弹性清扫球、清扫装置和清扫方法以及试压装置和方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210576945.9	申请日：	2012.12.27
公开号：	CN103071653A	公开日：	2013.05.01
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B08B 9/057申请公布日:20130501\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B08B 9/057申请日:20121227\|\|\|公开
IPC分类号：	B08B9/057; G01M3/28; G01N3/12	主分类号：	B08B9/057
申请人：	攀钢集团工程技术有限公司
发明人：	王志伟; 钟彪; 雷勇; 刘建刚; 黄亮思; 黎相明; 杨炯勇
地址：	617000 四川省攀枝花市东区江南二路
优先权：
专利代理机构：	北京铭硕知识产权代理有限公司 11286	代理人：	王秀君;李云霞
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内容摘要

本发明公开了一种管道的弹性清扫球及清扫装置和方法及试压装置和方法，所述弹性清扫球包括弹性实芯、设置在所述弹性实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。所述清扫装置包括与所述管道两端连接的发球装置和收球装置以及至少一个弹性清扫球，所述弹性清扫球在清扫过程中与所述管道的内壁紧密接触。本发明所提供的清扫装置和清扫方法实现了对输送矿浆的管道的高效清扫。所述试压装置包括与所述管道的两端连接的首端注水装置、注水泵和尾端排空装置以及用于将管道内的空气排空的弹性清扫球。本发明所提供的试压装置和试压方法实现了高效的试压效率，且能够将管道内的空气完全地排空。

权利要求书

权利要求书一种弹性清扫球，用于疏通管道，其特征在于，包括弹性实芯、设置在所述弹性实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。
根据权利要求1所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性实芯为高发泡沫。
根据权利要求1所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性包层为聚氨酯弹性包层。
根据权利要求1至3任意一项所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性加强板为高密度橡胶板。
根据权利要求1至3任意一项所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性清扫球的前端倒角、倒圆或呈锥形结构。
一种管道清扫装置，其特征在于，包括分别连接在所述管道的两端的发球装置和收球装置、与所述发球装置连接的驱动装置以及如权利要求1至5任意一项所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，所述收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔，所述弹性清扫球在所述驱动装置的驱动下能够在所述管道内与所述管道的内壁紧密接触的前进。
根据权利要求6所述的清扫装置，其特征在于，所述驱动装置包括与所述发球管道依次连接的压缩空气罐和空气压缩机。
根据权利要求6所述的清扫装置，其特征在于，当所述弹性清扫球的数量为至少两个时，在清扫过程中处于后方的所述弹性清扫球上安装有向电子定位接收机传递信号的电子定位发射机。
根据权利要求6至8任意一项所述的清扫装置，其特征在于，所述发球装置包括发球管道以及与所述发球管道连接的驱动装置，所述发球管道沿清扫方向采用渐缩的结构形式，所述发球管道的小径端与所述管道的一端连接；所述收球装置包括收球管道，所述收球管道沿清扫方向采用渐阔的结构形式，所述收球管道的小径端与所述管道的另一端连接。
根据权利要求9所述的清扫装置，其特征在于，所述弹性清扫球的直径大于所述管道的直径，且小于所述发球管道的最大直径和所述收球管道的最大直径。
根据权利要求9所述的清扫装置，其特征在于，所述收球管道上设置有排污管。
一种使用如权利要求6至11任意一项所述的清扫装置对管道进行的清扫方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段；
B、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道的每段的两端；
C、将所述驱动装置连接到所述发球装置上；
D、将所述弹性清扫球放入所述发球装置中，并位于所述驱动装置与所述发球装置的连接位置的前方，并将所述发球装置密封；
E、启动所述驱动装置，以驱动所述弹性清扫球沿所述管道行进；
F、在所述弹性清扫球行进到所述收球装置中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球从所述收球装置中取出。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，清除的杂物通过收球装置的收球管道上的排污管排出。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，步骤D包括：将所述弹性清扫球从所述发球装置的发球管道的大径端放入所述发球管道的大径段中，利用所述发球装置和所述收球装置将所述管道密封。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，步骤F包括：在所述弹性清扫球到达所述收球装置的收球管道的大径段中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球经所述收球管道的大径端取出。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，步骤E进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球卡堵在所述管道内时，根据所述清扫装置的电子定位发射机向电子定位接收机发送的信号，判断该弹性清扫球的位置，并切断管道，将所述弹性清扫球取出，并重新将管道焊接在一起。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，步骤E进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球发生破损时，从所述发球装置重新发射至少一个新的弹性清扫球，以推动破损的弹性清扫球前进。
根据权利要求12所述的清扫方法，其特征在于，所述管道是适合于多山高海拔地区长距离矿浆输送的管道。
一种管道试压装置，其特征在于，所述试压装置包括与所述管道的首端连接并密封所述管道的首端注水装置、与所述首端注水装置连接的注水泵、与所述管道的尾端连接的尾端排空装置以及如权利要求1至5任意一项所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述弹性清扫球推动所述管道内的空气通过所述尾端排空装置排出。
根据权利要求19所述的试压装置，其特征在于，所述首端注水装置包括首端水管以及与所述首端水管连接的注水管，所述尾端排空装置包括尾端水管、与所述尾端水管连接的排水管以及与所述排水管连接的至少一组相互连接的后排空管和后排空阀。
根据权利要求20所述的试压装置，其特征在于，所述首端注水装置包括与所述注水管连接的至少一组相互连接的前排空管和前排空阀。
根据权利要求19至21任意一项所述的试压装置，其特征在于，所述弹性清扫球的直径略大于所述管道的直径。
一种使用如权利要求19至22所述的试压装置对管道进行的试压方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段；
B、在对每段管道采用如权利要求12至18所述的清扫方法进行清扫后，利用发球装置将弹性清扫球发射入管道的首端内，再将所述发球装置和收球装置从所述管道上拆卸掉；
C、将首端注水装置、尾端排空装置和注水泵连接到所述管道的两端；
D、开启所述注水泵，驱动所述弹性清扫球沿所述管道运动，并将所述管道内的空气经所述尾端排空装置排出；
E、在所述尾端排空装置中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置，并使所述管道密封；
F、开启与所述首端注水装置连接的试压泵，对所述管道内的水进行增压；
G、在所述管道内的压力达到最大试验压力时，关闭所述试压泵，并使压力稳定在最大试验压力值，并记录升压过程中所述管道内的压力和温度的变化情况以及所述管道是否漏水；
H、计算在稳压期间管道内的压力波动是否在标准范围内，如果是，管道合格，否则相反。
根据权利要求23所述的试压方法，其特征在于，步骤G还包括：
G1、在所述管道内压力达到最大试验压力的75％时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水；
G2、在所述管道内压力达到最大试验压力的90％时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水；
G3、在所述管道内压力达到最大试验压力值时，保持该压力八小时，观察所述管道是否漏水，且每小时至少记录一次管道的压力和水温。
根据权利要求23所述的试压方法，其特征在于，步骤E包括：在所述首端注水装置的前排空管有水溢出时，关闭所述前排空阀；在所述尾端排空装置的后排空管中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置的后排空阀，并使所述管道密封。
根据权利要求23所述的试压方法，其特征在于，在步骤H之后还包括步骤I：将所述管道中的水排出，然后将所述首端注水装置和所述尾端排空装置从所述管道上拆卸下来。

