RU2030223C1

RU2030223C1 - Device for cleaning inner side of pipe line

Info

Publication number: RU2030223C1
Authority: RU
Inventors: А.Г. Гумеров; Р.С. Гумеров; Х.А. Азметов; С.М. Файзуллин; В.Г. Карамышев; Ф.Е. Васильев; У.Н. Сабиров; А.Г. Зубаиров
Original assignee: Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР"
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: pipe line transport. SUBSTANCE: device has hollow housing, cleaning members, gaskets, baffle, by-pass line, and hydraulic turbine. Valves are constructed as sloping openings covered with plates. One ends of the plates are secured the baffle. The cleaning members are made up as spring-loaded rocker-like cutters constructed as helical segments. Nozzles of the hydraulic turbine are connected to levers of the segments. The nozzles point in the direction which is opposite to the direction of movement of the cutters and tangentially to their trailing edge. EFFECT: enhanced quality of cleaning. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к устройствам для очистки трубопроводов от отложений, образовавшихся в процессе эксплуатации при транспортировке по трубопроводам различных по составу нефтей и нефтепродуктов. The invention relates to pipeline transport, in particular to devices for cleaning pipelines from deposits formed during operation during transportation of various oils and petroleum products by pipelines.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, включающее корпус, очистные элементы, турбинку, расположенную внутри корпуса, которая при своем вращении периодически меняет интенсивность перетока транспортируемой жидкости через устройство. A device for cleaning the inner surface of pipes, including a housing, cleaning elements, a turbine located inside the housing, which during its rotation periodically changes the intensity of the flow of the transported fluid through the device.

Известен также скребок, оснащенный байпасной линией, открывающейся в том случае, если давление, действующее на скребок перекачиваемой жидкостью и обеспечивающее его движение по трубопроводу, достигает определенного, заранее заданного уровня. Жидкость, протекая через клапан и байпасную линию, размывает скопившиеся отложения, создавая тем самым возможность транспортировки устройства. A scraper is also known, equipped with a bypass line, which opens if the pressure acting on the scraper by the pumped liquid and ensuring its movement through the pipeline reaches a certain, predetermined level. The fluid, flowing through the valve and the bypass line, erodes the accumulated deposits, thereby creating the possibility of transportation of the device.

Однако вышеназванные устройства имеют недостаточную эффективность очистки, низкую надежность транспортировки за счет нерационального использования перетекающей жидкости через крышку устройства. However, the above devices have insufficient cleaning efficiency, low reliability of transportation due to the irrational use of flowing liquid through the cover of the device.

Известно также устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, включающее корпус, соосно установленную на валу и связанную с ним турбинку, очистные элементы, дополнительную турбинку, установленную на валу с возможностью вращения относительно него, причем вал на участке между турбинками выполнен в виде колена, дополнительная турбинка снабжена шарообразным ободом, на котором закреплены очистные элементы. It is also known a device for cleaning the inner surface of the pipeline, including a housing coaxially mounted on the shaft and an associated turbine, cleaning elements, an additional turbine mounted on the shaft with the possibility of rotation relative to it, and the shaft in the area between the turbines is made in the form of a knee, an additional turbine equipped with a spherical rim on which the cleaning elements are fixed.

Недостаток - отсутствие значительных перепадов давления до и после сопл турбинок, что обуславливает малые крутящие моменты, а следовательно, и недостаточная эффективность очистки. Кроме того, из-за отсутствия манжет и свободного перетока жидкости осевое перемещение устройства по трубопроводу недостаточно надежно. The disadvantage is the absence of significant pressure drops before and after the nozzles of the turbines, which leads to low torques, and, consequently, insufficient cleaning efficiency. In addition, due to the lack of cuffs and free flow of fluid, the axial movement of the device through the pipeline is not reliable enough.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее полый корпус с размещенными на нем манжетами, сообщающуюся с полостью корпуса гидротурбинку, связанные с последней очистные элементы, и установленную в полости корпуса поперечную перегородку. The closest in technical essence to the invention is a device for cleaning the inner surface of the pipeline, containing a hollow body with cuffs placed on it, a hydraulic turbine connected to the body cavity, cleaning elements connected to the latter, and a transverse partition installed in the body cavity.

