способ очистки трубопровода и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ очистки трубопровода, включающий перемещение по трубопроводу очистного устройства путем подачи в него потока жидкости и газа, при котором необходимые давления и расход жидкости и газа обеспечивают путем последовательной подачи жидкости и газа в полость рукава, установленного за трубоочистным устройством и сообщенного с системами подачи жидкости и газа, при этом устройство снабжено вторым рукавом, рукава размещены коаксиально один относительно другого и между рукавами и трубопроводом образованы полости, причем путем изменения диаметра рукавов, за счет изменения давления текучего агента, воздействующего на рукава, увеличивают или уменьшают объем полостей, образованных рукавами, и за счет этого изменения подают воду и газ на очистное устройство.

2. Устройство для очистки трубопровода, включающее трубоочистное устройство, камеру, сообщенную с системой подачи жидкости и газа, при этом в камере установлен приводной реверсивный барабан с гибкой связью, которая кинематически соединена с концами рукавов, которые установлены в трубопроводе коаксиально друг относительно друга, а вторые концы рукавов по периметру соединены с патрубком камеры, причем рукава и трубопровод образуют полости, при этом полость камеры сообщена с системой подачи газа, а полость трубопровода и полость, образованная внешним и внутренним рукавами, сообщены с системами подачи жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений. Известен способ отчистки трубопроводов от отложений, заключающийся в том, что по трубопроводу напором жидкости перемещают трубоочистное устройство, при этом жидкость пропускают через очистное устройство в виде струй, которыми удаляют отложения с внутренней поверхности трубы, например, международная заявка WO 86/02293, B08B 9/04, C23F 11/00 от 24.04.1986 г.

Недостатком этого способа является то, что он неэффективно очищает трубопроводы золоудаления. Наиболее близким прототипом является способ отчистки, в котором потоком жидкости по трубопроводу перемещают трубоочистной механизм с манжетами, на периферии которых формируют струи жидкости, удаляющие отложения со стенки трубы, патент РФ RU 2184902 7 F16L 58/04 от 31.08.2000 г.

Известны устройства для осуществления этого способа, например А.С. СССР В8 9/04 995910, 1983, А.С. СССР В8 9/04 № 1744844, 1988, А.С. СССР B08B 9/04 № 1688503, 1989.

Недостатком этих устройств является то, что они не очень эффективно очищают трубопроводы от очень твердых отложений, например трубопроводы золоудаления.

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ очистки трубопровода, включающий перемещение по трубопроводу трубоочистительного механизма с манжетами, на периферии которых формируют струи жидкости, удаляющие отложения со стенки трубы, в которой отложения удаляют со стенки трубы давлением упругих лепестков манжеты на отложения, при этом струи формируют по всей поверхности манжеты и отложения удаляют пульсирующим потоком жидкости, причем в потоке жидкости формируют зону образования зародышей кавитации (см. а.с. СССР № 1639800, (того же заявителя) 1991). Кроме того, в известном способе, как и в заявленном, струи жидкости имеют разные скорости истечения, поскольку, как следует из описания заявленного изобретения (см. с.10), «выполнение упругих лепестков в виде пластин позволяет формировать струи с разными скоростями».

Известен способ очистки, согласно которому в поток жидкости подают импульсами сжатый газ (воздух), известно из патента РФ № 2206415, 2003.

Образование зародышей кавитации между упругими лепестками путем ввода струй потока жидкости, газа (воздуха) и твердых частиц также известно из патента РФ № 2206415.

Наиболее близким прототипом является устройство по патенту RU № 2363554 B08B 9/057 от 20.09.2005 г., аналогом ему является устройство для очистки трубопровода по вышеуказанному а.с. СССР № 1639800, содержащее, как и заявленное, вал со ступицей, на которой в шахматном порядке установлены эластичные и упругие лепестки, выполненные с возможностью контактирования с внутренней поверхностью трубопровода.

Недостатками способа и устройства является то, что они не могут очищать трубопроводы, имеющие большое количество свищей, а также то, что насосное оборудование не обеспечивает необходимого давления и расхода жидкости, необходимых для перемещения трубоочистного устройства по трубопроводу.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является авт.св. СССР SU 1537329 А1, опубл. 23.01.1990 г., способ, включающий перемещение по трубопроводу очистного устройства путем подачи в него потока жидкости и газа, при этом необходимые давления и расход жидкости и газа обеспечивают путем последовательной подачи жидкости и газа в полость рукава, установленного за трубоочистным устройством и сообщенного с системами подачи жидкости и газа.

Этот способ реализуется устройством, описанным в авт.св. СССР SU 1537329 А1, опубл. 23.01.1990 г., включающим эластичный рукав, конец которого герметично закреплен по периметру патрубка, системы подачи жидкости и газа, тяговой орган, очистное устройство.

Недостатком этих способа и устройства является незначительная длина очистки.

Из уровня техники известно использование коаксиально уложенных рукавов в устройствах для очистки трубопроводов (см. заявку РФ 2001114538, опубл. 20.05.2003 г.).

Недостатком этих способа и устройства является то, что в нем имеется сложность управления изменением давления и расхода жидкости и газа на значительных расстояниях в трубопроводах, имеющих свищи.

Задачей изобретения является создание необходимых давлений и расходов жидкости и газа, подаваемых в трубопровод.

Поставленная задача достигается совокупным применением группы изобретений.

