一种天然气管道清洁装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及储运工程技术领域，具体涉及一种天然气管道清洁装置及其使用方法。

背景技术

天然气从地中开采出来后，需要通过大直径的天然气输送管道进行输送，输送前需要对天然气进行处理，其中就包括脱水处理，脱水处理的天然气容易在管道内产生粉尘杂质，附着在管道内壁，粉尘杂质增大了输气管道输送阻力。为确保管道安全平稳运行往往采取清管通球的方式，清除管道内的污物。清管通球外形为球形，清管通球受挤压变形与管道内壁接触，接触面为一个，只能管道进行一次刮离，对于较难刮离的杂质需要多次重复输送清管通球实现清洁，整体清洁效率低。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种天然气管道清洁装置，本装置一次通过管道实现对管道内壁多次刮离，清洁效率高，可以对堵塞的管道解堵解卡，避免切割管道解堵。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：

一种天然气管道清洁装置，包括清洁部，所述清洁部包括，

第一挡板，设有若干围绕第一挡板轴线圆周整列的第一穿孔；

外套部，同轴的固接在第一挡板的第一侧面上；

若干刮离板和若干隔离板，外套在外套部上；所述隔离板和刮离板上均设有与第一穿孔匹配的第二穿孔，所述隔离板的直径小于刮离板的直径；

第二挡板，外套在外套部上；所述第二挡板上设有与第二穿孔对应的第三穿孔；所述刮离板和隔离板位于第一挡板和第二挡板之间；

若干螺栓，依次穿过第一穿孔、第二穿孔和第三穿孔，将第一挡板、若干刮离板和若干隔离板和第二挡板固接在一起。

进一步地，所述第一挡板与刮离板接触；所述第二挡板与隔离板接触；

所述第二挡板的直径小于隔离板的直径；

所述第一挡板的直径小于第二挡板的直径。

进一步地，还包括连接部，所述连接部的一端设有清洁部，另一端设有第二部；所述第二部的结构与清洁部的结构相同，所述第二部与清洁部镜像对称设置在连接部上；所述第一挡板与连接部固接。

进一步地，所述连接部内设有贯穿的通孔；

所述第一挡板上设有与连通孔连通的通过孔；

所述清洁部的外套部上设有与通过孔连通的进入孔；

所述第二部的外套部上设有与通孔连通的凹槽孔，所述第二部的外套部上设有与凹槽孔连通的若干喷射孔；所述喷射孔与凹槽孔贯穿第二部的外套部；所述喷射孔的出液口的轴线与外套部的轴线成夹角。

进一步地，所述喷射孔包括，

若干冲洗孔，围绕凹槽孔的轴线圆周阵列设置；

若干旋转孔，围绕凹槽孔的轴线圆周阵列设置，所述旋转孔的轴线与外套部的轴线非共面。

进一步地，所述喷射孔内设有可拆卸的喷射嘴。

进一步地，所述喷射嘴包括，

直射件，内部设有直射通道，所述直射通道的轴线与外套部的轴线共面；

旋转件，内部设有旋转通道，所述旋转通道的轴线与外套部的轴线非共面。

进一步地，还包括发送组件，所述发送组件包括，

发送筒，中部通过第一阀门与高压气体连通，尾部可开闭；

球阀，两端分别与发送筒的发球端和待清洁管道的头端连通；

压力表，与发送筒内部连通；

泄压阀，与发送筒内部连通；

文丘里管，进口端通过第二阀门与高压气体连通，排口端与待清洁的管道连通；

止回阀，通过第三阀门与文丘里管的真空端连通；

第四阀门，两端分别与高压气体和待清洁的管道连通。

天然气管道清洁装置的使用方法，包括以下步骤；

向待清洁的管道内注入清洁剂；

将天然气管道清洁装置送入待清洁的管道内；

向待清洁的管道内注入高压气体，推动天然气管道清洁装置在管道内移动。

天然气管道清洁装置的使用方法，包括以下步骤；

向已经被清洁器堵塞的待清洁管道的反向管道内注入清洁剂；

将天然气管道清洁装置送入已经被清洁器堵塞的待清洁管道的反向管道；

向已经被清洁器堵塞的待清洁管道的反向管道内注入高压气体，推动天然气管道清洁装置在管道内移动。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

