臧春雷 林云
天津港锐石油工程科技有限公司 天津 300280
摘要，随着科学技术的进步，在管道清洗中应用机器人已经成为常态，越来越多的不同类型的机器人的出现使得管道清洗的质量和效率有了明显的提升，管道清洗的难度有所降低。研究在管道清洗中机器人的应用，找出在管道清洗中应用机器人的优势对于管道清洗工作提升有着非常大的促进意义。
关键词：管道清洗；机器人；应用
一、引言
管道在长期的运行过程中会出现大量的固体杂质的堆积或是液体的积聚，使得管道出现运输效率降低、维护费用升高、管道使用寿命降低、运出成本升高等一系列问题。所以，对管道清洗就显得非常必要，也是预防和解决这些问题的重要手段。当前管道清洗可以大致分为物理清洗和化学清洗两大类，清洗方法多种多样。在此基础上应用机器人进行管道清洗工作则是更加的高效和快速，管道清洗工作也变得更加的简便。
二、管道清洗机器人的研究现状
（一）管道射流清洗机器人
高压水射流是管道清洗中的一种清洗方法，与其他的清洗方法相比，这种清洗方法成本更低，清洁的质量也比较高。管道射流清洗机器人以此为基础的一种管道清洗机器人。高压水射流机器人由六部分组成，首先是高压泵组、监控系统和水射流执行机构，这三个模块构成了机器人的清洗部分，保证了清洗的质量；其次是机器人的本体、线管模块和收放线模块，这一部分的功能主要满足远距离操作机器人的功能的实现，保证机器人能够在控制下完成管道清洗任务。这种机器的优势在于：第一，能够根据被清洗的管道的状况进行调整射流的压力和流量，既能够起到保护管道的作用，也能够完成管道清洗工作；第二，管道射流清洗机器人不会造成二次污染，完成清洗工作后，如果没有其他的特殊要求，是不需要再进行其它处理的；第三，清洗效果好，清洗成本低，在管道内，管道射流清洗机器人能够通过调整射流的压力和流量更好的完成清洗任务，并且管道射流清洗机器人是细射流，属于节能设备。
（二）多功能管道清洗机器人
多功能管道清洗机器人是在管道内清洗环境复杂的情况下，针对不同的杂质和障碍物有针对性的清洗的一种机器人。在多功能管道清洗机器人的清洗模块中，增加了多种清洗方式，考虑到机器人的结构和多功能的要求，多功能管道清洗机器人则是采用了物理清洗和化学清洗两大类清洗方法的结合，在机器人的首尾两端分别采用物理清洗法和化学清洗法，再辅以高清摄像头和远程控制功能，实现在管道内复杂的情况下随时进行清洗方式的转变。移动模块采用了双驱履带式结构，保证了机器人在进行管道清洗的过程中不容易出现打滑的现象。多功能管道清洗机器人的优势在于能够根据不同的清洗状况随时调整清洗方式，让清洗变得更加的有针对性，提高了清洗的效率和清洁质量，解决了由于清洗方式单一造成的清洗质量不高的问题。
（三）自适应管道探测清洗机器人
自适应管道探测清洗机器人是一种可以在管道内自由行走，并且可以探测该管道内杂质和障碍物并进行清洁工作的机器人。这种机器人的行走模块则是采用了轮式和腿式的结合，并加入了人弹簧，实现了机器人能够在管道内自由伸缩以适应不同管道的清洗工作；清洗模块则是采用了以物理清洗方式为主的清洗结构，保证清洗效果。
自适应管道探测清洗机器人的采用伺服电机，对于控制速度和位置的精度有着非常重要的作用，保证了在进行清洗作业时能够准确的到达指定的位置进行清洗，也保证了清洗机器人能够随时根据信号进行调整。同时自适应管道探测清洗机器人应用了人工智能图像识别技术，使得自适应管道探测清洗机器人能够实现对不同障碍物和杂质的识别，并根据不同障碍物使用不同的清洗装置对障碍物进行清洗。自适应管道探测清洗机器人的优势在于：第一，机器人能够及进行自由伸缩，适应了不同管道的清洗工作；第二，能够自主识别障碍物并进行清理，降低了人工操作难度，减少了人力的投入；第三，自适应管道探测清洗机器人的探测功能以及对信息的反馈功能有助于后期对管道的维护与保养，也有助于下次清洗工作的展开。
三、应用优势
（一）机器人能够适应不同管道的复杂环境的清洗工作
管道不是全部都是笔直的，有些转弯的地方或是狭窄的管道的清洁难度相对来说更加的困难。在这种情况下，工作难度上升，工作量加大，想要完成对管道的清洗工作有一定的难度。机器人的出现则是有效的解决这一问题，机器人可以通过自由伸缩，对自身的形态进行调整，从而适应各种不同管道的清洗环境，比如遇到狭窄的管道，机器人可以通过调整行走方式等方法让其自身能够适应管道，从而进行清洗工作，如果遇到更宽的管道，机器人可以通过调整机械手臂的长度完成清洗工作。并且机器人还可以转变清洗方式，遇到不同的清洗要求，随时进行调整，适应不同管道清洗环境带来的清洗要求。
（二）更加的安全、高效
在管道清洗中应用机器人，管道清洗工作更加的安全和高效。机器人能够适应各种各样的复杂的清洗环境，还能够根据当前管道的状况进行判断，选择更加适合的清洗方式，避免因为清洗方式的错误造成管道使用寿命的缩减或是管道腐蚀加快情况的出现，保证了管道的安全。同时机器人能够对障碍物和杂质进行识别和判断，选择出最合适的清洗方法进行清洗，有效的提升了清洗的效率和质量。
（三）可靠性更高
在管道清洗中应用机器人完成清洗工作可靠性更高，机器人在进行清洗工作的时候可以反馈信息，使得管道清洗工作有一个详细的数据记录，操作人员能够对管道的具体情况有所了解，在后续的清洁工作中能够更好的操控机器人。并且机器人是按照程序进行工作，程序如果没有出现问题，机器人能够处于正常运行状态，完成清洗工作，如果出现清洗质量问题，机器人按照设定好的程序会进行反馈或是报警，操作人员及时的解决问题，保证清洗工作顺利进行。而且机器人的工作稳定性更高，能够保持高效率、不间断的工作，后期的保养与维护相对来说也更加的容易。
结论
管道清洗中机器人的应用优势十分明显，机器人除了能够胜任大量的清洗工作，保持一个高效率的工作状态之外，还能够针对不同的清洗环境选择不同的清洗方法，让管道清洗工作更加的高效，从而达到理想目标。并且机器人的后期的保养与维护相对来说更加的简便，在一定程度上节约了清洗成本。由此可以看出，在管道清洗中应用机器人进行清洗工作有着非常重要的意义，
参考文献：
[1]李喜鹏,王沛恩,杨嘉乐等.自适应管道探测机器人的研究[J].南方农机,2020(16):110—111
[2]李新,廖鹏,刘显玉等. 多功能管道清洗机器人的总体设计及研究. [J]辽宁科技学院学报,2016(18):29-30
作者简介：臧春雷 1975.7.6；性别：男；民族：汉；籍贯：河北；职务:董事长；职称:中级工；学历：本科；单位：天津港锐石油工程科技有限公司；研究方向：石油管道清洗
作者简介：林云 1985.12.29；性别：男；民族：汉；籍贯：四川；职务:副经；职称:工程师；学历：本科；单位：天津港锐石油工程科技有限公司