[发明专利]一种多功能仿生清管器及其清洁方法

说明书

本发明涉及一种多功能仿生清管器及其清洁方法，仿生清管器包括中心轴、橡胶圈、橡胶圈压板、环状磁铁和挡板；橡胶圈、橡胶圈压板、环状磁铁和挡板顺次套接在中心轴上，中心轴内部中空并设有液流通道，中心轴的左端面上设有进液连接端口和多个进气连接端口，进液连接端口与液流通道连通，进气连接端口通过气流通道一一对应连通设有喷嘴，且位于中心轴左端所有喷嘴朝左斜向设置，中心轴的右端可拆卸式地密封设置有封堵端盖，中心轴的右端环设有多个均与液流通道连通的喷嘴。通过高压液流和橡胶圈刮削清洁管具内壁，且环状磁铁可吸引管具内的金属碎屑，通过高压气流推进整个装置在管具内移动，具有高效、环保、低耗、灵活性和适应性强等显著优势。

技术领域

本发明涉及注浆、非开挖、钻掘、油气储运、生命线工程、地下综合管廊和海绵城市等诸多工程技术领域，尤其涉及一种多功能仿生清管器及其清洁方法。

背景技术

注浆(Injection Grout),又称为灌浆(Grouting)，广泛应用于水利水电、交通、建筑、矿山等工程中的岩土体加固与防渗，同时也是地质灾害治理和地质环境保护中的边坡护坡、溜砂坡防护、水土保持等常用的技术手段。非开挖技术(Trenchless Technology或No-Dig)，是在微开挖或不开挖条件下对地下管线进行探测、铺设、修复或更换，具有不破坏地表环境、不影响地面交通等诸多明挖法无法比拟的技术优势，是一种具有极大发展潜力的环境友好型地下管线施工新技术。钻掘(DrillingTunneling)，是通过机械、化学等方式破碎岩土层，在岩土体中形成符合规格和质量要求的孔洞或坑道，从而实现对矿产资源的勘探开发(包括天然气水合物/可燃冰、页岩气、油页岩等非常规能源)、获取岩(矿)心和冰芯、灾害防治与预警，以及实施工程建设等目的。油气储运(OilGas Storage andTransportation)，是连接油气生产、加工、分配、销售等环节的纽带，主要包括油气田集输、长距离输送管道、储存与装卸及城市输配系统等。生命线工程(Lifeline Engineering)，是与人们生活息息相关，对社会生活、生产有重大影响的交通、通信、供水、排水、供电、供气、输油等工程系统。地下综合管廊(Underground Pipe Gallery)，即地下城市管道综合走廊，是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物和附属设施。海绵城市(Sponge City)，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称为“水弹性城市”。

上述诸多工程技术领域的顺利实施都离不开管具，这里的管具主要指管道、钻杆和套管等内部设有通孔的构件。以注浆作业为例，首先需要在地层(岩土体)中钻成一定规格的孔洞，而后下入注浆管向岩石裂隙或土体孔隙中灌注水泥或其它类型的浆液，在此过程中，就需要用到钻杆、套管和管道等。其中的钻杆作为建立地表钻进设备与地下破岩工具间的枢纽，起到传递钻压和扭矩、输送清洗介质、提取岩(矿)心、延长钻柱等重要作用；此外，当钻遇复杂地层紧靠泥浆护壁堵漏难以奏效时，往往需要下套管，以保障钻探(井)作业的顺利实施，因此对钻杆和套管的使用和日常保养状况，将直接决定了钻杆和套管的使用工况和寿命；而其中的各种铺设于地表或埋设于地下的管道，作为输送水、泥浆、水泥浆、矿浆、石油、天然气、页岩油/气、煤层气等流体或流固耦合介质的媒介是必不可少的，对于长距离输送的情况尤甚。但是，当管具使用一段时间以后，其内壁都将难以避免地出现污泥、结垢、腐蚀、锈蚀等影响管道系统正常运行的诸多问题。

综上所述，为改善粘附于管具内壁的泥浆、水泥浆、氧化锈蚀层、腐蚀层等污垢对其使用状况及寿命的不良影响，保障注浆、非开挖、钻掘、油气储运、生命线工程、地下综合管廊和海绵城市等诸多工程技术领域的顺利实施，就需要对管具内壁进行必要的清洁。

现有的管具清洁装置对管具内壁清洁不彻底，清洁方法比较单一，且清洁时能耗较高，作业效率低，灵活性、适应性和稳定性不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种多功能仿生清管器及其清洁方法。