一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，包括：可控速部件及涂膜器；可控速部件内部为高压储气筒，外周套设至少一个密封皮碗；高压储气筒的前端安装有速度控制阀和第一组旋转机构；后端安装有第二组旋转机构和第一连接环；高压储气筒外壁沿周向均匀安装有多个周向转动轴承和两组轴向转动轴承；涂膜器的筒体内部中空用来储存缓蚀剂，筒体外周设有出液槽和涂膜刷；筒体的前端设有第二连接环；第一连接环与第二连接环连接；当涂膜装置超过预设速度时，速度控制阀开启。该可控速部件的高压储气筒喷出的气体，能够使装置减速，控制运行速度低于特定值，涂膜器由涂膜刷携带缓蚀剂均匀涂于管道内壁；从而实现速度可控、自动涂膜和涂膜均匀。

An inhibitor coating device with controllable speed for gathering and transportation pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置
本专利技术属于油气储运管道防腐领域，特别是涉及一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置。
技术介绍
在气田开采中，由于气体中经常含有大量酸性腐蚀气体以及高含硫气体，当管道内产生积液时，形成的酸性液体便会对管道产生严重腐蚀，使管道开裂以及穿孔，从而造成气体泄漏和管道破裂等严重事故。目前对管道内部进行缓蚀剂涂膜时，常在管道中送入两个清管器，从而在两个清管器之间加注缓蚀剂，并放入带有毛刷的涂膜器，随着清管器向前运动，涂膜器将旋转，毛刷将携带缓蚀剂涂在管道内壁。但在实际应用中，当清管器运行速度过快时，将导致密封皮碗的磨损加快，从而无法使两个清管器之间的缓蚀剂形成封闭液柱，造成缓蚀剂漏失，此现象在管道下坡时最为明显。此外当缓蚀剂被消耗至无法充满整个管道甚至更少时，由于毛刷的携带能力有限，同样将导致管道顶部涂膜的缓蚀剂质量无法保证，造成管道顶部的局部腐蚀。专利技术专利CN105381933B公开一种集输管道缓蚀剂涂膜器。该装置的核心部件是放于两个清管器中间的带毛刷的涂膜器，在气体压力推动下清管器向前运动，涂膜器与清管器之间的缓蚀剂一起向前运动，旋转的涂膜器利用毛刷将缓蚀剂涂在管道内壁。但该装置在运行过程中，当清管器运行速度较快时，密封皮碗的磨损将增加，从而无法将缓蚀剂封存在两个清管器之间，使缓蚀剂漏失。此外，在涂膜过程中由于缓蚀剂的消耗，缓蚀剂在管道内的液面不断下降，当下降到一定程度时，由于毛刷的携带作用有限，将导致管道上部无法有效涂膜。且涂膜过程中，由于清管器与管壁的摩擦，后方清管器也会将预先涂好的缓蚀剂破坏。美国专利US6874193公开一种喷射型缓蚀剂涂膜器。该装置的核心部件是依靠头部的喷嘴，喷嘴为文丘里喷嘴。该装置的原理是利用文丘里管使推动清管器运行的气体，在文丘里管出口变成低压高速气体，利用虹吸原理将管道的液体吸入喷嘴，液体由高速气体携带一起喷出形成喷雾，进而对管道内壁喷涂缓蚀剂。但该装置在运行过程中严重受到清管器后方气体的影响，造成喷雾不稳定，不能达到预期效果。专利技术专利CN102266838公开一种集输管道缓蚀剂涂膜器。该装置主要是利用电池驱动电机，电机带动叶轮及其叶片旋转，利用叶片将管道下部的缓蚀剂携带并涂在管道内壁。但该装置在运行过程中由于电池电量有限，无法长时间运行，故无法广泛使用。因此，如何克服涂膜刷的携带能力有限，现有缓蚀剂涂膜器在管道运行过程中速度过快造成缓蚀剂的漏失，以及涂膜不均匀，成为同行从业人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置。本专利技术提供一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，包括：可控速部件及涂膜器；其中：所述可控速部件内部为高压储气筒；所述高压储气筒外周套设至少一个密封皮碗；所述高压储气筒的前端安装有速度控制阀和第一组旋转机构；所述高压储气筒的后端安装有第二组旋转机构和第一连接环；第一组所述旋转机构从轴向速度分解出一个旋转速度使所述高压储气筒和所述速度控制阀旋转；所述高压储气筒外壁沿周向均匀安装有多个周向转动轴承和两组轴向转动轴承；其中，每组轴向转动轴承包括多个在周向均匀分布的轴向转动轴承；所述涂膜器的筒体内部中空用来储存缓蚀剂，筒体外周设有出液槽和涂膜刷；所述筒体的前后两端分别安装动力机构；其中，所述筒体的前端设有第二连接环；所述第一连接环与所述第二连接环连接；当所述涂膜装置超过预设速度时，所述速度控制阀开启。