CN216926442U - 一种气压输砂弯头磨损实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气压输砂弯头磨损实验装置，包括输送装置和与所述输送装置连接的实验管道，所述实验管道上设置有多个不同类型的弯头，所述输送装置的进料口与所述实验管道的第二端连接，所述输送装置的出料口与所述实验管道的第一端连接，所述输送装置控制输送物料的浓度和速度，用以进行不同工况下的所述弯头磨损实验。本实用新型提供的技术方案，用以解决实验效率较低，实验成本较高，不利于快速验证不同类型的弯头磨损情况的问题。

Description

一种气压输砂弯头磨损实验装置

技术领域

本实用新型涉及弯头磨损实验技术领域，具体涉及一种气压输砂弯头磨损实验装置。

背景技术

在目前钻井平台、生产平台或者HYSY640在实施的压裂作业过程中受制于作业环境、载荷、空间和配套装备的限制，不能及时、连续性供应支撑剂，从而影响压裂作业效率和规模，针对以上问题，则需要一种气压输砂(支撑剂)装置可以针对不同作业载体配套相应的装备，实现及时、连续性的供应支撑剂，以提高压裂作业效率和质量。

气压输砂(支撑剂)装置可为钻井平台或油田压裂船建/改造进行配套，保障在压裂作业实施过程中及时、连续的提供压裂支撑剂，提高作业时效和质量，但是在气压输砂(支撑剂)装置中，输砂对管道中的弯头磨损较为严重，因此需要提前对弯头磨损进行实验，以便选取较为合适的弯头。

目前的弯头磨损实验，仅可对单一工况下特定的一种弯头进行磨损实验，这样实验的效率很低，实验成本很高，不利于快速验证不同类型的弯头磨损情况，从而优化气压输砂(支撑剂)装置。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种气压输砂弯头磨损实验装置，可以通过单次实验，可对不同工况下的不同类型的弯头进行弯头磨损实验，并形成对照实验组，提高了实验效率，降低了实验成本。

本实用新型提供了一种气压输砂弯头磨损实验装置，包括输送装置和与所述输送装置连接的实验管道，所述实验管道上设置有多个不同类型的弯头，所述输送装置的进料口与所述实验管道的第二端连接，所述输送装置的出料口与所述实验管道的第一端连接，所述输送装置控制输送物料的浓度和速度，用以进行不同工况下的所述弯头磨损实验。

进一步地，所述输送装置包括第一储气罐、仓泵和缓冲仓，所述第一储气罐与所述仓泵通过气压管道连接，所述缓冲仓与所述仓泵连接，物料从所述缓冲仓输送进入所述仓泵，所述实验管道的第二端与所述缓冲仓连接，所述实验管道的第一端与所述仓泵连接，物料从所述仓泵输送进入所述实验管道，再从所述实验管道循环进入所述缓冲仓。

进一步地，所述输送装置还包括安全阀，所述安全阀设置在所述缓冲仓的顶部，所述安全阀用于平衡所述缓冲仓内的气压。

进一步地，所述输送装置还包括切换阀，所述缓冲仓的顶部设置有进料口，所述切换阀设置在所述进料口处与所述实验管道的第二端连接。

进一步地，所述输送装置还包括除尘器，所述除尘器设置在所述缓冲仓的顶部，所述除尘器用于过滤从所述缓冲仓排出的气体。

进一步地，所述输送装置还包括压缩机、第二储气罐(0.5)和与所述第二储气罐连接的控制柜，所述压缩机分别与所述第一储气罐和所述第二储气罐连接，通过所述压缩机将高压空气注入所述第一储气罐和所述第二储气罐，所述第二储气罐为所述控制柜中的控制阀门提供气源。

进一步地，所述实验管道包括依次通过管道连接的第一弯头、第二弯头、第三弯头、第四弯头、第五弯头、第六弯头、第七弯头、第八弯头、第九弯头、第十弯头、第十一弯头、第十二弯头、第十三弯头、第十四弯头、第十五弯头。

