这类长杆式管路构件常应用于井下流体输送、狭长空间介质传导场景,在油气开采、地质钻探的井下作业环节中,这类构件需要承担狭长通道内的介质导流、信号线路防护等多重作用,适配小直径作业孔道的安装空间限制,整体采用细长杆状构型,能够顺着孔道走向完成布设,不需要额外拓展作业面空间。从结构设计来看,构件主体采用等径长杆作为基础承载结构,杆身分段设置不同功能的环向组件,靠近端部的青绿色环套为密封定位段,主要作用是在构件送入对应孔道后,与孔道内壁形成贴合密封,避免输送介质出现环隙泄漏,同时承担轴向定位作用,防止构件在介质压力作用下出现轴向窜动;中部的红色环组为功能集成段,内部集成了介质分流、压力缓冲的流道结构,
能够在长距离输送过程中对介质的压力波动进行缓释,避免长杆管路内因水击效应造成结构损伤,同时该段预留了外接支路的接口结构,可根据作业需求接入检测元件或者支路管路。构件最前端的收束端头采用圆弧过渡设计,能够在构件送入孔道的过程中减少行进阻力,避免端头剐蹭孔道内壁造成密封层破损,端头内部设置了导流腔,能够将输入的介质均匀导入杆身内部的主流道,减少入口处的紊流产生,降低输送过程中的压力损失。设计过程中需要重点考量长杆的径向挠度控制,由于整体长径比较大,若杆身刚度不足,在送入孔道的过程中容易出现弯曲卡滞,因此杆身主体采用薄壁高强度管材结构,在控制整体重量的前提下保证足够的抗弯刚度,
同时各环向功能组件与杆身的连接采用过盈配合加周向定位销的固定方式,避免在轴向推送过程中组件出现移位。安装边界方面,构件整体为同轴回转结构,所有外接功能接口均沿径向或轴向设置,无侧向突出的不规则结构,能够适配直径略大于杆身最大外径的直通孔道,安装过程中仅需沿轴向推送即可完成布设,不需要额外的旋转调整操作,各功能段的轴向位置经过精准匹配,当构件推送至设计深度时,密封段恰好对应孔道内的密封位,功能段对应介质接入或检测点位,不需要在孔道内进行二次位置调整。杆身内部的流道采用等径设计,全程无截面突变,能够减少介质输送过程中的阻力,同时流道内壁做光滑处理,避免介质内的固体杂质在流道内沉积造成堵塞,对于带有信号线路防护功能的布设场景,
杆身内部可预留独立的穿线腔,与介质输送腔完全隔离,避免介质侵蚀线路造成信号传输故障。在实际作业场景中,这类构件往往需要多段接续使用,因此杆身的两端设置了标准化的连接结构,能够快速完成多段构件的同轴拼接,拼接处的密封结构与杆身密封段采用相同的密封形式,保证接续位置的密封可靠性,拼接后的整体同轴度误差控制在极小范围内,避免接续位置出现台阶造成送入卡滞。构件的各功能组件均采用模块化设计,若某一功能段出现磨损或故障,可单独拆卸更换对应的环套组件,不需要整体报废整根长杆构件,能够降低现场作业的备件成本,同时模块化的设计也能够根据不同的作业需求,灵活调整各功能段的轴向位置和组件类型,适配不同深度、不同介质类型的作业孔道使用需求。
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