一种穿越江河段管道内排液与清洗系统及方法与流程

技术特征：
1.一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：它包括撬板模块、驱动模块、注液模块、供电模块、发球模块、收球模块、排液收集与处理模块，所述的撬板模块包括撬装底板(101)、吊钩(102)、连接螺栓(103)、缓震装置(104)和氮气罐支架(105)，所述的驱动模块包括氮气罐(201)、压力表ⅰ(202)、球阀ⅰ(203)、压缩机(204)和节流阀ⅰ(205)，所述的注液模块包括清洗液罐(301)、球阀ⅱ(302)、清洗液注入泵(303)、节流阀ⅱ(304)和单向阀(305)，所述的供电模块包括发电机(401)和配电柜(402)，所述的发球模块包括快开盲板ⅰ(501)、吊环ⅰ(502)、压力表ⅱ(503)、球阀ⅲ(504)、驱动口(505)、球阀ⅳ(506)、注液口(507)、球阀
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(508)、放空口ⅰ(509)、连接法兰ⅰ(510)和支座ⅰ(511)，所述的收球模块包括吊环ⅱ(601)、球阀
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(602)、放空口ⅱ(603)、压力表ⅲ(604)、快开盲板ⅱ(605)、支座ⅱ(606)、球阀
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(607)、排液口(608)和连接法兰ⅱ(609)，所述的排液收集与处理模块包括三通阀(701)、原油回收桶(702)和清洗废液收集桶(703)；所述的配电柜(402)通过导线为压缩机(204)和清洗液注入泵(303)供电，所述的驱动模块出气端的高压软管与发球模块驱动口(505)经法兰连接，所述的注液模块出液端的高压软管与发球模块注液口(507)经法兰连接，所述的排液收集与处理模块的高压软管与收球模块排液口(608)经法兰连接，所述的发球模块和收球模块与待清洗管道经法兰连接，所述的法兰安装有金属缠绕垫，高压软管接头有橡胶垫，所述的各个模块及阀门、管线和设备均安装在撬装底板(101)上。2.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的撬装底板(101)为矩形钢板，四个边角设有四个吊钩(102)，撬装底板(101)上设有与其他模块的设备底座连接的螺栓(103)，将其设备连接在撬装底板(101)上，所述的缓震装置(104)由缓冲垫和缓震板组成，安装在压缩机(204)、清洗液注入泵(303)和发电机(401)的底部，由螺栓(103)连接，可用来降低压缩机(204)、清洗液注入泵(303)和发电机(401)的震动，提升系统的稳定性，所述的氮气罐支架(105)用来放置氮气罐(201)。3.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的驱动模块高压软管与发球筒驱动口(505)由法兰连接，沿着氮气流动方向的进气管线上依次连接氮气罐(201)、压力表ⅰ(202)、球阀ⅰ(203)、压缩机(204)、节流阀ⅰ(205)、球阀ⅲ(504)和发球筒驱动口(505)，氮气罐(201)内的驱动介质氮气，经压缩机(204)加压输送至发球筒内，用于推动清管器前进，所述的压力表ⅰ(202)能够监测氮气罐(201)出气管线内的压力变化情况，转动球阀ⅰ(203)中球体与阀门通道的开合度能控制压缩机(204)进气管线的导通和切断，改变节流阀ⅰ(204)截流面积的大小能控制压缩机(204)出气管线的压力大小，实现清管器的速度调节，且氮气罐(201)的数量可根据实际清管所需的压力进行调整。4.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的注液模块高压软管与发球筒注液口(507)由法兰连接，沿着清洗液的流动方向的进液管线上依次连接清洗液罐(301)、球阀ⅱ(302)、清洗液注入泵(303)、节流阀ⅱ(304)、单向阀(305)、球阀ⅳ(506)和发球筒注液口(507)，清洗液罐(301)中储存的清洗液由清洗液注入泵(303)输送至发球筒内，转动球阀ⅱ(302)中球体与阀门通道的开合度能控制清洗液注入泵(303)进液管线的导通和切断，改变节流阀ⅱ(304)截流面积的大小能控制清洗液注入泵(303)出液管线的流量大小，所述的单向阀(305)能防止清洗液倒流，避免造成清洗液注入泵(303)故障。