进一步地，所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三弯头、所述第四弯头、所述第七弯头、所述第八弯头、所述十一弯头、所述第十二弯头、所述第十三弯头、所述第十四弯头、所述第十五弯头采用钢制弯头，所述第五弯头、所述第六弯头、所述第九弯头、所述第十弯头采用内衬陶瓷弯头。

进一步地，所述第二弯头和所述第十三弯头的弯曲半径是弯头管径的2.5 倍，所述第四弯头、所述第五弯头、所述第六弯头、所述第七弯头、所述第九弯头、所述第十弯头、所述第十一弯头、所述第十二弯头、所述第十五弯头的弯曲半径是弯头管径的5倍，所述第一弯头和所述第十四弯头的弯曲半径是弯头管径的8倍，所述第三弯头和所述第八弯头的弯曲半径是弯头管径的12倍。

进一步地，所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三弯头、所述第八弯头、所述第九弯头、所述第十弯头、所述十一弯头、所述第十二弯头、所述第十三弯头、所述第十四弯头、所述第十五弯头为水平设置，所述第四弯头、所述第五弯头、所述第六弯头、所述第七弯头为垂直设置。

本实用新型提供的一种气压输砂弯头磨损实验装置具有以下优点：

(1)可以通过单次实验，在不同工况下，对不同类型的弯头进行磨损实验，并且可以形成对照实验组，提高了实验效率，降低了实验成本。

(2)输送装置的进料口与出料口分别与实验管道两端相连，形成一个闭合回路，可以实现实验所用的物料的可重复利用，节省成本。

(3)具有结构简单、实验效率较高、成本较低的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的气压输砂弯头磨损实验装置的主视图；

图2为本实用新型实施例中的输送装置的主视图；

图3为本实用新型实施例中的实验管道的A方向的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的实验管道的B方向的结构示意图。

附图标记说明：输送装置1；仓泵10；缓冲仓11；第一储气罐12；第二储气罐13；压缩机14；控制柜15；切换阀16；除尘器17；安全阀18；出料口19；进料口20；实验管道2；第一弯头2-A；第二弯头2-B；第三弯头2-C；第四弯头2-D；第五弯头2-E；第六弯头2-F；第七弯头2-G；第八弯头2-H；第九弯头2-I；第十弯头2-J；第十一弯头2-K；第十二弯头2-L；第十三弯头 2-M；第十四弯头2-N；第十五弯头2-O。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种气压输砂弯头磨损实验装置做进一步详细的描述。

如图1和图2所示，本实施例公开了一种气压输砂弯头磨损实验装置，包括输送装置1和与输送装置1连接的实验管道2，实验管道2上设置有多个不同类型的弯头，输送装置1的进料口20与实验管道2的第二端连接，输送装置1的出料口19与实验管道2的第一端连接，输送装置1控制输送物料的浓度和速度，用以进行不同工况下的弯头磨损实验。

进一步说明，可以通过单次实验，在不同工况下，对不同类型的弯头进行磨损实验，并且可以形成不同的对照实验组，用于测试不同类型的弯头的磨损情况；其中可以通过输送装置1控制输送物料的浓度和速度调整不同的工况，在单次实验中可以通过实验测试不同弯曲半径、不同布置姿态和不同材质的弯头进行磨损实验，并选出最佳的设计方案，由于单次实验便可以测试出不同类型的弯头磨损情况，可以提高实验效率，降低实验成本。

进一步说明，输送装置1的进料口20与出料口19分别与实验管道2的两端相连，形成一个闭合回路，可以实现实验所用的物料的可重复利用，节省成本。

本实施例中，输送装置1包括第一储气罐12、仓泵10和缓冲仓11，第一储气罐12与仓泵10通过气压管道连接，缓冲仓11与仓泵10连接，物料从缓冲仓11输送进入仓泵10，实验管道2的第二端与缓冲仓11连接，实验管道2的第一端与仓泵10连接，物料从仓泵10输送进入实验管道2，再从实验管道2循环进入缓冲仓11。

