用于監測清管器在管道內運行的試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于一種無級調速管道清管器運移行為監測試驗裝置，尤其涉及一種用于監測清管器在管道內運行的試驗裝置。
【背景技術】
[0002]隨著管道服役年限的延長，管道內壁會發生不同程度的結垢和雜質粘附，造成管輸效率降低甚至堵塞。定期進行清管及檢測作業是油氣管道運行維護必不可少的流程之一。清管作業是油氣管道投產與安全運行的重要手段，清管器是泛指在管道運輸介質的壓差推動下運行的管道內作業工具，也是進行清管作業的主要工具。
[0003]由于油氣管道內部環境的復雜性使得清管器在周向受限條件下的運動學和動力學問題變得極為復雜。清管器的運動規律和動力學特性受到摩擦力、管道環形焊縫、腐蝕坑、管道變形和管道壁厚等因素的影響，所產生的振動激勵是造成清管器在運行過程中解體和疲勞破壞的主要原因，有必要對清管器在運行過程中的動力學特性進行分析和研宄，目前，還沒有對清管器運動過程中動力學特性進行監測的裝置。
[0004]由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種用于監測清管器在管道內運行的試驗裝置，以克服現有技術的缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種用于監測清管器在管道內運行的試驗裝置，該試驗裝置可以用來研宄清管器在管道內運行過程中的動力學特性。
[0006]本發明的目的是這樣實現的，一種用于監測清管器在管道內運行的試驗裝置，所述試驗裝置包括一支架，該支架上固定支撐有一水平試驗管道，所述水平試驗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應設置；該水平試驗管道的第一端固定連接一發球筒、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球筒內，在終止位置位于所述收球筒內；在所述支架的第一端固定設有一伺服絞車，一繩索的一端纏繞在所述伺服絞車的輥筒上，該繩索的另一端繞過固定設置在所述支架第二端的定滑輪后，通過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及該繩索的牽拉下依次穿過發球筒、水平試驗管道移動到所述收球筒內；所述清管器上還設有一加速度傳感器。
[0007]在本發明的一較佳實施方式中，支架具有兩列平行設置的底部縱梁，兩列所述底部縱梁之間通過直角連接件固定多個與底部縱梁垂直的底部橫梁，所述底部橫梁和底部縱梁構成所述支架的底平面；每列所述底部縱梁上均通過直角連接件間隔固定有多個豎直向上的支撐梁，兩列底部縱梁上的支撐梁相互對應，相對應的兩個支撐梁之間通過直角連接件連接一水平設置的上橫梁；位于同一列的多個支撐梁之間分別通過直角連接件連接一水平設置的上部縱梁，在所述支架的兩側分別形成多個矩形框結構；在每個矩形框結構內還設有一斜撐梁，所述斜撐梁一端通過銳角連接件與對應的上部縱梁和支撐梁連接，另一端通過銳角連接件與對應的底部縱梁和支撐梁連接；所述水平試驗管道沿所述支架的縱向固定支撐在多個所述上橫梁上。
[0008]在本發明的一較佳實施方式中，水平試驗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管道的第一端，該第一水平管道與所述特征管道一端通過連接法蘭連接，所述特征管道另一端與所述第二水平管道通過連接法蘭連接，所述第二水平管道位于所述水平試驗管道的第二端；所述連接法蘭分別與對應的上橫梁相抵靠，對所述水平試驗管道進行軸向定位；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管道的兩側抵靠在水平試驗管道上對其進行徑向定位。
[0009]在本發明的一較佳實施方式中，特征管道的內部管壁上具有腐蝕坑或焊縫；所述腐蝕坑在特征管道的內部管壁上均勻分布；所述焊縫為沿所述特征管道軸向均勻分布的環形焊縫。
[0010]在本發明的一較佳實施方式中，發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管道的管徑，所述變徑段的管徑從直管段的管徑大小漸變為水平試驗管道的管徑大小，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，該直管段形成發球筒的大端，該變徑段形成發球筒的小端，該發球筒的小端與所述第一水平管道焊接；所述收球筒的結構與所述發球筒相同，該收球筒的小端與所述第二水平管道焊接。
[0011]在本發明的一較佳實施方式中，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有一絞車下支座，所述伺服絞車放置在該絞車下支座上，該伺服絞車的輥筒轉動軸線與所述底部縱梁垂直，所述絞車下支座的上方固定連接一絞車上支座，所述絞車上支座將所述伺服絞車壓緊固定在該絞車上支座和絞車下支座之間。
[0012]在本發明的一較佳實施方式中，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和第二圓形托盤；所述第一圓形托盤外側的圓柱體上套設有多個皮碗、多個壓緊塊；所述皮碗和壓緊塊間隔設置，一第一擋板位于皮碗和壓緊塊外側；所述第一圓形托盤、皮碗、壓緊塊和第一擋板上對應設有圓周均勻分布的多個通孔，多個螺栓分別穿過對應的通孔并通過螺母將所述皮碗和壓緊塊夾持固定在所述第一圓形托盤、第一擋板之間；所述第二圓形托盤外側的圓柱體上套設有多個皮碗、多個壓緊塊，一第二擋板位于所述多個皮碗、多個壓緊塊外側，其固定結構與所述第一圓形托盤處相同；所述清管器位于發球筒中時，所述第二擋板朝向所述收球筒的方向。
[0013]在本發明的一較佳實施方式中，皮碗的直徑大于所述水平試驗管道的管徑、小于所述發球筒直管段的管徑。
[0014]在本發明的一較佳實施方式中，第二擋板外側的圓心處通過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螺釘連接在所述第一擋板上或所述第二擋板上。
[0015]在本發明的一較佳實施方式中，緊貼所述絞車下支座的四周分別設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直角連接件固定在所述底部縱梁上；所述橫向固定梁通過直角連接件固定在所述底部橫梁上。
[0016]在本發明的一較佳實施方式中，絞車下支座上具有半圓形容置槽，所述伺服絞車放置在所述半圓形容置槽內；所述絞車上支座為半圓環形，該絞車上支座扣在所述伺服絞車上與所述絞車下支座對合，該絞車上支座兩端與所述絞車下支座兩端分別通過螺栓、螺母固定連接。
[0017]由上所述，通過本發明的試驗裝置進行清管器運動過程的監測與分析來研宄清管器在管道內運行過程中的動力學特性，一方面可以根據清管器的動力學響應評價清管器本體結構的可靠性；另一方面可以依據清管器在不同特征管段的動力學響應來判斷清管器所處管段的位置。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中:
[0019]圖1:為本發明試驗裝置的立體結構示意圖。
[0020]圖2:為本發明試驗裝置的俯視圖。
[0021]圖3:為本發明試驗裝置中支架的結構示意圖。
[0022]圖4:為本發明試驗裝置中伺服絞車的安裝結構示意圖。
[0023]圖5:為本發明試驗裝置中清管器的結構示意圖。
[0024]圖6:為本發明試驗裝置中發球筒的側面結構示意圖。
[0025]圖7:為本發明試驗裝置中清管器的側面視圖。
[0026]圖8:為本發明試驗裝置中清管器的爆炸結構示意圖。
[0027]圖9:為本發明試驗裝置中帶有腐蝕坑的特征管道剖面示意圖。
[0028]圖10:為本發明試驗裝置中帶有焊縫的特征管道剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。
[0030]如圖1和