NO773676L - Fremgangsmaate og apparat for fjerning av fastsittende belegg paa innsiden av roer - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for fjerning av fastsittende belegg

på innsiden av rør.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fjerning av fastsittende og relativt skjøre belegg på innsiden av rør, fortrinnsvis koksbelegg på rørledninger og andre rørformede komponenter i et oljecrackingsanlegg.

I betraktning av at det normalt er nødvendig å avbryte driften

av det anlegg hvor de angjeldene komponenter inngår og i flere tilfeller også demontere komponentene før man kan fjerne beleggene, vil man av praktiske og økonomiske grunner forsøke å foreta denne operasjon med så lange intervaller som mulig, og fortrinnsvis på tidspunkter da anlegget likevel skal stoppes, f.eks.

for et hovedettersyn. Beleggene kan derfor ofte anta betydelige tykkelser, slik at fjerningen av dem blir langvarig og kostbar. Dessuten er det med den tidligere teknikk hvor man har benyttet mekanisk verktøy som ved slagpåvirkning knuser beleggene til støv, i praksis nærmest umulig å unngå skade på rørveggen av slagverktøyet, og helt rene overflater kan vanskelig oppnås.

Oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte

som kan gjennomføres vesentlig raskere og mer fullstendig enn den kjente teknikk, og som samtidig medfører mindre risiko for beskadigelse av rørveggen.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at man ved hjelp av væskestråler som er rettet helt eller delvis radialt i forhold til rørveggen, frembringer en rekke innbyrdes kryssende snitt gjennom hele beleggets tykkelse.

Ved forsøk med fjerning av koksbelegg på rør i en såkalt "vis-braker thermal cracker unit" har det vist seg mulig å redusere forbruket av arbeidstid til ca. 10% sammenlignet med den tidligere nevnte teknikk, og rørenes overflater var fullstendig fri for rester av beleggene og helt uskadde. Dette antas å henge sammen med at gjennomskjæringen av belegget helt inn til rør-veggen medfører en utløsning av indre spenninger i belegget, hvoretter de relativt lett løsner fra rørveggen under innflytelse av trykket i væskestrålene, som avbøyes av rørveggen og derved prøver å presse seg inn bak belegget med en kilevirkning. Når de kryssende snitt legges passe tett, brytes belegget derved opp i stykker av en slik størrelse at de lett kan fjernes enten under innvirkning av deres egen vekt supplert med væskestrålenes kraftpåvirkning, eller ved en påfølgende gjennomskylling av røret. Fjerningen av belegget er vesentlig mindre ubehagelig og an-strengende for operatøren, og langt mer renslig enn den hittil anvendte mekaniske knusing av belegget til et mer eller mindre fint pulver. Ved behandling av rør med relativt liten åpning, er det også blitt mulig å fjerne belegget fra en større rørlengde enn tidligere i én operasjon, hvilket i visse tilfeller kan for-enkle konstruksjonen av det gjeldende rørsystem ved å tillate større rørlengder mellom suksessive koblingsflenser.

Ifølge oppfinnelsen går man frem på den måte at man først frembringer minst to helt eller hovedsakelig akseparallelle snitt gjennom belegget, og deretter skjærer ytterligere skruelinjeformede snitt ved samtidig aksial forskyvning og dreining av væskestrålene. De skruelinjeformede snitt kan da frembringes ved dreining av

den anvendte apparatur vekselvis frem og tilbake gjennom en vinkel tilsvarende vinkelavstanden mellom væskestrålene, hvorved væsketilførselen kan skje gjennom en sammenhengende bøyelig ledning uten innebygde dreiekoblinger som kan gi anledning til tetningsproblemer.

Det mest hensiktsmessige væsketrykk for dannelse av de skjærende stråler avhenger bl.a. av beleggets tykkelse og art og av de anvendte munnstykker hvorigjennom væsken utsendes. Det er klart at den ønskede skjærevirkning forutsetter et visst minimumstrykk, men omvendt bør trykket for et gitt munnstykke ikke velges for høyt, idet strålen da spres for mye og derved blir mindre effektiv. Til fjerning av de ovenfor nevnte koksbelegg er det med godt resultat anvendt et væsketrykk på 500 - 600 bar.

