水下清管物体发射装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种水下清管物体发射装置，包括控制阀、储物筒；其改进处：储物筒一端从里向外端依次连接偏心缩颈管、塞物筒、法兰和盲板，储物筒另端设旋转法兰供与水下待清理管道连接；储物筒轴向底端设底座，储物筒轴向上端位于旋转法兰与偏心缩颈管间筒壁上设管座和档杆盒，管座上设控制阀，控制阀与流体输入管管壁接通；流体输入管与储物筒平行，流体输入管朝向储物筒设盲板一端设法兰，该法兰连接快速接头供与进水管连接，流体输入管另端设法兰和盲板呈密封状；档杆盒内设档杆；还包括清管物体推塞顶杆；可在生产过程中进行管道清洗；可发射多种形状清管物体，且一次可发射多个清管物体，避免水下多次装填清管物体，减小水下施工操作难度。
【专利说明】水下清管物体发射装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及清管物体发射器，尤其涉及一种用于水下管道清理、排水、干燥惰化等使用，的干式清管物体发射器，并一次可实现发射多个清管物体的水下清管物体发射器。
【背景技术】
[0002]随着海洋石油勘探开发快速进行，海底管道铺设量激增，尤其是深水油气管道的铺设。新建管道的建成投产必将经过清管、试压、排水、干燥的环节，而众多的老管线的清管维修的施工也在不断增加，因此管道清理的工作量日益增长。
[0003]清管物体发射器作为一种用来控制清管物体发射的装置，其广泛应用于输送油、气等液体管道的清洗、隔离不同流体及涂敷防腐等。清管物体发射器分为单清管物体发射和多清管物体发射，还可以分为陆上发射和水下发射。对新铺设海底管道的管线进行水下清管、试压和干燥工作时，均需要对管道内进行多次的通清管物体，该清管物体一般制成球体，故称清管球。现有清管球收发装置为单球收发装置，在多次装填清管球的过程中，海水会进入管道内，从而影响管线干燥。同时水下潜水作业受潮流影响较大，单球收发装置在施工中需要多次进行装填，潜水员劳动强度较大，一旦潮流较大潜水员无法作业，清管工作就需要停止，所以效率很低。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种水下清管物体发射装置，其结构设计合理，操作简单，可以在生产过程中进行管道清洗，部件出现损坏更换方便；可以发射多种形状的清管物体，且一次可以发射多个清管物体，避免水下多次装填清管物体，减小水下施工的操作难度，尤其是深水海管的施工难度，有效缩短施工工期，并可减少水下泄漏的可能性，降低设备成本，适用的水下范围包括深水和超深水。
[0005]本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
[0006]本实用新型水下清管物体发射装置，包括控制阀、储物筒；其特征在于:该储物筒一端从里向外端依次连接偏心缩颈管、塞物筒、法兰和盲板，储物筒另一端设有旋转法兰供与水下待清理管道连接；该储物筒轴向底端设有底座，储物筒轴向上端位于旋转法兰与偏心缩颈管之间的筒壁上设有多个管座和档杆盒，该多个管座上分别设有控制阀，且多个控制阀分别与流体输入管的管壁接通；该流体输入管与储物筒成平行状，流体输入管朝向储物筒设置盲板的一端设有法兰，该法兰连接快速接头供与进水管连接，流体输入管的另一端设有法兰和盲板呈密封状；档杆盒内设有档杆；还包括清管物体推塞顶杆。
[0007]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述储物筒轴向上端位于旋转法兰与偏心缩颈管之间的筒壁上设有多个开孔，该多个开孔分别供焊接管座作为流体进入储物筒的入口 ；该储物筒由旋转法兰端起排列在第二个管座及其以后的多个管座背离偏心缩颈管的一侧分别设有开口，该开口供焊接档杆盒，该档杆盒为方形盒体，且呈垂直状态焊接在储物筒的档杆盒开口处，档杆盒与储物筒呈垂直状的一侧内壁设有旋转轴，该旋转轴上连接档杆，使档杆与储物筒轴向呈悬垂状或者平行状的旋转；该管座上连接短节管，该短节管通过法兰与控制阀的法兰端连接，控制阀的另一端通过三通与流体输入管管壁上设置的相应开孔接通。
[0008]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述清管物体为泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球,该泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球的外径与储物筒内径呈过盈配合。
