[發明專利]自旋推進射流清管器

在審

• 申請號: 202110505469.0
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN115318770A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陳建磊;王智;李毅;張千昌;杜培恩;張軍;房茂立;楊光;韓夢媛;徐輝;于文;陳凱鳳;王靜;安文鵬
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程設計有限公司
• 主分類號: B08B9/049
• 分類號: B08B9/049
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 周鶴

本發明提供了一種自旋推進射流清管器，包括管體，導向板，鋼刷盤，射流盤，至少一個前、后密封皮碗，前、后夾緊法蘭，導向法蘭及至少三個彈性導向裝置；導向板蓋設于管體的前端口；鋼刷盤、射流盤、前密封皮碗及前夾緊法蘭依序套設固定于管體的前端部外周面；后夾緊法蘭、后密封皮碗及導向法蘭依序套設于管體的后端部外周面；該至少三個彈性導向裝置沿周向均勻裝設于位于前、后夾緊法蘭之間的管體的外周面上，且彈性導向裝置的導引滾輪的滾動導引方向與管體的軸向之間形成一導引夾角。據此，清管器在管道內行進中自身可進行旋轉，以促使鋼刷盤上的鋼刷對管壁沉積物進行更加高效地清理，以使清管器兼具管壁強力清理和射流的雙重功效。

技術領域

本發明涉及一種進行天然氣管道沉積物清理的清管器，尤其涉及一種在管道內行進過程中能夠自身進行旋轉的自旋推進射流清管器。

背景技術

天然氣集輸管道或長輸管道，由于輸送工藝方式選擇的不同以及氣質處理水平等的差異，在天然氣輸送過程中不可避免地會發生物理或化學作用，致使管道中產生諸如凝析液、油污、藥劑殘留、粉塵等沉積物，由此會引發管壁被腐蝕而形成鐵硫化物和鐵氧化物，使得管道內的沉積物進一步增多，導致管輸效率降低、能耗增加，并給管道的安全運行造成風險。

對天然氣輸送管道進行定期清管是管道企業日常生產活動的重要環節，也是安全風險極大的環節。在管道地形起伏較大、管道沉積物量多和沉積形態復雜等情況下，清管器損壞和發生卡堵的情況時有發生。當清管器損壞或發生卡堵時，只能通過切管的方式進行清管器更換或解堵，此種方式造成了運行費用的極大耗費和管道修復的極大隱患。此外，在管道完整性管理全面實施過程中，對管道進行內檢測評價是關鍵環節，內檢測活動對管道環境要求較為苛刻，在內檢測活動之前，需要對管道進行多類型清管器的多輪次組合清管操作，以提高管道清潔度，滿足管道實施內檢測的要求。總體來說，清管操作是油氣管輸過程中的一項周期性必需操作，而清管器易損耗的特性，使得清管運行成本居高不下，且在清管實施過程中存在著較大的安全風險。

目前，傳統類型的清管器的前后端為密閉狀并配置有鋼刷，主要依靠輸送介質在清管器前后形成的壓差推動清管器在管道中行進，以實現對清管器前端和管壁沉積物的清理。按照與管道密封形式的不同，可將傳統清管器分為球形清管器、皮碗形清管器、直板形清管器等。傳統清管器的結構簡單，易于加工，但應用過程中也存在較大的問題。清管過程前后密閉，清管器前后壓差的變化導致其運行速度不易控制，致使與管道的摩擦加劇，清管效果難以保證；極易造成沉積物堆積，易堵塞管道，導致清管失敗；由于單個清管器的清管效果有限，通常需要多種清管器組合進行管道清理作業，此操作流程繁瑣，清除成本高昂且效率不高。鑒于傳統類型清管器的局限性，目前射流型清管器得到了國內外部分學者和機構的關注。射流型清管器是通過在清管器中貫穿一條射流通道，依靠清管器后端輸送介質的推動壓力形成高速射流，來對管道壁面沉積物進行高效清理并改變清管器前端沉積物的流動形態，防止清管器前端沉積物產生堆積。射流型清管器主要是面向天然氣積液管道的清理而研制的，尤其在面向大落差起伏積液管道時，其具有較好的應用前景。但是，射流型清管器不適用于以固體沉積物和因腐蝕形成的致密管壁附著物為主要沉積物的管道清理。而配置有鋼刷盤的射流型清管器，由于其在清理固體沉積物和致密管壁附著物時常因磨損不均勻而導致鋼刷盤及其他部件局部損壞嚴重，致使清管器損壞卡堵管道的情況時有發生。

因此，如何設計一種兼具管壁強力清理和射流雙重功效，又可避免部件磨損不均，并可適用于多種附著形態的管壁沉積物清理操作的清管器，已成為本領域亟待解決的重要課題之一。

發明內容

本技術方案要解決的技術問題是如何提供一種適用于多種附著形態的管壁沉積物的清理操作，并兼具管壁強力清理和射流雙重功效，而且可使鋼刷、氣密等易損耗部件在清理管道過程中與管壁均勻接觸的清管器。