淹没空化射流组件及应用其的油管清洗装置制造方法及图纸

本公开涉及一种淹没空化射流组件及应用其的油管清洗装置，所述淹没空化射流组件包括：高压柱塞泵、低压往复泵、旋转密封接头、高压刚性杆、低压刚性杆、喷头、喷头套、空化喷嘴、空化喷嘴套、低压水接头与低压密封轴承；其中，高压柱塞泵经高压软管与旋转密封接头、高压刚性杆、喷头与空化喷嘴依序螺纹连接后形成高压水路；低压往复泵经低压软管与低压水接头、低压刚性杆、喷头套与空化喷嘴套依序螺纹连接后形成低压水路；从喷头注入的高压水和从所述喷头套与喷头间的缝隙注入的低压水均从空化喷嘴套内圆柱面喷出；所述油管清洗装置包括前述淹没空化射流组件以及支撑钢架、行走小车、电机、链传动机构、V型座以及油管夹持装置。本公开实施例能够形成旋转人工淹没空化射流，解决了高压管路与低压管路存在缠绕现象不能实现旋转射流的问题，能够提高油管清洗效率，降低清洗能耗，节约清洗油管成本。节约清洗油管成本。节约清洗油管成本。

【技术实现步骤摘要】
淹没空化射流组件及应用其的油管清洗装置


本公开涉及管道清洗领域，具体地说，涉及的是一种针对由三元复合驱导致的矿物质结垢油管内壁进行清洗的装置。

技术介绍

油管是石油工业中用量最大、花费最多的石油物资，在役油管高效清洗是油管再利用的关键环节。随着油田开采中后期产水增加、注入水质恶化，及聚合物和三元复合驱的推广应用，油管结垢问题日益严重，且主要为矿物质硬垢，清洗难度进一步增大。针对油管清洗高压水射流清洗技术应用最多，但清洗压力一般需要达到70MPa以上，有些特硬厚垢需要150MPa的高压水才能实现有效清洗
[1
‑
2]，但是，这种高压水会产生较大的冲击和剪切作用，可能破坏油管基底，存在安全隐患并且耗能高。淹没空化射流指射流内部局部压强低于当地饱和蒸气压时，液态水会发生相变产生大量的空化泡，当空化泡溃灭时会迸发出强大的冲击力，其已应用于海洋清洗、喷丸等领域，可以实现低压条件下的高效清洗，且淹没空化射流的清洗能力是非淹没空化射流的5
‑
8倍
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‑
4]，曾经有学者考虑将淹没射流应用于油管清洗领域中，但是由于营造淹没环境较为困难，同时构建出的人工淹没空化射流由于高压管路与低压管路存在缠绕现象无法实现旋转射流，例如公开文献CN201810562071所示，最终没有成熟的技术方案被呈现。
[0001]黎瑶,操自强,张烁,吴继农,黄朝斌,冯定.难清洗油管清洗技术研究[J].石油工程建,2008(05):38
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41+6
‑/>7.
[0002]薛胜雄,黄汪平,陈正文等.容器与管道的高压水清洗技术[C]//中国机械工程学会压力容器分会.第四届全国压力容器学术会议论文集.中国机械工程学会压力容器分会,1997:513
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517.
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技术实现思路