进一步说明，第一储气罐12与仓泵10通过气压管道连接，第一储气罐 12通过气压管道向仓泵10内提供喷射驱动气体气源，仓泵10内的物料通过第一储气罐12提供的气体将物料输送至实验管道2中，并在实验管道2中循环至缓冲仓11的进料口20并进入缓冲仓11，便于再次利用。

优选地，仓泵10采用下引式仓泵，下引式仓泵具有流速低，对管道磨损较小的特点，因此采用下引式仓泵对弯头磨损实验影响较小，其实验准确度较高，并且下引式仓泵还具有成本较低、检修方便的特点。

进一步说明，缓冲仓11与仓泵10连接，通过仓泵10可以将缓冲仓11 内的物料下放至仓泵10的料仓内。

进一步说明，实验管道2的第二端与缓冲仓11连接，实验管道2的第一端与仓泵10连接，其中物料从仓泵10输送至实验管道2，再从实验管道2循环进入缓冲仓11，进入缓冲仓11的物料可再次利用，可以实现实验所用的物料的可重复利用，节省成本。

本实施例中，输送装置1还包括安全阀18，安全阀18设置在缓冲仓11 的顶部，安全阀18用于平衡缓冲仓11内的气压。

进一步说明，当第一储气罐12内的气体通过实验管道2进入缓冲仓11 后，会导致缓冲仓11内的气压升高，为了平衡缓冲仓11的气压，因此设置有安全阀18，用于在缓冲仓11内的气压过高时，平衡缓冲仓11的气压

本实施例中，输送装置1还包括切换阀16，缓冲仓11的顶部设置有进料口20，切换阀16设置在进料口20处与实验管道2的第二端连接。

进一步说明，切换阀16用于启闭进料口20，当切换阀16开启进料口20 时，实验管道2内的物料会通过进料口20进入缓冲仓11内进行再次循环利用，当不需要实验管道2内的物料进入缓冲内的时候，则切换阀16关闭进料口20。

优选地，切换阀16采用陶瓷切换阀16，提高了切换阀16的耐磨性、防腐性和密封性，并且延长了切换阀16的使用寿命，降低了切换阀16的维修更换次数，节约了维修更换的费用，降低了成本。

本实施例中，输送装置1还包括除尘器17，除尘器17设置在缓冲仓11 的顶部，除尘器17用于过滤从缓冲仓11排出的气体。

进一步说明，当第一储气罐12内的气体通过实验管道2进入缓冲仓11 后，缓冲仓11内的气压会一直上升，因此需要排出气体，而气体中会带有物料粉尘，因此设置了除尘器17，用于过滤排出的气体中所带有的物料。

进一步说明，其中除尘器17上连接有气压管道，定期会通过高压气体对除尘器17上的过滤网进行反吹，对除尘器17上的过滤网上残留的灰尘进行清理。

本实施例中，输送装置1还包括压缩机14、第二储气罐13和与第二储气罐13连接的控制柜15，压缩机14分别与第一储气罐12和第二储气罐13连接，通过压缩机14将高压空气注入第一储气罐12和第二储气罐13，第二储气罐13为控制柜15中的控制阀门提供气源。

进一步说明，压缩机14分别与第一储气罐12和第二储气罐13连接，便于将高压空气注入到第一储气罐12和第二储气罐13中，其中第二储气罐13 与控制柜15连接，控制柜15用于控制输送装置1上的气控阀门，第二储气罐13为控制柜15提供开启气控阀门的气源，便于控制输送装置1上的气控阀门。

