一種變徑式皮碗型清管器制造技術

本發明專利技術涉及一種變徑式皮碗型清管器，用于管道焊接作業過程中的管道封堵。其技術方案：心軸前后端分別設置兩個皮碗，心軸中間位置設置至少兩個氣缸，傳感器安裝到心軸上，微控制器和電池設置在氣缸之間，氣缸通過單向閥和電磁閥連接到心軸軸向孔。本發明專利技術依靠碟形皮碗撐開密封，密封效果容易保證；采用振動信號控制氣缸泄流，能夠可靠的控制皮碗縮徑回收，降低回收過程的阻力，同時降低清管器卡堵風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種變徑式皮碗型清管器，用于管道焊接作業，對管道切斷部位進行封堵。
技術介紹
在油氣儲運與城市燃氣工程中，石油與天然氣輸送需要敷設長距離大口徑管道，對在役油氣管道，隨著管道使用年限增長，管道可能因腐蝕、疲勞和機械損傷等因素造成破壞和缺陷，或者由于城市建設等原因需要在役管道改線等，均需要在役油氣管道部分切斷后，重新焊接新的管道，焊接技術將涉及到動火作業，為保證施工安全需要將殘留在管道中的油氣進行置換或者封堵。現有的動火技術主要包括置換動火技術、安全封堵動火技術，其中氮氣置換技術因具有技術操作規程標準，指標控制嚴格而被廣泛采用，但是在實際動火作業技術中，原來置換合格的天然氣管道，因內部存在凝析油的揮發，導致動火作業中置換條件不合格，需要停止焊接，重啟氮氣置換，直至條件合格后方可繼續動火，這就延長了動火作業周期，增加動火作業成本；安全封堵技術有采用冷凍封堵技術，該技術利用固水乳化劑在低溫下與管壁的凍粘效應實現油氣隔離，但是此技術需要較長的介質冷凍時間，前期準備時間過長，動火作業成本增加。現有管道焊接封堵器，采用常規密封型清管器進行封堵，施工完成后依靠管道內介質推動清管器進行回收。因為采用皮碗與管道過盈配合進行密封，為保證密封效果，管道和清管器之間接觸力過大，回收過程介質推動難度大，同時容易造成清管器磨損嚴重和管道擦傷等問題。另一方面，對于海底管道水下干式焊接，在管道切斷以后同樣需要用密封型清管器進行封堵，操作室將管段罩起來排水后實施焊接。這種工況下，更加要求清管器封堵有效，液體介質不能泄漏進入焊接部位影響焊接效果。基于上述技術背景，本專利技術特提供一種變徑式皮碗型清管器。
技術實現思路
本專利技術的目的：為了克服現有管道封堵器封堵不嚴以及回收過程阻力過大的缺點，特提供一種變徑式皮碗型清管器。為達到上述目的，本專利技術采取的技術方案是：一種變徑式皮碗型清管器，包括電機、偏心塊、皮碗、氣缸、電磁閥、傳感器、微控制器、電池、單向閥；心軸前后端分別設置兩個皮碗，心軸中間位置設置至少兩個氣缸，傳感器安裝到心軸上，微控制器和電池設置在氣缸之間，氣缸通過單向閥和電磁閥連接到心軸軸向孔，其特征在于：皮碗為帶中心孔的碟形，心軸穿過皮碗中心孔，心軸前后端分別設置兩個皮碗；心軸前端和后端的兩個皮碗相對布置并且扣在一起，相鄰兩個皮碗之間形成空腔；心軸中間的兩個皮碗之間設置氣缸，所述氣缸與心軸平行布置；心軸后端設置軸向孔，或者心軸前端設置軸向孔，心軸中間位置設置接頭A和接頭B并采用螺紋連接，接頭A和接頭B與心軸的軸向孔連通；接頭A連接單向閥，單向閥連接到氣缸；接頭B連接電磁閥，電磁閥連接到氣缸，所述電磁閥為二位二通常閉式電磁閥；電池和微控制器設置在氣缸之間，傳感器通過螺紋方式安裝到心軸中間，所述傳感器為加速度傳感器或者速度傳感器；傳感器和電磁閥與微控制器連接，電池為整個電路供電；電機輸出軸上安裝偏心塊，電機設置在本專利技術所述封堵裝置安裝位置對應的管道外側。本專利技術具有的有益效果是：1、本專利技術所述一種用于管道封堵的清管器，依靠碟形皮碗撐開密封，密封效果容易保證；2、采用振動信號控制氣缸泄流，能夠可靠的控制皮碗縮徑回收；3、縮徑回收，降低回收過程的阻力，同時降低清管器卡堵風險。附圖說明圖1為本專利技術的結構簡圖。圖2為本專利技術的氣壓系統原理圖。圖中：1.電機；2.偏心塊；3.皮碗；4.安裝環；5.氣缸；6.活塞桿；7.支撐環；8.擋環；9.管道；10.壓環；11.后端蓋；12.接頭A；13.接頭B；14.電磁閥；15.傳感器；16.微控制器；17.電池；18.前端蓋；19.心軸；20.單向閥；21.儲罐；22.氣源。具體實施方式本專利技術不受下述實施實例的限制，可以根據本專利技術的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合圖1、圖2對本專利技術作以下描述。上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖1的布局方向來確定的。