说明书

说明书弹性清扫球、清扫装置和清扫方法以及试压装置和方法
技术领域
本发明涉及管道安装和清洗应用领域，更具体地说，本发明涉及一种用于长距离矿浆管道的弹性清扫球及采用该弹性清扫球的清扫装置和方法及试压装置和方法。
背景技术
在管道的安装应用领域，在管道进行下一轮作业前，通常需要进行清扫和试压作业，以清除管道内残留的锈渣或物料等杂物，并需要对管道的强度和密封等性能进行试验。
目前，在对多山、高海拔地区的标高差较大的复杂地区的布设的用于输送矿浆的长距离管道进行清扫和试压时，没有有效的装置。一方面，由于管道输送的矿浆中含有较多的杂质，如大粒度的碎石、矿石等；另一方面，管道的落差较大，且长度较大，具有较多的弯角，大体呈波浪形，给清扫和试压带来了较大困难，经常需要多次清扫或多次试压，且清扫和试压的效果并不理想，效率较低。同时，由于管道较长，在试压试验中若在管道中设置排空阀，空气发生较大的压缩，导致排空效果不理想，甚至导致试压试验无效。
因此，如何在地形较为复杂、落差大的地区高效地完成对用于长距离输送矿浆的管道的清扫和试压试验是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于长距离矿浆管道的弹性清扫球，所述弹性清扫球的强度提高，从而能够承受较大的驱动力。
本发明的另一目的是提供一种能够高效地完成对管道的清扫作业清扫装置和方法。
本发明的另一目的是提供一种能够高效地完成对管道的试压试验的用于长距离矿浆管道的试压装置和方法。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种弹性清扫球，用于疏通管道，所述弹性清扫球包括弹性实芯、设置在所述弹性实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。
优选地，所述弹性实芯为高发泡沫。
优选地，所述弹性包层为聚氨酯弹性包层。
优选地，所述弹性加强板为高密度橡胶板。
优选地，所述弹性清扫球的前端倒角、倒圆或呈锥形结构。
此外，本发明的另一方面提供了一种管道清扫装置，包括分别连接在所述管道的两端的发球装置和收球装置、与所述发球装置连接的驱动装置以及如上所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，所述收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔，所述弹性清扫球在所述驱动装置的驱动下能够在所述管道内与所述管道的内壁紧密接触的前进。
优选地，所述驱动装置包括与所述发球管道依次连接的压缩空气罐和空气压缩机。
优选地，当所述弹性清扫球的数量为至少两个时，在清扫过程中处于后方的所述弹性清扫球上安装有向电子定位接收机传递信号的电子定位发射机。
优选地，所述发球装置包括发球管道以及与所述发球管道连接的驱动装置，所述发球管道沿清扫方向采用渐缩的结构形式，所述发球管道的小径端与所述管道的一端连接；所述收球装置包括收球管道，所述收球管道沿清扫方向采用渐阔的结构形式，所述收球管道的小径端与所述管道的另一端连接。
优选地，所述弹性清扫球的直径大于所述管道的直径，且小于所述发球管道的最大直径和所述收球管道的最大直径。
优选地，所述收球管道上设置有排污管。
此外，本发明另一方面提供了一种使用如上所述的清扫装置对管道进行的清扫方法，包括以下步骤：
A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段；
B、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道的每段的两端；
C、将所述驱动装置连接到所述发球装置上；
D、将所述弹性清扫球放入所述发球装置中，并位于所述驱动装置与所述发球装置的连接位置的前方，并将所述发球装置密封；
E、启动所述驱动装置，以驱动所述弹性清扫球沿所述管道行进；
F、在所述弹性清扫球行进到所述收球装置中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球从所述收球装置中取出。
优选地，清除的杂物通过收球装置的收球管道上的排污管排出。
优选地，步骤D包括：将所述弹性清扫球从所述发球装置的发球管道的大径端放入所述发球管道的大径段中，利用所述发球装置和所述收球装置将所述管道密封。
优选地，步骤F包括：在所述弹性清扫球到达所述收球装置的收球管道的大径段中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球经所述收球管道的大径端取出。
优选地，步骤E进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球卡堵在所述管道内时，根据所述清扫装置的电子定位发射机向电子定位接收机发送的信号，判断该弹性清扫球的位置，并切断管道，将所述弹性清扫球取出，并重新将管道焊接在一起。
优选地，步骤E进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球发生破损时，从所述发球装置重新发射至少一个新的弹性清扫球，以推动破损的弹性清扫球前进。
优选地，所述管道是适合于多山高海拔地区长距离矿浆输送的管道。
此外，本发明的另一方面提供了一种管道试压装置，所述试压装置包括与所述管道的首端连接并密封所述管道的首端注水装置、与所述首端注水装置连接的注水泵、与所述管道的尾端连接的尾端排空装置以及如上所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述弹性清扫球推动所述管道内的空气通过所述尾端排空装置排出。
优选地，所述首端注水装置包括首端水管以及与所述首端水管连接的注水管，所述尾端排空装置包括尾端水管、与所述尾端水管连接的排水管以及与所述排水管连接的至少一组相互连接的后排空管和后排空阀。
优选地，所述首端注水装置包括与所述注水管连接的至少一组相互连接的前排空管和前排空阀。
优选地，所述弹性清扫球的直径略大于所述管道的直径。
此外，本发明的另一方面提供了一种使用如上所述的试压装置对管道进行的试压方法，包括以下步骤：
A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段；
B、在对每段管道采用如上所述的清扫方法进行清扫后，利用发球装置将弹性清扫球发射入管道的首端内，再将所述发球装置和收球装置从所述管道上拆卸掉；
C、将首端注水装置、尾端排空装置和注水泵连接到所述管道的两端；
D、开启所述注水泵，驱动所述弹性清扫球沿所述管道运动，并将所述管道内的空气经所述尾端排空装置排出；
E、在所述尾端排空装置中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置，并使所述管道密封；
F、开启与所述首端注水装置连接的试压泵，对所述管道内的水进行增压；
G、在所述管道内的压力达到最大试验压力时，关闭所述试压泵，并使压力稳定在最大试验压力值，并记录升压过程中所述管道内的压力和温度的变化情况以及所述管道是否漏水；
H、计算在稳压期间管道内的压力波动是否在标准范围内，如果是，管道合格，否则相反。
优选地，步骤G还包括：
G1、在所述管道内压力达到最大试验压力的75％时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水；
G2、在所述管道内压力达到最大试验压力的90％时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水；
G3、在所述管道内压力达到最大试验压力值时，保持该压力八小时，观察所述管道是否漏水，且每小时至少记录一次管道的压力和水温。
优选地，步骤E包括：在所述首端注水装置的前排空管有水溢出时，关闭所述前排空阀；在所述尾端排空装置的后排空管中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置的后排空阀，并使所述管道密封。
优选地，在步骤H之后还包括步骤I：将所述管道中的水排出，然后将所述首端注水装置和所述尾端排空装置从所述管道上拆卸下来。
本发明所提供的清扫装置和清扫方法，通过具有一定弹性的弹性清扫球与待清扫的管道的内壁的完全接触，且弹性清扫球能够承受较大的驱动力，能够通过提高驱动力，将管道内的碎石或矿石等大颗粒杂物推出，显著提高了清扫效果。
本发明所提供的试压装置和试压方法，通过利用上述弹性清扫球将管道内的空气完全地从位于所述管道尾端的尾端排空装置排出，避免了在管道的中间设置排空装置所出现的空气高度压缩而不能正常排出的现象，且所使用的弹性清扫球具有较高的强度，能够承受较大的驱动力，从而为后续的试压提供了良好的条件，显著提高了试压效率。
附图说明
在下面结合附图对本发明进行描述时，本发明的上述和其他优点和特点将会变得更清楚和更易于理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的弹性清扫球的结构示意图；
图2是根据本发明的一个实施例所提供的清扫装置的结构示意图；
图3是图2所示的弹性清扫球运动状态示意图；
图4是根据本发明的另一实施例所提供的试压装置的结构示意图；
图5是图4所示的试压方法中管道内的压力变化曲线图。
具体实施方式
