防卡堵喷气式射流清管器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种防卡堵喷气式射流清管器。包括一具有空心结构的清管器本体；清管器本体的外壁上设有若干个皮碗，所述皮碗之间设有间距；清管器本体的一端设有锥形孔；清管器本体的腔体内设有T型阀门；支撑板为镂空结构；T型阀门的T型端设于所述清管器本体的锥形孔端，且大于所述锥形孔的内径；靠近T型阀门的T型端的支撑杆为支撑杆a，支撑杆a上设有凸缘，凸缘的游离端与T型阀门的T型端相连接；靠近T型阀门的另一端的支撑杆为支撑杆b，支撑杆b与T型阀门的另一端之间设有弹簧。本发明提供的防卡堵喷气式射流清管器，结构简单，零件拆卸方便，便于清理维修；本发明零部件的精简，能够很好的防止这种情况的发生，提高海底管道清管的安全性。
【专利说明】防卡堵喷气式射流清管器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于海底天然气凝析液管道积液清除的管道清理机，具体涉及一种防卡堵喷气式射流清管器。
【背景技术】
[0002]海底天然气凝析液管道长期运行后，会在管道内积聚凝析液，使管道流通面积减小，进而造成举升困难、能量损耗增大，在特定条件下还可能生成水合物堵塞管道。通常采用定期清管的方法解决凝析液积聚问题。传统清管器是通过皮碗或球体密封使背压升高，进而依靠前后压差推动其运动进行清管。由于前后的密封，清管器速度与气流速度相当，造成清管速度过快，易对管线和清管器自身造成损坏；大量液体在清管器下游积聚，尤其在通过起伏管路时运行速度、压力变化剧烈，导致系统运行极不稳定；清管器在推进过程中也极易引发严重段塞流，给下游处理系统的安全稳定运行带来影响，大量液体高速到达海上平台处理能力有限的液塞捕集器，极易造成捕集器过载，影响正常生产。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种防卡堵喷气式射流清管器，本发明不仅能够减少清管过程中液体的积聚、降低清管器运行的不稳定性，还能在旁通清管的同时实现清管器的卡堵再启动，降低清管的风险性。
[0004]本发明所提供的一种防卡堵喷气式射流清管器，包括一具有空心结构的清管器本体；
[0005]所述清管器本体的外壁上设有若干个皮碗，所述皮碗之间设有间距；
[0006]所述清管器本体的一端设有锥形孔；
[0007]所述清管器本体的腔体内设有一 T型阀门，所述T型阀门通过至少2个支撑板与所述清管器本体相连接，且所述T型阀门可沿所述清管器本体的长度方向移动；所述支撑板为镂空结构；所述T型阀门的T型端设于所述清管器本体的锥形孔端，且大于所述锥形孔的内径；
[0008]靠近所述T型阀门的T型端的支撑杆为支撑杆a，所述支撑杆a上设有凸缘，所述凸缘的游离端与所述T型阀门的T型端相连接；
[0009]靠近所述T型阀门的另一端的支撑杆为支撑杆b，所述支撑杆b与所述T型阀门的另一端之间设有弹簧。
[0010]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述清管器本体的外壁上还设有导流盘，所述导流盘与所述皮碗以及所述皮碗之间设有分隔法兰。
[0011]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述导流盘和所述皮碗均通过紧固螺栓固定于所述清管器本体上。
[0012]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述紧固螺栓与装配法兰或固定法兰相配合实现对所述导流盘和所述皮碗的连接。
[0013]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述锥形孔的锥度可为30°?60°，利于气流喷射。
[0014]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述清管器本体的外壁上设有肋板，使所述管器本体能够保持一定的强度。
[0015]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，所述支撑板a与所述支撑板b之间的间距不小于0.5倍的所述清管器本体的内径。
[0016]本发明在传统清管器的基础上，设置“旁通通道”，即所述T型阀门、所述清管器本体与所述支撑板a之间形成具有一定旁通率的通道，使该清管器在管道中推进的同时，通过旁通喷气来控制清管器前端的气液两相流型，控制清管器下游积聚液体的分布，消除传统清管器清管带来的压力剧烈波动，避免形成严重段塞流、终端捕集器过载及运行不稳定等问题，保证清管安全平稳进行。
[0017]使用本发明的清管器时，如果在管道内出现卡堵，清管器前后压差会持续增大，当阀门所受压力足以克服所述弹簧压紧力时T型阀门开始运动，直至与锥形孔接触、完全封堵旁通通道，造成清管器背压持续增加，最终实现清管器的再启动。
[0018]本发明提供的防卡堵喷气式射流清管器，结构简单，零件拆卸方便，便于清理维修；清管器清管过程中经常受到冲击振动，输气管线中的冲击振动尤为剧烈，若清管器结构过于复杂，很可能造成局部构件松动最后脱落以致滞留在管段中，使清管受阻，本发明零部件的精简，能够很好的防止这种情况的发生，提高海底管道清管的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明防卡堵喷气式射流清管器的剖视图。
[0020]图2为图1中A-A剖视图和B-B剖视图，其中图2 (a)为A-A剖视图，图2 (b)为B-B剖视图。
