一种带有段塞流控制的旁通清管器制造技术

技术编号:15411195 阅读:206 留言:0更新日期:2017-05-25 09:22
本发明专利技术涉及一种带有段塞流控制的旁通清管器,集清管器速度控制、携液湿气雾化、涡流吹扫清管液塞、防止清管液塞回流多种功能为一体,设计速度控制腔体,通过不同大小及重量的旁通球,封闭旁通通道,由清管器前后压差提供推力,顶升旁通球,改变旁通率,实现清管器速度自动控制;设计雾化腔体,部分高压气体进入节流通道降压,使雾化腔体内形成负压,实现腔体内湿天然气中液滴雾化,另一部分高压气体顶开单向阀门进入雾化腔体,携带雾化气体流出;设计涡流吹扫腔体,雾化气体进入多个涡流单元,形成三级旋流,吹扫清管器前端液塞,涡流单元出口及进口呈切线布置,防止清管器前端液塞回流。

A bypass cleaner with slug flow control

The invention relates to a control with a slug flow in the bypass pipe cleaner, set pigging velocity control, liquid moisture atomization, liquid slug, clear tube blowing vortex preventing pigging liquid slug flow functions, the design of the speed control cavity through different size and weight of the ball bypass, closed the bypass channel. Before and after the pressure thrust by pigging, lifting by ball, change rate of bypass pigging, realize automatic speed control; design of atomization cavity part of the high-pressure gas into the throttle channel pressure, atomizing cavity to form a negative pressure, realize the cavity in wet gas atomization, another part of the high-pressure gas top opening the one-way valve into the atomizing chamber, carrying atomized gas flow; design of the swirl blowing chamber, atomizing gas into a plurality of vortex elements, the formation of the three stage cyclone blowing, clear the pipe at the front end of the liquid plug, single vortex The outlet and the inlet are arranged in a tangent way to prevent the backflow of the liquid plug at the end of the pipe cleaner.