5.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的供电模块由发电机(401)进行发电，然后传输给配电柜(402)，进而为压缩机(204)和清洗液注入泵(303)进行供电。6.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的排液收集与处理模块的三通阀(701)一端依次连接球阀
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(607)和收球筒排液口(608)，一端连接原油回收桶(702)，一端连接清洗废液收集桶(703)，调节三通阀(701)内部阀芯的位置，实现收球筒排污管线与原油回收桶(702)和清洗废液收集桶(703)的导通和切断，所述的原油回收桶(702)和清洗废液收集桶(703)用于分开收集原油和清洗废液，且原油回收桶(702)和清洗废液收集桶(703)上设有加药装置，可对原油和清洗废液直接进行现场处理。7.根据权利要求1所述的一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，其特征在于：所述的清管器均安装有信号发射器，且配备有信号接收器。8.根据权利要求1～7中任意一项所述的穿越江河段管道内排液与清洗的方法，其特征在于，它包括以下步骤：s1：管道封堵与设备安装，具体包括以下步骤：s11：根据现场情况，提前在江河段管道两侧的河岸进行施工现场的准备，对场地进行平整，确定设备进场方式，然后进行现场作业坑的开挖；s12：在待清洗管道的上游选择合适的封堵点1和封堵点2，下游选择合适的封堵点3和封堵点4，并在封堵点上安装夹板阀和开孔机，组装封堵点的封堵设备；s13：在待清洗管道的上游的封堵点1和封堵点2，下游的封堵点3和封堵点4之间管道的底部进行开孔，使封堵点之间管道内的原油缓慢流出，并收集在收集箱内；s14：等待上下游封堵点之间管线内的原油排除干净后，在封堵点1和封堵点2，封堵点3和封堵点4之间进行管线冷切割断管，用于后续清管设备的安装；s15：在待清洗管道的两侧焊接法兰接头，将发球模块和收球模块上的连接法兰与待清洗管道进行连接；s16：将其他模块的高压软管与收发球筒上的连接法兰对应连接，并实现密封；s2：管道泄漏测试，具体包括以下步骤：s21：拆除封堵点2和封堵点3的封堵设备，关闭球阀
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(602)和快开盲板ⅱ(605)，打开球阀ⅲ(504)，压缩机(204)连接发球筒驱动口(505)向待清洗管道中通入压缩空气，进行管道的泄漏测试；s22：首先进行管道的预实验，观察压力表ⅱ(503)和压力表ⅲ(604)上的数值，将管道内的压力维持实验压力,在这一压力下对管道的阀门以及管线连接处进行检查，检查管道是否有异常和泄漏；s23：再对管道缓慢升压，直至管道内压力维持在测试压力，并在测试压力下能够稳压一段时间,若压力不降，则表示管道无泄漏。打开球阀
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(508)，观察发球筒压力表ⅱ(503)的数值，使管内的压力将为标准大气压，关闭球阀
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(508)，等待下一步的清管作业；s3：测径球发射，具体包括以下步骤：s31：氮气罐(201)连接驱动模块压缩机(204)的进气管线，打开氮气罐(201)上的阀门、球阀ⅰ(203)、球阀ⅲ(504)和快开盲板ⅰ(501)，向管内依次发射测径球，控制节流阀ⅰ(205)的截流面积，并实时监测测径球的位置，判断管内所能通过清管器的内径，防止清管器发生