皮碗3為帶中心孔的碟形，心軸19穿過皮碗3中心孔，心軸19前后端分別設置兩個皮碗3。心軸19前端的兩個皮碗3相對布置并且扣在一起，心軸19前端的兩個皮碗3中心形成一個空腔。心軸19后端的兩個皮碗3相對布置并且扣在一起，心軸19后端的兩個皮碗3中心形成一個空腔。心軸19中間的兩個皮碗3之間設置2個氣缸5并對稱布置，所述氣缸5與心軸19平行布置。氣缸5的缸體和皮碗3之間設置安裝環4，所述安裝環4套在心軸19上，氣缸5缸體一端固定到安裝環4上另一端固定到支撐環7上，所述支撐環7套在心軸19上。氣缸5的活塞桿6頂在心軸19中間的另一個皮碗3上，更為優化的，氣缸5的活塞桿6與皮碗3之間設置擋環8，所述擋環8套在心軸19上。這樣，氣缸5的軸向推力通過擋環8和安裝環4傳遞到皮碗3上。心軸19后端安裝后端蓋11，并采用焊接方式連接；心軸19前端安裝前端蓋18并采用螺紋連接。后端蓋11和相鄰皮碗3之間用壓環10壓緊并用螺栓連接，前端蓋18和相鄰皮碗3之間用壓環10壓緊并用螺栓連接。心軸19后端設置軸向孔，心軸19中間位置設置接頭A12和接頭B13并采用螺紋連接，接頭A12和接頭B13與心軸19的軸向孔連通。接頭A12連接單向閥20，單向閥20連接到氣缸5；更為優化的，氣缸5之間設置儲罐21。接頭B13連接電磁閥14，電磁閥14連接到氣缸5，所述電磁閥14為二位二通常閉式電磁閥。電池17和微控制器16設置在氣缸5之間，電池17為微控制器16和整個電路供電。傳感器15通過螺紋方式安裝到心軸19上，所述傳感器15為加速度傳感器或者速度傳感器。電機1輸出軸上安裝偏心塊2，電機1設置在本專利技術所述封清管器安裝位置對應的管道9外側。電機1轉動并通過偏心塊2產生振動信號，該信號傳遞到心軸19上的傳感器15上并通過微處理器接收并識別電機1的振動信號。本專利技術的原理是：管道9切斷以后，將本專利技術所述裝置設置于需要封堵的管道9內部，氣源22通過單向閥20對氣缸5充氣，氣缸5推動皮碗3并壓緊相鄰的兩個皮碗3，碟形皮碗3的邊緣位置擴張并壓緊在管道9內壁實現密封。管道9焊接作業完成后，啟動管道9外的電機1，控制電機1轉速輸出振動信號，該信號由心軸19上的傳感器15接收后轉化為電信號，微控制器16處理并識別傳感器15信號后控制電磁閥14打開。氣缸5內的介質依次通過電磁閥14、心軸19軸向孔排出，實現泄壓。氣缸5壓力降低，氣缸5產生的頂緊力降低，碟形皮碗3在自身彈力下復位，皮碗3與管道9之間的壓緊力降低，本專利技術所述清管器能夠方便的從管道9內排出。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變徑式皮碗型清管器，包括電機、偏心塊、皮碗、氣缸、電磁閥、傳感器、微控制器、電池、單向閥；心軸前后端分別設置兩個皮碗，心軸中間位置設置至少兩個氣缸，傳感器安裝到心軸上，微控制器和電池設置在氣缸之間，氣缸通過單向閥和電磁閥連接到心軸軸向孔，其特征在于：皮碗為帶中心孔的碟形，心軸穿過皮碗中心孔，心軸前后端分別設置兩個皮碗；心軸前端和后端的兩個皮碗相對布置并且扣在一起，相鄰兩個皮碗之間形成空腔；心軸中間的兩個皮碗之間設置氣缸，所述氣缸與心軸平行布置；心軸后端設置軸向孔，或者心軸前端設置軸向孔，心軸中間位置設置接頭A和接頭B并采用螺紋連接，接頭A和接頭B與心軸的軸向孔連通；接頭A連接單向閥，單向閥連接到氣缸；接頭B連接電磁閥，電磁閥連接到氣缸，所述電磁閥為二位二通常閉式電磁閥；電池和微控制器設置在氣缸之間，傳感器通過螺紋方式安裝到心軸中間，所述傳感器為加速度傳感器或者速度傳感器；傳感器和電磁閥與微控制器連接，電池為整個電路供電；電機輸出軸上安裝偏心塊，電機設置在本專利技術所述封堵裝置安裝位置對應的管道外側。

【技術特征摘要】
1.一種變徑式皮碗型清管器，包括電機、偏心塊、皮碗、氣缸、電磁閥、傳感器、微控制器、電池、單向閥；心軸前后端分別設置兩個皮碗，心軸中間位置設置至少兩個氣缸，傳感器安裝到心軸上，微控制器和電池設置在氣缸之間，氣缸通過單向閥和電磁閥連接到心軸軸向孔，其特征在于：皮碗為帶中心孔的碟形，心軸穿過皮碗中心孔，心軸前后端分別設置兩個皮碗；心軸前端和后端的兩個皮碗相對布置并且扣在一起，相鄰兩個皮碗之間形成空腔；心軸中間的兩個皮碗之間設置氣缸，所述氣缸與心軸平行布置；心...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張梁，劉穩，鄧嚴，鄧蘭，何虹鋼，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：四川;51