本发明的核心提供一种用于长距离矿浆管道弹性清扫球，以提高所述弹性清扫球的强度，使其能够承受较大的驱动力。本发明的另一核心是提供一种用于长距离矿浆管道的清扫装置和方法，以高效地完成对管道的清扫作业。本发明的另一核心是提供一种用于长距离矿浆管道的试压装置和方法，以高效地完成对管道的试压试验。
为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明，下面通过结合附图和实施例对本发明进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同部件。
参照图1，图1是根据本发明的一个实施例的弹性清扫球的结构示意图。
根据本发明的一个实施例，提供一种用于长距离输送矿浆的管道1的弹性清扫球2。优选地，该弹性清扫球2包括弹性实芯203、设置在弹性实芯203后表面的弹性加强板201和包裹在外围的弹性包层202。
由于在清扫过程中，弹性清扫球2都是后部受力，从而可以显著提高弹性清扫球2的强度，这样，可以增大驱动力，以使弹性清扫球2能够推动管道1内的粒度较大的碎石、矿石等杂物，且一般不会造成弹性清扫球2的破损和卡堵。
弹性清扫球2可以采用多种具有一定弹性的材料制成，例如，弹性实芯201可以采用具有一定弹性的高发泡沫形成，而弹性加强板201设置在高发泡沫的后表面上，而弹性包层202包裹在高发泡沫和弹性加强板201的外缘。
具体地说，弹性加强板201可以为高密度橡胶板，而弹性包层202可以为聚氨酯弹性包层，从而形成聚氨酯泡沫清扫球。然而本发明不限于此，若管道1的管径变化不大时，可以采用钢主体皮碗清扫球等其它合适的结构。
此外，由于管道1的长度较大，且其安装环境较为复杂，存在较多的弯管，因此，弹性清扫球2的前端还可以采用倒角、倒圆或锥形的结构形式，以方便弹性清扫球2在弯管之间的运动和清扫，而不会出现卡死的现象，优选地，采用锥形结构，且锥度大约为45度。
参照图2至图3，图2是根据本发明的一个实施例所提供的清扫装置的结构示意图；图3是图2所示的弹性清扫球运动状态示意图。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于长距离矿浆输送管道的清扫装置，该清扫装置包括与待清扫管道1的两端连接的发球装置、收球装置、驱动装置和上面所描述的至少一个弹性清扫球2。发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔，而驱动装置和发球装置连接。
具体地，发球装置、收球装置和管道1之间的连接可以通过焊接的连接方式，焊接时可以采用X射线探伤合格II级焊缝标准。
发球装置用于将弹性清扫球2输送至管道1，并驱动弹性清扫球2在管道1中行进，完成清扫作业。发球装置可包括：与管道1直接相连的发球管道3，发球管道3沿清扫的方向采用渐缩的结构形式，即，具有小径端和大径端，其小径端与管道1连接。
驱动装置可与发球管道3连接，以便为清扫作业提供驱动力，从而驱动弹性清扫球2在管道1中运动。
弹性清扫球2可从发球管道3的大径端被放入至发球管道3中。在清扫过程中，发球装置与管道1以及位于管道1中的弹性清扫球2所形成的空间最好为密封空间，以防止驱动装置所提供的动力源的泄漏。这样，可以在发球管道3的大径端设置用于相互密封结合的发球端盖5和发球法兰6。发球端盖5与发球法兰6可以采用枢接的方式。即，可以将发球端盖5的边缘与发球法兰6的边缘通过圆柱销枢接在一起。然而，本发明并不限于此，发球端盖5和发球法兰6之间还可以采用其他的连接方式，只要能够保证发球端盖5可以从发球管道6上拆卸或掀开即可。
清扫装置的动力源可以为空气，也可以为水等液体介质，因此，驱动装置的具体形式较多。例如，驱动装置可以包括空气压缩机10和压缩空气罐9，即，清扫装置以压缩空气为动力源。空气压缩机10和压缩空气罐9通过压缩空气管道连接到发球管道3。具体地说，空气在空气压缩机10中压缩后，被输送至压缩空气罐9，当压缩空气罐9中的压力达到预定的压力范围后，压缩空气便被输送至发球管道3，驱动弹性清扫球2运动。
在进行清扫作业时，弹性清扫球2的初始位置应位于驱动装置与发球装置(具体的为发球管道3)的连接位置的前方，从而可以在弹性清扫球2的后端施加驱动力。驱动装置可以连接到发球管道3的大径段。还可以在压缩空气罐9和发球管道3之间设置至少两个压缩空气歧管7。同时，在每个压缩空气歧管7上均设置球阀8，以调节进气量，实现对弹性清扫球2的行进速度的控制。
此外，还可以在发球管道3上设置压力表4，以对管道1内的压力进行监控。
收球装置用于接收从管道1中运动出的弹性清扫球2，并排放杂物。收球装置可以包括收球管道11，收球管道11沿清扫方向采用渐阔的结构形式，即，收球管道11具有大径端和小径端，且其小径端与管道1连接。在弹性清扫球2在管道1中在驱动力的作用下被驱动至收球装置中时，首先会进入收球管道11，继而从收球管道11的大径端被取出。
被弹性清扫球2推出的杂物可以经收球管道11的大径端排出，还可以在收球管道11的大径段上设置排污管12，该排污管12从收球管道11向下延伸，以使杂物方便地从排污管12排出。这样，可以在收球管道11的大径端设置相互配合的收球端盖14和收球法兰13，同样，收球端盖14的边缘与收球法兰13的边缘可以通过圆柱销枢接在一起。
为了保证清扫的质量，弹性清扫球2在管道1中进行清扫作业时，应允许发生一定的弹性变形，以使管道1的内壁表面始终与弹性清扫球2完全贴合，即在清扫过程中，弹性清扫球2与管道1的内壁是紧密接触的，如图2 所示。因此，弹性清扫球2的直径略大于管道1的直径。优选地，弹性清扫球10的直径与管道1的直径的比率可在1.1‑1.15之间。
弹性清扫球2的直径可小于发球管道3和收球管道11的最大直径，以方便发射球和将球取出。通过在弹性清扫球2的后端施加均匀的驱动力，可以将弹性清扫球2方便地驱动至管道1中，同样，收球也较为方便。优选地，发球管道3和收球管道11的最大直径与弹性清扫球2的直径的比率为1.1。
为了提高清扫质量，可以包括两个或两个以上的弹性清扫球2。此外，为了能够对弹性清扫球2的运动位置进行监控，可以在位于多个弹性清扫球2的后方的一个上安装电子定位发射机15，同时，清扫装置还包括与电子定位发射机15能够传递信号的电子定位接收机。
需要说明的是，本发明所提供的弹性清扫球2的外形并不一定是球形，也可以为圆柱形或锥形等其它形状，只要在清扫过程中，管道1的内壁能够始终完全地与弹性清扫球2接触即可。
下面将结合图1详细介绍根据本发明的另一实施例所提供的清扫方法。
根据本发明的另一个实施例，提供一种采用上述的清扫装置对用于长距离输送矿浆的管道进行清扫作业的清扫方法，主要包括以下步骤：
(1)、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道1分成多段。
在分段过程中，最好尽可能地降低管道1所分成的段数，且每段的最短距离大体要长于6km。
(2)、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道1的每段的两端，保证发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐窄，而收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔。
具体地说，将发球装置的发球管道3的小端和收球装置的收球管道11的小端分别连接到管道1的两端，可以采用X射线探伤合格II级焊缝标准以焊接的方式将发球管道3和收球管道11固定连接在管道1的两端，当然要保证连接处不会发生泄漏的现象。
(3)、将驱动装置连接到所述发球装置上。
具体地说，将压缩空气罐9和空气压缩机10通过压缩空气管连接到发球管道3上；还可以在压缩空气罐9和发球管道3之间设置多个进气歧管7以及球阀8。
此外，为了监控管道1内的压力，还可以在发球管道1上进一步连接压力表4。
(4)、将弹性清扫球2放入发球装置中，并使其位于驱动装置与发球装置的连接位置的前方，并将发球装置密封。
具体地说，将弹性清扫球2从发球装置的发球管道3的大径端放入发球管道3中，并使其位于进气歧管7的位于最前方的一个管与发球管道3的连接位置的前方。
在密封管道1时，可以通过设置在发球管道3的大径端的相配合的发球端盖5和发球法兰6密封。
(5)、启动驱动装置，并驱动弹性清扫球2沿管道1行进。
具体地说，在完全密封好发球管道3后，启动空气压缩机10，向发球管道3内提供压缩空气，在压缩空气的驱动下，弹性清扫球2沿管道1的延伸方向运动，并将残留在管道1内部的杂物推出。
(6)、在弹性清扫球2行进到收球装置中时，停止驱动装置，并将弹性清扫球2从收球装置中取出。
具体地说，在弹性清扫球2行进到收球管道11的大径端时，停止驱动装置，再将弹性清扫球2从收球管道11的大径端取出。
在清扫过程中，由于管道1内的残渣较多，弹性清扫球2在管道1的运动过程中有可能会出现故障，大体有两种故障：卡堵和破损。
通过设置在位于同时进行清扫作业的多个弹性清扫球2中最后方的一个弹性清扫球2的后端的电机定位发射机，可以方便地对弹性清扫球2的位置进行监控。在正常清扫状态下，最后方的弹性清扫球2的前端的压力为“0”或者压力波动很小，且管道1的尾端有气体持续均匀的排出。
但在清扫过程中若该弹性清扫球2的后端的压力持续上升，甚至达到压缩空气罐9中的压力并稳压时，即，在弹性清扫球2和发球管道3以及管道1所形成的密封空间内的压力上升时，说明该弹性清扫球2在管道1中发生了卡堵的现象，此时，可以根据电子定位发射机15，准确地判断出该弹性清扫球2的位置，并从此处切断管道1，将卡堵的弹性清扫球2取出，再将管道1重新焊接在一起，继续进行清扫作业。
