PL163452B1

PL163452B1 - Method of removing deposits and encrustations from internal surfaces of tubes, in particular those used in water supply systems, and apparatus therefor

Info

Publication number: PL163452B1
Application number: PL28664290A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Brzezinski
Original assignee: Stanislaw Brzezinski
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1994-03-31
Also published as: PL286642A2

Abstract

1· Sposób czyszczenia z osadów rur, zwłaszcza wodociągowych za pomocą medium przepływowego ze ścierniwem, znamienny tym, że przez czyszczoną rurę przepuszcza się emulsję tworzoną z wody, powietrza i ścierniwa pod ciśnieniem wyższym od ciśnienia wody w sieci wodociągowej, przy czym zmienia się proporcje składników i ciśnienie emulsji aż do uzyskania przepływu burzliwego z uderzeniami hydraulicznymi.1 · Method for cleaning pipes from sediments, especially water supply by means of a medium abrasive flow, characterized through the pipe being cleaned an emulsion made of water is passed, air and abrasive under higher pressure from the water pressure in the water supply network, the proportions vary ingredients and pressure of the emulsion until achieved turbulent flow with water hammer.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia z osadów rur, zwłaszcza wodociągowych za pomocą medium przepływowego ze ścierniwem a także urządzenie do czyszczenia rur w sieci wodociągowej.The subject of the invention is a method of cleaning pipes, especially water pipes from sediments, with the use of a flowing medium with an abrasive, and a device for cleaning pipes in the water network.

Znane są sposoby czyszczenia wewnętrznej powierzchni rur z osadów za pomocą ziaren ścierniwa przemieszczanego z medium przepływowym.There are known methods of cleaning the inner surface of pipes from deposits by means of abrasive grains moved with the flow medium.

Z polskiego opisu patentowego nr 108 889 znany jest sposób czyszczenia dłuższych odcinków rur za pomocą doprowadzonego do wiązki rur ścierniwa, któremu nadaje się energię kinetyczną przez wytworzenie na wylocie rur podciśnienia i zapewnia utrzymanie stałej prędkości na całej długości czyszczonych rur.Polish patent specification No. 108 889 discloses a method of cleaning longer sections of pipes by means of an abrasive supplied to a bundle of pipes, which is imparted with kinetic energy by creating a vacuum at the outlet of the pipes and ensures that a constant speed is maintained along the entire length of the pipes to be cleaned.

Urządzenie realizujące opisany sposób czyszczenia składa się z dyfuzora i dyszy ssawnej przesuwnie względem siebie zamocowanych do podstawy i wyposażonych w uchwyty, w których mocuje się czyszczone rury.The device implementing the described cleaning method consists of a diffuser and a suction nozzle slidably attached to the base and equipped with holders, in which the pipes to be cleaned are fixed.

Z polskiego opisu patentowego nr 144 303 znany jest sposób czyszczenia, w którym do rury wprowadza się narzędzie czyszczące o średnicy zewnętrznej niewiele mniejszej od czyszczonej rury. Do komory roboczej narzędzia wprowadza się ścierniwo za pośrednictwem medium przepływowego , które następnie odprowadza się z tej komory w kierunku wewnętrznej powierzchni rury przez co najmniej jeden otwór, przy czym podczas przepływu medium przez ten otwór rurze i narzędziu nadaje się ruch obrotowy a narzędziu i/lub rurze ruch posuwisty, po czym narzędzie wyprowadza się z rury. Następnie do rury wprowadza się narzędzie myjące, do którego komory doprowadza się medium przepływowe odprowadzane do otoczenia przez co najmniej dwa otwory usytuowane pod różnymi kątami do kierunku posuwu narzędzia i/lub rury, po czym narzędzie myjące wyprowadza się z rury.Polish patent specification No. 144 303 describes a cleaning method in which a cleaning tool is inserted into the pipe with an external diameter slightly smaller than the pipe to be cleaned. The abrasive is introduced into the working chamber of the tool by means of the flow medium, which is then discharged from this chamber towards the inner surface of the pipe through at least one opening, while the pipe and the tool are rotated while the medium flows through this opening and the tool and / or sliding motion in the pipe, then the tool moves out of the pipe. Then, a washing tool is introduced into the pipe, into the chamber of which the flow medium is led to the environment through at least two openings located at different angles to the direction of the tool and / or pipe advancement, and the washing tool is led out of the pipe.