;Oppfinnelsen vedrører også et apparat til utøvelse av frem-gangsmåten. Apparatet har et munnstykkehode med minst to munnstykker som er fordelt hovedsakelig i like store vinkelavstander langs munnstykkehodets omkrets, et langstrakt bære-

organ for munnstykkehodet og midler til å tilføre trykkvæske til munnstykkene gjennom munnstykkehodet.

Ifølge oppfinnelsen er apparatetkarakterisert vedat munnstykkene er rettet helt eller hovedsakelig radialt og utformet til å

utsende tett avgrensende væskestråler, og at et føringsorgan er avtagbart.fastgjort til munnstykkehodet og utformet til å ligge mot belegget på rørets innside.

Styringen av munnstykkehodet ved kontakt mellom belegget og førings-organet sikrer opprettholdelse av forutbestemte avstander mellom munnstykkeåpningene og beleggets overflate, og dette medvirker til å sikre en optimal utnyttelse av energien i de fra munnstykkene utsendte væskestråler til gjennomskjæring av belegget og løsning av dette fra rørveggen.

Når bæreorganet er rørformet og samtidig tjener til tilførsel av trykkvæske, kan det være sammensatt av avvekslende stive og bøyelige rørstykker. Herved muliggjøres behandling av rør med krumlinjet forløp, idet bæreorganet kan tilpasse seg etter rørets krumninger. Til behandling av rettlinjede rør kan apparatet monteres på et stivt bærerør.,

Mellom munnstykkehodet og munnstykkene kan det være innskutt utskiftbare forlengerstykker, som muliggjør endring av avstanden fra munnstykkene til beleggets overflate.

Føringsorganet kan utgjøres av kransstilte parallelle skinner,

som er sammenføyet i form av et bur med en sentral bærering,

hvori munnstykkehodet er avtagbart montert.

Man kan da benytte samme munnstykkehode i forbindelse med for-skjellige føringsorganer hvis ytre diameter er avpasset etter åpningen i det belegg som skal fjernes. Utformingen av førings-organet som et relativt åpent bur, motvirker videre risikoen for at løsnede stykker av belegget bevirker fastklemming av apparatet

jinnvendig i røret.

Bæreringen kan ha radiale utskjæringer, gjennom hvilke munnstykkenes forlengelsesstykker er ført. Derved tjener forlengelsesstykkene til fiksering av munnstykkehodet i føringsorganet, og utskifting av et føringsorgan skjer lett etter uttagning av forlengelsesstykkene.

Føringsskinnene kan være bøyd innover mot bæreringens midtlinje ved endene, hvilket gjør innføringen og sentreringen av apparatet i det rør som skal behandles lettere.

Skinnene kan være forbundet med hverandre ved burets ene ende, hvorved det oppnås en stiv burkonstruksjon.

Foruten skjæremunnstykkene kan munnstykkehodet ytterligere bære

én eller flere skyllemunnstykker. som er rettet i en vinkel med hodets akse. De ved beleggets oppskjæring dannede stykker kan derved skylles ut av røret ved hjelp av munnstykkehodet, hvilket f.eks. er fordelaktig ved vannrette eller svakt hellende rør, fordi man da sparer ekstra apparatur til fjerning

av stykkene.

Med fordel er det i munnstykkehodet innebygget et ventillegeme

som er innstillbart mellom to stillinger, i hvilke det tilslutter midlene for tilførsel av trykkvæske til hhv. skjæremunnstykkene og skyllemunnstykkene..

Som ventillegeme kan man anvende en i forhold til munnstykkehodet dreibar plugg som har en aksial væskepassagé og som er innrettet til å fastgjøres direkte til bæreorganet når dette er rørformet

og tjener til å tilføre trykkvæsken. Under skjæringen av snittene gjennom belegget og under den følgende utskylling av røret, vil væsketrykket låse pluggen i forhold til munnstykkehodet, slik at dette uten vanskelighet kan dreies ved dreining av bæreorganet, men så snart væsketilførselen avbrytes, er pluggen fri til omstilling mellom skjære- og skyllestillingen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skjematiske tegning, på hvilken<i>fig. 1 viser et avsnitt av et rør med et innvendig belegg og en utførelsesform for apparatet ifølge oppfinnelsen til å

fjerne belegget, vist som et lengdesnitt etter linjen I-l på

f ig. 2 ,

fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom røret og apparatet ifølge linjen II-II på fig. 1,

fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en endret utførelsesform av apparatets munnstykkehode, utformet til montering av både skjæré-munnstykker og skyllemunnstykker, idet munnstykkehodet er innstilt til skjæring,

fig. 4 viser et snitt langs linjen IV-IV på fig. 3,

fig. 5 viser et snitt langs linjen V-V på fig. 3, og

fig. 6 viser et snitt langs linjen VI-VI på fig. 3, og med munnstykkehodet innstilt til skylling.

