[發明專利]一種模塊化壓力管道清潔裝置及方法

在審

• 申請號: 202110304079.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113058930A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 梁志遠;徐一鳴;邵懷爽;王云剛;魏玉偉;趙欽新
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;B08B9/055;F16L57/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種模塊化壓力管道清潔裝置及方法，利用主體外殼和刮片支撐臺形成支撐結構，在刮片支撐臺的外圈設置刮片，刮片外圈與管道內壁貼合，利用刮片實現管道內壁腐蝕物的清理，同時在主體外殼內腔固定有臭氧發生器和超聲震蕩裝置，利用超聲震蕩裝置對管壁內腐蝕產物進行震蕩清理，結合刮片刮除，提高效率；本發明通過在相鄰兩個刮片支撐臺之間的主體外殼管壁上開設有通孔，利用臭氧發生器產生的臭氧能夠對清理后的管道內壁第一時間內形成氧化保護層，主體外殼外側間隔固定有多個刮片支撐臺，能夠有效形成臭氧氧化空間結構，作用于管道內壁，對壓力管道壁面進行氧化，形成氧化膜保護層，從而實現管道清理后的防護。

技術領域

本發明涉及壓力管道清潔技術領域，尤其涉及一種模塊化壓力管道清潔裝置及方法。

背景技術

隨著能源行業的飛速發展，對于動力系統中工質的輸運要求越來越高，為了提升單位長度壓力管道的運輸能力，提升效率，被輸運的工質的參數不斷提升。然而高參數的工質輸送系統壓力管道的腐蝕會加劇且輸送效率會隨之降低，這一方面對壓力管道的選材提出了更高的要求，例如現階段常用鐵素體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼以及鎳基合金作為電力系統壓力管道的管材，隨著主蒸汽溫度溫度的不斷提高，壓力管道的鋼級還在不斷增強；另一方面也要求壓力管道的清潔維護工作必須貫徹落實，例如超臨界水發電系統中因水腐蝕和介質腐蝕，在壓力管道的管道彎頭、低洼積水處、氣液交界處、管壁減薄處常發生局部缺陷的逐漸惡化及腐蝕產物的生成剝落堆積，這極易引起壓力管道冷卻不均產生熱應力而爆管，會帶來巨大的安全生產隱患和經濟財產損失；石油輸送管道的腐蝕產物多為高粘性物質，極易引起管道堵塞，極大地影響輸送效率與運輸安全。因此壓力管道的腐蝕產物必須得到徹底而有效的清除，通常采用清潔豬對壓力管道進行定期的清潔維護。

目前，適配各領域管道輸送系統的管道清潔豬的革新多局限于機械部件的設計和設備機械性能的改良，例如高效清潔刮片設計、不同驅動方式的的管道探查機器人設計(主動式、被動式)等。這些管道清潔豬在一個工作流程中也大多僅具備宏觀上單一的清潔功能且只能適用于某種特定性質的腐蝕產物，不具備對各種腐蝕產物的廣泛適用性與自體檢測微觀上管道因腐蝕而產生的各種缺陷的功能，仍需外接專門探查設備進行管道診斷，如此過程所需設備多而復雜，經濟成本較大。

管道輸送系統的腐蝕防護工作十分關鍵。目前不同工質的管道輸送系統依據其工質特性、管材性能等因素，常在管道清潔作業結束后，另需外接專用表面處理設備進行管道腐蝕防護，管道清潔豬并不具備自身即可完成腐蝕防護作業的功能，這使得整個管道維護工作進展緩慢、效率低下。同樣重要的是，考慮到壓力管道形狀變化，目前的單一清潔豬主體運動自由度受限，靈活性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模塊化壓力管道清潔裝置及方法，以克服現有技術的不足。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種模塊化壓力管道清潔裝置，包括主體外殼和刮片支撐臺，主體外殼的一端固定有前端蓋，主體外殼的另一端固定有后端蓋，后端蓋上設有通孔；主體外殼內腔固定有臭氧發生器和超聲震蕩裝置，主體外殼外側間隔固定有多個刮片支撐臺，刮片支撐臺外圈固定有刮片，相鄰兩個刮片支撐臺之間的主體外殼管壁上開設有通孔；前端蓋內設有空腔，前端蓋的空腔內周向均勻設有多個超聲傳感器，多個超聲傳感器連接有傳感器群中控器。

進一步的，臭氧發生器外圈設有卡箍，通過螺釘和卡箍固定安裝于主體外殼內壁。

進一步的，前端蓋內腔設有電源模塊，用于給超聲傳感器、臭氧發生器和超聲震蕩裝置供電，超聲傳感器、臭氧發生器和超聲震蕩裝置均與傳感器群中控器通過無線傳輸模塊連接。

進一步的，刮片支撐臺采用兩個半圓環拼合而成，通過螺釘固定于主體外殼外壁。

進一步的，刮片支撐臺采用圓環結構，套設于主體外殼外壁，通過螺釘定位鎖緊。

進一步的，相鄰兩個刮片支撐臺之間的主體外殼管壁上對開有兩個通孔。