一种带单向阀的旋转喷射清管器制造技术

本发明专利技术涉及一种带单向阀的旋转喷射清管器，用于管道排液、泡沫排液等清管施工。其技术方案：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装转筒，转筒轴向固定在筒体上并可以周向转动；转筒上安装至少3个喷嘴，所述喷嘴采用螺旋形布置；筒体内腔、转筒内腔和喷嘴内腔连通。本发明专利技术在喷嘴内设置单向阀，有效避免清管器前端液体回流的问题；喷嘴产生螺旋扰动的流体，有利于气液混合产生泡沫，有利于管内固相沉积物的排出。

A Rotary Jet Pigging Device with One-way Valve

【技术实现步骤摘要】
一种带单向阀的旋转喷射清管器
本专利技术涉及一种带单向阀的旋转喷射清管器，用于管道排液、泡沫排液等清管施工。
技术介绍
天然气开采中难免遇到气井出水的问题，即便是通过站场设备的分离，天然气输送管线仍然面临积液问题。另一方面，长距离管道输气过程中，由于弯头、管道起伏、阀门等的影响，气体状态产生显著变化，从而导致管内天然气产生凝液。管内液体会逐渐聚居在低洼区段，造成半管、满管的堵塞，降低管线输送能力，严重时甚至会封堵管线，导致管线无法正常运营。目前管线运营方通常根据管道压降变化来安排清管作业，即管线压降增加到一定程度后，采用清管器将管内液体推扫出管道。清管器在后端气体的推动下向前运行，在起伏管道等复杂工况下，清管器前后端压差波动剧烈，清管器前端积液容易泄流到清管器后端。经过长距离的磨损，清管器皮碗难以达到较好的密封效果，加速了前端液体的回流。这样造成常规清管器排液效果欠佳，往往需要多次清管才能达到管道压降控制的目的。另一方面，对于大量积液的管道，常规清扫型清管器进行排液作业容易发生清管器卡顿和水击等故障，极大的影响气田正常生产和运营。基于以上背景，相关学者提出了管内泡沫排水的施工工艺，即在管内注入一定量的发泡剂，清管器开设过流孔，气体从清管器前端喷射而出，将添加了发泡剂的液体转化为泡沫向前输送。在清管器遇到大量积液的低洼地段，气体持续喷射而出，将其前端积液逐渐排出。对于清管器泡沫排液施工，过去采用在清管器骨架或皮碗上开设过流孔的方式，清管器后端气体向前喷射并与液体混合产生泡沫。另外，专利CN2013201672736公布了一种清除集气管道积液的水力旋流清管器，该方案在清管器前端设置多个倾斜的射流喷嘴。清管器前后端压差主要由皮碗与管道的接触力决定，在相对清洁的管道内运行时，其前后端压差通常在0.3~0.7bar范围之内。在积液量较少的情况下，后端气体能够轻松的推动清管器和前端积液向前运行。由于管内气体的可压缩性，清管器及其前端液体运行状态复杂多变，会产生速度波动和压差波动。尤其是在起伏管道内，清管器前后端压差可能出现反向的情况，即可能出现清管器前端压力高于其后端压力的情况。这样，清管器前端液体容易通过旁通流道回流到清管器后端，造成多次清管仍然残留大量液体。现有泡沫排液型清管器，均采用固定喷嘴的方案，在清管器前后端压差较小的情况下，气流主要从顶部喷嘴流出，不能很好的对管道底部沉积物进行冲刷，也不能与前端积液起到很好的混合效果。另一方面，常规射流型清管器，工作过程中可能出现底部旁通孔堵塞失效的情况，难以对管道底部沉积物进行冲刷。基于以上背景，设计带有单向阀的旋转喷射清管器，解决前端液体回流问题，同时对管道底部沉积物进行冲刷，具有现实意义和应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的：为了克服管道泡沫排液施工中，现有射流型清管器液体回流的问题，同时解决管道底部沉积物冲刷效果不好的问题，特提供一种带单向阀的旋转喷射清管器。一种带单向阀的旋转喷射清管器，包括皮碗、筒体、转筒、喷嘴，其特征在于：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装转筒，转筒轴向固定在筒体上并可以周向转动；转筒上安装至少3个喷嘴，所述喷嘴采用螺旋形布置；筒体内腔、转筒内腔和喷嘴内腔连通。挡环将筒体轴向固定在筒体上，挡环与筒体螺栓连接。所述喷嘴内设置单向阀，流体从喷嘴内流出。