此外，若在该弹性清扫球2的前端有空气从后端排出，且后端的压力下降，在预定的行进速度推算已远远超出出球时间但一直没有出来时，说明该弹性清扫球2发生破损时，此时，需要从发球管道3的大径端重新发射至少一个新的弹性清扫球2，已将破损的弹性清扫球2从管道1中顶出。
本发明所提供的清扫装置实现了长距离用于输送矿浆的管道1的清扫作业，由于弹性清扫球2具有一定的弹性，与管道1的内壁完全紧密接触，且弹性清扫球2通过在后端设置加强板201并包裹弹性包层202增大了自身的强度，可以承受比现有技术中常规的清扫球所能承受的驱动力更大的驱动力，因此可通过增大驱动力容易地将管道1内的颗粒较大的碎石等杂物推出，从而显著提高清扫效果和清扫质量，并具有较高的清扫效率；此外，在放入和取出弹性清扫球2的过程中，一般不会造成弹性清扫球2的破损和卡堵，有助于提高其使用寿命和清扫效率。
参照图4，图4是根据本发明的另一实施例所提供的试压装置的结构示意图。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于长距离输送矿浆的管道1的试压装置，所述试压装置包括与管道1的首端连接并密封管道1的首端注水装置和管道1的首端注水装置、与首端注水装置连接的注水泵19、与管道1的尾端连接的尾端排空装置和上述至少一个弹性清扫球。在进行试压试验时，首端注水装置和尾端排空装置均与管道1固定连接，以密封管道1。具体地说，可以通过焊接的连接方式，焊接时采用X射线探伤合格II级焊缝标准。
首端注水装置具体地包括首端水管21、与首端水管21连接的注水管22。首端水管21的另一端为密封形式，注水管22与注水泵19连接，以将外部水源17中的水输送至管道1中。此外，还可以在注水管22上设置单向阀18，以防止水回流；以及电磁流量计20，以对进入管道1中的水量进行监控。在注水管22和首端水管21之间还可以设置多个注水歧管23，且在每个注水歧管23上均设置控制球阀24，以控制进入管道1中的水量。
为了将首端水管21和管道1的前端的部分空气排出，可以在注水管22上设置至少一组前排空管和前排空阀25。
在首端水管21上还设置有压力表26以及温度计27，以对管道1中的压力和温度进行检测。此外，在首端水管21上还设置有与试压泵连接的分管28以及与压力天平连接的分管29。
由于在进行注水前，必须将管道1内的空气全部排出，或者使管道1内的空气含量小于3％，因此，尾端排空装置主要用于将管道1中的空气排出，具体地包括尾端水管30、与尾端水管30连接的排水管32以及与排水管32连接的后排空管和后排空阀35。在试压结束后，管道1内的水可以通过该排水管32被排出。此外，在排水管32和尾端水管30之间还设置有多个排水歧管33，且在每个排水歧管33上均设置有控制球阀34。为了检测管道1内的压力和温度，在尾端水管30上也设置有压力表31和温度计36。在排水水管32上还设置有电磁流量计16，以便监测排水量。
试压装置所提供的尾端水管30可以沿管道1中的水的流动方向采用渐阔的结构形式，即，尾端水管30具有与管道1直接连接的小径端，而在其大径端处为密封的形式。这样，在试压试验结束后，能够方便地将弹性清扫球2从尾端水管30中取出。
试压装置的弹性清扫球2在水的推动下将管道1内的空气经尾端排空装置排出。通过弹性清扫球2从管道1的首端运动至尾端，管道1内的空气能够被弹性清扫球2排出。弹性清扫球2的直径可以大于管道1的直径，这样，在排空时，管道1的内壁能够完全与弹性清扫球2紧密接触，从而实现理想的密封效果，高效地完成排空作业。
为了保证能够充分地将管道1中的空气在弹性清扫球2的推动作用下排出，弹性清扫球2在管道1内运动过程中应始终与管道1的内壁保持紧密接触，两者之间不应该存在任何缝隙。为此，弹性清扫球2的直径可以大于管道1的内径。
下面将详细说明根据本发明的另一实施例所提供的试压方法
根据本发明的另一个实施例，提供一种采用上述试压装置对用于长距离输送矿浆的管道进行试压试验的试压方法，该试压方法主要包括以下步骤：
(1)、根据管道1的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道1分成多段。
在分段过程中，最好尽可能地降低管道1所分成的段数，且每段的最短距离大体要长于6km。
(2)、在对每段管道1采用上述清扫方法进行清扫后，利用发球装置将弹性清扫球2发射入管道1的首端内，再将发球装置和收球装置从管道1上拆卸掉。
具体地说，采用上述清扫装置中的发球装置发射弹性清扫球2，当然，弹性清扫球2最好不要位于太深的位置，以避免在管道1的首端储存太多的空气。可以在进气大约2s的时间内将弹性清扫球2发射入管道1内。
(3)、将首端注水装置、尾端排空装置和注水泵19连接到管道1上。
具体地说，将首端注水装置的首端水管21沿管道1延伸方向渐阔的尾端水管30连接到管道1的两端；并将注水管22和注水泵19连接到首端水管21上，将排水管32、后排空管和后排空阀35连接到尾端水管30上。
此外，可以采用X射线探伤合格II级焊缝标准以焊接的方式将首端水管21和尾端水管30固定连接在管道1的两端。当然，注水管22与首端水管21的连接位置应位于弹性清扫球2的后方。还可在首端管道21上设置压力表26和温度计27，在注水管22上设置单向阀18和电磁流量计20，在尾端水管30上同样设置压力表31和温度计36，在排水管32上设置电磁流量计16。还可在注水管22上进一步设置前排空管和前排空阀25，以将弹性清扫球2后方的空气排出。
(4)、开启注水泵19，驱动弹性清扫球2沿管道1运动，并将管道1内的空气经尾端排空装置排出。
具体地说，在进行注水后，水首先从注水管22进入首端水管21，并将位于弹性清扫球2后方的空气经前排空管和前排空阀25排出；在前排空管中有水溢出时，说明该空间内的空气被完全排出，此时关闭前排空阀25；水驱动弹性清扫球2沿管道1行进，并将弹性清扫球2前方的空气经后排空管和后排空阀35排出。
在注水过程中，应该保证水源17中的水充足，不能出现水源17不足而更换水源的情况。
(5)、在后排空管中有水溢出时，停止注水，并关闭尾端排空装置。
在后排空管开始溢水后，可以再继续注水一段时间，以便充分地将管道1中的空气排出，然后再关闭注水泵19和尾端排空装置的后排空阀35。
(6)、开启与首端注水装置连接的试压泵，对管道1内的水进行增压。
(7)、在管道1内的压力达到最大试验压力时，关闭试压泵，并使压力稳定在最大试验压力值，并记录升压过程中管道1内的压力和温度的变化情况以及管道1是否漏水。
在对管道1进行增压时，如图5所示，可以经过一下步骤：
(7‑1)、在管道1内压力达到最大试验压力的75％时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水；
(7‑2)、在管道1内压力达到最大试验压力的90％时，保持该压力半小时，观察所述管道1是否漏水；
(7‑3)、在管道1内压力达到最大试验压力值时，保持该压力八小时，观察管道1是否漏水，且每小时至少记录一次管道1的压力和水温。
升压的速度最好不要超过0.2Mpa/min。
在压力稳定在最大试验压力时，最好多设置几个温度测试点，取平均值。稳压过程最好在夜间或温差变化较小的时间段进行。
(8)、计算在稳压期间管道内的压力波动是否在标准范围内，如果在，管道合格，否则相反。
标准范围可以为1m3水温上升1度，水压大约增加1Kpa。
在步骤(8)之后还可包括步骤(9)：将管道1中的水放出，再将首端注水装置和所述尾端排空装置从管道1上拆卸下来。
具体地说，将水从管道中放出，以每分钟不超过0.3Mpa的速度缓慢释放压力，直至压力为零；最后将首端水管21和尾端水管30从管道1上拆卸下来，并将弹性清扫球2从尾端水管30中取出。
本发明所提供的试压装置和试压方法，通过在管道1的尾端设置尾端排空装置，将管道1内的大部分空气从尾端排出，取代了现有技术中从管道1的中间高点位置将空气排出的方式，从而避免了空气在排空过程中的过度压缩，降低了布置在多山、落差较大的复杂地区且具有较多弯管的用于输送矿浆的管道1的排出难度，且有助于提高排空的效率，进而提高管道1的试压试验的效率。此外，所采用的弹性清扫球2的强度相对较大，可以承受较大的驱动力，从而显著减少了弹性清扫球破损或卡堵的现象，以顺利进行试压试验提供良好的条件。
上面对本发明所提供的管道的弹性清扫球及清扫装置和方法及试压装置和方法进行了详细描述，虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103071653 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103071653 A *CN103071653A* (21)申请号 201210576945.9 (22)申请日 2012.12.27 B08B 9/057(2006.01) G01M 3/28(2006.01) G01N 3/12(2006.01) (71)申请人攀钢集团工程技术有限公司地址 617000 四川省攀枝花市东区江南二路 (72)发明人王志伟钟彪雷勇刘建刚黄亮思黎相明杨炯勇 (74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 代理人王秀君李云霞。

