一种石油管道清理装置

摘要

本发明公开了一种石油管道清理装置，包括埋设在地下的石油管道和安装在地上的多个超声波传感器以及与所述超声波传感器相连接的控制中心，所述石油管道内设置有管道清理装置，所述管道清理装置包括皮塞、一端插接在所述皮塞内的输油管道、固定安装在所述输油管道内的发电装置和固定安装在所述输油管道外壁上的第一清理装置和第二清理装置。有益效果在于：本发明所述的一种石油管道清理装置能够实现不消耗市电即可对管道内壁进行清理，而且对于各种顽固污渍均能够一次清理干净，无需添加各种化学辅助剂进行反复清理，省时省力，实用性好。

权利要求

1.一种石油管道清理装置，包括埋设在地下的石油管道（1）和安装在地上的多个超声波传感器（3）以及与所述超声波传感器（3）相连接的控制中心（4），其特征在于：所述石油管道（1）内设置有管道清理装置（2），所述管道清理装置（2）包括皮塞（30）、一端插接在所述皮塞（30）内的输油管道（31）、固定安装在所述输油管道（31）内的发电装置（26）和固定安装在所述输油管道（31）外壁上的第一清理装置（25）和第二清理装置（24）；

所述皮塞（30）上远离所述输油管道（31）的一端设置有进油孔（6）；所述皮塞（30）侧面设置有声波传输孔（5），所述声波传输孔（5）内设置有超声波发生器（15）、超声波换能器（16）和控制开关（27）；

所述第一清理装置（25）包括固定安装在所述输油管道（31）外部的第一轮毂电机（7）、固定安装在所述第一轮毂电机（7）上的第一安装圈（8）、固定安装在所述第一安装圈（8）外圆面上的刮刀（10）和硬质刷丝（11），所述第一安装圈（8）侧面设置有刮爪（12）；

所述第二清理装置（24）包括固定安装在所述输油管道（31）外部的第二轮毂电机（28）、固定安装在所述第二轮毂电机（28）上的第二安装圈（29）和固定安装在所述第二安装圈（29）外圆面上的软质刷丝（9）；

所述发电装置（26）包括固定安装在所述输油管道（31）内壁上的安装板（18）、固定安装在所述安装板（18）上的机筒（17）、固定安装在所述机筒（17）内的电池箱（19）和发电机（20），所述机筒（17）前端设置有导流罩（22），所述导流罩（22）前端设置有叶轮机（23），所述叶轮机（23）与所述发电机（20）之间设置有传动轴（21）；

所述输油管道（31）一端镶嵌在所述皮塞（30）内并与所述进油孔（6）连通，所述输油管道（31）和所述安装板（18）内设置有过线管道（13），所述过线管道（13）内设置有连接导线（14）；所述第一轮毂电机（7）、所述第二轮毂电机（28）、所述超声波发生器（15）、所述控制开关（27）均通过所述连接导线（14）与所述电池箱（19）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：多个所述超声波传感器（3）沿着所述石油管道（1）的铺设路线在地面上呈一字型排列。

3.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述皮塞（30）的直径大于所述石油管道（1）的内径。

4.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述第二清理装置（24）位于所述第一清理装置（25）和所述皮塞（30）之间。

5.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述进油孔（6）为锥形孔；

其中，所述锥形孔内孔径最小处的直径与所述输油管道（31）的内径相等。

6.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述刮刀（10）、所述硬质刷丝（11）均匀分布在所述第一安装圈（8）外圆面上；

其中，所述刮刀（10）、所述硬质刷丝（11）均不与所述石油管道（1）内壁相接触；

其中，所述刮爪（12）均匀分布在所述第一安装圈（8）侧面上；

其中，所述刮爪（12）的长度大于所述第一安装圈（8）侧面到所述输油管道（31）的端面的距离。

7.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述软质刷丝（9）均匀分布在所述第二安装圈（29）外圆面上；

其中，所述软质刷丝（9）一端与所述石油管道（1）内壁紧密接触。

8.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述导流罩（22）为圆锥形壳体；

其中，所述圆锥形底面直径与所述机筒（17）的外径相等。

9.根据权利要求1所述的一种石油管道清理装置，其特征在于：所述传动轴（21）两端分别与所述叶轮机（23）和所述发电机（20）的输入轴固定连接。

说明书

一种石油管道清理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及石油管道清理设备领域，具体涉及一种石油管道清理装置。

背景技术

[0002] 石油管道在使用过程中沉淀物或者附着物会逐渐的附着于管道内壁，特别在是管道不使用的情况下，管道内没有流动性的石油，积存的部分石油容易在管道内壁形成阻碍物。所以需要定期对石油管道进行清理，防止堵塞油管。