在一个实施例中，所述速度控制阀的阀体内设有圆锥形阀瓣、伸缩阀杆、压缩弹簧、上顶盖和配重环；所述圆锥形阀瓣与伸缩阀杆通过螺纹连接；所述伸缩阀杆与阀体之间通过填料函密封；所述伸缩阀杆中间设有变径环，所述变径环与上顶盖之间设有预设弹力的压缩弹簧；所述伸缩阀杆顶部与所述配重环之间通过螺纹连接。在一个实施例中，所述压缩弹簧的弹力与所述涂膜装置的预设速度υ、旋转的伸缩阀杆和配重环产生的离心力F离相关，根据公式①计算如下：式中，F合为离心力F离、伸缩阀杆重力和配重环重力三者之和，单位为N；ω为装置运行速度υ时速度控制阀旋转的角速度，单位为rad/s；L杆为伸缩阀杆的长度，单位为m；M为伸缩阀杆单位长度的重量，单位为kg；L配为配重环距中心轴线的垂直距离，单位为m；M配为配重环的重量，单位为kg；g为重力加速度9.8m/s2；所述压缩弹簧的弹力F弹与所述涂膜装置以预设速度υ运行时的合力F合相等。在一个实施例中，所述高压储气筒的后端还安装有单向阀；所述单向阀由圆台型阀瓣、开启弹簧和充气口组成；所述开启弹簧套设于圆台型阀瓣外周，当所述充气口处的压力大于所述开启弹簧的弹力时，圆台型阀瓣将被打开。在一个实施例中，所述旋转机构包括方形支座；所述方形支座的每一面上均设有方形套筒、伸缩支撑杆、内置弹簧和滚动轮；所述内置弹簧位于所述方形套筒中，所述伸缩支撑杆位于所述内置弹簧上；所述滚动轮位于滚轮支座上；所述滚轮支座固定在所述伸缩支撑杆的一端；位于方形支座四个面上的所述滚动轮均与管道轴线成45°且偏转方向一致。在一个实施例中，所述涂膜器的筒体前端还包括转动轴：所述第二连接环固定在所述转动轴上；所述转动轴根部的前端和后端分别放置有一个推力轴承，由轴承盖和后基座将两个推力轴承固定在其中。在一个实施例中，所述涂膜器的筒体外壁沿周向均匀布置多组涂膜刷，在每组涂膜刷之间布置一个半圆柱出液槽；所述筒体内部对应所述半圆柱出液槽处安装有半圆柱出液阀，所述半圆柱出液阀的一端螺纹连接一个旋钮；所述筒体的内部均匀设有多个分液隔板，可使内部缓蚀剂与所述涂膜器一起旋转。在一个实施例中，所述筒体的后端安装有储液盖，所述储液盖与所述筒体之间设有橡胶垫圈；所述储液盖上设有方形基座，所述方形基座上安装一组所述动力机构。在一个实施例中，所述动力机构由圆形套筒、旋转套筒、伸缩支撑杆、内置弹簧、滚轮支座和滚动轮组成；所述圆形套筒上设有多个螺纹定位孔，所述旋转套筒的根部也设有多个螺纹定位孔；所述内置弹簧位于旋转套筒中，所述伸缩支撑杆位于所述旋转套筒的内置弹簧上；所述滚动轮位于滚轮支座上，所述滚轮支座固定在所述伸缩支撑杆上；所述旋转套筒经过转动使滚动轮与管道轴线成预设角度α，并通过定位螺栓固定。在一个实施例中，所述夹角α由下式②计算：式中，α为滚动轮与管道中心轴线夹角，所述夹角为角度，单位为°；D为管道内径，mm；n为涂膜器上涂膜刷的组数；L为单个涂膜刷在涂抹过程中沿轴向前进的长度，mm；L周为涂膜器旋转一周时单个涂膜刷沿周向扫过的长度，mm，即由以上计算确定，当且仅当L＝L刷且涂膜刷的涂膜均匀。本专利技术提供了一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，与现有缓蚀剂涂膜器相比，具有以下优点：(1)可控速部件内部安装高压储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，包括：可控速部件(1)及涂膜器(2)；其中：/n所述可控速部件(1)内部为高压储气筒(7)；所述高压储气筒(7)外周套设至少一个密封皮碗(8)；/n所述高压储气筒(7)的前端安装有速度控制阀(5)和第一组旋转机构(6)；所述高压储气筒(7)的后端安装有第二组旋转机构(6)和第一连接环(3)；第一组所述旋转机构(6)从轴向速度分解出一个旋转速度使所述高压储气筒(7)和所述速度控制阀(5)旋转；/n所述高压储气筒(7)外壁沿周向均匀安装有多个周向转动轴承(14)和两组轴向转动轴承；其中，每组轴向转动轴承包括多个在周向均匀分布的轴向转动轴承(13)；/n所述涂膜器(2)的筒体内部中空用来储存缓蚀剂，筒体外周设有出液槽和涂膜刷(10)；所述筒体的前后两端分别安装动力机构(12)；其中，所述筒体的前端设有第二连接环(4)；/n所述第一连接环(3)与所述第二连接环(4)连接；/n当所述涂膜装置超过预设速度时，所述速度控制阀(5)开启。/n