本公开提出了一种淹没空化射流组件及应用其的油管清洗装置，能够解决
技术介绍
中指出的现有技术问题。本公开所述的淹没空化射流组件，基础方案1：包括喷头和喷头套，其独特之处在于：所述喷头，具有喷头内螺纹面和喷头下底面，在所述喷头内螺纹面上开有内螺纹；所述喷头套，具有喷头套内螺纹面、喷头套外螺纹、喷头套下底面以及内圆柱面；所述喷头套用于对所述喷头进行包覆，使得大流量低压水能够从喷头套与喷头间的缝隙注入。在所述基础方案1上进一步优化，得到方案2：所述组件还包括空化喷嘴和空化喷
嘴套；所述空化喷嘴，设置有喷嘴外螺纹面、入口腔、谐振腔、圆柱段以及扩散段；其中，所述喷嘴外螺纹面与所述喷头上的4个内螺纹孔相配合，将所述空化喷嘴嵌入所述喷头内部；所述入口腔、谐振腔、圆柱段以及扩散段能够使从所述喷头注入的高压水喷出后产生空化射流；所述空化喷嘴套，设置有喷嘴套外螺纹面和喷嘴套内圆柱面；所述喷嘴套外螺纹面用于和所述喷头套配合，将两者固定在一起后实现同步旋转；低压水从所述喷头套与喷头间的缝隙注入所述空化喷嘴套并从喷嘴套内圆柱面喷出；所述空化喷嘴套对所述空化喷嘴进行半包覆，使得高压水从空化喷嘴喷出后，需从所述喷嘴套内圆柱面喷出。对方案2进行改进，可得到方案3：所述组件还包括高压刚性杆和低压刚性杆；所述高压刚性杆和低压刚性杆的主体为空心钢杆，低压刚性杆与高压刚性杆为嵌套结构，即低压刚性杆实现对高压刚性杆的半包覆，低压刚性杆中部开有两螺纹孔，通过螺栓将高压刚性杆的扭矩传递至低压刚性杆，两者可实现同步转动；所述喷头螺纹面与所述高压刚性杆相配合，能够将两者固定在一起，实现同步旋转；所述喷头下底面与所述高压刚性杆上顶面贴在一起，用于防止高压水的泄露；所述喷头套螺纹面与所述低压刚性杆相配合，能够将两者固定在一起，实现同步旋转；所述喷头套下底面与所述低压刚性杆的上顶面贴在一起，用于防止低压水的泄露；所述低压刚性杆的一端与低压水接头连接，另一端与所述喷头套连接，大流量低压水从低压水接头注入后经过低压刚性杆与高压刚性杆之间的缝隙，再注入喷头套与喷头之间的缝隙。在方案3基础上进一步优化，得到方案4：所述旋转密封接头，其作用为实现高压水的旋转密封，旋转密封接头有入口端与出口端，入口端与高压软管相连，出口端与所述高压刚性杆相连；所述高压刚性杆能够在清洗油管时旋转，所述高压软管处于非旋转状态，所述旋转密封接头通过旋转密封使高压水从不旋转的高压软管注入旋转的高压刚性杆；所述高压刚性杆的一端与旋转密封接头相连，接受高压水的泵入，另一一端与所述喷头相连，将高压水注入所述喷头。在方案4基础上进一步优化，得到方案5：所述组件还包括低压水接头以及第一、第二低压密封轴承；所述低压水接头包括第一部分和第二部分；所述第一部分用于和支撑钢架连接，起支撑作用，所述第一部分的内部嵌入第一低压密封轴承，供所述高压刚性杆穿过；所述第二部分的内部装有第二低压密封轴承，供所述低压刚性杆穿过；所述第一部分与第二部分之间通过螺纹连接；所述低压水从第一部分的低压水入口进入低压水接头内部，注入低压刚性杆与高压刚性杆之间。在方案5基础上进一步优化，得到方案6：所述组件还包括高压柱塞泵与低压往复泵；所述高压柱塞泵作为所述高压水的动力源，用于泵出大流量高压水；所述低压往