Urządzenie według wynalazku nr 144 303 wyposażone jest w obrotową tuleję osadzoną ruchomo na prowadnicy oraz połączoną przelotowo z oddzielaczem zanieczyszczeń, przy czym zasobnik ścierniwa osadzony jest na prowadnicy zaopatrzonej w ruchomo zamocowany uchwyt narzędzia. Ponadto zasobnik połączony jest z oddzielaczem zanieczyszczeń za pomocą przenośnika.The device according to the invention No. 144 303 is equipped with a rotary sleeve movably mounted on a guide and connected to the dirt separator, the abrasive container is mounted on a guide provided with a movably mounted tool holder. Moreover, the hopper is connected to the dirt separator by means of a conveyor.

163 452163 452

Z opisu patentowego polskiego nr 132 486 znany jest aparat do śrutowania połączony przewodami z nasadką, na której korpusie osadzona jest tuleja połączona gwintem z tuleją o mniejszej średnicy. Mniejsza tuleja ma na obwodzie części czołowej zamocowane wychylnie na sworzniach dźwignie, natomiast w korpusie w jego części czołowej osadzona jest wymienna uszczelka zaciśnięta na obrzeżu za pomocą nakrętki. Rozwiązanie zapewnia turbulencyjny ruch rozpędzonych cząsteczek a nasadka osadzona na końcu rury umożliwia dokładne, osiowe jej ustawienie, zamocowanie i uszczelnienie.Polish patent specification No. 132,486 discloses a shot blasting apparatus connected with an adapter by means of pipes, on the body of which a sleeve is mounted and threaded with a sleeve with a smaller diameter. The smaller sleeve has levers pivotally mounted on the pins on the circumference of the front part, while in the body in its front part there is a replaceable gasket clamped on the rim with a nut. The solution provides turbulent movement of accelerated particles and the cap mounted on the end of the pipe enables its precise, axial positioning, fixing and sealing.

Opisane rozwiązanie nie mogą być stosowane w czynnych rurach wodociągowych, wymagają wyłączenia dopływu wody, wycinania i ponownego łączenia rur a także wykonywania wykopów, napraw nawierzchnimi ulic i chodników oraz innych pracochłonnych i czasochłonnych czynności.The described solution cannot be used in active water pipes, it requires turning off the water supply, cutting and reconnecting pipes, as well as making excavations, repairs with pavement of streets and sidewalks, and other labor-intensive and time-consuming activities.

Wolny od opisanych niedogodności jest sposób czyszczenia z osadów wewnętrznych powierzchni rur polegający według wynalazku na przepuszczaniu przez czyszczoną rurę emulsji tworzonej z wody, powietrza i ścierniwa pod ciśnieniem wyższym od ciśnienia wody w sieci wodociągowej i doprowadzaniu przez zmiany proporcji składników i zwiększanie ciśnienia medium do uzyskania przepływu burzliwego z uderzeniami hydraulicznymi. Medium czyszczące zawiera w każdej części objętościowej wody i ścierniwa kilkadziesiąt części powietrza i tłoczone jest do czyszczonej rury czynnej sieci wodociągowej w wyznaczonym punkcie czerpania wody na przykład w hydrancie lub głowicy naziemnego zaworu. Ciśnienie medium wyższe od ciśnienia wody w sieci powoduje częściowe blokowanie dopływu wody z sąsiednich odcinków do czyszczonej rury i jego przepływ w kierunku spustu osadów. Przepływające medium tworzy przedzielone poduszkami powietrza korki z wody, ścierniwa i zdartych osadów, które przemieszczając się z dużą, zmienną prędkością wywołują zjawisko uderzeń hydraulicznych. Osady z wodą i ścierniwem wyrzucane są na zewnątrz pulsacyjnie z częstotliwością zależną od ilości użytej wody i ścierniwa oraz średnicy czyszczonej rury.The method of cleaning the inner surfaces of pipes from deposits from the described disadvantages is based on the invention by passing an emulsion consisting of water, air and abrasive through the pipe to be cleaned at a pressure higher than the water pressure in the water supply network and applying by changing the proportions of components and increasing the pressure of the medium to obtain a flow turbulent with water hammer. The cleaning medium contains tens of parts of air in each part by volume of water and abrasive and is pumped to the pipe of the active water supply network to be cleaned at a designated point of water intake, e.g. in a hydrant or an overhead valve head. The pressure of the medium higher than the water pressure in the network causes partial blockage of the inflow of water from the adjacent sections to the pipe to be cleaned and its flow towards the sediment discharge. The flowing medium creates plugs of water, abrasive and broken sediments separated by air cushions, which while moving at high, variable speeds cause the phenomenon of water hammer. The sediments with water and abrasive are thrown outside in pulses with a frequency depending on the amount of water and abrasive used and the diameter of the pipe being cleaned.

