新型自动推进清管器

2005正 第 6期 管 技 术 5 设 参 Pioeline Technkme and Equipment No．6 新型自动推进清管器 胡殿生 ，邓国民 ，蒋兴桥 ，宋华东 (1．沈阳仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 科学研究院，辽宁 沈阳 110043；2．泛华工程有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳 110006 摘要：介绍了一种全新的清管器——蠕动清管器，它是一个 自动推进的刚毛牵引器，可以通过特殊 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的叶轮机靠流体的冲击在管道里自由活动，它的速度和牵引能力可以通过叶轮机和牵引之间的可 调速阀来改变。由于蠕动清管器不再依靠密封管道来获得动力，它的推广将会给管道清管工艺带来新 的发展方向。 关键词：蠕动清管器；叶轮机；泵；伸缩缸；压差 中图分类号：TE832．3 文献标识码：A 文章编号：1004—9614(2005)06—0044—01 A Self-propelled P Used in Pipeline HU Dian．sheng ，DENG Guo-min2 ，JIANG xiIlg-qiao ，SONG Hua-dong (1．Shenyang Academy of Instrumentation Science，Shenyang 1 10043，China；2．Fanhua Engineering Co．，Ltd，Shenyang 1 10006，China) Abstract：The woFnl pig，a completely new concept，is a self-propelled bristle-tractor that generates motion from the pipeline flow by a specially designed turbine．The speed and towing capacity call be varied with all adjustable activator between the turbine and the trac- tion module．Because the worm pig need not require operation pressure，which is provided by sealed pipeline to obtain power，it will be a new direction for pl’gging technology． Key words：worm pig；turbine；pump；flex-cylinder；differential pressure 1 引言 清管器依靠前后压力差向前运动，所以，无论清 管器的结构如何复杂，都要求有密封皮碗来保证清管 器前后有足够的压力差，推动清管器向前运动。因 此，在管道建设时，必须考虑到有关清管工艺的苛刻 要求。如管道的弯曲半径一般不能小于管道直径的 1．5倍；不能布置过于紧密的弯头；同一条管道的直径 不能变化太大⋯；通过清管器的阀门必须是能完全打 开的球阀(大口径管道上使用球阀，费用是惊人的)； 管道支线布局时，要考虑到防止清管器进入旁管；清 管时必须停产；清管器必须要有专用的收发球装置； 必须保证足够的运行压力等。即使管道设计时考虑 的很周全，但 由于普通清管器较差的通过能力，在清 管过程中仍然会经常发生卡堵现象。如果发生卡堵， 又带来一系列麻烦：利用接收仪器寻找卡堵位置，割 管，重新评估清管方案等。基于上述问题，来介绍一 种新型自动推进清管器。 2 新型自动推进清管器的工作原理 蠕动清管器是一个自动推进装置，通过特殊设计 的叶轮机，在管道中靠流体的冲击提供原动力，带动 泵体工作，给两个钢毛刷之间的双向伸缩缸供吸 油【2l。如图 1所示。 其就像一个蠕虫向油缸一收一缩。在伸缩缸伸 开时，由于后钢刷的阻力 F2大于前钢刷的阻力 F ，可 收稿13期．'2005—09—28 收修改稿日期：2OO5—10—09 1一密封罩；2一泵体；3一叶轮；4一调速阀； 5一前钢刷；6一伸缩缸 ；7一后钢刷 图 1 蠕动管器结构示意图 以假设后钢刷不动(在实际中只发生了微小的后退)， 伸缩缸推动前钢刷向前运动，如图2所示。 (缸体 伸长 ，前钢刷 向前运 动，后钢刷不 动) 图2 蠕动清管器前进示意图 当伸缩缸伸长到一定位置后，泵体反方向给缸体 供油(在把清管器投入管道前，伸长距离视管道状况 而定)，缸体收缩，由于前面钢刷的阻力 ，此时反而 大于后面钢刷的阻力 F2，假设前钢刷不动，此时后面 落后的钢刷在伸缩缸的拉力下向前运动，如图3所示。 一 个工作状态结束后，继续同样的下一个工作循 (缸体收缩，后钢刷向前运动，前钢刷不动) 图 3 蠕动清管器前进示意图 (下转第46页) 维普资讯 http://www.cqvip.com Pipeline Technique and Equipment Dee．2o05 图 4 压缩机不减载排除故障程序 图 4．2 引擎不点火 由于齿轮箱出现了问题，一台丙烷机很久没有启 动机组。等到齿轮箱恢复后，机组就无法再启动。经 过检查发现：启动后压缩端控制面板能看到转速，而 且启动顺序完全正常，而当把火花塞打开跳火才发现 根本没有打火。 图5为引擎不点火排除故障程序图。由于压缩端 控制面板启机全部正常，可以判断出压缩端控制面板 的启动程序和报警没有故障。再检查引擎端的暴燃 开关的输出状态，为开路输出状态，正常。最后，引擎 端插上 DDT数字诊断仪，然后启机。在压缩端控制面 板可以看到转速为 200多，然而启动 EIS输出电压的 转速信号没有传送过来，更换磁头后启机正常。 ／八 ＼ 测量 — ／ 引擎端暴燃开关、 ＼ 窆 D￡rr诊断 ／／ ＼ <蓦嘉黠 祟 饕 头损 图5 引擎不点火排除故障程序图 (上接第 44页) 环，清管器在整个过程中不断向前运动。在把清管器 放人管道前，要求根据管道状况，通过调节叶轮转动 圈数，从而影响泵体的正反方向供油频率。它的运行 速度和牵引能力可以通过叶轮机和牵引之间的可调 速阀来调节。 3 新型自动推进清管器的优势 由于采用自动推进装置，蠕动清管器的工作原理 发生了变化。清管器与管道之间不形成密封，完全靠 伸缩缸的动作使前后钢刷对管壁产生作用力，清管器 在两个不一样大的推力 F 、F 作用下，产生向前的运 动，从而带动钢刷完成清管作业。 这种自给式的运动解决了清管作业对管道建设 的苛刻要求，它们的灵活性能够让其轻易通过，管 道在设计时不必过多的受到原始清管工艺 的限制。 即使管径变化很大，也不会发生卡堵。由于这种清 管器与管道不密封，所以在清管时不需要停输介质。 特殊的叶轮设计能够让清管器顺着或逆着介质运动， 这样就可以穿过单一路线进入管道 ，在一定点反向 运动。通过改变叶轮机传递给泵体转速，清管器的 速度能进行很好的调节，再不会像普通清管器那样 无法控制。 由于蠕动清管器只是改变了驱动方式，所以在需 要时完全可以牵引各种智能检测器。在实现管道的 清洁运行方面，不必再考虑结垢的不均匀性，在受到 水化物、石蜡、沥青水垢等沉淀物影响时表现会更为 突出。 4 新型蠕动清管器的市场前景 由于清管器清管作业是一次性消费，再加上高昂 的清管成本，没有人愿意在管道不发生问题的情况下 去清管。但是，实际上，管道在运行的各个寿命阶段， 总会有必须清管的情况出现，这就决定了清管器在管 道运行和维护中的核心位置。但现有清管器的清管 不安全性及操作上的不便利急需一种全新的清管器 出现，蠕动清管器可以说是清管技术上的一次革命。 在美国，超过 3．4 m长的高压管线，30％被列入 “ unpiggable”管线。国内的管道建设还处于初期上升 阶段，管道的维护技术仍处于低端水平，估计不能顺 利一次性清管的管道占很高的比例。海底管线的维 护更是难题，现有的清管方式虽然也能解决部分问 题，但偏高的投入和较低的安全性一直困扰着管道作 业的顺利进行。新型蠕动清管器独特的驱动方式带 来的方便安全的操作及低廉的成本必然会引起清管 界的关注，它的市场前景广阔。 4 结束语 从工作原理着眼，介绍了一种新型自动推进清管 器，它弥补了普通清管器在一些应用领域上的缺陷， 但决不是完全推翻了现有清管器的作用。两种完全 不同的清管器在清管工艺上应该能够互相弥补各 自 的不足，提高可清管的范围。 参 考 文 献 [1] 袁克峰．变径清管器在西一联管线上的应用 ．管道技术与设备， 2005(2)；42—44． [2] APPIE3X)N E．Pipeline Technology．Din'ham；Mulimedia．2003．1st Ju12004[2005．7．3O]．w ．dpt．CO．uk． Y 维普资讯 http://www.cqvip.com