2、(54) 发明名称弹性清扫球、清扫装置和清扫方法以及试压装置和方法 (57) 摘要本发明公开了一种管道的弹性清扫球及清扫装置和方法及试压装置和方法，所述弹性清扫球包括弹性实芯、设置在所述弹性实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。所述清扫装置包括与所述管道两端连接的发球装置和收球装置以及至少一个弹性清扫球，所述弹性清扫球在清扫过程中与所述管道的内壁紧密接触。本发明所提供的清扫装置和清扫方法实现了对输送矿浆的管道的高效清扫。所述试压装置包括与所述管道的两端连接的首端注水装置、注水泵和尾端排空装置以及用于将管道内的空气排空的弹性清扫球。本发。

3、明所提供的试压装置和试压方法实现了高效的试压效率，且能够将管道内的空气完全地排空。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页说明书 10 页附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书3页说明书10页附图2页 (10)申请公布号 CN 103071653 A CN 103071653 A *CN103071653A* 1/3 页 2 1. 一种弹性清扫球，用于疏通管道，其特征在于，包括弹性实芯、设置在所述弹性实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。 2. 根据权利要求 1 所述的弹性清扫球，其特征在于，。

4、所述弹性实芯为高发泡沫。 3. 根据权利要求 1 所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性包层为聚氨酯弹性包层。 4.根据权利要求1至3任意一项所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性加强板为高密度橡胶板。 5.根据权利要求1至3任意一项所述的弹性清扫球，其特征在于，所述弹性清扫球的前端倒角、倒圆或呈锥形结构。 6. 一种管道清扫装置，其特征在于，包括分别连接在所述管道的两端的发球装置和收球装置、与所述发球装置连接的驱动装置以及如权利要求 1 至 5 任意一项所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，所述收球装置的横截面尺寸沿清扫方。

5、向渐阔，所述弹性清扫球在所述驱动装置的驱动下能够在所述管道内与所述管道的内壁紧密接触的前进。 7. 根据权利要求 6 所述的清扫装置，其特征在于，所述驱动装置包括与所述发球管道依次连接的压缩空气罐和空气压缩机。 8. 根据权利要求 6 所述的清扫装置，其特征在于，当所述弹性清扫球的数量为至少两个时，在清扫过程中处于后方的所述弹性清扫球上安装有向电子定位接收机传递信号的电子定位发射机。 9. 根据权利要求 6 至 8 任意一项所述的清扫装置，其特征在于，所述发球装置包括发球管道以及与所述发球管道连接的驱动装置，所述发球管道沿清扫方向采用渐缩的结构形式，所述发球管道。

6、的小径端与所述管道的一端连接；所述收球装置包括收球管道，所述收球管道沿清扫方向采用渐阔的结构形式，所述收球管道的小径端与所述管道的另一端连接。 10. 根据权利要求 9 所述的清扫装置，其特征在于，所述弹性清扫球的直径大于所述管道的直径，且小于所述发球管道的最大直径和所述收球管道的最大直径。 11. 根据权利要求 9 所述的清扫装置，其特征在于，所述收球管道上设置有排污管。 12. 一种使用如权利要求 6 至 11 任意一项所述的清扫装置对管道进行的清扫方法，其特征在于，包括以下步骤： A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分。

7、成多段； B、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道的每段的两端； C、将所述驱动装置连接到所述发球装置上； D、将所述弹性清扫球放入所述发球装置中，并位于所述驱动装置与所述发球装置的连接位置的前方，并将所述发球装置密封； E、启动所述驱动装置，以驱动所述弹性清扫球沿所述管道行进； F、在所述弹性清扫球行进到所述收球装置中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球从所述收球装置中取出。 13. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，清除的杂物通过收球装置的收球管道上的排污管排出。 14. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，步骤。

8、 D 包括：将所述弹性清扫球从权利要求书 CN 103071653 A 2 2/3 页 3 所述发球装置的发球管道的大径端放入所述发球管道的大径段中，利用所述发球装置和所述收球装置将所述管道密封。 15. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，步骤 F 包括：在所述弹性清扫球到达所述收球装置的收球管道的大径段中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球经所述收球管道的大径端取出。 16. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，步骤 E 进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球卡堵在所述管道内时，根据所述清扫装置的电子定位发射机向电子定位。

9、接收机发送的信号，判断该弹性清扫球的位置，并切断管道，将所述弹性清扫球取出，并重新将管道焊接在一起。 17. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，步骤 E 进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球发生破损时，从所述发球装置重新发射至少一个新的弹性清扫球，以推动破损的弹性清扫球前进。 18. 根据权利要求 12 所述的清扫方法，其特征在于，所述管道是适合于多山高海拔地区长距离矿浆输送的管道。 19. 一种管道试压装置，其特征在于，所述试压装置包括与所述管道的首端连接并密封所述管道的首端注水装置、与所述首端注水装置连接的注水泵、与所述管道的尾端连接。

10、的尾端排空装置以及如权利要求1至5任意一项所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述弹性清扫球推动所述管道内的空气通过所述尾端排空装置排出。 20. 根据权利要求 19 所述的试压装置，其特征在于，所述首端注水装置包括首端水管以及与所述首端水管连接的注水管，所述尾端排空装置包括尾端水管、与所述尾端水管连接的排水管以及与所述排水管连接的至少一组相互连接的后排空管和后排空阀。 21. 根据权利要求 20 所述的试压装置，其特征在于，所述首端注水装置包括与所述注水管连接的至少一组相互连接的前排空管和前排空阀。 22. 根据权利要求 19 至 21 任意一项所述的试压装置，其特征。

11、在于，所述弹性清扫球的直径略大于所述管道的直径。 23. 一种使用如权利要求 19 至 22 所述的试压装置对管道进行的试压方法，其特征在于，包括以下步骤： A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段； B、在对每段管道采用如权利要求 12 至 18 所述的清扫方法进行清扫后，利用发球装置将弹性清扫球发射入管道的首端内，再将所述发球装置和收球装置从所述管道上拆卸掉； C、将首端注水装置、尾端排空装置和注水泵连接到所述管道的两端； D、开启所述注水泵，驱动所述弹性清扫球沿所述管道运动，并将所述管道内的空气经所述尾端。

12、排空装置排出； E、在所述尾端排空装置中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置，并使所述管道密封； F、开启与所述首端注水装置连接的试压泵，对所述管道内的水进行增压； G、在所述管道内的压力达到最大试验压力时，关闭所述试压泵，并使压力稳定在最大试验压力值，并记录升压过程中所述管道内的压力和温度的变化情况以及所述管道是否漏权利要求书 CN 103071653 A 3 3/3 页 4 水； H、计算在稳压期间管道内的压力波动是否在标准范围内，如果是，管道合格，否则相反。 24. 根据权利要求 23 所述的试压方法，其特征在于，步骤 G 还。

13、包括： G1、在所述管道内压力达到最大试验压力的 75时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水； G2、在所述管道内压力达到最大试验压力的 90时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水； G3、在所述管道内压力达到最大试验压力值时，保持该压力八小时，观察所述管道是否漏水，且每小时至少记录一次管道的压力和水温。 25. 根据权利要求 23 所述的试压方法，其特征在于，步骤 E 包括：在所述首端注水装置的前排空管有水溢出时，关闭所述前排空阀；在所述尾端排空装置的后排空管中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置的后排空阀，并使所述管道密。

14、封。 26. 根据权利要求 23 所述的试压方法，其特征在于，在步骤 H 之后还包括步骤 I ：将所述管道中的水排出，然后将所述首端注水装置和所述尾端排空装置从所述管道上拆卸下来。权利要求书 CN 103071653 A 4 1/10 页 5 弹性清扫球、清扫装置和清扫方法以及试压装置和方法技术领域 0001 本发明涉及管道安装和清洗应用领域，更具体地说，本发明涉及一种用于长距离矿浆管道的弹性清扫球及采用该弹性清扫球的清扫装置和方法及试压装置和方法。背景技术 0002 在管道的安装应用领域，在管道进行下一轮作业前，通常需要进行清扫和试压作业，以清除管道。