设置若干刮离板和若干隔离板通过第一挡板和第二挡板固定，对隔离板和刮离板变形限制，且通过螺栓可以方便调整刮离板和隔离板的使用数量以及排布方式，且方便将刮离板和隔离板拆卸进行维护。

每块刮离板形成一个刮刀，对管道内壁清洁，多个刮离板即多重清洁，可以实现更好的清洁的目的。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为实施例1中天然气管道清洁装置的正视结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为图1的右视结构示意图。

图4为图3的中的A处放大结构示意图。

图5为图3的中的B-B剖处结构示意图。

图6为图5的中的C处放大结构示意图。

图7为图5的中的D处放大结构示意图。

图8为实施例1中天然气管道清洁装置清洁管道时的结构示意图。

图9为实施例1中天然气管道清洁装置解堵清洁管道时的结构示意图。

图10为实施例1中发送组件的结构示意图。

图11为实施例2中天然气管道清洁装置的正视结构示意图。

图12为图11的左视结构示意图。

图13为图11的右视结构示意图。

图14为图13的中的E处放大结构示意图。

图15为图13的中的F-F剖处结构示意图。

图16为图15的中的G处放大结构示意图。

图17为图15的中的H处放大结构示意图。

图18为实施例2中旋转件的剖视结构示意图。

图19为实施例2中直射件的剖视结构示意图。

图20为实施例2中天然气管道清洁装置清洁管道时的结构示意图。

图21为实施例2中天然气管道清洁装置解堵清洁管道时的结构示意图。

图22为实施例2中发送组件的结构示意图。

图中：1.第一挡板；11.第一穿孔；12.通过孔；2.外套部；21.进入孔；3.刮离板；4.隔离板；5.第二穿孔；6.第二挡板；61.第三穿孔；7.螺栓；8.连接部；81.通孔；9.第二部；10.凹槽孔；100.喷射孔；101.冲洗孔；102.旋转孔；200.喷射嘴；201.直射件；2011.直射通道；202.旋转件；2021.旋转通道；301.发送筒；302.第一阀门；303.球阀；304.压力表；305.泄压阀；306.文丘里管；307.第二阀门；308.止回阀；309.第三阀门；401.第四阀门；500.高压气体；600.清洁器；700.待清洁管道；800.清洁剂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图10所示，一种天然气管道清洁装置，包括清洁部，所述清洁部包括，

第一挡板1，设有若干围绕第一挡板1轴线圆周整列的第一穿孔11；

外套部2，同轴的固接在第一挡板1的第一侧面上；

若干刮离板3和若干隔离板4，外套在外套部2上；所述隔离板4和刮离板3上均设有与第一穿孔11匹配的第二穿孔5，所述隔离板4的直径小于刮离板3的直径；刮离板3和隔离板4采用具有一定变形能力的材质制作，如橡胶，同时刮离板3和隔离板4的数量和间隔方式可以根据实际的情况做调整；

隔离板4给刮离板3起支撑作用，同时隔离板4与刮离板3之间形成缝隙，可以少量容纳一定量的杂质，这样在最前方的刮离板3未将杂质从管道内部刮离，但是在其后的某一刮离板3将杂质刮离后，杂质将会容纳在刮离板3与隔离板4之间，不会继续挤压后续的刮离板3，使得后续的刮离板3可以与管道内壁无缝接触继续刮离管道内壁的杂质；

第二挡板6，外套在外套部2上；所述第二挡板6上设有与第二穿孔5对应的第三穿孔61；所述刮离板3和隔离板4位于第一挡板1和第二挡板6之间；

若干螺栓7，依次穿过第一穿孔11、第二穿孔5和第三穿孔61，将第一挡板1、若干刮离板3和若干隔离板4和第二挡板6固接在一起。

设置若干刮离板3和若干隔离板4通过第一挡板1和第二挡板6固定，对隔离板4和刮离板3变形限制，且通过螺栓7可以方便调整刮离板3和隔离板4的使用数量以及排布方式，且方便将刮离板3和隔离板4拆卸进行维护。

