张　行，张仕民，郭书墩，欧明军，林　立

直板清管器过环焊缝过程的动力学仿真

张行1，张仕民1，郭书墩2，欧明军2，林立1

（1．中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京102249；2．渤海钻探井下作业公司，河北任丘062550）

利用清管器或者内检测器等设备对管道进行清管和检测是管道运营维护必不可少的流程。由于管道内环境的特殊性，使清管器的动力学问题变得极为复杂。管道内环焊缝对密封皮碗的激励会引起清管器运移行为的改变，这种非稳态的运动对管道清管器的结构产生破坏。针对该问题，对直板型清管器在油气管道受限空间中过环焊缝瞬态运移过程建立了动力学理论模型，并在动力学仿真软件中进行了仿真，结果表明清管器过焊缝会引起清管器速度与位移的振动，尤其在x方向的振动更为剧烈。该理论模型对分析清管器在管道内的运移行为有一定的指导作用。

直板清管器；有限元分析；动力学仿真

管道运输作为石油、天然气和成品油最经济、最合理、最重要的运输方式之一，具有连续、快捷、输送量大、方便等众多优点。目前，管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第5大交通运输方式。利用清管器等皮碗式管道机器人对管道进行清管和检测，是管道运营维护必不可少的流程之一［1］。

清管器在管道中通过其所带橡胶皮碗密封前后输送介质而形成压差推动其自身行走［2］。清管器在管道内运行的过程中，依靠清管器前后两端的两组直板型皮碗刮削管道内壁实现对管道杂物的清理，一般采用聚氨酯橡胶为皮碗的材料。……