一种大变径海底管道清管装置的制作方法

本实用新型涉及一种清管装置，特别是一种大变径海底管道清管装置。

背景技术：

清管作业是在不损伤管道的前提下，利用清管器除去管道内部的沉积物、积液、积物，提高管道输送效率，降低摩阻损失，减缓管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。目前，国内部分管道由于存在较大的变径管段，例如8″变12″，而导致管线运行多年从未实现整体清管，处于安全风险较高状态。

同一条管线内径变化较大，会导致现有常规清管装置达不到清管效果，甚至产生卡堵，需要割管取球。目前在用的清管球设有密封盘、导向盘和钢刷盘，从小内径管段进入大内径管段后，会丧失整体的密封性，前后两端压差不足，无法运行；导向盘无法支撑球体，球体在管内会产生偏移，加大卡堵风险；钢刷盘无法贴紧管壁，不能实现清除管壁附着杂质的功能。因此，研制一种高效的大变径管道机械清管装置势在必行。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大变径海底管道清管装置，该装置能够实现大变径管线的清管作业。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大变径海底管道清管装置，包括至少一个清管单元；所述清管单元包括一主轴；在所述主轴的两个端部上各固接有一个导向盘，所述导向盘的外径与管道的最小内径适配，在所述导向盘的后方设有与其相邻的密封盘，所述密封盘固定在所述主轴上，外径与管道的最大内径适配，由至少两个花型叶片叠加而成，相邻两个所述花型叶片的花瓣结构交错布置，所述密封盘后折变形后的最小外径与管道的最小内径适配；在位于前端的密封盘后方设有若干个弹性臂；所述弹性臂采用悬臂结构，倾斜设置，前端与所述主轴固接，后端偏离所述主轴，在所述弹性臂的后端外侧固定有钢刷，所有所述钢刷环绕所述主轴均匀地布置在同一圆周上，所述钢刷的布置直径与管道的最大内径适配。

所述导向盘是由聚氨酯材料制成的。

所述花型叶片是由聚氨酯材料制成的。

该清管装置包括2-3个所述清管单元，相邻的两个清管单元之间采用万向节连接，在所述万向节的外面套装有压缩弹簧，所述压缩弹簧夹压在相邻的两个清管单元之间。

在所述主轴的中部套装有套管，在所述套管的两端各设有一限位挡板。

该清管装置的两端均设有拉环。

所述钢刷采用方形结构。

所述弹性臂是采用金属板制成的。

所述钢刷与所述弹性臂的后端采用螺栓连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1)钢刷采用离散式结构有别于普通钢刷盘，现设计为方形，安装在弹性臂的悬臂端上，钢刷与钢刷之间预留空间，进入小径段时能够进行环向压缩，减少卡堵风险，且方形钢刷比普通环形钢刷盘的作用面积大，清管效果更为显著。

2)弹性臂采用向斜后方伸出的悬臂结构，采用金属板制成，与主轴形成夹角，以保证进入小径段时可以压缩，进而使钢刷无论进入大径段还是小径段均与管壁紧贴；钢刷与弹性臂采用螺栓连接，方便更换。

3)密封盘采用多个花型叶片交错叠加的结构，既为进入小径段预留了收缩空间，又通过交错布置遮蔽了部分或全部开口，以实现密封。

4)采用多单元结构，能够减少清管次数，达到高效的目的；单元间采用万向节和压缩弹簧连接，能够保证清管装置顺畅运行，提高现场施工的安全性，减低施工风险。

5)小尺寸导向盘结构能够保证密封盘的对中性，延长密封盘的使用寿命。

综上所述，本实用新型通过采用能够变径的密封盘和钢刷，实现了变径清管，解决了大变径管线的清管问题；卡堵风险小，能够有效减少因清管卡堵造成的割管取球的施工成本；清管效率高，现场作业的安全性好，能够降低施工风险；同时本实用新型还具有操作简单的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的装配图；

图3为本实用新型的花型叶片结构示意图。

图中：1-1、花型叶片；2、导向盘；3、拉环；4、弹性臂；5、钢刷；6、套管；7、主轴；8、压缩弹簧；9、万向节。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图3，一种大变径海底管道清管装置，包括至少一个清管单元；所述清管单元包括一主轴7；在所述主轴7的两个端部上各固接有一个导向盘2，所述导向盘2的外径与管道的最小内径适配；在所述导向盘2的后方设有与其相邻的密封盘，所述密封盘固定在所述主轴7上，外径与管道的最大内径适配，由至少两个花型叶片1-1叠加而成，相邻的两个所述花型叶片1-1的花瓣结构交错布置，所述密封盘后折变形后的最小外径与管道的最小内径适配。上述密封盘的结构能够满足大变径管道的密封需求。

在位于前端的密封盘后方设有若干个弹性臂4；所述弹性臂4采用悬臂结构，倾斜设置，前端与所述主轴7固接，后端偏离所述主轴7，在所述弹性臂4的后端外侧固定有钢刷5，所有所述钢刷5环绕所述主轴7均匀地布置在同一圆周上，所述钢刷5的布置直径与管道的最大内径适配。在清刷管道的小径段时，上述弹性臂4的后端内收。采用在弹性臂4的后端连接钢刷5的结构，使其能够满足大变径管道的清刷需求。

上述导向盘2预留过盈量，在管道的最小内径段起到支撑作用。上述导向盘2能够保证密封盘1在管道内的对中性，以防偏斜。

在本实施例中，所述导向盘2是由聚氨酯材料制成的。所述花型叶片1-1是由聚氨酯材料制成的。在本实施例中，推荐清管装置包括2-3个所述清管单元，最好包括2个所述清管单元，相邻的两个清管单元之间采用万向节9连接，在所述万向节9的外面套装有压缩弹簧8，所述压缩弹簧8夹压在相邻的两个清管单元之间。采用2-3个单元同时清刷，能够减少清管次数，提高清管效率；采用万向节9和压缩弹簧8连接两个清管单元，用以保证两个清管单元轴线的相对角度在一定范围内，以免在运行和反推过程中产生过大偏角从而造成卡堵，同时压缩弹簧8对万向节9起到一定的保护作用。在所述主轴7的中部套装有套管6，在所述套管6的两端各设有一限位挡板，用于固定轴上零件，结构简单，加工方便。该清管装置的两端均设有拉环1，以方便清管装置的取出。所述钢刷5采用方形结构。所述弹性臂4是采用金属板制成的。所述钢刷5与所述弹性臂4的后端采用螺栓连接。

上述清管装置在小径段工作时，密封盘的外部后折变形，实现密封，弹性臂产生变形，后端内收，带动钢刷内收贴紧管壁实现小径段的清刷作业；上述清管装置在大径段工作时，密封盘利用预留过盈量实现密封，弹性臂不变形，钢刷在设计初始位置贴紧管壁实现大径段的清刷作业。

上述密封盘采用聚氨酯材料，采用花瓣结构交错布置的多个花型叶片叠加形成，预留密封过盈量和压缩空间，使其能够在大径段中紧贴管壁起到密封作用；在进入小径段后，在输送介质的压力作用下，产生后折变形，直径变小，同样紧贴管壁，起到密封作用。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。