Sposób czyszczenia rur według wynalazku zapewnia dużą skuteczność operacji przy zachowaniu wymogów sanitarnych obowiązujących w wodociągach komunalnych bez konieczności długotrwałego wyłączania odbiorcom dostaw wody. Ścierniwem wchodzącym w skład emulsji czyszczącej są gruboziarniste materiały w postaci siarczanu glinu lub soli kamiennej rozpuszczalne w wodzie, wyposażone w atesty sanitarne umożliwiające ich stosowanie w procesach uzdatniania wody.The method of cleaning pipes according to the invention ensures high efficiency of operations while maintaining sanitary requirements in force in municipal water supply systems without the need for long-term shutdown of water supplies to consumers. The abrasive contained in the cleaning emulsion are coarse-grained materials in the form of aluminum sulphate or rock salt, soluble in water, equipped with sanitary certificates enabling their use in water treatment processes.

Urządzenie do czyszczenia z osadów rur stanowi według wynalazku strumienica iniektorowa w postaci dyszy zbieżno-rozbieżnej z głowicą wyposażoną w rozmieszczone na powierzchni czołowej co najmniej trzy otwory oraz ze zwężką zbieżną i zwężką rozbieżną przedzielonymi rozpędową rurą, o średnicy równej średnicy powierzchni czołowej głowicy i długości nie mniejszej od 40-krotnej jej średnicy. Proporcje te umożliwiają przy stosunkowo małej ilości stosowanego medium przepływowego zassanie maksymalnej ilości powietrza z otoczenia, pobranie odpowiedniej ilości gruboziarnistego ścierniwa i nadanie uzyskanej emulsji odpowiedniej energii kinetycznej na wylocie urządzenia. Urządzenie wyposażone jest we wlot powietrza i kruszywa oraz zawór służący do regulacji ciśnienia emulsji na wylocie.According to the invention, the device for cleaning from pipe deposits is an injector sprayer in the form of a convergent-divergent nozzle with a head equipped with at least three holes arranged on the front surface and with a convergent orifice and a divergent orifice separated by an impeller pipe, with a diameter equal to the diameter of the head face and length not less than 40 times its diameter. These proportions allow, with a relatively small amount of the flow medium used, to suck in the maximum amount of air from the environment, to take the appropriate amount of coarse-grained abrasive and to give the obtained emulsion the appropriate kinetic energy at the outlet of the device. The device is equipped with an air and aggregate inlet and a valve for regulating the pressure of the emulsion at the outlet.

W zależności od średnicy czszzcznejk rur n i ttpnnin jej nanieczyszczenia nżyli nrześwitu rury dobiera się w urządzeni odpowiednoo: ilość otworów w głowicy roboczej, średnicę i rury rozpędowej, ciśnienie cieczy roboczej podawanej do głowicy oraz ilości wody podawanej z sąsiedniego odcinka czyszczonej rury.Depending on the diameter of the pipes, the number of holes in the working head, the diameter of the accelerator pipe, the pressure of the working liquid supplied to the head and the amount of water supplied from the adjacent section of the pipe to be cleaned.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schematycznie urządzenie do czyszczenia rur.The subject of the invention is illustrated in an exemplary embodiment on a drawing which schematically shows a device for cleaning pipes.