[0003] 目前，市场上常见的石油管道清理方法主要有PIG清洗，PIG清洗时不必停输、对管道无腐蚀、无环境污染、操作简便、适宜作为常规操作定期进行。因此逐渐成为石油管道清理技术中最重要的技术方法；但是，PIG清洗时需要液压泵或空气压缩机工作产生液压或气压作用使PIG在管道中行走才能利用PIG与管道壁间的摩擦进行清污，如果管道长度较大，这无疑需要液压泵或空气压缩机长时间工作，能耗较高，而且对于那些通过PIG与管道壁间的摩擦还无法除掉的污垢只能通过添加化学试剂并反复摩擦才能去除，费时费力，实用性不强。

发明内容

[0004] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种石油管道清理装置，以解决现有技术中采用PIG清洗技术的石油管道清理装置工作过程中能耗较高，不能一次清除顽固污渍，需要反复清理，费时费力等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现不消耗市电即可对管道内壁进行清理，而且对于各种顽固污渍均能够一次清理干净，无需添加各种化学辅助剂进行反复清理，省时省力，实用性好等技术效果，详见下文阐述。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

[0006] 本发明提供的一种石油管道清理装置，包括埋设在地下的石油管道和安装在地上的多个超声波传感器以及与所述超声波传感器相连接的控制中心，所述石油管道内设置有管道清理装置，所述管道清理装置包括皮塞、一端插接在所述皮塞内的输油管道、固定安装在所述输油管道内的发电装置和固定安装在所述输油管道外壁上的第一清理装置和第二清理装置；

[0007] 所述皮塞上远离所述输油管道的一端设置有进油孔；所述皮塞侧面设置有声波传输孔，所述声波传输孔内设置有超声波发生器、超声波换能器和控制开关；

[0008] 所述第一清理装置包括固定安装在所述输油管道外部的第一轮毂电机、固定安装在所述第一轮毂电机上的第一安装圈、固定安装在所述第一安装圈外圆面上的刮刀和硬质刷丝，所述第一安装圈侧面设置有刮爪；

[0009] 所述第二清理装置包括固定安装在所述输油管道外部的第二轮毂电机、固定安装在所述第二轮毂电机上的第二安装圈和固定安装在所述第二安装圈外圆面上的软质刷丝；

[0010] 所述发电装置包括固定安装在所述输油管道内壁上的安装板、固定安装在所述安装板上的机筒、固定安装在所述机筒内的电池箱和发电机，所述机筒前端设置有导流罩，所述导流罩前端设置有叶轮机，所述叶轮机与所述发电机之间设置有传动轴；

[0011] 所述输油管道一端镶嵌在所述皮塞内并与所述进油孔连通，所述输油管道和所述安装板内设置有过线管道，所述过线管道内设置有连接导线；所述第一轮毂电机、所述第二轮毂电机、所述超声波发生器、所述控制开关均通过所述连接导线与所述电池箱电连接。

