一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法及系统技术方案

一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法及系统，包括将防卡堵射流清管器后端支撑板上镂空3个凹槽，用于安装微型测力传感器；根据阀门杆件长度，加工不同长度的套筒元件，使得套筒可以安装于阀门杆件中；加工薄垫片，使得垫片可以安装在阀门杆件中，并且其外径大于微型测力传感器受力点；将微型测力传感器安装于3个镂空凹槽内，采集线外输至仪表及计算机数据采集系统；安装薄垫片，套筒，使得薄垫片与微型测力计刚好接触，将气体流量调整至管线流量，利用数采系统及传感器自身仪表得到气流冲击力。本发明专利技术所述的阀门受力测试方法具有广泛的适用性，可以对不同管径所使用射流清管器的阀门进行受力测试研究。

【技术实现步骤摘要】
一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法及系统
本专利技术涉及清管器制造领域，更具体地说，涉及一种防卡堵射流清管器内部阀门 受力测试方法及系统。
技术介绍
在清管器制造领域中，对于传统的清管器并不存在内部构件，也即不存在内部构 件受力测试的问题，但是传统清管器是通过皮碗或球体密封使背压升，进而依靠前后压差 推动其运动进行清管。由于前后的密封，清管器速度与气流速度相当，造成清管速度过快， 导致清管器上下游发生严重的窜漏，使清管效率降低；管道内壁有减阻或防腐涂层，高速运 动的清管器带动机械杂质与管道内壁产生强烈的摩擦，破坏涂层，缩短管道寿命；大量液体 在清管器下游积聚，使得其尤其在通过起伏管路时运行速度、压力变化剧烈，导致系统运行 极不稳定；尤其是对于大管径管线的清管，成吨重的清管器在管道内高速运行，产生巨大的 动量，对弯头、通球指示仪、收球筒等产生巨大的冲击，可能损坏设备、清管器，甚至导致管 线泄露，从而引发事故；清管器在到达管线终端时，会将整个管线的大量积液在较短的时 间内快速的输送到段塞捕集器中，液塞流量极大、极易造成捕集器的过载事故，影响正常生 产。在此基础上设计开发的防卡堵射流清管器（中国技术专利201320602776. 1)，其存 在内部构件不仅可以实现一定的旁通，有效解决上述问题，而且还可以在清管器卡堵情况 下由阀门进行移动，封堵气体流道，实现清管器的憋压再启动。防卡堵功能的实现在于使用 了弹簧这一关键元件，因此有必要对阀门受力进行研究，该问题是现有技术中未曾解决的。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法及系统，能够 针对现有设计的防卡堵射流清管器内部关键构件弹簧受力情况进行测试研究，以克服现有 技术的不足。 防卡堵射流清管器由于某种阻力卡堵于气体管道中，管道内气体可以通过旁通孔 由清管器后端吹动至清管器前端，气体会受到阀门挡板的阻拦作用，气体会对阀门挡板产 生一定的气体冲击力，气体流速的不同、阀门挡板面积的不同等都会对冲击力的大小有一 定的影响，卡堵清管器阀门挡板所受到的气流冲击力即为弹簧的压紧力。且在阀门气流冲 击力测试过程中，我们需要尽量减小微型测力传感器对清管器内部气体流道的影响，而且 要提高气流冲击力测试的精度。 鉴于以上特点，本申请的一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法，其特征 在于包括以下步骤： (1)、将待测防卡堵射流清管器后端支撑板的三个肋板上加工3个凹槽，3个凹槽 是从清管器尾部向头部方向加工，且3个凹槽靠近T型阀门的阀杆； (2)将3个微型测力传感器分别安装在3个凹槽上，使微型测力传感器的受力点朝 向清管器的尾部方向，并将微型测力传感器的信号线外输至仪表及计算机； (3)、加工环形薄垫片，将环形薄垫片套置于T型阀门的阀杆上，使环形薄垫片紧 贴在三个微型测力传感器的受力点上； (4)、根据Τ型阀门长度，加工长度小于Τ型阀门长度的套筒，使得套筒套置于Τ型 阀门的后段，并将套筒前端贴近上述环形薄垫片；在Τ型阀门的末端加工有外螺纹，并在套 置上套筒之后将螺母旋钮在外螺纹上，通过旋钮螺母以调节Τ型阀门的位移量； (5)、将上述组装了微型测力传感器、环形薄垫片与套筒的防卡堵射流清管器卡堵 于管道中，将管道的气体流量调整至所需的管线流量，在此条件下，利用微型测力传感器自 身仪表及现有的计算机采集系统，即可得到不同位移量下的气流冲击力。 