阅读说明：本技术 一种带有排水功能的管道回收工具 (Pipeline recycling tool with drainage function ) 是由 弓海霞 曾锐 王立权 孟凡策 谭博文 李超 王路遥 游小峰 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种带有排水功能的管道回收工具,清管器捕获装置主要包括引导锥前段和引导锥后段,引导锥前段内部设有球笼罩、钢球和弹簧。引导锥后段内部设有止回阀和中心孔,两者通过螺栓连接。主插入机构、液压缸活塞杆、尾部吊装机构内部打有中心孔。排水系统的作用是当管道回收工具插入管道内时,清管器开始排出管道内部水,水从清管器捕获装置直到尾部吊装机构内的中心孔排除,当清管器到达清管器捕获装置前时,将会被捕获,即完成排水工作。将主插入工具上的承载球以螺旋形式或者随机的排列形式布置。本发明的管道回收工具的排水系统和承载球布置形式降低了管道回收过程中的风险,提高了管道回收效率。(The invention provides a pipeline recovery tool with a drainage function. The back section of the guide cone is internally provided with a check valve and a central hole which are connected through a bolt. The main insertion mechanism, the hydraulic cylinder piston rod and the tail hoisting mechanism are internally provided with central holes. The drainage system has the advantages that when the pipeline recovery tool is inserted into the pipeline, the pipe cleaner begins to discharge water in the pipeline, the water is discharged from the pipe cleaner capturing device to the central hole in the tail hoisting mechanism, and when the pipe cleaner reaches the front of the pipe cleaner capturing device, the water can be captured, so that the drainage work is completed. The bearing balls on the main insertion tool are arranged in a spiral or random array. The drainage system and the arrangement form of the bearing balls of the pipeline recovery tool reduce risks in the pipeline recovery process and improve the pipeline recovery efficiency.)

一种带有排水功能的管道回收工具

技术领域

本发明涉及一种带有排水功能的管道回收工具，属于海底管道回收工程领域，可以起吊回收海底的废弃管道。

背景技术

在海洋油气开发生产中，海底管道连接了海上油气开发系统，储油设备或陆上油气处理设施，使得使海上生产设施的各个环节相互关联、相互协调作业。因此要保证对海底管道的维护，深水海底管道维护中最关键步骤是海底管道的回收，其中海底管道的回收设备的选择应用，在很大程度上决定了修复工程的成败。在水下管道回收方面，国内技术处于刚刚起步状态，有关水下管道回收方面的研究工作一直很少，国际深水海管应急回收技术并没有普及，关键技术被世界几家公司垄断，其中，以英国的First Subsea、Balltec公司、荷兰的IHC公司以及美国的Oil States公司等为代表。国内主要都是通过向国外公司租赁，然而伴随着水下管道能源的需要，国内开始逐渐重视管道回收技术的研发。

管道回收工具采用的是钢球导向斜槽形式的胀紧方式，该工具通过钢球固定球笼和牙型推进器，球笼上加工有圆周均布的固定孔，驱动牙型推进器，使得钢球在斜面上运动向外胀出，进而与管道内壁接触，回收管道。管道回收工具一般是采用外控模式，在海底通过ROV来提供液压动力，推动钢球外胀，液压管线随回收工具一起进入水下。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种管道回收工具的排水系统和承载球布置形式，旨在在一定程度上解决现有管道回收工具技术上存在的问题。本发明为了解决顺利排出管道内部的水以及排水清管器回收的问题，且基于传统的承载球在主***机构的布置方式进行了改进优化。大大提高了回收效率和稳定性。

本发明的目的是这样实现的：包括清管器捕获装置、与清管器捕获装置端部连接的主***机构、与主***机构端部连接的液压缸、与液压缸端部连接的尾部吊装机构，清管器捕获装置、主***机构、液压缸的活塞杆和尾部吊装机构内部都打有中心孔，使管道内部的水从处于管道内部的回收工具的内部中心孔排出管道外。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述主***机构包括牙型推进器、与牙型推进器通过承载球固定相对位置的内层球笼和外层球笼、设置在内层球笼和外层球笼中的承载球，在牙型推进器前端通过销轴连接有阻水密封圈。