优选地，第一储气罐12采用2m³的储气罐，第二储气罐13采用0.5m 3的储气罐，经过多次试验，2m³的气体可以完成气压输砂弯头磨损实验，因此第一储气罐12采用2m³的储气罐，选择合适体积的储气罐有利于节省成本；经过多次试验，0.5m³的气体可以完成气控阀门的开启，因此第二储气罐13采用0.5m³的储气罐，选择合适体积的储气罐有利于节省成本。

如图3和图4所示，本实施例中，实验管道2包括依次通过管道连接的第一弯头2-A、第二弯头2-B、第三弯头2-C、第四弯头2-D、第五弯头2-E、第六弯头2-F、第七弯头2-G、第八弯头2-H、第九弯头2-I、第十弯头2-J、第十一弯头2-K、第十二弯头2-L、第十三弯头2-M、第十四弯头2-N、第十五弯头2-O。

本实施例中，第一弯头2-A、第二弯头2-B、第三弯头2-C、第四弯头2-D、第七弯头2-G、第八弯头2-H、十一弯头、第十二弯头2-L、第十三弯头2-M、第十四弯头2-N、第十五弯头2-O采用钢制弯头，第五弯头2-E、第六弯头2-F、第九弯头2-I、第十弯头2-J采用内衬陶瓷弯头。

本实施例中，第二弯头2-B和第十三弯头2-M的弯曲半径是弯头管径的 2.5倍，第四弯头2-D、第五弯头2-E、第六弯头2-F、第七弯头2-G、第九弯头2-I、第十弯头2-J、第十一弯头2-K、第十二弯头2-L、第十五弯头2-O的弯曲半径是弯头管径的5倍，第一弯头2-A和第十四弯头2-N的弯曲半径是弯头管径的8倍，第三弯头2-C和第八弯头2-H的弯曲半径是弯头管径的12 倍。

本实施例中，第一弯头2-A、第二弯头2-B、第三弯头2-C、第八弯头2-H、第九弯头2-I、第十弯头2-J、十一弯头、第十二弯头2-L、第十三弯头2-M、第十四弯头2-N、第十五弯头2-O为水平设置，第四弯头2-D、第五弯头2-E、第六弯头2-F、第七弯头2-G为垂直设置。

进一步说明，通过单次实验，可对不同工况下、不同弯曲半径、不同姿态及不同材质的弯头进行弯头磨损实验，并形成不同的对照实验组，用于测试不同类型的弯头的磨损情况。

上述弯头可以形成的对照实验组：

第一组：第二弯头2-B和第十三弯头2-M均为水平布置的2.5D 90°钢制弯头，第十一弯头2-K和第十二弯头2-L均为水平布置的5D 90°钢制弯头，第一弯头2-A和第十四弯头2-N均为水平布置的8D 90°钢制弯头，第三弯头 2-C和第八弯头2-H均为水平布置的12D90°钢制弯头，上述的八个弯头，形成一组对照，其中仅弯曲半径不同，因此进行同工况下不同弯曲半径的弯头磨损实验。

第二组：第十二弯头2-L和第十五弯头2-O均为水平布置的5D90°钢制弯头，第四弯头2-D和第七弯头2-G均为垂直布置的5D90°钢制弯头，上述的四个弯头，形成一组对照，其中仅布置姿态不同，因此进行同种工况下不同布置姿态的弯头磨损实验。

第三组：第九弯头2-I和第十弯头2-J均为水平布置的5D90°内衬陶瓷弯头，第五弯头2-E和第六弯头2-F均为垂直布置的5D90°内衬陶瓷弯头，上述的四个弯头，形成一组对照，其中仅布置姿态不同，因此进行同种工况下不同布置姿态的弯头磨损实验。

第四组：第十二弯头2-L和第十五弯头2-O均为水平布置的5D90°钢制弯头，第九弯头2-I和第十弯头2-J均为水平布置的5D90°内衬陶瓷弯头，上述的四个弯头，形成一组对照，其中仅材质不同，因此进行同种工况下不同材质的弯头磨损实验。