上述步骤（4)中，通过调节上述螺母而调整Τ型阀门的挡板向前的位移量，所述的 位移量经过优化之后，包括〇、5mm、7. 5mm、10mm、12. 5mm ; 然后利用步骤（5)的方式得到T型阀门在上述位移量下的受力值；即可作为如何 对弹簧进行设计而所需要的参数。 一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试系统，包括现有技术中三个带有仪表的 微型测力传感器及其计算机数据采集装置，其特征在于包括一具有空心结构管状体，该管 状体前端设有锥形孔；且管状体的腔体内设有一 τ型阀门，该Τ型阀门通过前后2个支撑板 而安装在所述管状体的内腔，且Τ型阀门可沿所述管状体的长度方向窜动；所述支撑板为 镂空结构；所述Τ型阀门的Τ型端设于所述管状体的前端，且大于前端锥形孔的内径；靠近 Τ型阀门后端的后支撑板的三个肋板上加工3个凹槽，3个凹槽是从管状体尾部向头部方向 加工，且3个凹槽靠近Τ型阀门的阀杆；所述的三个微型测力传感器分别安装在3个凹槽 中，微型测力传感器的受力点朝向管状体的尾部方向；还有套置于Τ型阀门的阀杆上的环 形薄垫片，且环形薄垫片紧贴在三个微型测力传感器的受力点上；还包括套置于Τ型阀门 后段的套筒，并且套筒的一端贴近上述环形薄垫片；在Τ型阀门的末端加工有外螺纹，并在 套置上套筒之后将螺母旋钮在外螺纹上，通过旋钮螺母以调节Τ型阀门的位移量。 一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试系统，包括现有技术中三个带有仪表的 微型测力传感器及其计算机数据采集装置，其特征在于包括一具有空心结构管状体，该管 状体前端设有锥形孔；该锥形孔可通过在管状体的前端口内安装锥形管的方式得到，所述 管状体的前后两端的外壁上间隔设置若干个固定法兰以及用于支撑固定法兰的法兰肋板， 管状体的前后两端分别有一个导流盘和多个皮碗通过压板法兰、紧固螺栓固定于管状体的 外壁上；且所述前后两端的导流盘和本端的皮碗之间设有隔离钢管；且管状体的腔体内设 有一 Τ型阀门，该Τ型阀门通过前后2个支撑板而安装在所述管状体的内腔，且Τ型阀门可 沿所述管状体的长度方向窜动；所述支撑板为镂空结构；所述Τ型阀门的Τ型端设于所述 管状体的前端，且大于前端锥形孔的内径；靠近Τ型阀门后端的后支撑板的三个肋板上加 工3个凹槽，3个凹槽是从管状体尾部向头部方向加工，且3个凹槽靠近Τ型阀门的阀杆； 所述的三个微型测力传感器分别安装在3个凹槽中，微型测力传感器的受力点朝向管状体 的尾部方向；还有套置于Τ型阀门的阀杆上的环形薄垫片，且环形薄垫片紧贴在三个微型 测力传感器的受力点上；还包括套置于Τ型阀门后段的套筒，并且套筒的一端贴近上述环 形薄垫片；在Τ型阀门的末端加工有外螺纹，并在套置上套筒之后将螺母旋钮在外螺纹上， 通过旋钮螺母以调节Τ型阀门的位移量。 上述锥形孔的锥度可为30° -60°。 清管器在正常运行过程中，弹簧元件并不会收到压缩，而清管器一旦速度降低甚 至是卡堵于管路中，清管器与气流速度差增加，阀门受到气流冲击力增大，弹簧收到一定压 力，弹簧会向清管器头部运动，直至完全封堵流道，实现射流清管器的卡堵再启动。本专利技术 在进行气体流量冲击过程中，其持续时间不得低于l〇min ;仪表与数采系统得到的数值可 以进行相互验证。 本专利技术所述的阀门受力测试方法具有广泛的适用性，可以对不同管径所使用射流 清管器的阀门进行受力测试研究，同时微型结构减小了对气体流道的影响；微型测力传感 器可以均匀稳定地固定于支撑板中，并且其所确定平面与气流冲击方向垂直，与实际管路 中气流对阀门冲击基本一致，同时可以实现阀门受力测试的准确性；微型测力传感器与计 算机连接，可以实现测试信号的远传，也有利于提高测试精度。 