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清管器发射和接收装置的设计及应用


2009年第38卷 第8期第82页

OIL

石油矿场机械 FIELD EQUIPMENT

2009.38(8):82~84

文章编号:1001—3482(2009)08—0082—03

清管器发射和接收装置的设计及应用
陈建华,张永兴,李秀全,王
建,

杨儒周,杨建雄
(甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,兰州730050)

摘要:清管器发射和接收装置是油气运输管道清洗所必需的设备,其设计和制造质量对安全生产至 关重要。介绍了该设备的工艺原理以及快开盲板、高压液体进出口位置和过球指示仪位置的设计 准则。对特殊部位的焊接和制造公差提出了要求。该设备已在海上钻井平台成功应用,并有200
多台出口到国外。

关键词:清管器收发装置;快开盲板;过球指示仪;设计
中图分类号:TE935 文献标识码:B

Design and Application of Pig-launcher and Pig-receiver CHEN Jian-hua,ZHANG Yong-xing,LI Xiu—quan,WANG Jian,YANG Ru-zhou,YANG Jian-xiong
(Lanpec Technologies Limited,Lanzhou 730050,China)

Abstract:Pig launcher—receiver is the must device in oil and gas pipeline cleaning,its design and manufacture quality
are

very

important

to

the safety in production.The technology principle,de— plate for high pressure liquid import——export and

sign criterion of position of quick—-opening blind

through ball indicator were introduced.The requirement of welding technology and manu/acture tolerance of main location was proposed.This device was succeeded in drilling platform,and more than 200
Key
sets

application

on

offshore

were exported

overseas.

words:pig launcher—receiver device;quick—opening blind plate;through ball indicator;design

清管器发射和接收装置作为管道的清洗设备, 是管道工程建设和维护必不可少的设备。在海底油 气管线铺设时,每铺一段就要通一次清管器以检查 铺设工程中是否对管线造成了较大的凹陷或变形,

建成后要对管线进行注水、预清洗、测径、水压试验、 清管、除水、干燥等一系列的清管器作业。在役的原 油运输管线内部经常会积聚一些砂、泥和石蜡等杂 物,会影响管道的正常工作效率甚至使管道堵塞。



结论
1)

的费用,其质量也能达到原件要求,使用效果良好。 随着现代钻井工艺的发展,盘式刹车在新
参考文献:

型绞车上得到了广泛应用,但刹车盘的磨损仍严重, 更换费用较高。
2)

[1]段现军,马继光,兰福全,等.改进钻机绞车刹车毂质量 的方法[J].石油矿场机械,2007,36(3):80—81. [2]杨春利.现代弧焊原理[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学
出版社,2000.

用堆焊工艺修复磨损面是有效降低维修

费用的方法。但需购置CO:气体保护焊机,设计特 殊的工装,并制订合适的焊接工艺。
3)

[3]陈剑虹.焊接手册一材料的焊接EK].北京:机械T业
出版社,2001.

用堆焊方法修复的刹车盘比新购置节约90%

收稿日期:2009—03—15

作者简介:陈建华(1974一),男,甘肃宁县人,工程师,从事海上钻井平台配套设备的设计工作。

万方数据

第38卷第8期

陈建华.等:清符器发射和接收装罱的设计及应用

为了清除这些杂物,在管线的一端用清管发射器发 射出清管器,在液力的推力下,清管器连同管内壁杂 物一起被推向管道另一端,杂物被排出管外,而清管
器则被设置在管线另一端的清管接收器所接收。这

力表显示简体中的压力释放完后,再打开快开盲板 取出清管器,完成整个清洗管道的工作。清管器是 否进入接收器通过过球指示仪来显示。

样,可以保持管线的输送效率,延长使用寿命,并且
节约了能源。本文介绍了几个重点部位的设计和制

造要求,并对安全使用提出了建议。 1结构和工艺原理
1.1

结构

清管器发射和接收装置通常为卧式结构,有一 个相对于水平面的倾角,清管器发射装置为+5。,而
清管器接收装置为一5。,这样便于清管器的装卸。
图2清管器发射装置工艺流程

在设计清管器发射和接收装置时必须配备有安全 阀、压力表、放空口、排污口和其他仪表口,使装置能 够正常操作,并能观察装置的工作状况。主筒体的 长度通常是由清管器的数量和清管器的长度决定, 在主筒体入口采用快开盲板。清管器接收装置结构
如图l。

I丁群莘口矿
t;f接收御jf薯一旷
图3 清管器接收装置工艺流程

一、





1.3快开盲板的设计要点

快开盲板的选用对操作人员来说既方便又快 捷,大大地提高了工作效率。快开盲板一定要设计 成带有安全自锁装置的功能n],因为有时候在清理
图1清管器接收装置

管道工作完成后,压力表显示在清管接收装置中还 有压力,造成带压的原因通常是由于直通式球阀和 带导流孔的平板闸阀的内漏造成的_2 3|。造成内漏 的原因是由于直通式球阀和带导流孔的平板闸阀的 密封面受到清管过程中泥沙、腐蚀产物、污水的污染 及磨损而造成密封面受损,随之发生内漏使清管器 接收装置带压。这样在操作过程中如果压力没有完 全释放,就无法打开快开盲板,只有在采取一定措施 使压力完全释放,才能打开快开盲板,从而大大地提 高操作人员的安全性。
1.4高压液体进出口的设计位置

1.2工艺原理
a)