15、内残留的锈渣或物料等杂物，并需要对管道的强度和密封等性能进行试验。 0003 目前，在对多山、高海拔地区的标高差较大的复杂地区的布设的用于输送矿浆的长距离管道进行清扫和试压时，没有有效的装置。一方面，由于管道输送的矿浆中含有较多的杂质，如大粒度的碎石、矿石等；另一方面，管道的落差较大，且长度较大，具有较多的弯角，大体呈波浪形，给清扫和试压带来了较大困难，经常需要多次清扫或多次试压，且清扫和试压的效果并不理想，效率较低。同时，由于管道较长，在试压试验中若在管道中设置排空阀，空气发生较大的压缩，导致排空效果不理想，甚至导致试压试验无效。 00。

16、04 因此，如何在地形较为复杂、落差大的地区高效地完成对用于长距离输送矿浆的管道的清扫和试压试验是本领域技术人员需要解决的技术问题。发明内容 0005 本发明的目的是提供一种用于长距离矿浆管道的弹性清扫球，所述弹性清扫球的强度提高，从而能够承受较大的驱动力。 0006 本发明的另一目的是提供一种能够高效地完成对管道的清扫作业清扫装置和方法。 0007 本发明的另一目的是提供一种能够高效地完成对管道的试压试验的用于长距离矿浆管道的试压装置和方法。 0008 为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种弹性清扫球，用于疏通管道，所述弹性清扫球包括弹性实芯、设置在所述弹性。

17、实芯后表面的弹性加强板以及包裹弹性实芯和弹性加强板的弹性包层。 0009 优选地，所述弹性实芯为高发泡沫。 0010 优选地，所述弹性包层为聚氨酯弹性包层。 0011 优选地，所述弹性加强板为高密度橡胶板。 0012 优选地，所述弹性清扫球的前端倒角、倒圆或呈锥形结构。 0013 此外，本发明的另一方面提供了一种管道清扫装置，包括分别连接在所述管道的两端的发球装置和收球装置、与所述发球装置连接的驱动装置以及如上所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，所述收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔，所述弹性清扫球在所述驱动装置的驱动下能够在。

18、所述管道内与所述管道的内壁紧密接触的前进。 0014 优选地，所述驱动装置包括与所述发球管道依次连接的压缩空气罐和空气压缩说明书 CN 103071653 A 5 2/10 页 6 机。 0015 优选地，当所述弹性清扫球的数量为至少两个时，在清扫过程中处于后方的所述弹性清扫球上安装有向电子定位接收机传递信号的电子定位发射机。 0016 优选地，所述发球装置包括发球管道以及与所述发球管道连接的驱动装置，所述发球管道沿清扫方向采用渐缩的结构形式，所述发球管道的小径端与所述管道的一端连接；所述收球装置包括收球管道，所述收球管道沿清扫方向采用渐阔的结构形式，所述收球。

19、管道的小径端与所述管道的另一端连接。 0017 优选地，所述弹性清扫球的直径大于所述管道的直径，且小于所述发球管道的最大直径和所述收球管道的最大直径。 0018 优选地，所述收球管道上设置有排污管。 0019 此外，本发明另一方面提供了一种使用如上所述的清扫装置对管道进行的清扫方法，包括以下步骤： 0020 A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段； 0021 B、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道的每段的两端； 0022 C、将所述驱动装置连接到所述发球装置上； 0023 D、将所述弹性清扫球放入所述发球装置中，。

20、并位于所述驱动装置与所述发球装置的连接位置的前方，并将所述发球装置密封； 0024 E、启动所述驱动装置，以驱动所述弹性清扫球沿所述管道行进； 0025 F、在所述弹性清扫球行进到所述收球装置中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球从所述收球装置中取出。 0026 优选地，清除的杂物通过收球装置的收球管道上的排污管排出。 0027 优选地，步骤 D 包括：将所述弹性清扫球从所述发球装置的发球管道的大径端放入所述发球管道的大径段中，利用所述发球装置和所述收球装置将所述管道密封。 0028 优选地，步骤 F 包括：在所述弹性清扫球到达所述收球装置的收球管。

21、道的大径段中时，停止所述驱动装置，并将所述弹性清扫球经所述收球管道的大径端取出。 0029 优选地，步骤 E 进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球卡堵在所述管道内时，根据所述清扫装置的电子定位发射机向电子定位接收机发送的信号，判断该弹性清扫球的位置，并切断管道，将所述弹性清扫球取出，并重新将管道焊接在一起。 0030 优选地，步骤 E 进一步包括：在清扫过程中弹性清扫球发生破损时，从所述发球装置重新发射至少一个新的弹性清扫球，以推动破损的弹性清扫球前进。 0031 优选地，所述管道是适合于多山高海拔地区长距离矿浆输送的管道。 0032 此外，本发明的另一。

22、方面提供了一种管道试压装置，所述试压装置包括与所述管道的首端连接并密封所述管道的首端注水装置、与所述首端注水装置连接的注水泵、与所述管道的尾端连接的尾端排空装置以及如上所述的至少一个弹性清扫球，其中，所述弹性清扫球推动所述管道内的空气通过所述尾端排空装置排出。 0033 优选地，所述首端注水装置包括首端水管以及与所述首端水管连接的注水管，所述尾端排空装置包括尾端水管、与所述尾端水管连接的排水管以及与所述排水管连接的至少一组相互连接的后排空管和后排空阀。说明书 CN 103071653 A 6 3/10 页 7 0034 优选地，所述首端注水装置包括与所述注水管。

23、连接的至少一组相互连接的前排空管和前排空阀。 0035 优选地，所述弹性清扫球的直径略大于所述管道的直径。 0036 此外，本发明的另一方面提供了一种使用如上所述的试压装置对管道进行的试压方法，包括以下步骤： 0037 A、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道分成多段； 0038 B、在对每段管道采用如上所述的清扫方法进行清扫后，利用发球装置将弹性清扫球发射入管道的首端内，再将所述发球装置和收球装置从所述管道上拆卸掉； 0039 C、将首端注水装置、尾端排空装置和注水泵连接到所述管道的两端； 0040 D、开启所述注水泵，。

24、驱动所述弹性清扫球沿所述管道运动，并将所述管道内的空气经所述尾端排空装置排出； 0041 E、在所述尾端排空装置中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置，并使所述管道密封； 0042 F、开启与所述首端注水装置连接的试压泵，对所述管道内的水进行增压； 0043 G、在所述管道内的压力达到最大试验压力时，关闭所述试压泵，并使压力稳定在最大试验压力值，并记录升压过程中所述管道内的压力和温度的变化情况以及所述管道是否漏水； 0044 H、计算在稳压期间管道内的压力波动是否在标准范围内，如果是，管道合格，否则相反。 0045 优选地，步骤 G 还。

25、包括： 0046 G1、在所述管道内压力达到最大试验压力的 75时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水； 0047 G2、在所述管道内压力达到最大试验压力的 90时，保持该压力半小时，观察所述管道是否漏水； 0048 G3、在所述管道内压力达到最大试验压力值时，保持该压力八小时，观察所述管道是否漏水，且每小时至少记录一次管道的压力和水温。 0049 优选地，步骤 E 包括：在所述首端注水装置的前排空管有水溢出时，关闭所述前排空阀；在所述尾端排空装置的后排空管中有水溢出时，停止注水，关闭所述尾端排空装置的后排空阀，并使所述管道密封。 00。

26、50 优选地，在步骤 H 之后还包括步骤 I ：将所述管道中的水排出，然后将所述首端注水装置和所述尾端排空装置从所述管道上拆卸下来。 0051 本发明所提供的清扫装置和清扫方法，通过具有一定弹性的弹性清扫球与待清扫的管道的内壁的完全接触，且弹性清扫球能够承受较大的驱动力，能够通过提高驱动力，将管道内的碎石或矿石等大颗粒杂物推出，显著提高了清扫效果。 0052 本发明所提供的试压装置和试压方法，通过利用上述弹性清扫球将管道内的空气完全地从位于所述管道尾端的尾端排空装置排出，避免了在管道的中间设置排空装置所出现的空气高度压缩而不能正常排出的现象，且所使用的弹性清扫球具。

