[发明专利]一种前混式高压磨料射流管道切割装置

说明书

一种前混式高压磨料射流管道切割装置，包括高压供水系统、前混式高压磨料射流调制系统、链条式切割系统、液压站、控制系统；高压供水系统与前混式高压磨料射流调制系统之间连接有高压清水管线；前混式高压磨料射流调制系统与链条式切割系统之间连接有高压磨料浆体管线；链条式切割系统与液压站之间连接有液压马达驱动液压管线以及液压缸驱动液压管线。本发明采用前混式磨料射流切割，同等工况下，切割效率大幅优于后混式切割工艺；切割系统可适应不同直径与不同壁厚的管道切割，作业范围较宽，特别适用于油气集输站各类管道的切割施工。

技术领域

本发明涉及一种油气集输装置维修领域中的管道切割装置，特别涉及一种前混式高压磨料射流管道切割装置及其使用方法。

背景技术

随着油田产能建设规模的不断扩大，地面基建的施工量增加，尤其是对集输站内的改造和扩建，需要对输油气管道进行维修、加接旁路、安装阀门等。在施工过程中，首先需要对管道进行切割，目前国内对输油气管道的切割方式主要有机械刀具切割、乙炔火焰喷枪切割等，其中乙炔火焰喷枪切割方式应用最广，该切割方式具有操作简单、切割效率高等优点；机械刀具切割具有自动化程度高、切割精度高等优点，但上述两种方式在切割过程中均存在明火与局部高温，输油气管道中往往残存有易燃易爆气体，一旦前期扫线、冲洗等不彻底，施工过程中就会出现回火现象，存在着极大的安全隐患，同时，乙炔火焰喷枪切割方式的切割质量易受操作人员技能的制约，因此，施工质量难以保证。

近年来，国内兴起了磨料射流切割这一“冷切割”技术，对管道进行冷切割，不存在热变形、热硬化等热影响问题，更为重要的是切割过程中不存在明火与局部高温，排除了对周围环境燃火、引爆的可能性，尤其适用于化工厂、炼油厂、煤矿井下等易燃易爆场合的切割作业，但相当一部分磨料射流切割装置采用的是“后混式”切割工艺，磨料与高速射流混合不均匀，调制形成的高速磨料射流切割效率不高，同时对泵组的输出压力要求过高，限制了该技术的推广应用。

在钢管的自动切割领域，手摇式钢管切割机，制造成本低、价格便宜，但其存在手摇速度不均匀，切割粗糙；切割机在绕管子转动的过程中，很多位置不好手摇操作，如顶面、底面等；切割中途出现紧急情况，不能及时关闭火焰；以链条限定行走轨迹会造成定位不准，切割精度不够，割口差，钢管常需要进行焊补或补割等缺点。

磁力式自动管道切割机是利用磁力小车做行走机械，实现了自动切割，其效率较高。但其仍然存在对钢管椭圆度不好的情况下，磁力小车沿管壁走，行走路径改变，特别是大口径钢管，焊接后椭圆度很难保持很好，切割效果不好；表面有涂层或保温层等情况下，磁力减少，无法克服自重，磁力式无法工作；在切割有缝管特别是螺旋管时，磁力式行走轨迹发生变化，磁力小车在经过螺旋管的焊缝处易掉下来或是由于颠簸，行走机构车轮走偏；不锈钢等无磁性管道不能切割；磁力切割机放置到管子上的时候很难保证切割机体与管子端面的平行，行走偏差不可避免，管径越大，偏差越大，因此常常先画线，切割过程中再由工人实时监控，出现偏差再手动干预，浪费工时，同时又不能彻底保证质量等问题。有厂家针对磁力式可能下落这一缺点，可外配固定链条等机构，但仍然不能解决由于管径误差与椭圆误差带来的切割精度的损失。

传统的链条式自动切割机，克服了传统自动切割机切割过程中的缺点，并克服了手动链条式切割机的部分缺点，但依然有其致命的缺点。如：

链条节与节之间有空隙，使用链条作为轨道，很难保证切割精度。钢管口径越大，误差越大；链条为要一节一节安装，链条在安装过程中是松弛的，安装好的链节容易脱落，安装费时费力，并容易加剧上述缺点。

与申请人同时提交的链条式磨料射流管道切割装置相比，本申请属于不同系列的产品，同时更侧重于从使用方法入手，限定产品的结构，通过不同角度的限定对系列产品进行保护。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种前混式高压磨料射流管道切割装置。