清管器发射装置

工艺流程如图2。进行

清管作业时,先检查清管器发射装置的各个阀门的 开关状态,关闭冲洗口、排污口、放空口以及根据工 艺要求需要处于关闭状态的阀门,打开压力表处和 安全阀进出I:I处的阀门,使压力表和安全阀处于工 作状态。然后打开快开盲板,根据管道内径装入合 适的清管器后关闭快开盲板使其进入锁紧状态。开 启泵,高压液体从进口进入清管器发射装置,推动清 管器穿过管道进入接收器,完成了对管道的清洗。 清管器是否进入管道通过过球指示仪来显示。
b)

对于清管器发射装置,其高压液体的进口须设 计在尽量靠近快开盲板的一端,这样可以使装入设 备的所有清管器都能在高压液体的推动下进行清管 作业,如果设计靠近偏心大小头一侧,造成装到筒体 中部分清管器参与清管作业,而大部分还卡在高压

清管器接收装置

工艺流程如图3。从发

射器发射出的清管器完成清洗管道工作后,在高压 液体推动下进入清管器接收装置,而高压液体经过 出口流出,清管器则保留在接收器的筒体中,通过压

万方数据

石油矿场机械

2009年8月

液体入口和快开盲板之间的死角内,无法参与清管 作业,使管道清理工作无法达到应有的效果。对于 清管器接收装置,其高压液体的出口须设计在尽量 靠近偏心大小头一端,这样可以使完成清管作业的 清管器在高压液体推动下都能顺利进入接收装置的 主筒体中,同时清理的污水、污垢等从高压液体的出 口中顺利流出,也对快开盲板的撞击会小些。如果 高压液体的出口设计在靠近快开盲板的一侧,当清 管器完成清管作业进入清管器接收装置的主简体中 被快开盲板阻挡而停止下来,这时高压液体的出口 被清管器阻挡,使高压液体无法顺利进入高压液体 出口而形成局部压力升高,造成危险。因此,要特别 注意进出口的设计位置,以免造成不必要的事故。 另外,不管是清管器接收装置还是清管器发射装置, 高压液体进出口必须设有阻挡。以防止小于高压液 体进出口管道内径的清管器进入高压液体管道中或 者尺寸相当的清管器卡在高压液体出口中,对循环 的高压液体形成堵塞,同样也会使压力局部升高而
造成危险。
1.5

为机械型过球指示仪伸进设备内有一个探杆,探杆 伸进喉管内壁要求在2~3 mm,这样清管器通过喉 管时与探杆接触,使探杆弹起过球指示仪就显示球 已通过。如果伸人太长,清管器就被卡住或者将损 坏探杆,伸入太短将无法接触,因此,一定要注意此
尺寸的制造公差。

3应用及维护 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司设计制造 的清管器发射及接收装置已在国内的海上钻井平台 上(例如东方卜1、渤中25一l和34—1、惠州、渤南等钻 井平台)成功应用。2008年为苏丹设计制造了200 多台清管器发射和接收装置。 大多数清管器发射和接收装置属于高压设备, 在使用中应注意2点。
a)

压力表和安全阀对安全操作起到至关重要

的作用,为了防止事故的发生,应每年定期检测和标 定一次,确保压力表的灵敏度及其压力显示的正确 性,确保安全阀按照设计要求在开启压力下能够正 常开启及其压力释放的安全性。
b)

过球指示仪的设计位置

过球指示仪设计在清管器发射及接收装置的喉 管位置,过球指示仪有机械型和智能型2种,设计时 根据业主的要求来确定。为了让清管器顺利通过, 一定要注意通过清管器的阀门应选用直通式球阀和 带导流孔的平板闸阀。

每次设备运行之前,应对各个阀门进行检

查,一旦发现有不正常,则应进行修理或更换;每次 设备运行之后,应对装置内外进行清洗,对密封件 (特别是快开盲板上)进行检查,若有损坏应及时更 换,确保设备下次正常工作。

2制造要求4结论 清管器发射及接收装置除应按GBl50—1998 《钢制压力容器》或ASME标准ASME B31.3进行 制造、检验和验收外,还应特别注意2个方面。
a)

1)定期清洗油气运输管道,有利于提高管道 的效率和寿命。清管器发射和接收装置是清洗管道 的必要设备。
2)

喉管位置的焊接。因为喉管内径尺寸通常

快开盲板、高压液体进出口位置、过球指示

要求比清管器的外径大6~8 mm,清管器才有足够
的压差推力穿过管道以达到清除管道内壁污垢的目

仪位置是该装置的关键部位,设计时应重点考虑。
3)

除按相关标准制造和验收外,还应验收大

的,因此,喉管段的所有焊接焊缝(例如:偏心大小头 和喉管的对接焊缝,喉管与出口法兰的对接焊缝,以 及喉管上所有插焊接管的焊缝),不管采用何种焊接 坡口型式,焊接完成内表面清根后必须要打磨光滑 与喉管内壁平齐,这样才能满足6~8 mm间隙要
求,达到设计预期的目的。
b)

小头和喉管等部位内壁焊缝的打磨质量。 4)定期检测压力表和安全阀,检查和更换阀 门及密封件,对安全操作至关重要。

参考文献:

Eli张雯淘,吕

军,张彦发,等.用于清管器收发球筒上的

本设备在作业时需要过球指示仪显示通球

快开门[J].管道技术与设备,2008(5):25—27. [2]隋铁勇.收发球筒快开盲板EJ].油田地面工程,1992.
11(6):67—68.

状况,过球指示仪有机械型和智能型2种,根据客户 要求,如果选用机械型,那么在喉管位置装过球指示 仪的接管法兰面到喉管外表面的距离一定要按仪表 所提供的尺寸进行制造,公差不能超过±1 mm。因

[3]李熹,张维臣,米力田.清管系统上快开盲板带压原 因分析tJ].天然气与石油,2004,22(1):60—63.

万方数据


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