[0009]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述档杆为单向旋转档杆，旋转角度为90度，该档杆的长度大于清管物体长度的二分之一。
[0010]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述塞物筒为中空筒体，其内径大于储物筒内径；该偏心缩径管与塞物筒连接端的内径与塞物筒内径相同，且偏心缩径管与储物筒连接端的内径与储物筒内径相同。
[0011]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述控制阀为球阀。
[0012]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述塞物顶杆杆体长度等于与储物筒长度；该塞物顶杆的杆体设有推板的一端为前端，设有顶板的另一端为后端，该推板和顶板均分别与杆体垂直；该塞物顶杆杆体前端设有的推板为圆形板体，该圆形板体的高度小于档杆与储物筒成垂直状时两者之间的间隙；该塞物顶杆的杆体上设有清管物体填装位置标记刻度。
[0013]前述的水下清管物体发射装置，其中:所述储物筒轴向靠近设置旋转法兰的一端的筒壁上方设有压力表和过球指不器，下方设有排水口。
[0014]本实用新型水下清管物体发射装置的有益效果是，其结构和操作过程简单，把原来的大部分水下工作转移到了水上来做，给潜水员减轻了负担，提高了作业效率。还可以发射泡沫球、直板球、皮碗球、测径球，以及其它结构型式的清管物体；同时减少了水下泄漏的可能性，使施工成本明显降低，适用范围从陆上扩大到水下包括深水和超深水。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型水下清管物体发射器整体结构剖视图。
[0016]图2为本实用新型挡杆局部结构放大图。
[0017]图3为本实用新型塞物顶杆结构示意图。
[0018]图中主要标号说明:1储物筒、2流体输入管、3塞物筒、4短节管、5为I号球阀、6为2号球阀、7为3号球阀、8为4号球阀、9偏心缩径管、10三通、11法兰、12管座、13盲板和法兰、14流体输入管法兰、15压力表安装预留口、16过球指示器安装预留口、17旋转法兰、18法兰、19盲板、20第一挡杆、21第二挡杆、22第三挡杆、23为1#球、24为2#球、25为3#球、26为4#球、27底座、28挡杆盒、29塞物顶杆、A为I号清管物体位置、B为2号清管物体位置、C为3号清管物体位置、D为4号清管物体位置。
【具体实施方式】
[0019]如图1、图2、图3所示，本实用新型水下清管物体发射装置，包括控制阀、储物筒；其改进之处在于:该储物筒I 一端从里向外端依次连接偏心缩颈管9、塞物筒3、法兰18和盲板19，储物筒I另一端设有旋转法兰17供与水下待清理管道连接；该储物筒I轴向底端设有底座27，储物筒I轴向上端位于旋转法兰17与偏心缩颈管9之间的筒壁上设有多个管座12和档杆盒28，该多个管座上分别设有控制阀，且多个控制阀分别与流体输入管2的管壁接通；该流体输入管与储物筒成平行状，流体输入管朝向储物筒设置盲板19的一端设有法兰14，该法兰连接快速接头供与进水管连接，流体输入管的另一端设有法兰和盲板13呈密封状；档杆盒28内设有档杆；还包括清管物体推塞顶杆29。
[0020]如图1、图2、图3所示，本实用新型水下清管物体发射装置，其中:该储物筒I轴向上端位于旋转法兰17与偏心缩颈管9之间的筒壁上设有多个开孔，该多个开孔分别供焊接管座12作为流体进入储物筒的入口 ；该储物筒I由旋转法兰端起排列在第二个管座及其以后的多个管座背离偏心缩颈管的一侧分别设有开口，该开口供焊接档杆盒28，该档杆盒为方形盒体，且呈垂直状态焊接在储物筒的档杆盒开口处，档杆盒与储物筒呈垂直状的一侧内壁设有旋转轴，该旋转轴上连接档杆，使档杆与储物筒轴向呈悬垂状或者平行状的旋转；该管座上连接短节管4，该短节管4通过法兰与控制阀的法兰端连接，控制阀的另一端通过三通10与流体输入管2管壁上设置的相应开孔接通。