第五组：第四弯头2-D和第七弯头2-G均为垂直布置的5D90°钢制弯头，第五弯头2-E和第六弯头2-F均为垂直布置的5D90°内衬陶瓷弯头，上述的四个弯头，形成一组对照，其中仅材质不同，因此进行同种工况下不同材质的弯头磨损实验。

上述对照实验组中的2.5D、5D、8D、12D代表的是弯曲半径依次为弯头管径的2.5倍、5倍、8倍和12倍。

通过调节仓泵10的控制阀门，以控制气压输送物料的输送浓度和输送速度，形成前后对照组，分别进行不同输送浓度工况下弯头的磨损实验和不同输送速度工况下弯头的磨损实验。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，包括输送装置和与所述输送装置连接的实验管道，所述实验管道上设置有多个不同类型的弯头，所述输送装置的进料口与所述实验管道的第二端连接，所述输送装置的出料口与所述实验管道的第一端连接，所述输送装置控制输送物料的浓度和速度，用以进行不同工况下的所述弯头磨损实验。

2.根据权利要求1所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述输送装置包括第一储气罐、仓泵和缓冲仓，所述第一储气罐与所述仓泵通过气压管道连接，所述缓冲仓与所述仓泵连接，物料从所述缓冲仓输送进入所述仓泵，所述实验管道的第二端与所述缓冲仓连接，所述实验管道的第一端与所述仓泵连接，物料从所述仓泵输送进入所述实验管道，再从所述实验管道循环进入所述缓冲仓。

3.根据权利要求2所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述输送装置还包括安全阀，所述安全阀设置在所述缓冲仓的顶部，所述安全阀用于平衡所述缓冲仓内的气压。

4.根据权利要求2所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述输送装置还包括切换阀，所述缓冲仓的顶部设置有进料口，所述切换阀设置在所述进料口处与所述实验管道的第二端连接。

5.根据权利要求2所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述输送装置还包括除尘器，所述除尘器设置在所述缓冲仓的顶部，所述除尘器用于过滤从所述缓冲仓排出的气体。

6.根据权利要求2所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述输送装置还包括压缩机、第二储气罐和与所述第二储气罐连接的控制柜，所述压缩机分别与所述第一储气罐和所述第二储气罐连接，通过所述压缩机将高压空气注入所述第一储气罐和所述第二储气罐，所述第二储气罐为所述控制柜中的控制阀门提供气源。

7.根据权利要求1所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述实验管道包括依次通过管道连接的第一弯头、第二弯头、第三弯头、第四弯头、第五弯头、第六弯头、第七弯头、第八弯头、第九弯头、第十弯头、第十一弯头、第十二弯头、第十三弯头、第十四弯头、第十五弯头。

8.根据权利要求7所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三弯头、所述第四弯头、所述第七弯头、所述第八弯头、所述十一弯头、所述第十二弯头、所述第十三弯头、所述第十四弯头、所述第十五弯头采用钢制弯头，所述第五弯头、所述第六弯头、所述第九弯头、所述第十弯头采用内衬陶瓷弯头。

9.根据权利要求7所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述第二弯头和所述第十三弯头的弯曲半径是弯头管径的2.5倍，所述第四弯头、所述第五弯头、所述第六弯头、所述第七弯头、所述第九弯头、所述第十弯头、所述第十一弯头、所述第十二弯头、所述第十五弯头的弯曲半径是弯头管径的5倍，所述第一弯头和所述第十四弯头的弯曲半径是弯头管径的8倍，所述第三弯头和所述第八弯头的弯曲半径是弯头管径的12倍。

10.根据权利要求7所述的气压输砂弯头磨损实验装置，其特征在于，所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三弯头、所述第八弯头、所述第九弯头、所述第十弯头、所述十一弯头、所述第十二弯头、所述第十三弯头、所述第十四弯头、所述第十五弯头为水平设置，所述第四弯头、所述第五弯头、所述第六弯头、所述第七弯头为垂直设置。

Images