用于監(jiān)測(cè)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種無(wú)級(jí)調(diào)速管道清管器運(yùn)移行為監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于監(jiān)測(cè)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著管道服役年限的延長(zhǎng)，管道內(nèi)壁會(huì)發(fā)生不同程度的結(jié)垢和雜質(zhì)粘附，造成管輸效率降低甚至堵塞。定期進(jìn)行清管及檢測(cè)作業(yè)是油氣管道運(yùn)行維護(hù)必不可少的流程之一。清管作業(yè)是油氣管道投產(chǎn)與安全運(yùn)行的重要手段，清管器是泛指在管道運(yùn)輸介質(zhì)的壓差推動(dòng)下運(yùn)行的管道內(nèi)作業(yè)工具，也是進(jìn)行清管作業(yè)的主要工具。
[0003]由于油氣管道內(nèi)部環(huán)境的復(fù)雜性使得清管器在周向受限條件下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題變得極為復(fù)雜。清管器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力學(xué)特性受到摩擦力、管道環(huán)形焊縫、腐蝕坑、管道變形和管道壁厚等因素的影響，所產(chǎn)生的振動(dòng)激勵(lì)是造成清管器在運(yùn)行過(guò)程中解體和疲勞破壞的主要原因，有必要對(duì)清管器在運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析和研宄，目前，還沒(méi)有對(duì)清管器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種用于監(jiān)測(cè)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于監(jiān)測(cè)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置可以用來(lái)研宄清管器在管道內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特性。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于監(jiān)測(cè)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括一支架，該支架上固定支撐有一水平試驗(yàn)管道，所述水平試驗(yàn)管道的第一端和第二端分別與所述支架的第一端和第二端對(duì)應(yīng)設(shè)置；該水平試驗(yàn)管道的第一端固定連接一發(fā)球筒、第二端固定連接一收球筒；一清管器在初始位置位于所述發(fā)球筒內(nèi)，在終止位置位于所述收球筒內(nèi)；在所述支架的第一端固定設(shè)有一伺服絞車(chē)，一繩索的一端纏繞在所述伺服絞車(chē)的輥筒上，該繩索的另一端繞過(guò)固定設(shè)置在所述支架第二端的定滑輪后，通過(guò)一拉力傳感器與所述清管器連接；所述清管器在所述伺服絞車(chē)及該繩索的牽拉下依次穿過(guò)發(fā)球筒、水平試驗(yàn)管道移動(dòng)到所述收球筒內(nèi)；所述清管器上還設(shè)有一加速度傳感器。
[0007]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，支架具有兩列平行設(shè)置的底部縱梁，兩列所述底部縱梁之間通過(guò)直角連接件固定多個(gè)與底部縱梁垂直的底部橫梁，所述底部橫梁和底部縱梁構(gòu)成所述支架的底平面；每列所述底部縱梁上均通過(guò)直角連接件間隔固定有多個(gè)豎直向上的支撐梁，兩列底部縱梁上的支撐梁相互對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)支撐梁之間通過(guò)直角連接件連接一水平設(shè)置的上橫梁；位于同一列的多個(gè)支撐梁之間分別通過(guò)直角連接件連接一水平設(shè)置的上部縱梁，在所述支架的兩側(cè)分別形成多個(gè)矩形框結(jié)構(gòu)；在每個(gè)矩形框結(jié)構(gòu)內(nèi)還設(shè)有一斜撐梁，所述斜撐梁一端通過(guò)銳角連接件與對(duì)應(yīng)的上部縱梁和支撐梁連接，另一端通過(guò)銳角連接件與對(duì)應(yīng)的底部縱梁和支撐梁連接；所述水平試驗(yàn)管道沿所述支架的縱向固定支撐在多個(gè)所述上橫梁上。
[0008]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，水平試驗(yàn)管道包括管徑相同的一第一水平管道、一特征管道和一第二水平管道；所述第一水平管道位于所述水平試驗(yàn)管道的第一端，該第一水平管道與所述特征管道一端通過(guò)連接法蘭連接，所述特征管道另一端與所述第二水平管道通過(guò)連接法蘭連接，所述第二水平管道位于所述水平試驗(yàn)管道的第二端；所述連接法蘭分別與對(duì)應(yīng)的上橫梁相抵靠，對(duì)所述水平試驗(yàn)管道進(jìn)行軸向定位；所述上橫梁兩端與支撐梁連接處的直角連接件分別在所述水平試驗(yàn)管道的兩側(cè)抵靠在水平試驗(yàn)管道上對(duì)其進(jìn)行徑向定位。
[0009]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，特征管道的內(nèi)部管壁上具有腐蝕坑或焊縫；所述腐蝕坑在特征管道的內(nèi)部管壁上均勻分布；所述焊縫為沿所述特征管道軸向均勻分布的環(huán)形焊縫。
