自动收球装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自动收球装置，包括：大球筒，设置在该自动收球装置尾端，接收清管球；筒径小于大球筒的小球筒，该小球筒通过一偏心异径大小头管与上述大球筒相连；橡胶缓冲装置，设置在大球筒尾端，防止入球速度过快造成机械损伤；所述偏心异径大小头管，为同一管筒具有大头端和小头端，其大头端连接上述大球筒，其小头端连接上述小球筒；以及自动控制系统，包括传感器、自控阀门和自控系统。本实用新型专利技术提供的自动收球装置，其小球筒加长，以解决清管过程中出现大体积水合物，清管球无法进入大球筒的问题；大球筒与小球筒连接采用偏心异径大小头管，以解决卡球问题；缓冲装置，解决清管球进入球筒速度过快造成机械损伤的问题。

Automatic Ball Receiving Device

【技术实现步骤摘要】
自动收球装置
本技术涉及流体工质输送管道清管领域，尤其涉及一种适用于流体管道清管的自动收球装置。
技术介绍
在役天然气长输管道以及压缩空气储能集气汇管系统需要进行清管作业，以清除管道中积水、泥沙、锈渣、硫化铁粉末，以及施工过程中残留的焊渣、杂质等。通过清管可以防止管道中水合物生成、减少管道内壁受硫化氢等酸性物质腐蚀，达到提高运行效率、延长管道使用寿命的目的。传统的收球装置操作复杂，需要经培训的专业人员操作。清管球卡阻、压力表失灵、连通管堵塞的情况下，容易发生事故，造成人员伤亡、设备损坏。另外，由于长输管道气源多为气田气，经过滤后仍存在大量水和泥沙。在实际清管过程中，部分管道单次清管可排出上千公斤水合物及粉尘。水合物过多的情况下，容易造成清管球无法进入收球筒中。目前收球筒的大球筒和小球筒之间通常采用同心异径管连接，过球速度慢的时候，在该位置容易卡球。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自动收球装置，以解决天然气长输管道清管收球过程中出现的上述种种公知问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术提供了一种自动收球装置，包括：大球筒，设置在该自动收球装置尾端，接收清管球；筒径小于大球筒的小球筒，该小球筒通过一偏心异径大小头管与上述大球筒相连；橡胶缓冲装置，设置在大球筒尾端，防止入球速度过快造成机械损伤；所述偏心异径大小头管，为同一管筒具有大头端和小头端，其大头端连接上述大球筒，其小头端连接上述小球筒；以及自动控制系统，包括传感器、自控阀门和自控系统。其中：小球筒长度为其筒径的6-12倍。偏心异径大小头管为一侧的管壁平滑设置。自动控制系统中，进一步的：传感器包括：监听站，设置在距站场指定距离位置处，监测清管球信号传至该自控系统；通球指示器，设置在上述小球筒上；以及远传压力传感器、就地压力传感器和甲烷探测器，均设置与该自动收球装置相连。自控阀门包括：放空阀、排污阀、连通阀、注氮阀、进气口阀和注水阀，均设置与该自动收球装置相接，结合该自控系统完成该自动收球装置的杂质排出与自动收球；以及快开盲板，设置于上述大球筒末端。自控系统包括：数据采集与监视控制系统，接收上述监听站的监测信号；以及可编程逻辑控制器，包括传感器反馈信号接收模块及自控阀门控制模块。更进一步的，自控系统中的数据采集与监视控制系统及可编程逻辑控制器间为双向通信，其中，数据采集与监视控制系统为可编程逻辑控制器提供清管球位置信息，可编程逻辑控制器将收球过程参数上传至数据采集与监视控制系统。与现有技术相比，本技术的有益效果：1、实现了自动、半自动收球，提高了收球作业的安全性。2、通过采用加长球筒、偏心大小头连接等方式解决了收球过程中清管球无法进入球筒和卡球等问题。3、本技术加入防撞缓冲装置，有效解决了球速过快造成的清管球和收球装置机械损伤问题，延长清管球和收球装置的使用寿命。附图说明图1是本技术一实施例收球装置的结构示意图；图2是图1收球装置A-A界面示意图；图3是图1收球装置B-B界面示意图；图4是图1收球装置鞍座布置图；图5是本技术一实施例收球装置的自控系统逻辑控制图；图6是本技术一实施例收球装置的收球工艺流程图。图中：快开盲板1法兰2接管3压力表接管4筒体5偏心异径管6小筒体7通球指示仪8鞍座9法兰10接管11鞍座12档条13法兰14接管15挡板16橡胶缓冲圈17阀门62、63、66、613、614、616、617、618、619、620具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。传统的用于流体管道清管的收球装置，包括：锁环式快开盲板、筒体、出物料接管、安全阀接管、放空阀接管、异径管、主管线接管、后鞍式支座、排污阀接管、前鞍式支座、通球指示仪、排污口、介质入口等部件。具有易卡球、堵塞管道，设备易损坏等突发状况。