复泵作为所述低压水的动力源，用于泵出大流量低压水。高压柱塞泵作为高压水的动力源，其作用为泵出高压水，高压水最终从空化喷嘴喷出，低压往复泵作为大流量低压水的动力源，其作用为泵出大流量低压水，大流量低压水最终从空化喷嘴套喷出。人工淹没空化射流清洗的原理为将高压水注入低压水，营造人工淹没环境，高压水与低压水二者之间存在剧烈的剪切效果，降低压强，由空化效应产生大量空化泡，空化泡在油管内壁溃灭时可产生瞬时的高温高压与微射流，冲击掉附着在油管内壁的垢质。本公开另外一个方面，涉及的是一种油管清洗装置，其独特之处在于：应用方案1至6所述的任一种淹没空化射流组件。此外所述装置还包括支撑钢架、行走小车、第一电机、第二电机以及链传动机构；所述支撑钢架作为油管清洗装置的整体支撑；所述支撑钢架的顶部设置由齿条结构，所述行走小车能够通过齿轮齿条啮合的方式在支撑钢架上前进或后退；所述支撑钢架具有能够被固定在地面上的结构；所述行走小车由第一电机作为驱动力，实现前进或后退；所述链传动机构置于所述行走小车上；所述链传动机构的驱动力由第二电机提供，所述高压刚性杆上的齿轮通过键连接置于所述链传动机构的传动链上，使得能够通过第二电机的转动驱动所述高压刚性杆旋转，提供旋转的淹没空化射流。进一步优化，增加V型座和油管夹持装置；所述V型座用于支撑所述低压刚性杆，所述油管夹持装置用于夹紧油管；所述V型座与油管夹持装置固定在所述支撑钢架上。本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本种油管清洗装置将人工淹没空化射流首创应用于由三元复合驱导致的矿物质结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淹没空化射流组件，包括喷头和喷头套，其特征在于：所述喷头，具有喷头内螺纹面和喷头下底面，在所述喷头内螺纹面上开有内螺纹；所述喷头套，具有喷头套内螺纹面、喷头套外螺纹、喷头套下底面以及内圆柱面；所述喷头套用于对所述喷头进行包覆，使得大流量低压水能够从喷头套与喷头间的缝隙注入。2.根据权利要求1所述的一种淹没空化射流组件，其特征在于：所述组件还包括空化喷嘴和空化喷嘴套；所述空化喷嘴，设置有喷嘴外螺纹面、入口腔、谐振腔、圆柱段以及扩散段；其中，所述喷嘴外螺纹面与所述喷头上的4个内螺纹孔相配合，将所述空化喷嘴嵌入所述喷头内部；所述入口腔、谐振腔、圆柱段以及扩散段能够使从所述喷头注入的高压水喷出后产生空化射流；所述空化喷嘴套，设置有喷嘴套外螺纹面和喷嘴套内圆柱面；所述喷嘴套外螺纹面用于和所述喷头套配合，将两者固定在一起后实现同步旋转；低压水从所述喷头套与喷头间的缝隙注入所述空化喷嘴套并从喷嘴套内圆柱面喷出；所述空化喷嘴套对所述空化喷嘴进行半包覆，使得高压水从空化喷嘴喷出后，需从所述喷嘴套内圆柱面喷出。3.根据权利要求2所述的一种淹没空化射流组件，其特征在于：所述组件还包括高压刚性杆和低压刚性杆；所述高压刚性杆和低压刚性杆的主体为空心钢杆，低压刚性杆与高压刚性杆为嵌套结构，即低压刚性杆实现对高压刚性杆的半包覆，低压刚性杆中部开有两螺纹孔，通过螺栓将高压刚性杆的扭矩传递至低压刚性杆，两者可实现同步转动；所述喷头螺纹面与所述高压刚性杆相配合，能够将两者固定在一起，实现同步旋转；所述喷头下底面与所述高压刚性杆上顶面贴在一起，用于防止高压水的泄露；所述喷头套螺纹面与所述低压刚性杆相配合，能够将两者固定在一起，实现同步旋转；所述喷头套下底面与所述低压刚性杆的上顶面贴在一起，用于防止低压水的泄露；所述低压刚性杆的一端与低压水接头连接，另一端与所述喷头套连接，大流量低压水从低压水接头注入后经过低压刚性杆与高压刚性杆之间的缝隙，再注入喷头套与喷头之间的缝隙。4.根据权利要求3所述的一种淹没空化射流组件，其特征在于：所述组件还包括旋转密封接头；所述旋转密封接头，其作用为实现高压水的旋转密...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳，李立东，王佳祥，王群，刘海水，王尊策，王勇，张井龙，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：