[0010]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，發(fā)球筒包括首尾相連的一直管段和一變徑段，所述直管段的管徑大于所述水平試驗(yàn)管道的管徑，所述變徑段的管徑從直管段的管徑大小漸變?yōu)樗皆囼?yàn)管道的管徑大小，且所述變徑段的底部與所述直管段的底部位于同一水平面上，該直管段形成發(fā)球筒的大端，該變徑段形成發(fā)球筒的小端，該發(fā)球筒的小端與所述第一水平管道焊接；所述收球筒的結(jié)構(gòu)與所述發(fā)球筒相同，該收球筒的小端與所述第二水平管道焊接。
[0011]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，支架第一端的底平面具有一伸出部，該伸出部中的底部橫梁上固定設(shè)有一絞車(chē)下支座，所述伺服絞車(chē)放置在該絞車(chē)下支座上，該伺服絞車(chē)的輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述底部縱梁垂直，所述絞車(chē)下支座的上方固定連接一絞車(chē)上支座，所述絞車(chē)上支座將所述伺服絞車(chē)壓緊固定在該絞車(chē)上支座和絞車(chē)下支座之間。
[0012]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，清管器包括一骨架，該骨架的中部為一圓柱體，所述圓柱體上靠近第一端和靠近第二端的位置分別固定有與其軸線垂直的第一圓形托盤(pán)和第二圓形托盤(pán)；所述第一圓形托盤(pán)外側(cè)的圓柱體上套設(shè)有多個(gè)皮碗、多個(gè)壓緊塊；所述皮碗和壓緊塊間隔設(shè)置，一第一擋板位于皮碗和壓緊塊外側(cè)；所述第一圓形托盤(pán)、皮碗、壓緊塊和第一擋板上對(duì)應(yīng)設(shè)有圓周均勻分布的多個(gè)通孔，多個(gè)螺栓分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的通孔并通過(guò)螺母將所述皮碗和壓緊塊夾持固定在所述第一圓形托盤(pán)、第一擋板之間；所述第二圓形托盤(pán)外側(cè)的圓柱體上套設(shè)有多個(gè)皮碗、多個(gè)壓緊塊，一第二擋板位于所述多個(gè)皮碗、多個(gè)壓緊塊外側(cè)，其固定結(jié)構(gòu)與所述第一圓形托盤(pán)處相同；所述清管器位于發(fā)球筒中時(shí)，所述第二擋板朝向所述收球筒的方向。
[0013]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，皮碗的直徑大于所述水平試驗(yàn)管道的管徑、小于所述發(fā)球筒直管段的管徑。
[0014]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，第二擋板外側(cè)的圓心處通過(guò)螺紋連接所述拉力傳感器，該拉力傳感器的另一端螺紋連接一繩索接頭，該繩索接頭與所述繩索的另一端連接；所述加速度傳感器通過(guò)螺釘連接在所述第一擋板上或所述第二擋板上。
[0015]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，緊貼所述絞車(chē)下支座的四周分別設(shè)有縱向固定梁和橫向固定梁，所述縱向固定梁的兩端分別通過(guò)直角連接件固定在所述底部縱梁上；所述橫向固定梁通過(guò)直角連接件固定在所述底部橫梁上。
[0016]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，絞車(chē)下支座上具有半圓形容置槽，所述伺服絞車(chē)放置在所述半圓形容置槽內(nèi)；所述絞車(chē)上支座為半圓環(huán)形，該絞車(chē)上支座扣在所述伺服絞車(chē)上與所述絞車(chē)下支座對(duì)合，該絞車(chē)上支座兩端與所述絞車(chē)下支座兩端分別通過(guò)螺栓、螺母固定連接。
[0017]由上所述，通過(guò)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置進(jìn)行清管器運(yùn)動(dòng)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與分析來(lái)研宄清管器在管道內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特性，一方面可以根據(jù)清管器的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)評(píng)價(jià)清管器本體結(jié)構(gòu)的可靠性；另一方面可以依據(jù)清管器在不同特征管段的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)來(lái)判斷清管器所處管段的位置。
【附圖說(shuō)明】
[0018]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中:
[0019]圖1:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的俯視圖。
[0021]圖3:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中伺服絞車(chē)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中清管器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中發(fā)球筒的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中清管器的側(cè)面視圖。
[0026]圖8:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中清管器的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖9:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中帶有腐蝕坑的特征管道剖面示意圖。
[0028]圖10:為本發(fā)明試驗(yàn)裝置中帶有焊縫的特征管道剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0030]如圖1和