成品油管道泄漏控制装置液压系统设计

　　近年来，随着国民经济的快速发展，成品油消耗量不断增加^[1]。管道作为油品输送的主要方式得到了快速发展。然而，随着油品管道服役时间增长、自然灾害和第三方破坏，特别是国内打孔盗油猖獗，都对管线正常运行带来严重危害。一旦高压油品管道泄漏，发生火灾或爆炸的概率很大，对当地居民生命财产安全、自然环境污染以及管道运营带来难以估量的后果，同时也对抢修人员的人身安全构成重大威胁^[2]。

　　目前高压油品管道泄漏应急抢险措施仍为人工安装卡具和补漏来实现泄漏孔的封堵处理，尚无有效的先进技术手段^[3]。针对目前抢修方法的不足，研发一种防爆抢修移动机器人系统和 “收油器”作业模块，安装 “收油器”作业模块的机器人由操作员远程遥控移动到泄漏现场，使收油器对准并封住漏油喷射口，防止高速油喷射到空中，同时进行漏油的引流回收，把泄漏的高压油品及时地导引到一个安全的临时集油池。该抢修方法大大地减少了泄漏油品对周围环境的污染，实现了对高压油品管道的泄漏控制与油品部分回收，避免了对抢修人员生命安全造成危害。

　　1 装置的结构和工作原理

　　装置主要由无线遥控行走系统、漏油回收机构、清障支撑机构、液压系统、监控系统、电缆收放机构等部分组成。行走系统主要由履带、液压马达、驱动轮、支重轮、行走机架、张紧机构等部分组成; 漏油回收机构主要由大动臂、小动臂、液压缸、收油器、导油管等部分组成; 电缆收放机构主要由电缆卷筒、电缆收放电机组成; 监控系统主要由无线收发模块、单片机控制系统、防爆摄像头、照明灯等部分组成;液压系统主要由液压泵站、液压工作站等部件组成。其总体结构如图1 所示。

　　装置的工作原理: 通过无线遥控方式，控制液压系统各阀体电磁铁的通断，实现装置的遥控行走和漏油回收机构的动作 ( 大小动臂和收油器的旋转) ，以实现找管定位。依靠泄漏油品喷射动能，实现泄漏油品的部分回收。

　　2 液压系统工作原理

　　根据装置的工作情况，液压系统应具有以下功能: 直线行走、转弯、高低速切换、收油机构找管定位、清障支撑等功能。其液压系统原理图如图2 所示。

　　液压原理中执行机构根据工况可以分为以下几个回路:

　　行走、转弯及停车回路。电磁铁11YA、12YA 断电，若电磁铁 13YA、15YA 通电，左、右马达正转，装置直线前行; 电磁铁14YA、16YA 通电，左、右马达反转，装置直线后退。电磁铁11YA 通电，12YA断电，液压油只能经节流阀25 进入左马达，左马达的转速降低，装置前行左转弯或后退右转弯; 电磁铁11YA 断电，12YA 通电，液压油只能经节流阀 26 进入右马达，右马达的转速降低，装置前行右转弯或后退左转弯。电磁铁13YA、14YA 断电，左马达停转，电磁铁15YA 通电，右马达正转，装置绕左履带向前逆时针转弯; 电磁铁16YA 通电，右马达反转，装置绕左履带顺时针向后转弯。电磁铁13YA 通电，左马达正转，电磁铁16YA 通电，右马达反转，装置绕中心顺时针旋转; 电磁铁 14YA 通电，左马达反转，电磁铁15YA 通电，右马达正转，装置绕中心逆时针旋转。电磁铁13YA、14YA、15YA、16YA 断电，左、右马达停转，装置停车。