该清管物体为泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球，该泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球的外径与储物筒内径呈过盈配合。该档杆为单向旋转档杆，旋转角度为90度，该档杆的长度大于清管物体长度的二分之一。该塞物筒3为中空筒体，其内径大于储物筒内径；该偏心缩径管9与塞物筒3连接端的内径与塞物筒内径相同，且偏心缩径管9与储物筒I连接端的内径与储物筒内径相同。该控制阀为球阀。该塞物顶杆29杆体长度等于与储物筒长度；该塞物顶杆的杆体设有推板的一端为前端，设有顶板的另一端为后端，该推板和顶板均分别与杆体垂直；该塞物顶杆杆体前端设有的推板为圆形板体，该圆形板体的高度小于档杆与储物筒成垂直状时两者之间的间隙；该塞物顶杆的杆体上设有清管物体填装位置标记刻度。该储物筒I轴向靠近设置旋转法兰17的一端的筒壁上方设有压力表安装预留口 15和过球指示器安装预留口16，下方设有排水口。
[0021]本实用新型水下清管物体发射装置使用时，如图1、图2、图3所示，选择柱形球作为清管物体。将储物筒设置旋转法兰与待清理管道连接的一端设定为前端，将I号球放入塞物筒3内，(由于设计塞物筒内径比储物筒内径大两寸，所以球很容易放入)，此时将塞物顶杆29放在I号球尾部，用力推动塞物顶杆29将I号球推入储物筒I内，在推入的过程中第一档杆20、第二档杆21、第三挡杆22会依次收入挡杆盒28内，当I号球通过第一档杆20、第二档杆21、第三挡杆22的位置后，第一档杆20、第二档杆21和第三挡杆22受自身重力回到与储物筒呈悬垂的状态，当塞物顶杆29进入长度到达清管物体标记位置(即I号球位置)时，停止塞球动作。此时I号球正好处于I号球阀下方入水口前方的一侧。按照这个步骤，分别塞入2号球、3号球和4号球，使2号球、3号球和4号球的位置不是分别位于2号球阀、3号球阀和4号球阀入水口下方，而是分别位于设置在连接2号球阀、3号球阀和4号球阀管座一侧的挡杆盒的前方一侧，以便挡杆受重力回落成自然悬垂状态。当发射I号球时，由于流体压力作用，2号球会发生后退移位，此时，2号球后方的挡杆起到了防止其后退的作用，3号球、4号球的动作依次类推。
[0022]当4个球均安装到位以后，在储物筒后端安装法兰18和盲板19，在流体输入管2安装法兰14，然后将该水下清管物体发射装置吊装入水，在潜水员的辅助下，完成水下清管物体发射装置与待清理管道的法兰对接紧固。准备就绪后，潜水员打开I号球阀5，I号球23在流体的推动下被发出，此时2号球受到反作用力发生后退，在第一挡杆20的作用下，2号球被阻挡在2号球阀6下端入水口前方；当需要发射2号球时，潜水员只需要打开2号球阀6,关闭I号球阀5, 2号球被发出；3号球和4号球的发射动作依次类推,即打开3号球阀
7,关闭2号球阀6,3号球被发出；再打开4号球阀8,关闭3号球阀7,4号球被发出，从而完成对管道的清洗、隔离不同流体及涂敷防腐过程。
[0023]压力表安装预留口 15安装压力表，以便监测清管过程中的压力变化；过球指示器安装预留口 16安装过球指示器，供清管作业中监测储球筒内的球是否被发出；储物筒下方设出水口供清管结束时泄压和排污用。
[0024]本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。
[0025]本实用新型的优点:
[0026]1、经场地试验管线验证，在3公斤流体压力下，清管物体的防后退效果好，通过依次开关多个球阀，能够控制多个清管物体的发射以及多个清管物体的发射间距。
[0027]2、为了方便向储物筒内装填清管球，在储物筒和塞物筒之间连接一个变径偏心缩颈管，该变径偏心缩颈管是标准件；把清管物体放入塞物筒内再用塞物顶杆向储物筒内推顶清管物体，借助推塞顶杆29上的设置的I号清管物体刻度A、2号清管物体刻度B、3号清管物体刻度C以及4号清管物体刻度D的刻度控制每个清管物体的塞入深度，保证清管物体的装填位置，易于操作。
[0028]3、如图2、3所示，为了防止挡杆划伤清管物体，在储物筒外壁上设有挡杆盒，档杆盒内壁上设有旋转轴连接挡杆，使档杆可做单向90度的自由转动，当清管物体通过挡杆时，由于清管物体的挤压作用，挡杆旋转至档杆盒内，对清管物体无任何阻挡，并且使清管物体只能向待清理管道方向前进，无法向相反方向后退；当清管物体到达设计位置后，档杆由于自身重力作用而垂直与管壁，从而在管壁和转轴的作用下可以防止清管物体后退。