På fig. 1 og 2 ses et utsnitt av et rør 1 som har et fastsittende innvendig belegg 2 som skal fjernes. Røret 1 kan f.eks. inngå

i en rørledning eller en varmeveksler i et oljeerackingsanlegg, og belegget 2 består da helt eller hovedsakelig av oljekoks som er dannet og avleiret under anleggets drift. Det kunne også være tale om kalk- eller stenavleiringer på varmevekslere, ledninger eller andre rør som gjennomstrømmes av varmt vann.

Det på fig. 1 og 2 viste apparat for fjerning av belegget 2 om-fatter et munnstykkehode 3 med et sirkulærsylindrisk midtparti som har lett passning i en bærering 4 som ved hjelp av radiale stivere 5 er sveiset til fire anbragte føringsskinner 6 med 90° innbyrdes avstand. Hver føringsskinne 6 forløper i størsteparten av sin lengde parallelt med munnstykkehodet 3's lengdeakse, og ved den i apparatets innføringsretning i røret 1 forrerste ende er skinnene 6 bøyd innover mot aksen og innbyrdes -forbundet ved hjelp av påsveiset materiale 7. Ved apparatets motsatte ende er skinnene 6 også bøyd innover, men de slutter her i en avstand fra munnstykkehodets akse, slik at det er plass til et bærerør 8 for apparatet.

Røret 8 tjener samtidig til tilførsel av trykkvann til apparetet,

;og det er stivt forbundet med munnstykkehodet, hvilket på fig.

1 er vist rent skjematisk ved hjelp av en muffe 9 som er skrudd på enden av røret og på en motstående skrueforbindelse 10 på munnstykkehodet 3. Munnstykkehodet 3 har en aksial boring 11

som munner ut gjennom forbindelsen og dermed tilveiebringer strømningsforbindelsen til røret 8. Ved sin forrerste ende munner boringen 11 ut i en gjennomgående tverrboring 12, og i de to åpne ender av boringen 12 er det skåret snitt hvor de to rør-formede forlengelsesstykkene 13 er innskrudd. Forlengelsesstykkene 13, som i den viste utførelsesform har sekskantet utvendig tverrsnitt, går ut gjennom to åpninger 14 i bæreringen 4 og tjener derved til aksial og tangential fiksering av munnstykkehodet 3 i forhold til bæreringen 4 og dermed også til føringings-skinnene 6.

To skjæremunnstykker 15 som er utformet til å sende ut små og veldefinerte vannstråler i retning mot belegget 2, er skrudd inn

i de utvendige ender av forlengelsesstykkene 13. Trykkvann til dannelse av vannstrålene tilføres via bærerøret 8 som ved sin ikke viste ende er tilsluttet en høytrykkspumpe gjennom en flek-sibel høytrykksslange og en avsperringsventil. Til røret 8 er

det videre hensiktsmessig fastgjort et håndtak som tjener til styring og dreining av røret og dermed av apparatet inne i røret 1.

I visse tilfelle kan fjerningen av belegget fra røret skje uten demontering av dette, men ved større rørledninger vil det normale være at ledningen adskilles i kortere stykker, eksempelvis i flenskoplinger, og transporteres til et egnet arbeidssted hvor behandlingen foregår. Så langt det er mulig anbringes røret slik at i hvert fall den ende hvor apparatet innføres, ligger vannrett eller med en svak nedadgående helning.

Med det på fig. 1 og 2 viste apparat kan behandlingen hensiktsmessig skje på en slik måte at man etter først å ha valgt ut et bur - som består av bæreringen 4 og skinnene .6 - av en passende størrelse i forhold til beleggets åpning og samtidig montert forlengelsesstykker 13 av en lengde som sikrer en passende avstand mellom belegget og munnstykkene 15, først langsomt fører apparatet inn i røret i en rettlinjet bevegelse, etter at det er satt vanntrykk på røret 8. Hastigheten av bevegelsen avpasses selvsagt etter karakteren og tykkelsen av belegget og vannstrålenes skjærekraft. Det fremkommer på denne måte to diametralt motstående, akseparallelle snitt gjennom belegget 2 ,• og i denne forbindelse er det vesentlig a sørge for at vannstrålene skjærer helt gjennom belegget og fortrinnsvis også, i hvert fall ved fastsittende belegg, stadig har et visst energioverskudd når

de rammer overflaten av røret.

