[发明专利]一种清洗钻杆内外壁的一体化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻杆的清洗装置，具体地说，它是一种清洗石油钻杆内外壁一体化的装置。

背景技术

在石油勘探和油田开发中，钻杆都是石油钻井过程中的主要工件之一。由于钻杆工作环境恶劣，在石油钻井过程中承受着很大的扭矩和弯矩，若钻杆本体在钻进时由于裂纹、裂缝等因素影响发生断裂，将会造成巨大的经济损失。同时，在钻杆存放过程中，由于钻杆内外表面清洗效果的不理想，受到钻井泥浆、油污残留在钻杆内外部，从而造成对钻杆防腐涂层和本体的腐蚀，导致钻杆损坏。

为了保证钻井过程的安全与可靠性，在钻杆使用前进行探伤就显得尤为重要。而为了保证探伤效果，需要对钻杆内外壁进行清洗，以保证探伤的准确性。目前，已有很多现有的技术对钻杆的内外壁进行清洗，比如传统的清洗剂煮沸法、利用高压水枪人工清洗以及利用高压水射流在机电一体化集成度较高的机械化流水线上完成清洗等方法。传统的清洗剂煮沸法，是将油管、钻杆、抽油杆等管杆放入池中加入清洗剂浸泡并加热，捞出后放置在清洗架上用低压水冲洗即可，这种方法的缺点是清洗不彻底，尤其是内壁无法达到要求的洁净度，并且耗能太大，污染环境。利用高压水枪人工清洗的方法，虽然可以大面积清洗钻杆内壁，达到探伤前的效果要求，但毕竟人工清洗效率低，劳动强度大，造成了水资源的严重浪费。

目前，最理想的清洗方式是利用高压水射流技术在机电一体化集成度较高的机械化流水线上完成钻杆的内外壁清洗。高压水射流技术清洗钻杆的基本原理是用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压、高速水射流，利用水射流强大的冲击力直接剥离、冲刷钻杆内外壁粘结物，达到除油、除蜡清洗钻杆的目的。在机械化流水线上，全线均由PLC可编程控制器自动控制，减轻劳动强度，提高清洗的工作效率。因此，若能发明一种清洗石油钻杆内外壁一体化的装置，即在同一工位同一时间下完成对钻杆内外壁的同步清洗，这将大大缩短高压水射流清洗时间，同时还能获得很好的清洗效果，以便后续的探伤工作；由于集成PLC可编程控制器来完成流水线自动化控制，也在很大程度上减少了流水线上作业的复杂性，并且较一般的自动清洗钻杆装置更容易操作和运作。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种清洗石油钻杆内外壁的一体化装置及方法，使用操作简单，全线由PLC自动控制，既能缩短清洗内外壁时间，又能保证探伤前的清洗效果，可以结合其它钻杆清洗装置（如进料斜辊线、出料线、外壁预打磨等）实现机械化流水线作业，具有很强的可行性与可复制性。该清洗石油钻杆内外壁一体化装置在清洗作业过程中，只需按照预定的PLC编程程序合理控制好各个机构的运行状态即可，系统就可以自动完成清洗钻杆内外壁的工作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种清洗钻杆内外壁的一体化装置由清洗隔离间（1）、滑动小车（17）、高压喷头（8、16）及配套高压管线（7）、轨道（19）、固定限位块（15、21）等辅助设施组成，其中在固定限位块（15、21）上各自还安置有一个无源接近开关（15-1、21-1）。

本发明所述的承载钻杆轴向运动的滑动小车（17）具有一个底座（17），底座（17）上均布安装有三组承载钻杆的可调节高度的定位机构（12），该定位机构（12）由一对支撑滚轮（12-1）、角接触球轴承（12-2）和支撑底座（12-3）组成，且所述底座（17）下设有电机驱动装置（20）和支撑板（22）。其中，电机驱动装置（20）由驱动电机（20-2）、联轴器（20-1）和齿轮组合减速器（20-3）等组成。

本发明所述的清洗隔离间（1）内部主要由内壁清洗装置、钻杆旋转驱动装置、外壁清洗装置及进料端自动门（6）构成，隔离间（1）的右端为进料端自动门（6），左端为内壁清洗高压泵配套管线（7）输送端，配套管线（7）连接高压水枪喷头（8）。