【技术特征摘要】
1.一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，包括：可控速部件(1)及涂膜器(2)；其中：
所述可控速部件(1)内部为高压储气筒(7)；所述高压储气筒(7)外周套设至少一个密封皮碗(8)；
所述高压储气筒(7)的前端安装有速度控制阀(5)和第一组旋转机构(6)；所述高压储气筒(7)的后端安装有第二组旋转机构(6)和第一连接环(3)；第一组所述旋转机构(6)从轴向速度分解出一个旋转速度使所述高压储气筒(7)和所述速度控制阀(5)旋转；
所述高压储气筒(7)外壁沿周向均匀安装有多个周向转动轴承(14)和两组轴向转动轴承；其中，每组轴向转动轴承包括多个在周向均匀分布的轴向转动轴承(13)；
所述涂膜器(2)的筒体内部中空用来储存缓蚀剂，筒体外周设有出液槽和涂膜刷(10)；所述筒体的前后两端分别安装动力机构(12)；其中，所述筒体的前端设有第二连接环(4)；
所述第一连接环(3)与所述第二连接环(4)连接；
当所述涂膜装置超过预设速度时，所述速度控制阀(5)开启。


2.根据权利要求1所述的一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，所述速度控制阀(5)的阀体内设有圆锥形阀瓣(15)、伸缩阀杆(16)、压缩弹簧(19)、上顶盖(20)和配重环(21)；
所述圆锥形阀瓣(15)与伸缩阀杆(16)通过螺纹连接；所述伸缩阀杆(16)与阀体之间通过填料函密封(17)；
所述伸缩阀杆(16)中间设有变径环(18)，所述变径环(18)与上顶盖(20)之间设有预设弹力的压缩弹簧(19)；
所述伸缩阀杆(16)顶部与所述配重环(21)之间通过螺纹连接。


3.根据权利要求2所述的一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，所述压缩弹簧(19)的弹力与所述涂膜装置的预设速度υ、旋转的伸缩阀杆(16)和配重环(21)产生的离心力F离相关，根据公式①计算如下：



式中，F合为离心力F离、伸缩阀杆(16)重力和配重环(21)重力三者之和，单位为N；ω为装置运行速度υ时速度控制阀(5)旋转的角速度，单位为rad/s；L杆为伸缩阀杆(16)的长度，单位为m；M为伸缩阀杆(16)单位长度的重量，单位为kg；L配为配重环(21)距中心轴线的垂直距离，单位为m；M配为配重环(21)的重量，单位为kg；g为重力加速度9.8m/s2；
所述压缩弹簧(19)的弹力F弹与所述涂膜装置以预设速度υ运行时的合力F合相等。


4.根据权利要求2所述的一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，所述高压储气筒(7)的后端还安装有单向阀(9)；
所述单向阀(9)由圆台型阀瓣(25)、开启弹簧(26)和充气口(27)组成；
所述开启弹簧(26)套设于圆台型阀瓣(25)外周，当所述充气口(27)处的压力大于所述开启弹簧(26)的弹力时，圆台型阀瓣(25)将被打开。


5.根据权利要求1所述的一种集输管道可控速的缓蚀剂涂膜装置，其特征在于，所述旋转机构(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，杨建起，程地奎，喻智明，罗世杰，张强，张新，罗江，张思松，于晓雨，
申请(专利权)人：西南石油大学，四川新创能石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51