Når det på denne måten er frembragt to snitt av passende lengde, avbrytes vanntilførselen og apparatet dreies 90° ved dreining av bærerøret 8, eventuelt etter først å ha blitt trukket ut av røret 1. Deretter settes vanntrykket på igjen, og ved en aksial bevegelse

av apparatet gjennom røret 1, frembringes to nye snitt i 90° avstand fra de to første snitt. Som avslutning foretas en rekke stort sett skruelinjeformede snitt gjennom belegget, idet man på samme tid beveger apparatet aksialt gjennom røret 1 og dreier det skiftevis frem og tilbake gjennom en total vinkel på minst 180°,' slik at man er sikker på at de skruelinjeformede snitt krysser de forutlagede akseparallelle snitt. Som innledningsvis beskrevet brytes belegget 2 ved denne behandling i et antall mindre stykker som samtidig løsnes fra rørveggen og faller ned i bunnen av røret. En vesentlig del av stykkene skylles ut sammen med vannet. Om nødvendig kan man etter fullstendig løsning og fjærning av belegget fra rørveggen foreta en etterskylling ved hjelp av et såkalt kloakkmunnstykke som føres gjennom røret og dermed fjerner selv små igjenblivende partikler av belegget.

Ved behandling av lengre rør, er det hensiktsmessig å foreta de ovenfor nevnte operasjoner suksessivt på kortere røravsnitt,

f.eks. av en lengde omkring 1 m, for å unngå større opphopninger av de løsgjorte stykkene av belegget innvendig i røret, hvorved apparatets bevegelse kunne bli blokkert.

Fig. 3-6 viser en endret utførelsesform av munnstykkehodet som her er betegnet med 3'. Hodet er på samme måte som det på fig. 1-2 viste hode konstruert til å monteres avtagbart i en bærering tilsvarende ringen 4. Det har i sitt midterste avsnitt en tversgående boring 12 med plass i endene for fastgjørelse av forlengelsesstykker for to skjæremunnstykker. I sin bakovervendende ende har munnstykkehodet 3' en i bunnen lukket boring hvor det .innerst er

montert en tetningsmansjett 16, deretter en fordelerring 17 som

er sikret mot dreining, enda en tetningsmansjett 16 og deretter en avstandsring 18. En dreibar ventilplugg 19 går gjennom de nevnte komponenter 16-18 og rager ut på munnstykkehodets bakside med gjenger . 20 til fastgjørelse av et bære- og vanntilførsels-rør tilsvarende røret 8. Komponentene 16-19 er fiksert aksialt i munnstykkehodet ved hjelp av en kravemutter 21.

Pluggen 19 har en sentral boring 22 som ved sin innerste lukkede ende fortsetter i en tversgående boring 23. I den på fig. 3 og 4 viste stilling av pluggen 19 ligger boringen 23 i flukt med en gjennomgående tverrboring 24 i ringen 17, og denne boring ligger igjen i flukt med en kanal 25 i hodet 3'. Kanalen 25 munner ut i kanalen 12.

Når ventilpluggen 19 dreies 90° fra den på fig. 3 og 4 viste stilling til stillingen på fig. 6, ligger boringen 23 i pluggen i flukt med en annen tversgående boring 2 6 gjennom ringen 17,

og boringen 26 fortsetter i en kanal 27 i hodet 3'. Kanalen 27 munner ut i et system av boringer 28 i hodet 3', og disse boringer har forbindelse med fire gjengeboringer 29, som er fordelt med 90° vinkelavstand langs omkretsen av hodet 3' og rettet bakover med en vinkel på ca. 45°. Gjengeboringene 29 er beregnet til montering av ikke viste munnstykker til utsprøyting av vannstråler som skal skylle rørveggen ren for de løsnede beleggstykker.

Av det ovenstående vil man se at en gjennom boringen 22 tilført vannstrøm utsendes gjennom de ikke viste skjæremunnstykker som er montert ved enden av boringen 12, når ventilpluggen 19 står i den på fig. 3 og 4 viste stilling, mens vannstrømmen ved den på fig. 6 viste stilling av pluggen ledes ut gjennom skyllemunnstykkene. De to stillinger av pluggen 19 kan som vist fastlegges ved at en fra pluggen utragende stoppetapp 30 støter mot det ene eller det andre av de to anslag 31, som rager ut fra mutteren 21, og hvorav det ene ses på fig. 6.