每块刮离板3形成一个刮刀，对管道内壁清洁，多个刮离板3即多重清洁，可以实现更好的清洁的目的。

本实施例中，所述第一挡板1与刮离板3接触；所述第二挡板6与隔离板4接触；

所述第二挡板6的直径小于隔离板4的直径；

所述第一挡板1的直径小于第二挡板6的直径。

第二挡板6、隔离板4与刮离板3依次设置，可以形成一个类似于锥尖的结构，可以引导本装置在管道内移动，提高清洁效率，同时不容易产生卡堵。

第一挡板1的直径小于第二挡板6，使得与第二挡板6接触的刮离板3或隔离板4拥有向第一挡板1方向更大的弯曲变形能力，从而在遇到无法刮离的杂质时，刮离板3能力孙俪的变形，而不是与杂质硬性摩擦，损坏刮离板3的边缘，导致刮离板3无法与管道内部无缝贴合。

本实施例中，还包括连接部8，所述连接部8的一端设有清洁部，另一端设有第二部9；所述第二部9的结构与清洁部的结构相同，所述第二部9与清洁部镜像对称设置在连接部8上；所述第一挡板1与连接部8固接。

清洁部和第二部9再加上连接部8形成一个具有多重清洁能力，且外轮廓近视为圆管的结构，既可以提高清洁能力，又能保证本装置在管道内部移动时的稳定性，即刮离板3的轴线始终与管道的轴线平行，从而使得刮离板3可以更直接的与管道内壁挤压冲击。

本实施例中，所述连接部8内设有贯穿的通孔81；

所述第一挡板1上设有与连通孔81连通的通过孔12；

所述清洁部的外套部2上设有与通过孔12连通的进入孔21；

所述第二部9的外套部2上设有与通孔81连通的凹槽孔10，所述第二部9的外套部2上设有与凹槽孔10连通的若干喷射孔100；所述喷射孔100与凹槽孔10贯穿第二部9的外套部2；所述喷射孔100的出液口的轴线与外套部2的轴线成夹角。

管道内部杂质含水量较低，本装置在管道内移动容易使得杂质在本装置前方堆积，导致本装置堵塞在管道内，此时依次通过进入孔21、通过孔12、通孔81、凹槽孔10以及喷射孔100可以将本装置后方的高压气体500引导至本装置前方，将堆积在本装置前方的杂质冲散，避免本装置堵塞在管道内。

本实施例中，所述喷射孔100包括，

若干冲洗孔101，围绕凹槽孔10的轴线圆周阵列设置；

若干旋转孔102，围绕凹槽孔10的轴线圆周阵列设置，所述旋转孔102的轴线与外套部2的轴线非共面。

刮离板3在管道内运动，边缘不可避免的与管道内壁上的杂质摩擦移动，如果刮离板3在于杂质摩擦的过程中出现了顺坏，如缺口等，此时缺口处将无法把管道内壁上的杂质完全刮离。但是通过旋转孔102，将本装置后方的气流压力转化为推动本装置转动的力，使得本装置在管道内即向前运动，由自身转动，可以使得未顺坏的刮离板3经过刮离板3上缺口的区域的实现全面的刮离。

本实施例中，还包括发送组件，所述发送组件包括，

发送筒301，中部通过第一阀门302与高压气体500连通，尾部可开闭；

球阀303，两端分别与发送筒301的发球端和待清洁管道700的头端连通；

压力表304，与发送筒301内部连通；

泄压阀305，与发送筒301内部连通；

文丘里管306，进口端通过第二阀门307与高压气体500连通，排口端与待清洁的管道连通；

止回阀308，通过第三阀门309与文丘里管306的真空端连通；

第四阀门401，两端分别与高压气体500和待清洁的管道连通。

使用文丘里管306将高压气体500和待清洁的管道连通，使用高压气体500作为动力，将与止回阀308连通的清洁剂800吸入再排入待清洁的管道连通中，整个过程不需要使用加注泵，不需要电源，对环境适应性强，且在清洁的过程中，可以持续性的可控的加注，给多种清洁方式提供了便捷，如多个清洁器600间隔设置多重清洁。