2.内层球笼和外层球笼的球笼孔的设计形式采用螺旋形式布置。

3.所述清管器捕获装置包括通过螺栓连接的引导锥前段和引导锥后段，所述引导锥前段内部装有球笼罩，球笼罩上装有钢球，球笼罩通过弹簧压紧固定在引导锥前段内部，所述引导锥前段内部还装有齿形罩，齿形罩的斜面与钢球接触，所述引导锥后段中心孔内连接有止回阀，引导锥后段的内螺纹孔与主***机构连接。

4.所述尾部吊装机构包括起吊钩头、与起吊钩头连接的转接环、与转接环连接的U形钩头。

5.液压缸的活塞杆一端与牙型推进器连接、另一端与与起吊钩头连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的设计有利于管道回收工具的回收作业，排水系统的设计可以及时排出管道内部的水减轻回收管道的重量，解决了排水清管器回收的问题。承载球螺旋式布置可以使管道内壁受力更均匀，不易对管道内壁造成破坏，而且回收过程稳定可靠。

附图说明

图1是管道回收工具示意图；

图2是管道回收工具示意图剖视图；

图3是清管器捕获装置示意图剖视图；

图4是清管器捕获装置示意图；

图5是主***机构示意图剖视图；

图6是主***机构示意图；

图7是外层球笼示意图；

图8是承载球布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明包括清管器捕获装置、通过清管器捕获装置的引导锥后段内螺纹连接的主***机构、与主***机构另一端螺栓连接的液压缸、与液压缸另一端螺栓连接的尾部吊装机构。所述的清管器捕获装置包括引导锥前段、通过螺栓与引导锥前段连接的引导锥后段、位于引导锥前段内部的球笼罩、将球笼罩固定在引导锥前段内部的弹簧、安装于球笼罩上的钢球、安装在引导锥前段内部的齿形罩、通过螺纹连接在引导锥后段内部的止回阀、通过螺纹连接在止回阀上的止回阀防水盖，所述的弹簧另一端压在引导锥后段面上，所述的齿形罩还与钢球保持接触。引导锥前段内部的球笼罩、钢球、齿形罩和弹簧构成的锁紧机构，当清管器排水到达回收工具前端时，可以被清管器捕获装置锁紧固定在回收工具前端。所述的清管器捕获装置的引导锥后段内装有止回阀，位于主***机构前端的阻水密封圈在受到球笼挤压的情况下变形来达到密封管道的效果，两者的目的都可以防止排水过程中水逆流回管道内部。

清管器捕获装置的设计可以实现对排水清管器的回收作用。所述的主***机构包括牙型推进器、通过销钉连接在牙型推进器上阻水密封圈、承载球、通过承载球与牙型推进器固定位置的外层球笼和内层球笼。所述的外层球笼和内层球笼的球笼孔的设计采用螺旋形式取代均匀的行列排布形式，保证对管壁更均匀的受力，回收管道的稳定。

所述的清管器捕获装置通过内螺纹与主***机构连接，主***机构的另一端与液压缸连接，液压缸另一端与尾部吊装机构连接，管器捕获装置、主***机构、液压缸活塞和尾部吊装机构内部都打有中心孔，可以使管道内部的水从处于管道内部的回收工具的内部中心孔排出管道外。

结合图1、图2，本发明的一种管道回收工具包括清管器捕获装置10、主***机构30、液压缸40、液压缸端盖41、活塞杆42、起吊钩头43、转接环44、U形钩头45、尾部销轴46、M12销轴螺栓47、M12销轴螺母48、M10内六角螺栓49、M10螺母50、M10平垫圈51、M64螺栓52、M64螺母53、活塞杆销轴54所构成。清管器捕获装置10一端通过内螺纹与主***机构30连接，主***机构30的另一端通过M10内六角螺栓49与液压缸端盖41连接，液压缸端盖41通过M10内六角螺栓49、M10平垫圈51和M10螺母50与液压缸40相连，活塞杆42通过活塞杆销轴54与主***机构30连接，活塞杆42另一端通过M64螺栓52和M64螺母53与起吊钩头43连接，起吊钩头43另一端通过尾部销轴46、M12销轴螺栓47和M12销轴螺母48与转接环44连接，转接环44另一端通过尾部销轴46、M12销轴螺栓47和M12销轴螺母48与U形钩头45连接，在管道回收工具的清管器捕获装置10、主***机构30、活塞杆42和起吊钩头43内部设有中心孔。