Ved de tidligere omtalte forsøk med fjerning av koksbelegg fra rørledninger i oljecrackingsanlegg ble det benyttet to rundstråle-munnstykker med en hulediameter på 1,8 mm og et vanntrykk på

500 bar til skjæringen av sporene i belegget. Avstanden fra munn- •stykkene til koksbelegget var mellom 20 og 30 mm. Vannforbruket var 80 l/min. Det viste seg å være mulig å innføre apparatet i røret med en hastighet på 1-2 cm/s. Tykkelsen av belegget lå mellom 10 og 70 mm, og den innvendige diameter av de behandlede rør var ca. 2 50 mm. Til behandling av krumme rør kan apparatet monteres på et bæreorgan bestående av vekselvis stive stålrør med en lengde på ca. 1 m og ca 10 cm lange stykker av høytrykkslange, som er forholdsvis bøyelig, men likevel så stiv at en dreining av apparatet gjennom bæreorganet er mulig.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fjerning av fastsittende og relativt skjøre belegg på innsiden av rør, f.eks. koksbelegg på rørledninger og andre rørformede komponenter i et oljecrackingsanlegg, karakterisert ved at man ved hjelp av væskestråler som er rettet helt eller vesentlig radialt i forhold til rørveggen, frembringer en rekke innbyrdes kryssende snitt gjennom hele beleggets tykkelse.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man først frembringer minst to helt eller hovedsakelig akseparallelle snitt gjennom belegget og deretter skjærer ytterligere skruelinjeformede snitt ved samtidig aksial forskyvning og dreining av væskestrålene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det til dannelse av væskestrålene an-vendes væsketrykk på 500-600 bar.

4. Apparat til utøvelse av fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 - 3 og av den art som har et munnstykkehode (3, 3 <1> ) med.minst to med hovedsakelig like store vinkelavstander langs dets omkrets fordelte munnstykker (15), et langstrakt bæreorgan (8) for munnstykkehodet og midler til å tilføre trykkvæske til munnstykkene gjennom munnstykkehodet, karakterisert ved at munnstykkene (15) er rettet helt eller hovedsakelig radialt I og utformet til å utsende små avgrensende væskestråler, og at et føringsorgan (4-7) er avtagbart fastgjort til munnstykkehodet og utformet til å ligge mot belegget (2) på rørets (1) innside.

5. Apparat ifølge krav 4, og hvor bæreorganet (8) er rør-formet og samtidig tjener til tilførsel av trykkvæske, karakterisert ved at bæreorganet er sammensatt av avvekslende stive og bøyelige rørstykker.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det mellom munnstykkehodet (3) og munnstykkene (15) er innskutt utskiftbare forlengelsesstykker (13).

7. Apparat ifølge et av kravene 4-6, karakterisert ved at føringsorganet utgjøres av kransstilte parallelle skinner (6), som er sammensatt i form av et bur med en sentral bærering (4) hvor munnstykkehodet (3) er avtagbart montert.

8. Apparat ifølge krav 6 og 7, karakterisert ved at bæreringen (4) har radiale utskjæringer (14), gjennom hvilke munnstykkenes (15) forlengelsesstykker (13) er ført.

9. Apparat ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at føringsskinnene (6) er bøyd innover mot bæreringens (4) senterlinje ved endene.

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at skinnene (6) er forbundet med hverandre (7) ved burets ene ende.

11. Apparat ifølge et av kravene 4-10, karakterisert ved at munnstykkehodet (3') ytterligere bærer én eller flere skyllemunnstykker som er rettet under en vinkel med hodets akse.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at det i munnstykkehodet (3') er innebygget et ventillegeme (1.9) som er innstillbart mellom to stillinger, i hvilket det forbinder midlene for tilførsel av trykkvæske til henholdsvis jskjæremunnstykkene og skyllemunnstykkene. i ■

13. Apparat ifølge krav 12, og hvor munnstykkehodets bæreorgan er rørformet og tjener til tilførsel av trykkvæske, karakterisert ved at ventillegemet (19) er en i forhold til munnstykkehodet dreibar plugg som har en aksial væskepassage (22) og som er innrettet til å fastgjøres direkte til bæreorganet.