钢丝刷内孔清洗装置的研制与应用

张东波

【摘 要】 油田油管清洗多采用热水浸泡加热油管，使油管内外表面油泥软化脱离，内壁再用大流量水冲洗，由于部分稠油油管管内油污较多，仅仅依靠水冲，内壁清洗效果不理想。通过研制钢丝刷式内孔清洗机达到清洗油管内孔的目的，装置应用后，油管清洗质量显著提高，为油管修复后续工序提供了保障，提高了油管修复率。

【关键词】 油管 内孔 清洗 钢丝刷 清洗机

一、提出課题

为提高油管内孔清洗质量，针对如何提高油管内孔清洗效果提出了3个方案，依据亲和图，对3个方案进行了对比、分析和优选。

二、对策实施

（一）设计要求

1.内孔刷洗效率高，满足清洗流水线正常生产要求。

2.加工成本低。

3.刷洗效果好。

4.符合清洁生产要求。

（二）结构设计

1、内孔清洗装置总体结构设计

内孔清洗装置主要由动力机构、钻杆、钢丝刷头、夹紧装置等部分组成。

2、动力机构设计

2.1钻洗小车设计

钻洗小车由旋转电机、行进电机、滚轮、底座等组成。行进电机为钻通小车提供前行、后退动力，小车采用滚轮行进，以保证小车前进遇阻时可以打滑，保护行进电机不被烧毁;小车行进过程中，通过钻杆带动钻头旋转，动力由小车旋转电机提供;小车上连接履带，可使水管线、信号线、电源线等随小车同步行进;钻洗机前进速度与钻杆旋转速度可无级变频调速，根据油管堵塞情况调节钻洗钻头前进速度及旋转速度，可操作性强，且钻洗机后退速度为全速后退，提高生产效率。

2.2  支撑小车设计

支撑小车为移动的钻杆旋转支座，保证钻杆的工作中的稳定性、及钻杆前后的同轴度、钻头与油管定心的准确性，限制钻杆在旋转状态下的跳动，减少油管对钻头的冲击和磨损，延长钻头的使用寿命;各支撑小车之间由链条连接，通过钻洗小车的前进或后退，将支撑小车推进或拉回;支撑小车安装有钻杆定位装置，定位装置内安装滚轮及弹簧，钻杆在旋转行进过程中留有一定余量，降低钻杆磨损程度。

3、钻杆设计

钻杆为无缝管，两端焊接有接头，可防止水流流出;钻杆一端连接水路，经焊接后通过旋转密封进行旋转动作;另一端连接有钻头，为钻头传递旋转动力。

4、钢丝刷头设计

刷洗头作为刷洗机的主体工作部件，是刷洗机的核心部分，包括钢丝、压帽、刷杆组成。刷杆尾端加工有螺纹，可直接与钻杆连接;刷杆杆体上加工有钢丝安装孔道2个，可将钢丝安装在刷杆上;安装孔道上加工有螺孔2个，可通过螺杆将压帽压紧，防止钢丝在旋转式脱落;刷头前进速度及钻杆旋转速度相匹配，保证钻头旋转形成对管体的包络面达到 150%以上;刀体上布置 7 个φ5出水孔，可使刷洗后的杂物顺利的排出管体，保证刷洗的正常进行;同时保证刷头在旋转过程中不会自行松动脱落，整体钻杆密封严密，不会漏水。

5、夹紧装置设计

夹紧装置由卡爪、压块、气缸等组成，为管体的自动定心装置，保证管体与钻杆同心，使钢丝刷头进入管体后顺利旋转而不会钻削管体，因为钻削管体会引起钻杆剧烈抖动，从而影响钢丝刷头的使用寿命;夹紧装置的另一用途就是确定油管的位置，确保在刷洗过程中油管不会在旋转力的作用下抖动和后退。

工作原理：刷洗钻头在钻杆带动下，旋转行进进入油管内，在前端钢丝刷头旋转刷洗作用下将内壁上的油泥污刷洗畅通，同时水泵启动，清洗水通过钻杆、刷头排水孔及时对刷洗下的油泥污进行冲洗，待刷洗完成后，钻杆停止转动全速退出油管，依次往复进行。

结束语

钢丝刷内孔清洗装置应用后，油管内壁清洗效果明显改善，内壁干净无油泥污，清洗效率高，避免了因油管内孔质量不达标造成作业不成功的问题。

综上所述，在实际生产中，我们要不断的学习和掌握新知识，新技术，并灵活应用到实际生产中，以提高我们的技术水平和工作效率。

【参考文献】

[1] 陈家芳主编，《机械设计手册》，上海科学技术出版社，1991年

[2] 赵明、许缪编，《工厂电气控制设备》，机械工业出版社，1994年