[0029]4、储物筒筒壁上连接设有多个进水球阀，每个球阀控制一个清管物体的发射，操作简单，减少潜水员水下工作量。
[0030]5、清管物体为泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球，该泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球的外径与储物筒内径呈过盈配合，这样可以在发球过程中防止流体串流，导致清管球无法前进。
[0031]6、如图3所示，推塞顶杆是根据水下清管物体发射器的储物筒长度以及清管物体的放置位置进行设计，塞物顶杆杆体上设有清管物体填装位置标记刻度，标明每个清管物体的装填位置，同时塞物顶杆的前端的推板高度小于档杆与储物筒成垂直状时两者之间的间隙，可以避免单向档杆影响塞物顶杆的取出。
[0032]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种水下清管物体发射装置，包括控制阀、储物筒；其特征在于:该储物筒一端从里向外端依次连接偏心缩颈管、塞物筒、法兰和盲板，储物筒另一端设有旋转法兰供与水下待清理管道连接；该储物筒轴向底端设有底座，储物筒轴向上端位于旋转法兰与偏心缩颈管之间的筒壁上设有多个管座和档杆盒，该多个管座上分别设有控制阀，且多个控制阀分别与流体输入管的管壁接通；该流体输入管与储物筒成平行状，流体输入管朝向储物筒设置盲板的一端设有法兰，该法兰连接快速接头供与进水管连接，流体输入管的另一端设有法兰和盲板呈密封状；档杆盒内设有档杆；还包括清管物体推塞顶杆。
2.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述储物筒轴向上端位于旋转法兰与偏心缩颈管之间的筒壁上设有多个开孔，该多个开孔分别供焊接管座作为流体进入储物筒的入口 ；该储物筒由旋转法兰端起排列在第二个管座及其以后的多个管座背离偏心缩颈管的一侧分别设有开口，该开口供焊接档杆盒，该档杆盒为方形盒体，且呈垂直状态焊接在储物筒的档杆盒开口处，档杆盒与储物筒呈垂直状的一侧内壁设有旋转轴，该旋转轴上连接档杆，使档杆与储物筒轴向呈悬垂状或者平行状的旋转；该管座上连接短节管，该短节管通过法兰与控制阀的法兰端连接，控制阀的另一端通过三通与流体输入管管壁上设置的相应开孔接通。
3.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述清管物体为泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球，该泡沫球、直板球、皮碗球、测径球或者柱形球的外径与储物筒内径呈过盈配合。
4.根据权利要求1或2所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述档杆为单向旋转档杆，旋转角度为90度，该档杆的长度大于清管物体长度的二分之一。
5.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述塞物筒为中空筒体，其内径大于储物筒内径；该偏心缩径管与塞物筒连接端的内径与塞物筒内径相同，且偏心缩径管与储物筒连接端的内径与储物筒内径相同。
6.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述控制阀为球阀。
7.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述塞物顶杆杆体长度等于与储物筒长度；该塞物顶杆的杆体设有推板的一端为前端，设有顶板的另一端为后端，该推板和顶板均分别与杆体垂直；该塞物顶杆杆体前端设有的推板为圆形板体，该圆形板体的高度小于档杆与储物筒成垂直状时两者之间的间隙；该塞物顶杆的杆体上设有清管物体填装位置标记刻度。
8.根据权利要求1所述的水下清管物体发射装置，其特征在于:所述储物筒轴向靠近设置旋转法兰的一端的筒壁上方设有压力表和过球指示器，下方设有排水口。
【文档编号】F16L55/46GK203686473SQ201420049656
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】马洪新, 李果, 郑松贤, 潘东民, 边大勇, 魏国涛, 王靖 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司