[实用新型]一种新型清管器

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道流体运输领域，特别是涉及一种新型清管器。

背景技术

随着社会的发展及科技的进步，管道运输已发展成为货物运输的五大方式之一，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力、采矿、建筑、制药、食品加工等行业。管道输送有着成本低、运量大、连续平稳、安全可靠等特点，因而在国民经济中发挥着愈来愈大的作用。管道输送原油是当前普遍采用的输油方式，也是运行费用较低，最为经济有效的输油方法。对天然气长输管道而言，清管是一项非常重要的工作，它直接影响天然气输送效率和管道的使用寿命。天然气成分中对气质和管道有害的物质有：凝析油、水、硫分、机械杂质等，进入输气管道后引起管道内壁腐蚀，增大管壁粗糙度，大量水和腐蚀产物的聚积还会局部堵塞和缩小管道的流通截面。在施工过程中大气环境也会使无涂层的管道生锈，并难免有一些焊渣、泥土、石块等有害物品遗落在管道内。管线水试压后，单纯利用管线高差开口排水很难排尽。如果清管器在运动过程中因管道内壁的杂质而突然卡住，清管器前段水柱由于惯性与清管器分离，然后回流产生强烈的断流弥合水击，弥合水击压力如果过大，极有可能造成管道破坏。

清管器从常规结构上可以分为球型和皮碗型两种。清洗不同的管道和输送介质，需要设计和选用相应的清管器。球型清管器的结构非常简单，其设计难点主要是材料和直径方面要求较高。球型清管器材料为耐磨、耐油、耐热、耐酸的氯丁橡胶、聚氨酯或其泡沫。公称直径不超过100mm的球型清管器一般采用实心球，大于100mm时采用内腔注水的空心球，壁厚在20～150mm之间。空心球壁厚为输气管内径的1/10，球内充水使用。在冬季，球内应充注防冻剂的水溶液(如甘醇)，以防止冻结。球型清管器在注水不足或管道内污物较多的情况下容易出现卡阻或破损。根据材料的不同，其过盈量的范围通常为2％～5％。对于黏稠、易积蜡的介质，通常选用过盈量稍大的清管器。

在天然气管道运输过程中，进行管道内部和内壁的清扫是十分必要的。管道的清洁需要压力推动清管器来实现，清管器在输气管道中需要清管器两端的压力差来推动。压力小容易造成清管器被卡；推球压差过大，球速过快则可能引起管道较剧烈的振动，导致管道、弯头和阀门的破坏。水击通常是指压力瞬变过程，当急剧升降的压力波波前通过管路时，产生一种声音、犹如用锤子敲击管路时发出的噪音。在管道运输中，阀门的快速开关、泵的突然的启动和停止，或运行中的清管器突然卡死，就会导致管道内的流体的流动状态发生急剧变化。此时管前物质还会由于惯性继续向前流动，因此可能使阀后端附近形成负压，若此负压达到水的饱和蒸汽压，而水柱仍继续向前流动，则水发生冷沸、汽化，在阀后产生空穴段；当正向流动停止时，空穴段长度达到最大，水柱随即逆向流动去填补空穴且速度逐渐加快，最后产生断流弥合，并以最大逆流速度撞击到阀瓣或清管器上，引起水击增压,若压力过大，可能导致爆管事故的发生。现有的清管器没有考虑到清管器卡堵后的弥合水击问题，不具有泄压功能。自动解堵功能效果差。

为了解决目前现有技术中清管器不具有泄压功能，没有考虑到清管器卡堵后的弥合水击问题，自动解堵功能效果差等问题，本实用新型提出了一种新型清管器，其系统设计原理简单，运行可靠，不但具有管道清理功能，且具有超压时自动泄压功能，大大提高管道流体运输安全，既能满足企业及市场的实际需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种新型清管器，此清管器不但具有清理管道的功能，而且具有超出临界压力自动泄压功能，一旦发生堵塞等引起的管道流体压力过高时，自动形成高速流体射流冲洗管道内壁，解除堵塞。

本实用新型所解决的技术问题所采用的技术方案：一种新型清管器，包括活塞杆、活塞、单向阀、弹簧和挡板，其特征在于活塞入口处安装有单向阀，单向阀后端有弹簧顶住，正常状态下单向阀处于常闭状态，单向阀始终顶紧活塞入口，流体不能流过，一旦活塞入口流体压力突然增大，超过设定的临界压力，单向阀被流体顶开，流体能够通过活塞入口进，从出口射出，活塞出口设置有变孔径的阶梯孔，以逐级增加出口流体的射流速度，提高清洗效果，冲洗管道内壁，解除管道堵塞。

一种新型清管器，其特征在于单向阀前端设置为锥形台结构，增强正常状态时单向阀的截止效果，保证密封性。

一种新型清管器，其特征在于活塞的入口处的孔径设计为锥形孔，增强流体汇流效果。