【附图说明】本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将待测防卡堵射流清管器后端支撑板(10b)的三个肋板上加工3个凹槽(16)，3个凹槽(16)是从清管器尾部向头部方向加工，且3个凹槽靠近T型阀门(11)的阀杆；(2)将3个微型测力传感器(12)分别安装在3个凹槽上，使微型测力传感器(12)的受力点朝向清管器的尾部方向，并将微型测力传感器(12)的信号线外输至仪表及计算机；(3)、加工环形薄垫片(13)，将环形薄垫片(13)套置于T型阀门(11)的阀杆上，使环形薄垫片(13)紧贴在三个微型测力传感(12)器的受力点上；(4)、根据T型阀门(11)长度，加工长度小于T型阀门(11)长度的套筒(14)，使得套筒(14)套置于T型阀门(11)的后段，并将套筒(14)前端贴近上述环形薄垫片(13)；在T型阀门(11)的末端加工有外螺纹，并在套置上套筒(14)之后将螺母(15)旋钮在外螺纹上，通过旋钮螺母(15)以调节T型阀门(11)的位移量。(5)、将上述组装了微型测力传感器(12)、环形薄垫片(13)与套筒(14)的防卡堵射流清管器卡堵于管道中，将管道的气体流量调整至所需的管线流量，在此条件下，利用微型测力传感器自身仪表及现有的计算机采集系统，即可得到不同位移量下的气流冲击力。...

【技术特征摘要】
1. 一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 、将待测防卡堵射流清管器后端支撑板（l〇b)的三个肋板上加工3个凹槽（16)，3 个凹槽（16)是从清管器尾部向头部方向加工，且3个凹槽靠近T型阀门（11)的阀杆； (2) 将3个微型测力传感器（12)分别安装在3个凹槽上，使微型测力传感器（12)的受 力点朝向清管器的尾部方向，并将微型测力传感器（12)的信号线外输至仪表及计算机； (3) 、加工环形薄垫片（13)，将环形薄垫片（13)套置于T型阀门（11)的阀杆上，使环形 薄垫片（13)紧贴在三个微型测力传感（12)器的受力点上； (4) 、根据T型阀门（11)长度，加工长度小于T型阀门（11)长度的套筒（14)，使得套筒 (14)套置于T型阀门（11)的后段，并将套筒（14)前端贴近上述环形薄垫片（13);在T型 阀门（11)的末端加工有外螺纹，并在套置上套筒（14)之后将螺母（15)旋钮在外螺纹上， 通过旋钮螺母（15)以调节T型阀门（11)的位移量。 (5) 、将上述组装了微型测力传感器（12)、环形薄垫片（13)与套筒（14)的防卡堵射流 清管器卡堵于管道中，将管道的气体流量调整至所需的管线流量，在此条件下，利用微型测 力传感器自身仪表及现有的计算机采集系统，即可得到不同位移量下的气流冲击力。2. 如权利要求1所述的一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试方法，其特征在于上 述步骤（4)中，通过调节上述螺母而调整T型阀门（11)的挡板向前的位移量，所述的位移 量包括 0、5mm、7. 5mm、10mm. 12. 5mm 〇3. -种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试系统，包括三个带有仪表的微型测力传感 器（12)及其计算机数据采集装置，其特征在于包括一具有空心结构管状体（6)，该管状体 (6)前端设有锥形孔；且管状体（6)的腔体内设有一 T型阀门（11)，该T型阀门（11)通过 前后2个支撑板（10a、10b)而安装在所述管状体（6)的内腔，且T型阀门（11)可沿所述管 状体（6)的长度方向窜动；所述支撑板为镂空结构；所述T型阀门（11)的T型端设于所述 管状体￠)的前端，且大于前端锥形孔的内径；靠近T型阀门（11)后端的后支撑板（10b) 的三个肋板上加工3个凹槽（16)，3个凹槽（16)是从管状体（6)尾部向头部方向加工，且 3个凹槽（16)靠近T型阀门（11)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小明，王玉柱，何利民，吕宇玲，王鑫，耿耿，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37