鋼絲刷內(nèi)孔清洗裝置的研制與應(yīng)用

張東波

【摘 要】 油田油管清洗多采用熱水浸泡加熱油管，使油管內(nèi)外表面油泥軟化脫離，內(nèi)壁再用大流量水沖洗，由于部分稠油油管管內(nèi)油污較多，僅僅依靠水沖，內(nèi)壁清洗效果不理想。通過研制鋼絲刷式內(nèi)孔清洗機(jī)達(dá)到清洗油管內(nèi)孔的目的，裝置應(yīng)用后，油管清洗質(zhì)量顯著提高，為油管修復(fù)后續(xù)工序提供了保障，提高了油管修復(fù)率。

【關(guān)鍵詞】 油管 內(nèi)孔 清洗 鋼絲刷 清洗機(jī)

一、提出課題

為提高油管內(nèi)孔清洗質(zhì)量，針對(duì)如何提高油管內(nèi)孔清洗效果提出了3個(gè)方案，依據(jù)親和圖，對(duì)3個(gè)方案進(jìn)行了對(duì)比、分析和優(yōu)選。

二、對(duì)策實(shí)施

（一）設(shè)計(jì)要求

1.內(nèi)孔刷洗效率高，滿足清洗流水線正常生產(chǎn)要求。

2.加工成本低。

3.刷洗效果好。

4.符合清潔生產(chǎn)要求。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、內(nèi)孔清洗裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

內(nèi)孔清洗裝置主要由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、鉆桿、鋼絲刷頭、夾緊裝置等部分組成。

2、動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1鉆洗小車設(shè)計(jì)

鉆洗小車由旋轉(zhuǎn)電機(jī)、行進(jìn)電機(jī)、滾輪、底座等組成。行進(jìn)電機(jī)為鉆通小車提供前行、后退動(dòng)力，小車采用滾輪行進(jìn)，以保證小車前進(jìn)遇阻時(shí)可以打滑，保護(hù)行進(jìn)電機(jī)不被燒毀;小車行進(jìn)過程中，通過鉆桿帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力由小車旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供;小車上連接履帶，可使水管線、信號(hào)線、電源線等隨小車同步行進(jìn);鉆洗機(jī)前進(jìn)速度與鉆桿旋轉(zhuǎn)速度可無(wú)級(jí)變頻調(diào)速，根據(jù)油管堵塞情況調(diào)節(jié)鉆洗鉆頭前進(jìn)速度及旋轉(zhuǎn)速度，可操作性強(qiáng)，且鉆洗機(jī)后退速度為全速后退，提高生產(chǎn)效率。

2.2? 支撐小車設(shè)計(jì)

支撐小車為移動(dòng)的鉆桿旋轉(zhuǎn)支座，保證鉆桿的工作中的穩(wěn)定性、及鉆桿前后的同軸度、鉆頭與油管定心的準(zhǔn)確性，限制鉆桿在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的跳動(dòng)，減少油管對(duì)鉆頭的沖擊和磨損，延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命;各支撐小車之間由鏈條連接，通過鉆洗小車的前進(jìn)或后退，將支撐小車推進(jìn)或拉回;支撐小車安裝有鉆桿定位裝置，定位裝置內(nèi)安裝滾輪及彈簧，鉆桿在旋轉(zhuǎn)行進(jìn)過程中留有一定余量，降低鉆桿磨損程度。

3、鉆桿設(shè)計(jì)

鉆桿為無(wú)縫管，兩端焊接有接頭，可防止水流流出;鉆桿一端連接水路，經(jīng)焊接后通過旋轉(zhuǎn)密封進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作;另一端連接有鉆頭，為鉆頭傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。

4、鋼絲刷頭設(shè)計(jì)

刷洗頭作為刷洗機(jī)的主體工作部件，是刷洗機(jī)的核心部分，包括鋼絲、壓帽、刷桿組成。刷桿尾端加工有螺紋，可直接與鉆桿連接;刷桿桿體上加工有鋼絲安裝孔道2個(gè)，可將鋼絲安裝在刷桿上;安裝孔道上加工有螺孔2個(gè)，可通過螺桿將壓帽壓緊，防止鋼絲在旋轉(zhuǎn)式脫落;刷頭前進(jìn)速度及鉆桿旋轉(zhuǎn)速度相匹配，保證鉆頭旋轉(zhuǎn)形成對(duì)管體的包絡(luò)面達(dá)到 150%以上;刀體上布置 7 個(gè)φ5出水孔，可使刷洗后的雜物順利的排出管體，保證刷洗的正常進(jìn)行;同時(shí)保證刷頭在旋轉(zhuǎn)過程中不會(huì)自行松動(dòng)脫落，整體鉆桿密封嚴(yán)密，不會(huì)漏水。

5、夾緊裝置設(shè)計(jì)

夾緊裝置由卡爪、壓塊、氣缸等組成，為管體的自動(dòng)定心裝置，保證管體與鉆桿同心，使鋼絲刷頭進(jìn)入管體后順利旋轉(zhuǎn)而不會(huì)鉆削管體，因?yàn)殂@削管體會(huì)引起鉆桿劇烈抖動(dòng)，從而影響鋼絲刷頭的使用壽命;夾緊裝置的另一用途就是確定油管的位置，確保在刷洗過程中油管不會(huì)在旋轉(zhuǎn)力的作用下抖動(dòng)和后退。

工作原理：刷洗鉆頭在鉆桿帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)行進(jìn)進(jìn)入油管內(nèi)，在前端鋼絲刷頭旋轉(zhuǎn)刷洗作用下將內(nèi)壁上的油泥污刷洗暢通，同時(shí)水泵啟動(dòng)，清洗水通過鉆桿、刷頭排水孔及時(shí)對(duì)刷洗下的油泥污進(jìn)行沖洗，待刷洗完成后，鉆桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)全速退出油管，依次往復(fù)進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

鋼絲刷內(nèi)孔清洗裝置應(yīng)用后，油管內(nèi)壁清洗效果明顯改善，內(nèi)壁干凈無(wú)油泥污，清洗效率高，避免了因油管內(nèi)孔質(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成作業(yè)不成功的問題。

綜上所述，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們要不斷的學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)，新技術(shù)，并靈活應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，以提高我們的技術(shù)水平和工作效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 陳家芳主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991年

[2] 趙明、許繆編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機(jī)械工業(yè)出版社，1994年