Способа очистки трубопровода, включающего перемещение по трубопроводу очистного устройства путем подачи в него потока жидкости и газа, при этом необходимые давления и расход жидкости и газа обеспечивают путем последовательной подачи жидкости и газа в полость рукава, установленного за трубоочистным устройством и сообщенного с системами подачи жидкости и газа, при этом устройство снабжено вторым рукавом, при этом рукава размещены коаксиально один относительно другого, причем рукавами и трубопроводом образованы полости, причем путем изменения диаметра рукавов, за счет изменения давления текучего агента, воздействующего на рукава, увеличивают или уменьшают объем полостей, образованных рукавами, за счет этого изменения подают воду и газ на очистное устройство. Подача воды и газа за счет уменьшения и увеличения полостей, образованных рукавами, позволяет упростить управление системой и ускорить производство работ.

Устройства для очистки трубопровода, включающего трубоочистное устройство, камеру, сообщенную с системой подачи жидкости и газа, при этом в камере установлен приводной реверсивный барабан с гибкой связью, которая кинематически соединена с концами рукавов, которые установлены в трубопроводе коаксиально друг относительно друга, а вторые концы рукавов по периметру соединены с патрубком камеры, причем рукава и трубопровод образуют полости, при этом полость камеры сообщена с системой подачи газа, а полость трубопровода сообщена с системой подачи 7 жидкости, а полость, образованная внешним и внутренним рукавами, сообщена с системой 6 подачи жидкости. Сообщение полости камеры с системой подачи газа, полости трубопровода - с системой подачи 7 жидкости и полости, образованной внешним и внутренним рукавами, с системой 6 подачи жидкости позволяет ускорить производство работ и упростить их технологию.

На представленных чертежах изображено:

на фиг.1 - камера и очистное устройство;

на фиг.2 - камера в работе.

Устройство, изображенное на фиг.1, выполнено из камеры 1, в которой размещен приводной реверсивный барабан 2 (тяговой орган). На барабане 2 намотаны рукава 3, 4. Камера 1 сообщена с системами 5, 6, 7 подачи жидкости и газа. Трубоочистное устройство 8 установлено в трубопроводе 9.

Устройство, изображенное на фиг.2, состоит из камеры 1, в которой размещен приводной реверсивный барабан 2, на барабане 2 намотана гибкая нить 10. На этой гибкой нити 10 зажимом 11 закреплены стропы 12, которые закреплены к концу 13 рукава 3. Конец 14 рукава 4 стропами 15 и зажимом 16 прикреплен к гибкой нити 10.

Конец 17 рукава 3 закреплен по периметру патрубка 18.

Конец 19 рукава 4 закреплен по периметру патрубка 20. Полость 21, образованная рукавами 3 и 4, сообщена с системой 6 подачи жидкости.

Полость 22, образованная рукавом 4, сообщена с системой 5 подачи газа (воздуха).

Устройство, изображенное на фиг.1, 2, работает следующим образом. Системой 7 в трубопровод 9 подают воду перед рукавами 3, 4. Трубоочистное устройство 8 перемещается по трубопроводу 9 и очищает его от отложений.

По мере очистки трубопровода 9 от отложений количество свищей увеличивается. Давление воды и ее расход через трубоочистное устройство уменьшается. После того как трубоочистное устройство 8 остановится, системой 5 в рукав 4 подают сжатый воздух. Перед этим вход системы 7 в трубопровод перекрывают.

Рукава 3, 4 перемещаются по трубопроводу 9, выталкивают из трубопровода 9 воду, которая перемещает трубоочистное устройство 8, очищающее трубопровод от отложений.

Рукава 3, 4, перемещаясь по трубопроводу 9, закрывают свищи.

После того как рукава 3, 4 полностью развернутся, системой 6 начинают подавать воду, которая, перемещаясь по рукаву 3, толкает по трубопроводу 9 трубоочистное устройство 8, очищающее трубопровод 9 от отложений.

После каждой остановки трубоочистного устройства 8 в трубопроводе 9 по причине потери давления, системой 5 подают сжатый воздух в рукав 4, который, увеличиваясь в диаметре, выталкивает из полости 21 воду. Эта вода снова перемещает трубоочистное устройство по трубопроводу. После того как вся вода будет вытеснена из полости 21, вода в эту полость подается системой 6.

Эти операции проводят до тех пор, пока трубоочистное устройство не выйдет из трубопровода.

При длине рукавов 3, 4, равной половине очищаемого участка трубопровода, очистка всегда выполняется, так как наибольшее количество свищей расположено в начале трубопровода.

Пример

Очищали стальной трубопровод 300 мм, подающий воду.

Длина очищаемого трубопровода равна 3 км.

Были изготовлены два рукава 300 мм из армированного полипропилена.

Длина рукавов составляла: наружного 1000 м, внутреннего 900 м.

Способ осуществляли устройством, изображенным на фиг.1, 2.

Применяли трубоочистное устройство 300 мм, выполненное в соответствии с патентом RU 2363554 В08В 9/057 (2006.01).

Системой 6 подавали воду с давлением 1,0 МПа со скоростью наполнения трубопровода 1,3 м/с.

Трубоочистное устройство переместилось на 800 м и остановилось. После этого системой 5 подавали в камеру 1 сжатый воздух с давлением 1,2 МПа. Скорость перемещения рукавов составляла 1,6 м/с. Таким образом, трубоочистное устройство было перемещено на 1700 м. После этого системой 6 воду подавали в рукав 3, которая, сдавливая рукав 3, выдавила из него воздух. Смесь воды и воздуха переместила трубоочистное устройство до конца трубопровода.

Перемещение по очищенному трубопроводу тепловизионной установки показало:

- трубопровод очищен от отложений до металла;

- было выявлено 164 свища диаметром 2-8 мм.

Использование изобретения позволяет очищать трубопроводы со свищами.