[0021]图中各标记如下:
[0022]I清管器本体、2紧固螺栓、3装配法兰、4导流盘、5隔离法兰、6皮碗、7肋板、8固定法兰、9支撑板a、10支撑板b、llT型阀门、12弹簧、13锥形孔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以实施例。
[0024]如图1所示，本发明提供的防卡堵喷气式射流清管器包括一具有空心结构的清管器本体1，在该清管器本体I的外壁上设有2个导流盘4和4个皮碗6，其中每I个到流盘4和每2个皮碗6为I组，且导流盘4设置于皮碗6的前部，导流盘4能够疏导清管器运行，防止清管器因机械因素在管线中的卡堵。
[0025]导流盘4和皮碗6均通过紧固螺栓2和装配法兰3 (固定法兰8)固定于清管器本体I的外壁上，且导流盘4与皮碗6之间以及皮碗6之间均通过分隔法兰5分隔开。在实际应用的过程中选择皮碗时，要使皮碗相对于运行管道内径要有一定过盈量，一般为2%?5%，能够实现清管器与管壁之间的密封，对管道内积液和固体杂质进行推送清扫。另外，在清管器本体I的外壁上设有肋板7，以增强其强度。
[0026]在清管器本体I的一端设有锥形孔13，其锥度为30°，利于气流喷射。
[0027]在清管器本体I的腔体内设有一 T型阀门11，该T型阀门11通过支撑板a9和支撑板blO与清管器本体I相连接，且该T型阀门11可沿清管器本体I的长度方向移动；如图2所示，支撑板a9和支撑板blO均为镂空结构，以提供气流的旁通通道。支撑板a9与支撑板blO之间的间距不小于0.5倍的清管器本体I的内径。
[0028]T型阀门11的T型端设于清管器本体I的锥形孔端，且大于锥形孔13的内径，以使T型阀门11能够密封锥形孔13。
[0029]支撑杆a9上设有凸缘(图中未标)，该凸缘的游离端与T型阀门11的T型端相连接，从而在T型阀门11、清管器本体I与支撑板a9之间形成具有一定旁通率的通道。支撑杆blO与T型阀门11的另一端之间设有弹簧12，使用时，该弹簧12具有一定的收缩量，实现T型阀门11 一定的受力。
[0030]上述的防卡堵喷气式射流清管器中，锥形孔13的可在30°?60°的范围内调整，设置的皮碗和支撑板的个数可根据实际需要进行调整。
[0031]本发明提供的防卡堵喷气式射流清管器，在管道中推进的同时，可以通过旁通喷气，清管器速度得到降低，减小了对管道涂层、设备和清管器自身的破坏；旁通气流的剪切携带作用控制清管器前端的气液两相流型，使下游积聚的液体分布到更长距离的管道上，避免推进过程中液体的堆积，减小压力波动并避免严重段塞流的产生，保证清管的平稳进行；旁通使得积液陆续到达终端捕集器，从而减小了所需捕集器体积，符合海上平台装置紧凑的特点，提高了经济效益。
[0032]本发明提供的防卡堵喷气式射流清管器中，T型阀门11与支撑板blO之间设置的弹簧12，其压紧力根据不同管线工况进行设定，使清管器在正常工况的压差范围内运行时，T型阀门11处于静止的开启状态，清管器保持恒定旁通率进行清管。但是当清管器由于固体杂质的堆积、积液量过大等等原因出现卡堵时，前后压差会持续增大，当到达某一特定值，阀门所受压力足以克服压紧弹簧压紧力时，阀门开始运动，并随压差的增加不断运动，直至与锥面体接触、完全封堵旁通通道，造成管道的持续憋压，以克服运动阻力，最终实现清管器的再启动。
【权利要求】
1.一种防卡堵喷气式射流清管器，其特征在于:所述射流清管器包括一具有空心结构的清管器本体； 所述清管器本体的外壁上设有若干个皮碗，所述皮碗之间设有间距； 所述清管器本体的一端设有锥形孔； 所述清管器本体的腔体内设有一 T型阀门，所述T型阀门通过至少2个支撑板与所述清管器本体相连接，且所述T型阀门可沿所述清管器本体的长度方向移动；所述支撑板为镂空结构；所述T型阀门的T型端设于所述清管器本体的锥形孔端，且大于所述锥形孔的内径; 靠近所述T型阀门的T型端的支撑杆为支撑杆a，所述支撑杆a上设有凸缘，所述凸缘的游离端与所述T型阀门的T型端相连接； 靠近所述T型阀门的另一端的支撑杆为支撑杆b，所述支撑杆b与所述T型阀门的另一端之间设有弹簧。
2.根据权利要求1所述的射流清管器，其特征在于:所述清管器本体的外壁上还设有导流盘，所述导流盘与所述皮碗以及所述皮碗之间设有分隔法兰。
3.根据权利要求2所述的射流清管器，其特征在于:所述导流盘和所述皮碗均通过紧固螺栓固定于所述清管器本体上。
4.根据权利要求3所述的射流清管器，其特征在于:所述紧固螺栓与装配法兰或固定法兰相配合实现对所述导流盘和所述皮碗的连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的射流清管器，其特征在于:所述锥形孔的锥度为30。-60。。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的射流清管器，其特征在于:所述清管器本体的外壁上设有肋板。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的射流清管器，其特征在于:所述支撑板a与所述支撑板b之间的间距不小于0.5倍的所述清管器本体的内径。
【文档编号】B08B9/055GK104511461SQ201310451023
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】姚海元, 罗小明, 李清平, 何利民, 吕宇玲, 张海龙, 王玉柱, 朱海山, 程兵, 庞维新, 秦蕊 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(华东)