[0012] 作为优选，多个所述超声波传感器沿着所述石油管道的铺设路线在地面上呈一字型排列。

[0013] 作为优选，所述皮塞的直径大于所述石油管道的内径。

[0014] 作为优选，所述第二清理装置位于所述第一清理装置和所述皮塞之间。

[0015] 作为优选，所述进油孔为锥形孔；

[0016] 其中，所述锥形孔内孔径最小处的直径与所述输油管道的内径相等。

[0017] 作为优选，所述刮刀、所述硬质刷丝均匀分布在所述第一安装圈外圆面上；

[0018] 其中，所述刮刀、所述硬质刷丝均不与所述石油管道内壁相接触；

[0019] 其中，所述刮爪均匀分布在所述第一安装圈侧面上；

[0020] 其中，所述刮爪的长度大于所述第一安装圈侧面到所述输油管道的端面的距离。

[0021] 作为优选，所述软质刷丝均匀分布在所述第二安装圈外圆面上；

[0022] 其中，所述软质刷丝一端与所述石油管道内壁紧密接触。

[0023] 作为优选，所述导流罩为圆锥形壳体；

[0024] 其中，所述圆锥形底面直径与所述机筒的外径相等。

[0025] 作为优选，所述传动轴两端分别与所述叶轮机和所述发电机的输入轴固定连接。

[0026] 上述一种石油管道清理装置，使用时，先操作所述控制开关接通所述电池箱与所述第一轮毂电机、所述第二轮毂电机、所述超声波发生器的电路连接，然后将所述管道清理装置放入所述石油管道内（放入时确保所述皮塞为尾部，所述第一清理装置为头部），同时打开油路控制阀继续向所述石油管道内供油，所述石油管道内高速流动的石油经所述进油孔进入所述输油管道内冲击所述叶轮机并带动所述叶轮机旋转，所述叶轮机旋转通过所述传动轴带动所述发电机转动发电并将电能存储在所述电池箱内，之后，石油从所述输油管道左侧流出，由于所述输油管道内径较所述石油管道的内径小，因此，石油在所述输油管道内的流速比在所述石油管道内的流速高，同时石油也推动所述管道清理装置在所述石油管道内移动，移动过程中，所述第一轮毂电机和所述第二轮毂电机转动分别带动所述第一安装圈和所述第二安装圈旋转，所述第一安装圈旋转带动所述刮刀、所述硬质刷丝和所述刮爪旋转，将粘贴在所述石油管道内壁上的各种顽固污渍刮掉并通过所述硬质刷丝刷洗所述石油管道内壁，省去了后续添加各种化学试剂的麻烦，省时省力，之后，所述软质刷丝在所述第二安装圈的带动下旋转对所述石油管道内壁进行二次刷洗，确保所述石油管道内壁一次刷洗干净，省时省力，与此同时，所述超声波发生器驱动所述超声波换能器向外发射超声波，超声波经所述声波传输孔向外扩散并被地面上多个所述超声波传感器所接收，所述超声波传感器将接收到的超声波信号传递回所述控制中心，所述控制中心对声波信号进行分析处理，从而确定所述管道清理装置在所述石油管道内的位置，至于如何通过多个声波信号来确定声源位置属于现有技术，在此无需赘述，由于所述管道清理装置能够依靠所述发电装置为自身工作供电，因此无需额外消耗市电，一经投入所述石油管道内便可立马恢复所述石油管道的输油任务，不影响所述石油管道输油，只需要后续对所述石油管道出口处流出的石油进行过滤即可，省时省力，实用性好。

[0027] 有益效果在于：本发明所述的一种石油管道清理装置能够实现不消耗市电即可对管道内壁进行清理，而且对于各种顽固污渍均能够一次清理干净，无需添加各种化学辅助剂进行反复清理，省时省力，实用性好。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1是本发明的安装示意图；

[0030] 图2是本发明的管道清理装置的主视图；

[0031] 图3是本发明的管道清理装置的左视图的放大图；

[0032] 图4是本发明的图2的内部结构图；

[0033] 图5是本发明的图4的局部放大图；

[0034] 图6是本发明的图5的局部放大图。

[0035] 附图标记说明如下：

[0036] 1、石油管道；2、管道清理装置；3、超声波传感器；4、控制中心；5、声波传输孔；6、进油孔；7、第一轮毂电机；8、第一安装圈；9、软质刷丝；10、刮刀；11、硬质刷丝；12、刮爪；13、过线管道；14、连接导线；15、超声波发生器；16、超声波换能器；17、机筒；18、安装板；19、电池箱；20、发电机；21、传动轴；22、导流罩；23、叶轮机；24、第二清理装置；25、第一清理装置；26、发电装置；27、控制开关；28、第二轮毂电机；29、第二安装圈；30、皮塞；31、输油管道。

具体实施方式

[0037] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

[0038] 参见图1-图6所示，本发明提供的一种石油管道清理装置，包括埋设在地下的石油管道1和安装在地上的多个超声波传感器3以及与超声波传感器3相连接的控制中心4，超声波传感器3能够检测到超声波信号并将检测信号传递给控制中心4，控制中心4可对检测信号进行分析处理，判断管道清理装置2在石油管道1内的位置，石油管道1内设置有管道清理装置2，管道清理装置2包括皮塞30、一端插接在皮塞30内的输油管道31、固定安装在输油管道31内的发电装置26和固定安装在输油管道31外壁上的第一清理装置25和第二清理装置24，发电装置26用于为管道清理装置2工作供电，第一清理装置25和第二清理装置24均用于对石油管道1内壁上的污垢进行清理；

[0039] 皮塞30上远离输油管道31的一端设置有进油孔6；皮塞30侧面设置有声波传输孔5，声波传输孔5内设置有超声波发生器15、超声波换能器16和控制开关27，控制开关27用于控制管道清理装置2通断电；

[0040] 第一清理装置25包括固定安装在输油管道31外部的第一轮毂电机7、固定安装在第一轮毂电机7上的第一安装圈8、固定安装在第一安装圈8外圆面上的刮刀10和硬质刷丝11，第一安装圈8侧面设置有刮爪12；

[0041] 第二清理装置24包括固定安装在输油管道31外部的第二轮毂电机28、固定安装在第二轮毂电机28上的第二安装圈29和固定安装在第二安装圈29外圆面上的软质刷丝9；

