鋼絲刷內孔清洗裝置的研制與應用

張東波

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

【關鍵詞】 油管 內孔 清洗 鋼絲刷 清洗機

一、提出課題

為提高油管內孔清洗質量，針對如何提高油管內孔清洗效果提出了3個方案，依據親和圖，對3個方案進行了對比、分析和優選。

二、對策實施

（一）設計要求

1.內孔刷洗效率高，滿足清洗流水線正常生產要求。

2.加工成本低。

3.刷洗效果好。

4.符合清潔生產要求。

（二）結構設計

1、內孔清洗裝置總體結構設計

內孔清洗裝置主要由動力機構、鉆桿、鋼絲刷頭、夾緊裝置等部分組成。

2、動力機構設計

2.1鉆洗小車設計

鉆洗小車由旋轉電機、行進電機、滾輪、底座等組成。行進電機為鉆通小車提供前行、后退動力，小車采用滾輪行進，以保證小車前進遇阻時可以打滑，保護行進電機不被燒毀;小車行進過程中，通過鉆桿帶動鉆頭旋轉，動力由小車旋轉電機提供;小車上連接履帶，可使水管線、信號線、電源線等隨小車同步行進;鉆洗機前進速度與鉆桿旋轉速度可無級變頻調速，根據油管堵塞情況調節鉆洗鉆頭前進速度及旋轉速度，可操作性強，且鉆洗機后退速度為全速后退，提高生產效率。

2.2? 支撐小車設計

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

3、鉆桿設計

鉆桿為無縫管，兩端焊接有接頭，可防止水流流出;鉆桿一端連接水路，經焊接后通過旋轉密封進行旋轉動作;另一端連接有鉆頭，為鉆頭傳遞旋轉動力。

4、鋼絲刷頭設計

刷洗頭作為刷洗機的主體工作部件，是刷洗機的核心部分，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，可將鋼絲安裝在刷桿上;安裝孔道上加工有螺孔2個，可通過螺桿將壓帽壓緊，防止鋼絲在旋轉式脫落;刷頭前進速度及鉆桿旋轉速度相匹配，保證鉆頭旋轉形成對管體的包絡面達到 150%以上;刀體上布置 7 個φ5出水孔，可使刷洗后的雜物順利的排出管體，保證刷洗的正常進行;同時保證刷頭在旋轉過程中不會自行松動脫落，整體鉆桿密封嚴密，不會漏水。

5、夾緊裝置設計

夾緊裝置由卡爪、壓塊、氣缸等組成，為管體的自動定心裝置，保證管體與鉆桿同心，使鋼絲刷頭進入管體后順利旋轉而不會鉆削管體，因為鉆削管體會引起鉆桿劇烈抖動，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在旋轉力的作用下抖動和后退。

工作原理：刷洗鉆頭在鉆桿帶動下，旋轉行進進入油管內，在前端鋼絲刷頭旋轉刷洗作用下將內壁上的油泥污刷洗暢通，同時水泵啟動，清洗水通過鉆桿、刷頭排水孔及時對刷洗下的油泥污進行沖洗，待刷洗完成后，鉆桿停止轉動全速退出油管，依次往復進行。

結束語

鋼絲刷內孔清洗裝置應用后，油管內壁清洗效果明顯改善，內壁干凈無油泥污，清洗效率高，避免了因油管內孔質量不達標造成作業不成功的問題。

綜上所述，在實際生產中，我們要不斷的學習和掌握新知識，新技術，并靈活應用到實際生產中，以提高我們的技術水平和工作效率。

【參考文獻】

[1] 陳家芳主編，《機械設計手冊》，上海科學技術出版社，1991年

[2] 趙明、許繆編，《工廠電氣控制設備》，機械工業出版社，1994年