27、有较高的强度，能够承受较大的驱动力，从而为后续的试压提供了良好的条件，显著提高了试压效率。说明书 CN 103071653 A 7 4/10 页 8 附图说明 0053 在下面结合附图对本发明进行描述时，本发明的上述和其他优点和特点将会变得更清楚和更易于理解，其中： 0054 图 1 是根据本发明的一个实施例的弹性清扫球的结构示意图； 0055 图 2 是根据本发明的一个实施例所提供的清扫装置的结构示意图； 0056 图 3 是图 2 所示的弹性清扫球运动状态示意图； 0057 图 4 是根据本发明的另一实施例所提供的试压装置的结构示意图； 0058 图 5 是图。

28、 4 所示的试压方法中管道内的压力变化曲线图。具体实施方式 0059 本发明的核心提供一种用于长距离矿浆管道弹性清扫球，以提高所述弹性清扫球的强度，使其能够承受较大的驱动力。本发明的另一核心是提供一种用于长距离矿浆管道的清扫装置和方法，以高效地完成对管道的清扫作业。本发明的另一核心是提供一种用于长距离矿浆管道的试压装置和方法，以高效地完成对管道的试压试验。 0060 为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明，下面通过结合附图和实施例对本发明进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同部件。 0061 参照图 1，图 1 是根据本发明的一个实施例的弹性清扫球的结构示意图。。

29、 0062 根据本发明的一个实施例，提供一种用于长距离输送矿浆的管道 1 的弹性清扫球 2。优选地，该弹性清扫球 2 包括弹性实芯 203、设置在弹性实芯 203 后表面的弹性加强板 201 和包裹在外围的弹性包层 202。 0063 由于在清扫过程中，弹性清扫球 2 都是后部受力，从而可以显著提高弹性清扫球 2 的强度，这样，可以增大驱动力，以使弹性清扫球 2 能够推动管道 1 内的粒度较大的碎石、矿石等杂物，且一般不会造成弹性清扫球 2 的破损和卡堵。 0064 弹性清扫球2可以采用多种具有一定弹性的材料制成，例如，弹性实芯201可以采用具有一定弹性的高发泡沫形。

30、成，而弹性加强板 201 设置在高发泡沫的后表面上，而弹性包层 202 包裹在高发泡沫和弹性加强板 201 的外缘。 0065 具体地说，弹性加强板201可以为高密度橡胶板，而弹性包层202可以为聚氨酯弹性包层，从而形成聚氨酯泡沫清扫球。然而本发明不限于此，若管道 1 的管径变化不大时，可以采用钢主体皮碗清扫球等其它合适的结构。 0066 此外，由于管道 1 的长度较大，且其安装环境较为复杂，存在较多的弯管，因此，弹性清扫球2的前端还可以采用倒角、倒圆或锥形的结构形式，以方便弹性清扫球2在弯管之间的运动和清扫，而不会出现卡死的现象，优选地，采用锥形结构。

31、，且锥度大约为 45 度。 0067 参照图 2 至图 3，图 2 是根据本发明的一个实施例所提供的清扫装置的结构示意图；图 3 是图 2 所示的弹性清扫球运动状态示意图。 0068 根据本发明的另一个实施例，提供一种用于长距离矿浆输送管道的清扫装置，该清扫装置包括与待清扫管道 1 的两端连接的发球装置、收球装置、驱动装置和上面所描述的至少一个弹性清扫球2。发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐缩，收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔，而驱动装置和发球装置连接。说明书 CN 103071653 A 8 5/10 页 9 0069 具体地，发球装置、收球装置和管道。

32、 1 之间的连接可以通过焊接的连接方式，焊接时可以采用 X 射线探伤合格 II 级焊缝标准。 0070 发球装置用于将弹性清扫球 2 输送至管道 1，并驱动弹性清扫球 2 在管道 1 中行进，完成清扫作业。发球装置可包括：与管道 1 直接相连的发球管道 3，发球管道 3 沿清扫的方向采用渐缩的结构形式，即，具有小径端和大径端，其小径端与管道 1 连接。 0071 驱动装置可与发球管道 3 连接，以便为清扫作业提供驱动力，从而驱动弹性清扫球 2 在管道 1 中运动。 0072 弹性清扫球 2 可从发球管道 3 的大径端被放入至发球管道 3 中。在清扫过程中，发球装。

33、置与管道 1 以及位于管道 1 中的弹性清扫球 2 所形成的空间最好为密封空间，以防止驱动装置所提供的动力源的泄漏。这样，可以在发球管道 3 的大径端设置用于相互密封结合的发球端盖 5 和发球法兰 6。发球端盖 5 与发球法兰 6 可以采用枢接的方式。即，可以将发球端盖 5 的边缘与发球法兰 6 的边缘通过圆柱销枢接在一起。然而，本发明并不限于此，发球端盖 5 和发球法兰 6 之间还可以采用其他的连接方式，只要能够保证发球端盖 5 可以从发球管道 6 上拆卸或掀开即可。 0073 清扫装置的动力源可以为空气，也可以为水等液体介质，因此，驱动装置的具体形式较多。例如。

34、，驱动装置可以包括空气压缩机 10 和压缩空气罐 9，即，清扫装置以压缩空气为动力源。空气压缩机 10 和压缩空气罐 9 通过压缩空气管道连接到发球管道 3。具体地说，空气在空气压缩机 10 中压缩后，被输送至压缩空气罐 9，当压缩空气罐 9 中的压力达到预定的压力范围后，压缩空气便被输送至发球管道 3，驱动弹性清扫球 2 运动。 0074 在进行清扫作业时，弹性清扫球 2 的初始位置应位于驱动装置与发球装置 ( 具体的为发球管道 3) 的连接位置的前方，从而可以在弹性清扫球 2 的后端施加驱动力。驱动装置可以连接到发球管道 3 的大径段。还可以在压缩空气罐 9 。

35、和发球管道 3 之间设置至少两个压缩空气歧管 7。同时，在每个压缩空气歧管 7 上均设置球阀 8，以调节进气量，实现对弹性清扫球 2 的行进速度的控制。 0075 此外，还可以在发球管道 3 上设置压力表 4，以对管道 1 内的压力进行监控。 0076 收球装置用于接收从管道1中运动出的弹性清扫球2，并排放杂物。收球装置可以包括收球管道 11，收球管道 11 沿清扫方向采用渐阔的结构形式，即，收球管道 11 具有大径端和小径端，且其小径端与管道 1 连接。在弹性清扫球 2 在管道 1 中在驱动力的作用下被驱动至收球装置中时，首先会进入收球管道 11，继而从收。

36、球管道 11 的大径端被取出。 0077 被弹性清扫球2推出的杂物可以经收球管道11的大径端排出，还可以在收球管道 11 的大径段上设置排污管 12，该排污管 12 从收球管道 11 向下延伸，以使杂物方便地从排污管 12 排出。这样，可以在收球管道 11 的大径端设置相互配合的收球端盖 14 和收球法兰 13，同样，收球端盖 14 的边缘与收球法兰 13 的边缘可以通过圆柱销枢接在一起。 0078 为了保证清扫的质量，弹性清扫球2在管道1中进行清扫作业时，应允许发生一定的弹性变形，以使管道 1 的内壁表面始终与弹性清扫球 2 完全贴合，即在清扫过程中，弹性清扫球。

37、2 与管道 1 的内壁是紧密接触的，如图 2 所示。因此，弹性清扫球 2 的直径略大于管道 1 的直径。优选地，弹性清扫球 10 的直径与管道 1 的直径的比率可在 1.1-1.15 之间。 0079 弹性清扫球 2 的直径可小于发球管道 3 和收球管道 11 的最大直径，以方便发射球和将球取出。通过在弹性清扫球 2 的后端施加均匀的驱动力，可以将弹性清扫球 2 方便地说明书 CN 103071653 A 9 6/10 页 10 驱动至管道 1 中，同样，收球也较为方便。优选地，发球管道 3 和收球管道 11 的最大直径与弹性清扫球 2 的直径的比率为 1.1。 0。

38、080 为了提高清扫质量，可以包括两个或两个以上的弹性清扫球 2。此外，为了能够对弹性清扫球 2 的运动位置进行监控，可以在位于多个弹性清扫球 2 的后方的一个上安装电子定位发射机 15，同时，清扫装置还包括与电子定位发射机 15 能够传递信号的电子定位接收机。 0081 需要说明的是，本发明所提供的弹性清扫球 2 的外形并不一定是球形，也可以为圆柱形或锥形等其它形状，只要在清扫过程中，管道 1 的内壁能够始终完全地与弹性清扫球 2 接触即可。 0082 下面将结合图 1 详细介绍根据本发明的另一实施例所提供的清扫方法。 0083 根据本发明的另一个实施例，提供一。