基于以上基本部件，以及针对上述各类问题，本技术一实施例提供了一种新型的且安全性更高的自动收球装置，请参照图1至图3，进一步表现为，包括：快开盲板1，位于自动收球装置的出口端，方便开启取出清管球；法兰2、10和14，与接管3、11和15，完成装置与外部相关设备的连接；压力表接管4，可连接压力表用于检测收球装置管道内部的压力信息；直径不同的筒体5和7通过异径管6相连，异径管6两端口直径分别配合该筒体5和7的直径大小实现精准连接；通球指示仪8，可明确监测清管球的通过状况，方便运维管理；鞍座9和12，实现该收球装置的固定安装；档条13和挡板16，以及橡胶缓冲圈，设置在该装置近出口端，防止清管球速度过快而造成机械损伤。特别地，该装置包括：大球筒，设置在该自动收球装置尾端，接收清管球；筒径小于大球筒的小球筒，该小球筒通过一偏心异径大小头管与上述大球筒相连；橡胶缓冲装置，设置在大球筒尾端，防止入球速度过快造成机械损伤；所述偏心异径大小头管，为同一管筒具有大头端和小头端，其大头端连接上述大球筒，其小头端连接上述小球筒；以及自动控制系统，包括传感器、自控阀门和自控系统。其中，关于自动控制系统，本实施例中，在常规收球装置基础上加装自动控制系统。包括传感器、自动阀门及自控系统，来实现收球装置的自动工作。一些实施例中，关于自动控制系统，进一步表现为，其传感器包括：监听站，设置在距站场指定距离位置处，监测清管球信号传至该自控系统；通球指示器，设置在上述小球筒上；以及2个远传压力传感器、2个就地压力传感器和甲烷探测器，均设置与该自动收球装置相连。一些实施例中，关于自动控制系统，还表现为，其自控阀门包括：放空阀、排污阀、连通阀(球阀)、注氮阀、进气口阀和注水阀，均设置与该自动收球装置相接，结合该自控系统完成该自动收球装置的杂质排出与自动收球；以及快开盲板，设置于上述大球筒末端等。一些实施例中，关于自动控制系统，更表现为，其自控系统包括：数据采集与监视控制系统，接收上述监听站的监测信号；以及可编程逻辑控制器，包括传感器反馈信号接收模块及自控阀门控制模块。本实施例中，所提供的自动收球装置，其自动控制系统中自控系统包括：现场防爆可编程逻辑控制器(PLC)，可编程逻辑控制器(PLC)与数据采集与监视控制(SCADA)系统连接。更进一步的有，自控系统中的数据采集与监视控制系统及可编程逻辑控制器间为双向通信，其中，数据采集与监视控制系统为可编程逻辑控制器提供清管球位置信息，可编程逻辑控制器将收球过程参数上传至数据采集与监视控制系统。基于上述实施例，该自动收球装置在工作时，其自动控制系统表现为：监听站可根据现场实际情况，设置在距站场5公里、10公里等位置，便于监测通球速度，预测清管球到站时间。监听站信号传入到站场SCADA系统中后，可计算出清管球到达时间。当通球指示仪有信号反馈至PLC后，PLC与SCADA系统通讯。PLC接收现场传感器信号，通过逻辑控制开关阀门、盲板开关，实现自动收球。关于小球筒，一些实施例中，小球筒长度为其筒径的6-12倍。常规收球筒设计长度一般为筒径的4～6倍，在管内积水、水合物较多的情况下，水合物等杂志进入大球筒中，造成清管球无法进入球筒。而此时球筒内压力较高，容易发生安全事故，或者清管球无法取出。本技术中球筒采用加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动收球装置，其特征在于，包括：大球筒，设置在所述自动收球装置尾端，接收清管球；筒径小于大球筒的小球筒，通过一偏心异径大小头管与所述大球筒相连；橡胶缓冲装置，设置在所述大球筒尾端，防止入球速度过快造成机械损伤；所述偏心异径大小头管，为同一管筒具有大头端和小头端，所述大头端连接所述大球筒，所述小球端连接所述小球筒；以及自动控制系统，包括传感器、自控阀门和自控系统。

【技术特征摘要】
1.一种自动收球装置，其特征在于，包括：大球筒，设置在所述自动收球装置尾端，接收清管球；筒径小于大球筒的小球筒，通过一偏心异径大小头管与所述大球筒相连；橡胶缓冲装置，设置在所述大球筒尾端，防止入球速度过快造成机械损伤；所述偏心异径大小头管，为同一管筒具有大头端和小头端，所述大头端连接所述大球筒，所述小球端连接所述小球筒；以及自动控制系统，包括传感器、自控阀门和自控系统。2.根据权利要求1所述的自动收球装置，其特征在于，所述小球筒长度为其筒径的6-12倍。3.根据权利要求1所述的自动收球装置，其特征在于，所述偏心异径大小头管为一侧的管壁平滑设置。4.根据权利要求1所述的自动收球装置，其特征在于，所述传感器包括监听站，设置在距站场指定距离位置处，监测清管球信号传至所述自控系统。5.根据权利要求4所述的自动收球装置，其特征在于，所述传感器包括通球指示器，设置在所述小球筒上。6.根据权利要求5所述的自动收球装置，其特征在于，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，陈海生，张雪辉，李文，常学煜，朱阳历，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11