[0042] 发电装置26包括固定安装在输油管道31内壁上的安装板18、固定安装在安装板18上的机筒17、固定安装在机筒17内的电池箱19和发电机20，机筒17前端设置有导流罩22，导流罩22前端设置有叶轮机23，叶轮机23与发电机20之间设置有传动轴21；

[0043] 输油管道31一端镶嵌在皮塞30内并与进油孔6连通，输油管道31和安装板18内设置有过线管道13，过线管道13内设置有连接导线14；第一轮毂电机7、第二轮毂电机28、超声波发生器15、控制开关27均通过连接导线14与电池箱19电连接。

[0044] 作为可选的实施方式，多个超声波传感器3沿着石油管道1的铺设路线在地面上呈一字型排列，这样设计，保证管道清理装置2发射的超声波能够被多个超声波传感器3捕获到，从而使控制中心4能够迅速确定管道清理装置2的位置。

[0045] 皮塞30的直径大于石油管道1的内径，这样设计，防止管道清理装置2在石油管道1内旋转。

[0046] 第二清理装置24位于第一清理装置25和皮塞30之间，这样设计，使得刮爪12和刮刀10能够先与污垢相接触并粉碎污垢。

[0047] 进油孔6为锥形孔，这样设计，即可增大石油流速，又将管道清理装置2对石油的阻力降至最低；

[0048] 其中，锥形孔内孔径最小处的直径与输油管道31的内径相等，这样设计，确保石油能够平稳流过输油管道31。

[0049] 刮刀10、硬质刷丝11均匀分布在第一安装圈8外圆面上；

[0050] 其中，刮刀10、硬质刷丝11均不与石油管道1内壁相接触，这样设计，防止刮刀10、硬质刷丝11刮伤石油管道1内壁；

[0051] 其中，刮爪12均匀分布在第一安装圈8侧面上；

[0052] 其中，刮爪12的长度大于第一安装圈8侧面到输油管道31的端面的距离，这样设计，保证刮爪12先于输油管道31与石油管道1内的污垢相接触。

[0053] 软质刷丝9均匀分布在第二安装圈29外圆面上；

[0054] 其中，软质刷丝9一端与石油管道1内壁紧密接触，这样设计，确保石油管道1内壁上的污渍能够被一次刷洗干净，无需反复清理。

[0055] 导流罩22为圆锥形壳体；

[0056] 其中，圆锥形底面直径与机筒17的外径相等，这样设计，可将发电装置26对石油的阻力降至最低。

[0057] 传动轴21两端分别与叶轮机23和发电机20的输入轴固定连接。

[0058] 上述一种石油管道清理装置，使用时，先操作控制开关27接通电池箱19与第一轮毂电机7、第二轮毂电机28、超声波发生器15的电路连接，然后将管道清理装置2放入石油管道1内（放入时确保皮塞30为尾部，第一清理装置25为头部），同时打开油路控制阀继续向石油管道1内供油，石油管道1内高速流动的石油经进油孔6进入输油管道31内冲击叶轮机23并带动叶轮机23旋转，叶轮机23旋转通过传动轴21带动发电机20转动发电并将电能存储在电池箱19内，之后，石油从输油管道31左侧流出，由于输油管道31内径较石油管道1的内径小，因此，石油在输油管道31内的流速比在石油管道1内的流速高，同时石油也推动管道清理装置2在石油管道1内移动，移动过程中，第一轮毂电机7和第二轮毂电机28转动分别带动第一安装圈8和第二安装圈29旋转，第一安装圈8旋转带动刮刀10、硬质刷丝11和刮爪12旋转，将粘贴在石油管道1内壁上的各种顽固污渍刮掉并通过硬质刷丝11刷洗石油管道1内壁，省去了后续添加各种化学试剂的麻烦，省时省力，之后，软质刷丝9在第二安装圈29的带动下旋转对石油管道1内壁进行二次刷洗，确保石油管道1内壁一次刷洗干净，省时省力，与此同时，超声波发生器15驱动超声波换能器16向外发射超声波，超声波经声波传输孔5向外扩散并被地面上多个超声波传感器3所接收，超声波传感器3将接收到的超声波信号传递回控制中心4，控制中心4对声波信号进行分析处理，从而确定管道清理装置2在石油管道1内的位置，至于如何通过多个声波信号来确定声源位置属于现有技术，在此无需赘述，由于管道清理装置2能够依靠发电装置26为自身工作供电，因此无需额外消耗市电，一经投入石油管道1内便可立马恢复石油管道1的输油任务，不影响石油管道1输油，只需要后续对石油管道1出口处流出的石油进行过滤即可，省时省力，实用性好。

[0059] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。