所述喷嘴包括阀座、销钉、壳体、球体、弹簧和锥头；阀座与筒体连接，壳体内设置球体和弹簧，弹簧将球体压在阀座上；壳体一端与阀座连接，壳体另一端安装锥头；所述锥头整体为锥形，锥头大端与壳体连接；壳体和阀座之间设置销钉，所述销钉端部带有防脱落的开口销。本专利技术具有的有益效果是：（1）本专利技术在喷嘴内设置单向阀，有效避免清管器前后端压差反向的情况下，其前端液体回流的问题。（2）喷嘴转动，其喷出流体呈现螺旋扰动，能够更好的与清管器前端积液混合产生泡沫，有利于管道排液。（3）喷嘴旋转喷射的流体，能够对整个管道圆周面进行冲刷，覆盖面大，有利于管道内固相沉积物的排出。附图说明图1为本专利技术的结构简图。图2为本专利技术所述喷嘴与转筒的装配原理图。图3为本专利技术所述喷嘴的结构简图。图中：1.挡板；2.隔板；3.皮碗；4.筒体；5.挡环；6.转筒；7.喷嘴；8.挂钩；71.阀座；72.销钉；73.壳体；74.球体；75.弹簧；76.锥头。具体实施方式本专利技术不受下述实施实例的限制，可以根据本专利技术的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。本专利技术所述清管器设置在管道内，清管器通过皮碗3与管道接触。筒体4整体为圆筒形，筒体4两端设置皮碗3并用挡板1固定，挡板1和筒体4通过螺栓连接；相邻皮碗3之间设置隔板2。筒体4前端安装转筒6，转筒6轴向固定在筒体4上并可以周向转动。转筒6整体为带底座的圆筒形并在边缘位置设置台阶，转筒6所述台阶与挡环5配合并轴向固定转筒6；挡环5与筒体4通过螺栓连接。为方便清管器回收，在清管器前端设置前挂钩8，所述前挂钩8安装到转筒6上。4个喷嘴7安装到转筒6上，并采用螺旋形布置。喷嘴7内设置单向阀，流体从喷嘴7内流出。喷嘴7包括阀座71、销钉72、壳体73、球体74、弹簧75和锥头76。阀座71与筒体4连接，壳体73内设置球体74和弹簧75，弹簧75将球体74压在阀座71上。壳体73一端与阀座71采用螺纹连接，壳体73另一端安装锥头76。所述锥头76整体为锥形，锥头76大端与壳体73焊接，锥头76将流体高速喷出。为防止壳体73与阀座71之间螺纹连接失效造成管内落物，在壳体73和阀座71之间设置销钉72，所述销钉72端部带有防脱落的开口销。本专利技术的原理是：清管器在天然气管道内运行，管内积液聚集在清管器前端，后端气体依次通过筒体4和转筒6，然后从喷嘴7流出。多个喷嘴7螺旋形布置，其喷出流体的反作用力使得喷嘴7和转筒6旋转，对管道整个圆周面进行冲刷和吹扫。由于喷嘴7所喷射出的流体整体出现螺旋形扰动，有利于清管器前端流体向前推送，同时有利于管内固相沉积物排出。在管道泡沫排液施工中，螺旋形喷射而出的气体与清管器前端积液产生剧烈混合，发泡效果好，有利于排液。天然气管道中，由于气体的可压缩性，清管器及其前端积液运行状态复杂多变。尤其是在起伏管道内，清管器前后端压差可能出现反向的情况，即可能出现清管器前端压力高于其后端压力的情况。喷嘴7内的单向阀有效避免该状况下，清管器前端流体通过喷嘴7回流到清管器后端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带单向阀的旋转喷射清管器，包括皮碗、筒体、转筒、喷嘴，其特征在于：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装转筒，转筒轴向固定在筒体上并可以周向转动；转筒上安装至少3个喷嘴并采用螺旋形布置；筒体内腔、转筒内腔和喷嘴内腔连通。

【技术特征摘要】
1.一种带单向阀的旋转喷射清管器，包括皮碗、筒体、转筒、喷嘴，其特征在于：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装转筒，转筒轴向固定在筒体上并可以周向转动；转筒上安装至少3个喷嘴并采用螺旋形布置；筒体内腔、转筒内腔和喷嘴内腔连通。2.根据权利要求1所述一种带单向阀的旋转喷射清管器，还包括挡环，其特征在于：挡环将筒体轴向固定在筒体上，挡环与筒体螺栓连接。3.根据权利要求1所述一种带单向阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑庭，
申请(专利权)人：泸州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川,51