【技术实现步骤摘要】
一种带有段塞流控制的旁通清管器
本专利技术涉及一种带有段塞流控制的旁通清管器,属于管道清管作业

技术介绍
气田湿气集输系统中,管线积液严重,使用常规清管器清管,造成清管时管线压力变化幅度大,清管器液塞对管线冲击力大,清管液塞短时间内集中到达下游,导致下游液塞处理装置溢流。通过使用传统旁通清管器,减小清管作业对正常生产和管线运行安全的影响,利用清管器后端气流对前端液柱的喷射影响,延长清管液塞到达下游液塞处理装置的时间,降低下游液塞处理装置溢流风险。传统旁通清管器清管过程存在问题:传统旁通清管器清除管线积液过程中,上坡管段处,传统旁通清管器前端液塞量大,流体静压大,加上清管器自身重力,导致推球动力不足,清管器前端压力大于后端,清管器反向运动,清管液塞从清管器前端通过旁通通道运动至后端,清管液塞回流,滞留在管线中,影响气体平稳流动,造成清管器速度波动;传统旁通清管器旁通率(打开的旁通通道横截面积与清管器横截面积比值)为定值,清管器速度大小不能根据清管器前端液塞量的大小进行调节;传统旁通清管器内气体无法产生涡流,影响吹扫清管液塞效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带有段塞流控制的旁通清管器,从确保清管作业安全、平稳运行的高度出发,进行旁通清管器的结构设计,达到控制清管液塞的目的。本专利技术主要解决以下问题:(1)设计带有段塞流控制的旁通清管器内速度控制腔体,根据不同的清管器前后压差,改变旁通率,实现清管器速度的自动调节;(2)设计带有段塞流控制的旁通清管器内雾化腔体,实现湿天然气中液滴的雾化,防止湿天然气中液滴在雾化腔体中聚积,稳定气体在清管器中的流动,增强天然气携液能力;(3)设计带有段塞流控制的旁通清管器内涡流吹扫腔体,实现对清管器前端液塞的吹扫,延长液塞长度,降低旁通清管器运行阻力,防止液塞回流。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案如下。一种带有段塞流控制的旁通清管器,其特征在于:包括管线内壁1、皮碗2、钢制骨架3、第一旁通球4、第二旁通球5、第三旁通球6、第一旁通杆7、第二旁通杆8、第三旁通杆9、中心通道10、中心旁通球11、第四旁通球12、第五旁通球13、第六旁通球14、第四旁通杆15、第五旁通杆16、第六旁通杆17、电子定位接收器18、电子信号发射机19、渐缩通道20、高压气体通道21、雾化通道22、气体流出通道23、腔体24、单向阀门25、第一涡流单元26、第二涡流单元27、第三涡流单元28、清管液塞29。所述管线内壁1内为顺序连接的速度控制腔体A、雾化腔体B、涡流吹扫腔体C,所述速度控制腔体A内,皮碗2与钢制骨架3连接,所述钢制骨架3形成旁通通道,通道内设有第一旁通杆7、第二旁通杆8、第三旁通杆9、第四旁通杆15、第五旁通杆16、第六旁通杆17,各旁通杆分别与第一旁通球4、第二旁通球5、第三旁通球6、第四旁通球12、第五旁通球13、第六旁通球14连接,第四旁通杆15、第五旁通杆16、第六旁通杆17上设有弹簧,钢制骨架3底部与电子定位接收器18、电子信号发射机19连接,所述雾化腔体B内,高压气体通道21与单向阀门25连通,所述单向阀门25与腔体24连接,所述腔体24与渐缩通道20出口、雾化通道22入口连通,所述雾化通道22与气体流出通道23连通,所述涡流吹扫腔体C内,第一涡流单元26、第二涡流单元27、第三涡流单元28依次连通,清管液塞29位于吹扫腔体C前端。所述带有段塞流控制的旁通清管器,皮碗2外径范围168mm~508mm,内径范围159mm~486mm,过盈量4%~7%,采用聚氨酯橡胶材料。所述带有段塞流控制的旁通清管器,钢制骨架3许用应力0~10MPa,适用温度-20℃~150℃。所述带有段塞流控制的旁通清管器,速度控制腔体A内旁通率0%~14%。所述带有段塞流控制的旁通清管器,雾化腔体B内雾化颗粒大小5um~20um。所述带有段塞流控制的旁通清管器,涡流吹扫腔体C出口涡流速度3m/s~6m/s。清管液塞控制方法:a、清管器速度控制:速度控制腔体A中,第一旁通球4、第二旁通球5、第三旁通球6、第四旁通球12、第五旁通球13、第六旁通球14具有不同大小及重量,封闭旁通通道,清管器前后压差提供推力,顶升旁通球,使旁通通道打开,清管器前端液塞量较少时,清管器前后压差较小,对旁通球的推力不足,第一旁通球4、第二旁通球5、第三旁通球6由于重力作用下降,封闭旁通通道,第四旁通球12、第五旁通球13、第六旁通球14由于弹簧弹力作用上升,封闭旁通通道,使清管器速度增加,清管器前端液塞量较多时,清管器前后压差增大,高压气体顶升各旁通球,旁通通道打开,清管器前后压差降低,速度减小,旁通率范围2%~10%,中心通道10内设有和弹簧连接的中心旁通球11,当清管器前端聚积大量清管液塞,前后压差足够大,弹簧压缩使中心旁通球11发生位移,打开中心通道10,使旁通率的最大值达到14%,清管器速度进一步减小;b、携液湿气雾化:雾化腔体B中,高压气体经过渐缩通道20节流降压进入腔体24,降压后的携液气体与腔体24内壁撞击,并在腔体24内积聚,腔体24内压力骤降,形成负压,液滴雾化,腔体24外部压力高于内部压力,高压气体通过高压气体通道21顶开单向阀门25进入腔体24,促进液滴的碎裂和雾化,并携带雾化后的液滴经气体流出通道23流出;c、涡流吹扫清管器前端液塞:雾化后的气体进入第一涡流单元26,实现一级旋流,随后沿切线方向进入第二涡流单元27,实现二级旋流,最后进入第三涡流单元28,实现三级旋流,吹扫清管器前端液塞29。该专利技术的有益效果:(1)带有段塞流控制的旁通清管器集清管器速度控制、携液湿气雾化、涡流吹扫清管液塞、防止清管液塞回流多种功能为一体,控制清管液塞,为湿气集输管线清管作业安全平稳运行提供保障;(2))带有段塞流控制的旁通清管器内速度控制腔体可起到一定泄压作用,使清管器前后压差降低,根据清管器前端液塞量的不同,调节清管器运行速度;(3))带有段塞流控制的旁通清管器内雾化腔体对旁通气流雾化,降低天然气流动阻力,减小速度与压力波动,增加气体携液能力;(4))带有段塞流控制的旁通清管器内涡流吹扫腔体通过涡流对液塞剪切携带,使液塞缓慢、均匀流出,减小管道出口持液率,减轻终端液塞处理装置处理任务;(5))带有段塞流控制的旁通清管器内涡流吹扫腔体内涡流单元出口及进口呈切线布置,防止清管器前端液塞回流。附图说明图1是本专利技术实施例中带有段塞流控制的旁通清管器结构示意图。图2是本专利技术实施例中速度控制腔体2%旁通率结构示意图。图3是本专利技术实施例中速度控制腔体5%旁通率结构示意图。图4是本专利技术实施例中速度控制腔体10%旁通率结构示意图。图5是本专利技术实施例中速度控制腔体14%旁通率结构示意图。图6是本专利技术实施例中雾化腔体结构示意图。图7是本专利技术实施例中涡流吹扫腔体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述,以便更好的理解本专利技术。实施例本实施例中,图1为带有段塞流控制的旁通清管器结构示意图。包括管线内壁1、皮碗2、钢制骨架3、第一旁通球4、第二旁通球5、第三旁通球6、第一旁通杆7、第二旁通杆8、第三旁通杆9、中心通道10、中心旁通球11、第四旁通球12、第五旁通球13、第六旁通球14、第四旁通杆1本文档来自技高网...
一种带有段塞流控制的旁通清管器

