способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ, заключающийся в формировании саморазрушающегося поршня и перемещении его в трубопроводе, отличающийся тем, что поршень формируют путем подачи инертного хладоагента в заполненный водой трубопровод над ее стационарной поверхностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке трубопроводов и может быть использовано в коммунальном, транспортном, тепловом хозяйстве при ликвидации пробок, заилений, отложений в напорных трубопроводах: при очистке внутренней поверхности теплообменников, нефтепроводов, прочих напорных водоводов, в т. ч. при их реставрации, реконструкции.

Известен способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений, заключающийся в подаче в трубопровод рабочей жидкости насосом под избыточным давлением с размывом и перемещением отложений в виде компактного слоя.

Основным недостатком данного способа является высокая энергоемкость размыва отложений и проталкивания компактного слоя в трубопроводе.

Известен также способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений, принятый в качестве прототипа, заключающийся в формировании саморазрушающегося поршня и перемещении его в трубопроводе.

Основными недостатками данного способа является высокие материальные затраты на формирование поршневых тел и низкое качество очистки внутренней поверхности трубопроводов.

Стояла задача разработать такой способ очистки внутренней поверхности трубопроводов, чтобы он обеспечил малые материальные затраты на формирование поршневых тел и большее качество очистки внутренней поверхности.

Существенным при решении стоявшей перед нами задачи являлось то, что в известном способе, заключающемся в формировании саморазрушающегося поршня и перемещении его в трубопроводе, - поршень формируют путем подачи инертного хладоагента в заполненной водой трубопровод над ее стационарной поверхностью.

На чертеже представлена принципиальная схема осуществления рекомендуемого способа очистки для магистрали трубопроводов в коммунальном хозяйстве, имеющих вертикальную часть, включающая: очищенный трубопровод 1 с вертикальным участком и участковыми трубопроводами 2 с вентилями 3 на их конце; к одному из участковых трубопроводов 2 (верхнему) подсоединен шланг 4 высокого давления, второй конец которого соединен с баллоном 5 жидкого хладагента с запорным вентилем 6 и манометрами 7 измерения давления в баллоне и в трубопроводах 1 и 2; верхний патрубок 8 с вентилем 9, сообщающиеся с атмосферой в начале (от насоса) очищаемого трубопровода 1; нижний патрубок 10 с вентилем 11, соединенные с контуром на слив воды или контуром грязесборника (не показан), вентиль 12 регулируемой подачи воды в трубопровод 1 от насоса; камеру 13 трубопровода 1 над стационарной поверхностью воды 15, заполненную газообразным хладагентом; саморазрушающееся ледяное поршневое тело 14 над поверхностью воды 15; полость 16 трубопровода 1 ниже поршневого тела 14, заполненную водой; отложения 17 в очищаемом трубопроводе 1.

Принцип применения рекомендуемого способа состоит в следующем. В заполненном водой, включая его вертикальную часть, напорном трубопроводе 1 сливается часть воды в грязесборник (при закрытом вентиле 12 и открытых вентилях 11 и 3 - верхний) до уровня поверхности воды выше очищаемых отложений 17 с образованием камеры 13 в трубопроводе 1 над стационарной поверхностью воды. Закрывают вентиль 11 и в камеру 13 из баллона 5 с инертным (нейтральным к металлу и химически стойким) хладагентом (например, жидкая углекислота) через, соединенный с верхним участковым трубопроводом 2, шланг 4 при открытом вентиле 6 подают, под избыточным давлением (1-3 атм) и давлением испарения хладогент, который заполняет камеру 13. При этом, при совмещенном барическом и термическом насыщении стационарной поверхности воды хладоагентом - углекислотой, последняя, обладая большим теплосодержанием и испаряясь (температура испарения - 70-60^оС) намораживает за меньшее время, с наименьшими издержками расчетный, управляемый объем ледяного поршневого тела 14. Причем, на момент окончания намораживания в камере 13 поддерживают, путем подпитки хладоагентом при открытии вентиля 6, избыточное давление и давление испарения (при растворении части углекислоты, утечках воды). Затем открывают вентиль 11 и направленный в патрубок 10 поток воды полости 16 и твердое, пластичное, саморазрушающееся, в т. ч. растворяемое водой ледяное поршневое тело 14 под избыточным давлением выдавливания в поток, который, обладая большим импульсом, воздействует на отложения 17 (включая механическое, гидрогазодинамическое, в т. ч. кавитационное воздействие от уменьшения давления хладоагента и воды в трубопроводе), размывая и транспортируя их через патрубок 10 в грязесборник. При этом также, вследствие изменения (уменьшения) давления углекислоты в камере 13 и полости 16 при вытеснении воды в грязесборник и при открытии вентиля 9, углекислота дополнительно испаряется, намораживая на части внутренней поверхности трубопровода 1 ледяные тела. Причем из-за разницы коэффициентов термического расширения металла и материала отложений на стенках трубопровода, последние теряют свою прочность, сцепление, а при последующем заполнении камеры 13 и полости 16 водой от насоса тают и смываются водой при сливе в грязесборник. В результате чего обеспечивается при малых материальных затратах на формирование поршневого тела более качественная комбинированная (гидрогазодинамическая, механическая и термическая) очистка внутренней поверхности в трубопроводе.

Для участков магистрали трубопроводов, не имеющих вертикальной части, формирование, подачи поршневого тела в очищаемый трубопровод и очистку его осуществляют аналогичным образом в пристраиваемом к нему сообщающемся трубопроводе.

Таким образом, предлагаемый способ обнаруживает следующие преимущества:

- повышается качество очистки внутренней поверхности трубопроводов за счет комбинированного гидрогазодинамического, механического и термического воздействия на отложения;

- сокращаются материальные затраты на очистку трубопроводов за счет снижения издержек на формирование, ввод и воздействие поршневых и активных тел на отложения;

- появляется возможность регулирования степени воздействия на отложения за счет изменения градиента давления, импульса формируемого поршневого тела (включая массу, скорость подачи), термической дозы возмущения. (56) Авторское свидетельство СССР N 860899, кл. B 08 B 9/04, 1981.