39、种采用上述的清扫装置对用于长距离输送矿浆的管道进行清扫作业的清扫方法，主要包括以下步骤： 0084 (1)、根据管道的厚度、设计压力和正常作业时的压力和现场的水源情况，将管道 1 分成多段。 0085 在分段过程中，最好尽可能地降低管道 1 所分成的段数，且每段的最短距离大体要长于 6km。 0086 (2)、将发球装置和收球装置连接到待清扫的管道 1 的每段的两端，保证发球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐窄，而收球装置的横截面尺寸沿清扫方向渐阔。 0087 具体地说，将发球装置的发球管道3的小端和收球装置的收球管道11的小端分别连接到管道 1 的两端，可以采用 X。

40、射线探伤合格 II 级焊缝标准以焊接的方式将发球管道 3 和收球管道 11 固定连接在管道 1 的两端，当然要保证连接处不会发生泄漏的现象。 0088 (3)、将驱动装置连接到所述发球装置上。 0089 具体地说，将压缩空气罐 9 和空气压缩机 10 通过压缩空气管连接到发球管道 3 上；还可以在压缩空气罐 9 和发球管道 3 之间设置多个进气歧管 7 以及球阀 8。 0090 此外，为了监控管道 1 内的压力，还可以在发球管道 1 上进一步连接压力表 4。 0091 (4)、将弹性清扫球 2 放入发球装置中，并使其位于驱动装置与发球装置的连接位置的前方，并将发球装置密。

41、封。 0092 具体地说，将弹性清扫球 2 从发球装置的发球管道 3 的大径端放入发球管道 3 中，并使其位于进气歧管 7 的位于最前方的一个管与发球管道 3 的连接位置的前方。 0093 在密封管道 1 时，可以通过设置在发球管道 3 的大径端的相配合的发球端盖 5 和发球法兰 6 密封。 0094 (5)、启动驱动装置，并驱动弹性清扫球 2 沿管道 1 行进。 0095 具体地说，在完全密封好发球管道 3 后，启动空气压缩机 10，向发球管道 3 内提供压缩空气，在压缩空气的驱动下，弹性清扫球 2 沿管道 1 的延伸方向运动，并将残留在管道 1 内部的杂物推出。。

42、0096 (6)、在弹性清扫球2行进到收球装置中时，停止驱动装置，并将弹性清扫球2从收球装置中取出。 0097 具体地说，在弹性清扫球2行进到收球管道11的大径端时，停止驱动装置，再将弹性清扫球 2 从收球管道 11 的大径端取出。说明书 CN 103071653 A 10 7/10 页 11 0098 在清扫过程中，由于管道 1 内的残渣较多，弹性清扫球 2 在管道 1 的运动过程中有可能会出现故障，大体有两种故障：卡堵和破损。 0099 通过设置在位于同时进行清扫作业的多个弹性清扫球 2 中最后方的一个弹性清扫球 2 的后端的电机定位发射机，可以方便地。

43、对弹性清扫球 2 的位置进行监控。在正常清扫状态下，最后方的弹性清扫球 2 的前端的压力为 “0” 或者压力波动很小，且管道 1 的尾端有气体持续均匀的排出。 0100 但在清扫过程中若该弹性清扫球 2 的后端的压力持续上升，甚至达到压缩空气罐 9 中的压力并稳压时，即，在弹性清扫球 2 和发球管道 3 以及管道 1 所形成的密封空间内的压力上升时，说明该弹性清扫球 2 在管道 1 中发生了卡堵的现象，此时，可以根据电子定位发射机 15，准确地判断出该弹性清扫球 2 的位置，并从此处切断管道 1，将卡堵的弹性清扫球 2 取出，再将管道 1 重新焊接在一起，继。

44、续进行清扫作业。 0101 此外，若在该弹性清扫球 2 的前端有空气从后端排出，且后端的压力下降，在预定的行进速度推算已远远超出出球时间但一直没有出来时，说明该弹性清扫球 2 发生破损时，此时，需要从发球管道 3 的大径端重新发射至少一个新的弹性清扫球 2，已将破损的弹性清扫球 2 从管道 1 中顶出。 0102 本发明所提供的清扫装置实现了长距离用于输送矿浆的管道 1 的清扫作业，由于弹性清扫球 2 具有一定的弹性，与管道 1 的内壁完全紧密接触，且弹性清扫球 2 通过在后端设置加强板 201 并包裹弹性包层 202 增大了自身的强度，可以承受比现有技术中常。

45、规的清扫球所能承受的驱动力更大的驱动力，因此可通过增大驱动力容易地将管道 1 内的颗粒较大的碎石等杂物推出，从而显著提高清扫效果和清扫质量，并具有较高的清扫效率；此外，在放入和取出弹性清扫球2的过程中，一般不会造成弹性清扫球2的破损和卡堵，有助于提高其使用寿命和清扫效率。 0103 参照图 4，图 4 是根据本发明的另一实施例所提供的试压装置的结构示意图。 0104 根据本发明的另一个实施例，提供一种用于长距离输送矿浆的管道 1 的试压装置，所述试压装置包括与管道 1 的首端连接并密封管道 1 的首端注水装置和管道 1 的首端注水装置、与首端注水装置连接的注水。

46、泵 19、与管道 1 的尾端连接的尾端排空装置和上述至少一个弹性清扫球。在进行试压试验时，首端注水装置和尾端排空装置均与管道 1 固定连接，以密封管道 1。具体地说，可以通过焊接的连接方式，焊接时采用 X 射线探伤合格 II 级焊缝标准。 0105 首端注水装置具体地包括首端水管 21、与首端水管 21 连接的注水管 22。首端水管 21 的另一端为密封形式，注水管 22 与注水泵 19 连接，以将外部水源 17 中的水输送至管道 1 中。此外，还可以在注水管 22 上设置单向阀 18，以防止水回流；以及电磁流量计 20，以对进入管道 1 中的水量进行监控。。

47、在注水管 22 和首端水管 21 之间还可以设置多个注水歧管 23，且在每个注水歧管 23 上均设置控制球阀 24，以控制进入管道 1 中的水量。 0106 为了将首端水管 21 和管道 1 的前端的部分空气排出，可以在注水管 22 上设置至少一组前排空管和前排空阀 25。 0107 在首端水管 21 上还设置有压力表 26 以及温度计 27，以对管道 1 中的压力和温度进行检测。此外，在首端水管 21 上还设置有与试压泵连接的分管 28 以及与压力天平连接的分管 29。说明书 CN 103071653 A 11 8/10 页 12 0108 由于在进行注水前，必须将。

48、管道1内的空气全部排出，或者使管道1内的空气含量小于 3，因此，尾端排空装置主要用于将管道 1 中的空气排出，具体地包括尾端水管 30、与尾端水管 30 连接的排水管 32 以及与排水管 32 连接的后排空管和后排空阀 35。在试压结束后，管道 1 内的水可以通过该排水管 32 被排出。此外，在排水管 32 和尾端水管 30 之间还设置有多个排水歧管 33，且在每个排水歧管 33 上均设置有控制球阀 34。为了检测管道 1 内的压力和温度，在尾端水管 30 上也设置有压力表 31 和温度计 36。在排水水管 32 上还设置有电磁流量计 16，以便监测排水量。 01。

49、09 试压装置所提供的尾端水管 30 可以沿管道 1 中的水的流动方向采用渐阔的结构形式，即，尾端水管 30 具有与管道 1 直接连接的小径端，而在其大径端处为密封的形式。这样，在试压试验结束后，能够方便地将弹性清扫球 2 从尾端水管 30 中取出。 0110 试压装置的弹性清扫球 2 在水的推动下将管道 1 内的空气经尾端排空装置排出。通过弹性清扫球 2 从管道 1 的首端运动至尾端，管道 1 内的空气能够被弹性清扫球 2 排出。弹性清扫球 2 的直径可以大于管道 1 的直径，这样，在排空时，管道 1 的内壁能够完全与弹性清扫球 2 紧密接触，从而实现理想的密封效果，高效地完成排空作业。 0111 为了保证能够充分地将管道 1 中的空气在弹性清扫球 2 的推。

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