本实施例这样对待清洁的管道清理的：

关闭第一阀门302、第二阀门307、第四阀门401。

将清洁剂800容器与止回阀308连通。

打开第二阀门307和第三阀门309，清洁剂800在高压气体500的流动下通过止回阀308、第三阀门309进入待清洁的管道中；当带清洁的管道中注入一定量的清洁剂800后，关闭第二阀门307和第三阀门309。

将天然气管道清洁装置送入发送筒301中，置于球阀303前，再将发送筒301密封。

打开第一阀门302，发送筒301内部被加压，达到一定的压强后，打开球阀303，在压强的作用下天然气管道清洁装置进入待清洁的管道中。

打开第四阀门401，关闭第一阀门302，高压气体500持续进入待清洁管道700中。气体推动天然气管道清洁装置在待清洁管道700中移动，实现对管道内壁的清理。

同时部分高压气体500通过依次通过进入孔21、通过孔12、通孔81、凹槽孔10以及冲洗孔101和旋转孔102将高压气体500向天然气管道清洁装置前方的管道内壁，对管道内管壁附着干性污物进行吹扫，并结合先期加入的清洁剂800，搅动稀释降解混合成液态，大大降低了天然气管道清洁装置运行阻力。同时旋转孔102在喷出高压气体500的同时，对天然气管道清洁装置施加一个力矩，使得天然气管道清洁装置在待清洁的管道内转动。

如果在清洁的过程中清洁剂含量不足时，再打开第二阀门307和第三阀门309，高压气体将清洁剂800输送到待清洁管道700内，再通过天然气管道清洁装置的喷射孔100喷到天然气管道清洁装置700的前方与干性粉尘污物混合。

顺着天然气管道清洁装置的一路吹扫清洗、搅动降解、稀释干性粉尘污物，并推送混合液态污物进入输气管道下游收球站收球筒的筒体内。

如果使用清洁器600对管道清洁时被卡嵌在管道内，此时使用天然气管道清洁装置从待清洁管道700的尾部进入待清洁管道700内，进入的操作和使用天然气管道清洁装置正常对待清洁管道700清洁的步骤一样。

天然气管道清洁装置在高压气体500的作用下运动，喷射孔100和旋转孔102喷射出的强大喷射气流，分解柱塞状干性污物并搅动清洁剂800使干性污物降解稀释成液态，进而消除卡阻，进而降低了清洁器600与管道内壁的摩擦阻力，使被卡清管器反向保持正常运行，进而实现“解堵解卡”。

实施例2：

如图11至图22所示，一种天然气管道清洁装置，包括清洁部，所述清洁部包括，

第一挡板1，设有若干围绕第一挡板1轴线圆周整列的第一穿孔11；

外套部2，同轴的固接在第一挡板1的第一侧面上；

若干刮离板3和若干隔离板4，外套在外套部2上；所述隔离板4和刮离板3上均设有与第一穿孔11匹配的第二穿孔5，所述隔离板4的直径小于刮离板3的直径；刮离板3和隔离板4采用具有一定变形能力的材质制作，如橡胶，同时刮离板3和隔离板4的数量和间隔方式可以根据实际的情况做调整；

隔离板4给刮离板3起支撑作用，同时隔离板4与刮离板3之间形成缝隙，可以少量容纳一定量的杂质，这样在最前方的刮离板3未将杂质从管道内部刮离，但是在其后的某一刮离板3将杂质刮离后，杂质将会容纳在刮离板3与隔离板4之间，不会继续挤压后续的刮离板3，使得后续的刮离板3可以与管道内壁无缝接触继续刮离管道内壁的杂质；