【技术保护点】
一种带有段塞流控制的旁通清管器,其特征在于:包括管线内壁(1)、皮碗(2)、钢制骨架(3)、第一旁通球(4)、第二旁通球(5)、第三旁通球(6)、第一旁通杆(7)、第二旁通杆(8)、第三旁通杆(9)、中心通道(10)、中心旁通球(11)、第四旁通球(12)、第五旁通球(13)、第六旁通球(14)、第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17)、电子定位接收器(18)、电子信号发射机(19)、渐缩通道(20)、高压气体通道(21)、雾化通道(22)、气体流出通道(23)、腔体(24)、单向阀门(25)、第一涡流单元(26)、第二涡流单元(27)、第三涡流单元(28)、清管液塞(29);所述管线内壁(1)内为顺序连接的速度控制腔体(A)、雾化腔体(B)、涡流吹扫腔体(C),所述速度控制腔体(A)内,皮碗(2)与钢制骨架(3)连接,所述钢制骨架(3)形成旁通通道,通道内设有第一旁通杆(7)、第二旁通杆(8)、第三旁通杆(9)、第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17),各旁通杆分别与第一旁通球(4)、第二旁通球(5)、第三旁通球(6)、第四旁通球(12)、第五旁通球(13)、第六旁通球(14)连接,第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17)上设有弹簧,钢制骨架(3)底部与电子定位接收器(18)、电子信号发射机(19)连接,所述雾化腔体(B)内,高压气体通道(21)与单向阀门(25)连通,所述单向阀门(25)与腔体(24)连接,所述腔体(24)与渐缩通道(20)出口、雾化通道(22)入口连通,所述雾化通道(22)与气体流出通道(23)连通,所述涡流吹扫腔体(C)内,第一涡流单元(26)、第二涡流单元(27)、第三涡流单元(28)依次连通,清管液塞(29)位于吹扫腔体(C)前端。...

【技术特征摘要】
1.一种带有段塞流控制的旁通清管器,其特征在于:包括管线内壁(1)、皮碗(2)、钢制骨架(3)、第一旁通球(4)、第二旁通球(5)、第三旁通球(6)、第一旁通杆(7)、第二旁通杆(8)、第三旁通杆(9)、中心通道(10)、中心旁通球(11)、第四旁通球(12)、第五旁通球(13)、第六旁通球(14)、第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17)、电子定位接收器(18)、电子信号发射机(19)、渐缩通道(20)、高压气体通道(21)、雾化通道(22)、气体流出通道(23)、腔体(24)、单向阀门(25)、第一涡流单元(26)、第二涡流单元(27)、第三涡流单元(28)、清管液塞(29);所述管线内壁(1)内为顺序连接的速度控制腔体(A)、雾化腔体(B)、涡流吹扫腔体(C),所述速度控制腔体(A)内,皮碗(2)与钢制骨架(3)连接,所述钢制骨架(3)形成旁通通道,通道内设有第一旁通杆(7)、第二旁通杆(8)、第三旁通杆(9)、第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17),各旁通杆分别与第一旁通球(4)、第二旁通球(5)、第三旁通球(6)、第四旁通球(12)、第五旁通球(13)、第六旁通球(14)连接,第四旁通杆(15)、第五旁通杆(16)、第六旁通杆(17)上设有弹簧,钢制骨架(3)底部与电子定位接收器(18)、电子信号发射机(19)连接,所述雾化腔体(B)内,高压气体通道(21)与单向阀门(25)连通,所述单向阀门(25)与腔体(24)连接,所述腔体(24)与渐缩通道(20)出口、雾化通道(22)入口连通,所述雾化通道(22)与气体流出通道(23)连通,所述涡流吹扫腔体(C)内,第一涡流单元(26)、第二涡流单元(27)、第三涡流单元(28)依次连通,清管液塞(29)位于吹扫腔体(C)前端。2.根据权利要求1所述的带有段塞流控制的旁通清管器,其特征在于:皮碗(2)外径范围168mm~508mm,内径范围159mm~486mm,过盈量4%~7%,采用聚氨酯橡胶材料。3.根据权利要求1所述的带有段塞流控制的旁通清管器,其特征在于:钢制骨架(3)许用应力0~10MPa,适用温度-20℃~150℃...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘武邹宇谷雪琴
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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