卡堵事故；s32：根据测径球测得管内所能允许通过的内径，选择后续清管作业合适的直径的清管器；s4：管道清洗与干燥，具体包括以下步骤：s41：植入清管列车进行管道的清洗和干燥作业。清管列车包括刚刷式清管器、直板式清管器ⅰ、直板式清管器ⅱ、泡沫式清管器，刚刷式清管器和直板式清管器ⅰ之间的管腔内注入清洗液，直板式清管器ⅰ和直板式清管器ⅱ之间的管腔内注入淡水，直板式清管器ⅱ和泡沫式清管器之间的管腔内注入干燥剂。清洗液对管壁上存在的油液、铁锈、油脂进行清理，淡水段对管道做最后的清洗，冲洗管壁上残留的清洗液，干燥剂实现对管道的干燥；s5：原油和清洗废液收集，具体包括以下步骤：s51：观察信号接收器所接收到的信号，监测清管器在管道内的位置，当刚刷式清管器运行至收球筒内时，关闭球阀ⅲ(504)，打开球阀
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(607)、调节三通阀(701)内部阀芯的位置，使收球筒排液口(608)与原油回收桶(702)导通，对原油进行收集；s52：当原油收集完毕后，打开球阀ⅲ(504)，控制节流阀ⅰ(204)截流面积的大小，使刚刷式清管器缓慢运行至快开盲板ⅱ(605)处，关闭球阀ⅲ(504)，打开球阀
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(508)，观察压力表ⅱ(503)的数值，当管内的压力降至标准大气压时，打开快开盲板ⅱ(605)，取出刚刷式清管器；s53：打开球阀ⅲ(504)，关闭球阀
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(508)，推动清管器继续前进，当直板式清管器ⅰ运行至收球筒内时，关闭球阀ⅲ(504)，调节三通阀(701)内部阀芯的位置，使收球筒排液口(608)与清洗废液收集桶(703)导通，对清洗废液进行收集；s54：当清洗废液收集完毕后，打开球阀ⅲ(504)，控制节流阀ⅰ(204)截流面积的大小，使直板式清管器ⅰ缓慢运行至快开盲板ⅱ(605)处，关闭球阀ⅲ(504)，打开球阀
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(508)，观察压力表ⅱ(503)的数值，当管内的压力降至标准大气压时，打开快开盲板ⅱ(605)，取出直板式清管器ⅰ；s55：以相同的方法对淡水段进行收集和取出直板式清管器ⅱ和泡沫清管器；s56：当清管器全部取出后，通过目视、管道内部擦拭检查管道内部无油、无残垢、无其他杂物，并对清洗后的清洗废液进行污染物浓度检测，检测合格后，则表示管道清理完成；s57：检查泡沫清管器的增重不超过1.5kg且泡沫清管器是不变色的、干燥的，则表示管道干燥完成；s6：原油和清洗废液处理，具体包括以下步骤：s61：通过加药装置向原油回收桶(702)内投入原油破乳剂，对原油中的蜡质、胶质、沥青质以及管道内的腐蚀物进行处理，对清洗废液收集桶(703)中的清洗废液进行中和处理至所允许的ph值；s7：管道封堵与地貌恢复，具体包括以下步骤：s71：拆除所有设备和管线，在清洗后管道的两侧安装封堵器，对清洗后的管道实现封堵；s72：在原有管线的两侧堆砌黄油墙，焊接其他管线，检查管线的焊接处没有发生泄漏时，实现管道的改线作业，恢复管线的正常输油。或者安装封堵器对原有管线进行封堵作业；
s73：先拆除下游的封堵点4上的封堵设备，再拆除上游的封堵点1封堵设备，检查封堵点有无发生泄漏情况；s74：检查封堵点没有发生泄漏时，然后进行作业坑回填和施工现场处理，最后人员和设备离开现场，完成管道清洗作业。

技术总结
本发明公开了一种穿越江河段管道内排液与清洗系统，它包括撬板模块、驱动模块、注液模块、供电模块、发球模块、收球模块、排液收集与处理模块。驱动模块为发球筒内注入驱动介质，推动清管器前进；注液模块为收发球筒内注入清洗液；供电模块为压缩机和清洗液注入泵提供电源；发球模块和收球模块用于收发球；排液收集与处理模块对管道内清理出的液体进行收集与处理。本发明可实现对穿越江河段管道排液、清洗、干燥作业，并对管道排液及清洗废液直接进行分开收集与处理，避免了穿越江河段管道损坏造成环境污染，且实现了无污染、绿色化施工作业；同时其整体采用撬装形式，具有结构紧凑，便于运输与安装，可适用于野外恶劣环境及工况的特点。特点。特点。


技术研发人员：唐洋 王杰 刘祥 王明波 王国荣 刘清友 王金忠 赵金海 王远 周明海 熊浩宇 侯浩 李猛 古丽
受保护的技术使用者：成都凌壮科技有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2021/12/12