第二挡板6，外套在外套部2上；所述第二挡板6上设有与第二穿孔5对应的第三穿孔61；所述刮离板3和隔离板4位于第一挡板1和第二挡板6之间；

若干螺栓7，依次穿过第一穿孔11、第二穿孔5和第三穿孔61，将第一挡板1、若干刮离板3和若干隔离板4和第二挡板6固接在一起。

设置若干刮离板3和若干隔离板4通过第一挡板1和第二挡板6固定，对隔离板4和刮离板3变形限制，且通过螺栓7可以方便调整刮离板3和隔离板4的使用数量以及排布方式，且方便将刮离板3和隔离板4拆卸进行维护。

每块刮离板3形成一个刮刀，对管道内壁清洁，多个刮离板3即多重清洁，可以实现更好的清洁的目的。

本实施例中，所述第一挡板1与刮离板3接触；所述第二挡板6与隔离板4接触；

所述第二挡板6的直径小于隔离板4的直径；

所述第一挡板1的直径小于第二挡板6的直径。

第二挡板6、隔离板4与刮离板3依次设置，可以形成一个类似于锥尖的结构，可以引导本装置在管道内移动，提高清洁效率，同时不容易产生卡堵。

第一挡板1的直径小于第二挡板6，使得与第二挡板6接触的刮离板3或隔离板4拥有向第一挡板1方向更大的弯曲变形能力，从而在遇到无法刮离的杂质时，刮离板3能力孙俪的变形，而不是与杂质硬性摩擦，损坏刮离板3的边缘，导致刮离板3无法与管道内部无缝贴合。

本实施例中，还包括连接部8，所述连接部8的一端设有清洁部，另一端设有第二部9；所述第二部9的结构与清洁部的结构相同，所述第二部9与清洁部镜像对称设置在连接部8上；所述第一挡板1与连接部8固接。

清洁部和第二部9再加上连接部8形成一个具有多重清洁能力，且外轮廓近视为圆管的结构，既可以提高清洁能力，又能保证本装置在管道内部移动时的稳定性，即刮离板3的轴线始终与管道的轴线平行，从而使得刮离板3可以更直接的与管道内壁挤压冲击。

本实施例中，所述连接部8内设有贯穿的通孔81；

所述第一挡板1上设有与连通孔81连通的通过孔12；

所述清洁部的外套部2上设有与通过孔12连通的进入孔21；

所述第二部9的外套部2上设有与通孔81连通的凹槽孔10，所述第二部9的外套部2上设有与凹槽孔10连通的若干喷射孔100；所述喷射孔100与凹槽孔10贯穿第二部9的外套部2；所述喷射孔100的出液口的轴线与外套部2的轴线成夹角。

管道内部杂质含水量较低，本装置在管道内移动容易使得杂质在本装置前方堆积，导致本装置堵塞在管道内，此时依次通过进入孔21、通过孔12、通孔81、凹槽孔10以及喷射孔100可以将本装置后方的高压气体500引导至本装置前方，将堆积在本装置前方的杂质冲散，避免本装置堵塞在管道内。

本实施例中，所述喷射孔100内设有可拆卸的喷射嘴200。

可以根据实际情况选择口径大小的喷射嘴200，满足喷射高压气体500的要求。

本实施例中，所述喷射嘴200包括，

直射件201，内部设有直射通道2011，所述直射通道2011的轴线与外套部2的轴线共面；

旋转件202，内部设有旋转通道2021，所述旋转通道2021的轴线与外套部2的轴线非共面。

刮离板3在管道内运动，边缘不可避免的与管道内壁上的杂质摩擦移动，如果刮离板3在与杂质摩擦的过程中出现了损坏，如缺口等，此时缺口处将无法把管道内壁上的杂质完全刮离。但是通过旋转将，将本装置后方的气流压力转化为推动本装置转动的力，使得本装置在管道内即向前运动，由自身转动，可以使得未顺坏的刮离板3经过刮离板3上缺口的区域的实现全面的刮离。

