万向节座II (17)的前端有万向节。
6.根据权利要求5所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述弹簧支架(1 是一圆板中心垂直固连一弹簧轴，且轴头有螺纹；圆板外径与万向节座11(17)的内径相等，圆板外周侧有多个螺孔，圆板上有多个孔；所述弹簧护套(1 是圆环片的内孔处套接一细管段。
7.根据权利要求5所述的管道压控泄流双向清管器，其特征是所述万向节座11(17)是在一圆环板的内孔处套接一细管段，该管段的前部由螺栓固连有万向节，管段后部的管壁开有多个孔，中部管壁上有多个固定弹簧支架(1 的孔。
专利摘要本实用新型是管道压控泄流双向清管器。其前方的限压开启泄流装置与后部的弹簧阀式泄流装置由万向节连接。限压开启泄流装置是深锥皮碗I(7)套在筒体I(1)的前端，清管器皮碗压板(6)抵压在深锥皮碗I(7)前端，爆破片(3)夹入夹持器(4)内放到密封垫(5)上，夹持器(4)前盖上牵拉盘(2)，与皮碗压板(6)和深锥皮碗I(7)里的皮碗压套I(8)紧固连接；弹簧阀式泄流装置是在筒体II(11)的前端固定有万向节座II(17)、深锥皮碗II(19)和皮碗压套II(18)；在筒体II(11)内有压板阀(16)，外套弹簧护套(15)的压缩弹簧(13)套在弹簧支架(12)上插到压板阀(16)的轴上。它是一种用于气管道清管作业过程一旦发生卡堵可在一定压差的情况下产生泄流而不影响管线正常输送生产、同时还可实现双向运行的一种新型清管器。
文档编号B08B9/04GK202105825SQ20112011997
公开日2012年1月11日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者傅强, 刘利威, 匙胜利, 周艳萍, 崔昊, 李红旗, 洪险峰, 王同德, 郑宏丽, 郑滨 申请人:中国石油天然气管道局, 中国石油天然气集团公司