图3、图4构成了清管器捕获装置10，引导锥前段11、引导锥后段12、球笼罩13、钢球14、弹簧15、齿形罩16、止回阀17、止回阀防水盖18、M18内六角螺栓19、O型密封圈20构成了清管器捕获装置，其中引导锥前段11通过M18内六角螺栓19与引导锥后段12连接，球笼罩13通过弹簧15安装于引导锥前段11内部，弹簧15的另一端压紧在引导锥后段12上，钢球14安装于球笼罩13的孔中，安装于引导锥前段11内部的齿形罩16与钢球14接触，止回阀17通过自身螺纹结构连接在引导锥后段12内部，止回阀17的另一端与止回阀防水盖18螺纹连接，被压紧在引导锥后段12面上的O型密封圈20安装在止回阀防水盖18内。

图5、图6、图7、图8反映了主***机构30，是由牙型推进器31、外层球笼32、内层球笼33、承载球34、M16紧定螺钉35、阻水密封圈36，M5螺钉37组成的，阻水密封圈36通过M16紧定螺钉35连接在牙型推进器31上，外层球笼32通过M5螺钉37与内层球笼33连接，承载球34安装在外层球笼32和内层球笼33上来固定与牙型推进器31的相对位置，外层球笼32和内层球笼33表面上的孔采用螺旋形式布置。

如图1至图6所示，一种管道回收工具的排水系统的实现方式，首先，管道回收工具***管道内部，活塞杆42带动牙型推进器31回缩，位于牙型推进器31上的阻水密封圈36随着一起回缩，当阻水密封圈36接触外层球笼32和内层球笼33时，发生弹性变形向外胀至与管壁接触达到密封的效果，防止在排水的过程中水的回流。之后通过排水清管器在远离管道回收工具的一端进行排水，水通过管道回收工具内部中心孔排出管道外，其中位于引导锥后段12内的止回阀17防止了在排水过程中水的回流，最后，当排水清管器到达管道回收工具前段11，清管器继续***引导锥前段11的球笼罩13内，通过钢球14、弹簧15和齿形罩16构成的锁紧机构，清管器紧固在管道回收工具前端，实现对排水清管器的回收。

如图6至图8所示，提供了一种不同于传统的承载球34排布形式，外层球笼32和内层球笼33表面上的孔采用了螺旋形式或者随机的排列形式，这种布置形式没有在球与球之间留下连续的纵向空间。使得管壁各处受到更均匀的力，避免的管壁的过度变形。

本发明的一种管道回收工具的排水系统和承载球布置形式，在回收管道之前通过清管器进行排水，水通过管道回收工具内部排出管道外，同时在排水的过程中止回阀和阻水密封圈很好的限制了水回流回管道内部，当排水结束时还可以一起回收排水清管器。此外取代传统的管道回收工具承载球的布置形式，采用螺旋形式或者不规则排列形式，这种布置形式使得管壁各处受到更均匀的力，有效的提高了回收速度，降低了回收风险。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实例，显然，本发明不限于以上实例，还可以有很多变形。例如，清管器捕获的锁紧机构有其他类型的；各类零件之间的连接方式；内外球笼孔的布置形式均不限于本发明。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出和联想到所有的变形均认为是本发明的保护范围。

综上，本发明提供一种管道回收工具排水系统，包括清管器捕获装置、主***机构、液压缸、尾部吊装机构。清管器捕获装置主要包括引导锥前段和引导锥后段，引导锥前段内部设有球笼罩、钢球和弹簧。引导锥后段内部设有止回阀和中心孔，两者通过螺栓连接。主***机构、液压缸活塞杆、尾部吊装机构内部打有中心孔。排水系统的作用是当管道回收工具***管道内时，清管器开始排出管道内部水，水从清管器捕获装置直到尾部吊装机构内的中心孔排除，当清管器到达清管器捕获装置前时，将会被捕获，即完成排水工作。本发明还提供一种管道回收工具承载球布置形式，将主***工具上的承载球以螺旋形式或者随机的排列形式布置。在管道回收的过程中使管道内壁有更均匀地受力，避免管道内壁过度变形。本发明的管道回收工具的排水系统和承载球布置形式降低了管道回收过程中的风险，提高了管道回收效率。