喷射孔100的位置和角度确定，如果采用同轴孔的旋转件202和直射件201，将固定了气流喷射角度，但是可以选择偏轴孔的直射件201和旋转件202，如图18和图19所示，从而达到引导高压气流以不同角度冲击堆积的杂质和给本装置施加多少力矩的目的。

本实施例中，还包括发送组件，所述发送组件包括，

发送筒301，中部通过第一阀门302与高压气体500连通，尾部可开闭；

球阀303，两端分别与发送筒301的发球端和待清洁管道700的头端连通；

压力表304，与发送筒301内部连通；

泄压阀305，与发送筒301内部连通；

文丘里管306，进口端通过第二阀门307与高压气体500连通，排口端与待清洁的管道连通；

止回阀308，通过第三阀门309与文丘里管306的真空端连通；

第四阀门401，两端分别与高压气体500和待清洁的管道连通。

使用文丘里管306将高压气体500和待清洁的管道连通，使用高压气体500作为动力，将与止回阀308连通的清洁剂800吸入再排入待清洁的管道连通中，整个过程不需要使用加注泵，不需要电源，对环境适应性强，且在清洁的过程中，可以持续性的可控的加注，给多种清洁方式提供了便捷，如多个清洁器600间隔设置多重清洁。

本实施例这样对待清洁的管道清理的：

根据待清洁管道700内的杂质含量以及附着情况，选择倾斜角度以及内径合适的旋转件202和直射件201安装到天然气管道清洁装置上。

再关闭第一阀门302、第二阀门307、第四阀门401。

将清洁剂800容器与止回阀308连通。

打开第二阀门307和第三阀门309，清洁剂800在高压气体500的流动下通过止回阀308、第三阀门309进入待清洁的管道中；当带清洁的管道中注入一定量的清洁剂800后，关闭第二阀门307和第三阀门309。

将天然气管道清洁装置送入发送筒301中，置于球阀303前，再将发送筒301密封。

打开第一阀门302，发送筒301内部被加压，达到一定的压强后，打开球阀303，在压强的作用下天然气管道清洁装置进入待清洁的管道中。

打开第四阀门401，关闭第一阀门302，高压气体500持续进入待清洁管道700中。气体推动天然气管道清洁装置在待清洁管道700中移动，实现对管道内壁的清理。

同时部分高压气体500通过依次通过进入孔21、通过孔12、通孔81、凹槽孔10以及直射件201和旋转件202将高压气体500向天然气管道清洁装置前方的管道内壁，对管道内管壁附着干性污物进行吹扫，并结合先期加入的清洁剂800，搅动稀释降解混合成液态，大大降低了天然气管道清洁装置运行阻力。同时旋转件202在喷出高压气体500的同时，对天然气管道清洁装置施加一个力矩，使得天然气管道清洁装置在待清洁的管道内转动。

如果在清洁的过程中清洁剂含量不足时，再打开第二阀门307和第三阀门309，高压气体将清洁剂800输送到待清洁管道700内，再通过天然气管道清洁装置的喷射孔100喷到天然气管道清洁装置700的前方与干性粉尘污物混合。

顺着天然气管道清洁装置的一路吹扫清洗、搅动降解、稀释干性粉尘污物，并推送混合液态污物进入输气管道下游收球站收球筒的筒体内。

如果使用清洁器600对管道清洁时被卡嵌在管道内，此时使用天然气管道清洁装置从待清洁管道700的尾部进入待清洁管道700，进入的操作和使用天然气管道清洁装置正常对待清洁管道700清洁的步骤一样。具体的可以选择在喷射孔100内全部安装旋转件202，从而对柱塞状干性污物充分的搅动，提高解堵的效率。

天然气管道清洁装置在高压气体500的作用下运动，喷射件201和旋转件202喷射出的强大喷射气流，分解柱塞状干性污物并搅动清洁剂800使干性污物降解稀释成液态，进而消除卡阻，进而降低了清洁器600与管道内壁的摩擦阻力，使被卡清管器反向保持正常运行，进而实现“解堵解卡”。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。