Urządzenie składa się z wysokociśnieniowej głowicy 1 z wypływowymi otworami 2 rocmieszccoazml równomiernie na jej kołowej powierzchni czołowej. Głowica 1 połączona jest ze zwężką zbieżną 3 poprzez trójnik 4 z wlotem powietrza i kruszywa 5. Zwężka zbieżna 3 połączona jest za pośrednictwem rozpędowej rury 6 ze zwężką rozbieżną 7. Rura rozpędowa 6 ma średnicę odpowiadającą średnicy powierzchni czołowej głowicy 1 i długość L równą 50-krztnzści tej średnicy. Zwężka rozbieżna 7 połączona jest z trójnikiem 8 wyposażonym w zawór 9 oraz wylot 10. Zawór 9 służy do regulacji ciśnienia na wylocie trójnika 8 połączonego z wężem 11 doprowadzającym emulsję do czyszczonej rury. Głowica l przyłączona jest wężem do wodnej pompy ciśnieniowej o regulowanym za pomocą zaworu ciśnieniu i ilości podawanej cieczy roboczej.The device consists of a high-pressure head 1 with 2 outlet openings every 2 ml evenly on its circular face. The head 1 is connected with a converging orifice 3 through a tee 4 with an air and aggregate inlet 5. The converging orifice 3 is connected via an acceleration tube 6 with a divergent orifice 7. The accelerator tube 6 has a diameter corresponding to the diameter of the head 1 face and a length L of 50- a half of that diameter. The divergent orifice 7 is connected to a tee 8 equipped with a valve 9 and an outlet 10. The valve 9 serves to regulate the pressure at the outlet of the tee 8 connected to the hose 11 supplying the emulsion to the pipe to be cleaned. The l head is connected by a hose to a water pressure pump with pressure and amount of spraying liquid regulated by a valve.

163 452163 452

Ilość otworów zastosowanej głowicy oraz średnica rury rozpędowej 1 jej długość zależy od średnicy czyszczonej rury i jej prześwitu. Wloty powietrza i kruszywa stosowane w urządzeniu są zwężone a ich wymiary również zależne są od średnicy czyszczonej rury i stopnia jej zanieczyszczenia. Pobieranie powietrza i kruszywa odbywa się samoczynnie, przy czym kruszywo dawkowane jest porcjami. Regulacja ciśnienia medium na wyjściu urządzenia dokonywana za pomocą zaworu 9 polega na odprowadzaniu nadmiaru czyszczącego medium i ma na celu regulację procesu przepływu burzliwego i częstotliwość uderzeń hydraulicznych.The number of holes of the head used and the diameter of the accelerator tube and its length depend on the diameter of the tube to be cleaned and its lumen. The air inlets and aggregate used in the device are narrowed and their dimensions also depend on the diameter of the pipe being cleaned and the degree of its contamination. Air and aggregate intake is automatic, with aggregate dosed in portions. Regulation of the pressure of the medium at the outlet of the device, performed by the valve 9, consists in removing the excess of the cleaning medium and is aimed at regulating the turbulent flow process and the frequency of water hammer.

Ciśnienie medium czyszczącego mierzone jest w miejscu włączenia urządzenia do czyszczonego odcinka sieci wodociągowej. W celu wydalenia emulsji wraz ze zdartymi osadami z sieci na końcu czyszczonego odcinka ustala się punkt lub kilka punktów zrzutu.The pressure of the cleaning medium is measured at the point of connecting the device to the section of the water supply network to be cleaned. In order to expel the emulsion together with the scraped off sediments from the net, a drop point or more is established at the end of the section to be cleaned.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

Method of cleaning pipes from sediments, especially water pipes, by means of a flowing medium with abrasive, characterized in that an emulsion made of water, water supply network, with air and abrasive is passed through the pipe to be cleaned at a pressure higher than the water pressure, whereby the proportions of components are changed and pressure of the emulsion until turbulent flow is achieved with water hammer.

2. The device for cleaning from pipe deposits, made in the form of an injection nozzle with a convergent-divergent nozzle and an air and abrasive inlet, has a head / 1 / arranged on the front surface, characterized in that at least three holes / U / 7 / connected to a convergent orifice / 3 / further connected with a divergent orifice via an accelerating pipe / 6 / with a diameter / D _p / equal to the diameter of the head surface / 1 / and length / L / not less than 40 times the diameter / Dn / a after the divergent increase / 7 / has a valve / 9 / for controlling turbulent flow and frequency of hydraulic shocks by draining excess medium introduced into the pipe to be cleaned.