[发明专利]基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器

说明书

本发明涉及一种基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器，包括：密封皮碗、电磁加热装置、清管器主轴。密封皮碗由具有形状记忆特性的聚合物材料制成，在特定温度条件下可以产生变形；密封皮碗与电磁加热装置紧密贴合，通过紧固螺栓固定在清管器主轴上；清管器主轴为基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器主体。基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器发生卡堵后，电磁加热装置加热密封皮碗，密封皮碗在形状记忆特性驱动下产生变形，皮碗与管道之间摩擦阻力降低使其完成自动解卡。本发明的清管器在确定卡堵后自动实施解卡操作，无需人为干预，解卡后可继续完成清洗任务，且不会对管道本身造成任何伤害。

技术领域

本发明属于管道作业技术领域，具体地，涉及一种基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器。

背景技术

清管器是目前最为经济高效的管道内清洁工具，其适用于清洗各种类型的管道。然而采用清管器进行清管作业具有较高的风险，其中最容易发生的故障是清管器卡堵。清管器卡堵后定位难度较大，救援成本高。一般采用反向吹扫或割管等方式解决清管器卡堵问题，将造成巨大的损失，所以如何处理清管器卡堵故障是需要重点探索的课题。

现有的清管器防卡堵技术，主要集中在清管器的反向回收、迎面突击以及自毁三方面。反向回收法一般采用结构形式较为简单的双向清管器，不适用复杂工况下的清管作业。正面突击的方法一般包括尖状物破碎法或高压射流法。但尖状物破碎法极易对管道变形凸起的位置产生伤害，从而导致管道泄漏；高压射流法需要特定的射流装置，其射流孔开度控制较为困难，且不适合某些特定施工场合。自毁的方式虽可以确保管道解卡后流体正常流通，但无法继续进行清管工作。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器，该装置能够在控制模块监测下判断清管器状态。若判定在管道变径或凹陷处发生卡堵现象，通过电磁加热装置对密封皮碗进行加热，密封皮碗由形状记忆聚合物制成，在特定的温度条件下发生变形，从而减小清管器前进阻力，继而实现清管器卡堵后的自动解卡。此过程不会对管道造成任何伤害，同时能保证清管工作的继续进行，能完成对变径管道以及多凹陷管道等复杂结构管道的清洗，实现多种管道工况下的清理作业，并能实现多次解卡。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器，包括：密封皮碗、电磁加热装置、清管器主轴；密封皮碗由具有形状记忆特性的聚合物材料制成，其在特定的温度条件下可以产生变形。密封皮碗与电磁加热装置紧密贴合，通过紧固螺栓固定于清管器主轴上，清管器主轴为基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器主体。基于形状记忆聚合物密封皮碗的自解堵管道清管器遇到变径管道或凹陷管道发生卡堵后，通过电磁加热装置加热密封皮碗，密封皮碗在形状记忆特性驱动下产生变形，密封皮碗与管道之间摩擦阻力降低使其完成自动解卡。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、清管器卡堵处理无需人为干预，控制模块可根据清管器前后压力传感器以及速度传感器传输的数据判断清管器的运行状态，在确定清管器卡堵后自动实施解卡操作；清管器解卡后可继续完成清洗任务，且不会对管道本身造成任何伤害。

2、清管器解卡之后，控制模块可控制电磁加热装置断电，密封皮碗在形状记忆特性驱动下完全恢复原始状态，既不会影响清管器的继续运行，又可以在再次发生卡堵时重复解卡工作，实现多次解卡。

3、由于密封皮碗的形状记忆特性，在特定的温度下，皮碗能够长时间保持特定的形状。因此，该清管器能完成长距离的变径管道以及凹陷距离较长管道的清洗，实现多种管道工况下的清理作业。

4、清管器结构形式简单，无需复杂的机械结构，可以大幅减小清管器自身重量，并且可以有效的避免清管器在处理卡堵事故中，由于机械结构失效使清管器不能完成解卡作业，而滞留在管道中。

附图说明