Однако это устройство - прототип имеет недостаточную эффективность очистки внутренней поверхности трубопровода по причине неэффективного использования энергии перетекаемой жидкости через устройство для создания крутящего момента и усилия резания на очистных элементах, а также малой области контакта очистных элементов с внутренней поверхностью трубопровода. However, this prototype device has insufficient efficiency of cleaning the inner surface of the pipeline due to the inefficient use of the energy of the flowing liquid through the device to create torque and cutting force on the treatment elements, as well as the small contact area of the treatment elements with the inner surface of the pipeline.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency.

Это достигается тем, что в очистном устройстве, содержащем полый корпус с поперечной перегородкой, очистные элементы, манжеты, байпасные линии и гидротурбинку, на поперечных перегородках полости корпуса выполнены косые отверстия, прикрытые пластинами, прикрепленными одним концом к перегородке, очистные элементы выполнены в виде подпружиненных качелевидных ножей из геликоидальных сегментов. К рычагам ножей прикреплены сопла гидротурбин, направленные в сторону, противоположную движению ножей касательно к их задней кромке. This is achieved by the fact that in the cleaning device comprising a hollow body with a transverse partition, cleaning elements, cuffs, bypass lines and a hydraulic turbine, oblique openings are made on the transverse partitions of the body cavity, covered by plates attached at one end to the partition, the cleaning elements are spring-loaded swing-shaped knives from helicoidal segments. Hydraulic turbine nozzles are attached to the levers of the knives, directed in the direction opposite to the movement of the knives tangentially to their trailing edge.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - очистной элемент с гидротурбиной; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a device, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, transverse section; in FIG. 3 - a treatment element with a hydraulic turbine; in FIG. 4 - section AA in FIG. 2.

Устройство включает корпус 1, на котором установлены очистные элементы 2, предназначенные для удаления парафиновых или солевых отложений с внутренней поверхности трубопровода, и манжеты 3, выполненные как правило из резины или из другого эластичного материала, с помощью которых осуществляется перемещение устройства в трубопроводе за счет перепада давления. Кроме того, манжеты служат для центрирования устройства. В полом корпусе 1 установлена перегородка 4, выполнена байпасная линия (канал) 5 для перетока жидкости к гидротурбинке, состоящей из выходных сопл 6. Клапаны выполнены в виде косых отверстий 8, прикрытых пластинами 9, прикрепленными одним концом к перегородке 4. Очистные элементы 2 выполнены в виде подпружиненных качелевидных ножей 7 из геликоидальных сегментов, к рычагам которых прикреплены сопла 6, направленные в сторону, противоположную движению ножей касательно к их задней кромке. The device includes a housing 1, on which cleaning elements 2 are installed, designed to remove paraffin or salt deposits from the inner surface of the pipeline, and cuffs 3, usually made of rubber or other elastic material, with which the device is moved in the pipeline due to the difference pressure. In addition, the cuffs are used to center the device. In the hollow body 1, a partition 4 is installed, a bypass line (channel) 5 is made for the flow of fluid to the hydraulic turbine, consisting of outlet nozzles 6. The valves are made in the form of oblique holes 8, covered by plates 9 attached at one end to the partition 4. Cleaning elements 2 are made in the form of spring-loaded swing-shaped knives 7 from helicoidal segments, to the levers of which nozzles 6 are attached, directed in the direction opposite to the movement of the knives with respect to their trailing edge.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство вводится в полость очищаемого трубопровода через специальные камеры пуска и приема скребков. Перемещение устройства по трубопроводу осуществляется благодаря перепаду давления сзади и спереди, создаваемому благодаря манжетам 3. При движении устройства ножи 2 производят очистку внутренней стенки трубопровода. По мере скопления отложений впереди устройства сопротивление его движению возрастает, в корпусе 1 при этом открываются отверстия 8 благодаря изгибу пластин 9, перекачиваемая жидкость через байпасную линию 5 поступает в гидротурбинку 6, и жидкость, выходя из сопл гидротурбинок 6 создает реактивную силу, вращающую очистное устройство вместе с ножами 2. При этом, чем больше сопротивление движению устройства, тем больше перепад давления, т. е. с увеличением толщины и твердости осадков увеличивается переток жидкости, следовательно, крутящий момент на дисковом корпусе клапанов, реактивные силы на соплах, повышая крутящий момент и напор на ножи. Направленность сопел касательно к задней кромке качелевидных ножей позволяет повысить крутящий момент перетекающей жидкости, встречающей на своем пути преграду в виде стружки осадочного материала. При этом взаимодействие с преградой, т.е. величина дополнительного момента, крутящего очистное устройство и создающего напор на ножи тем больше, чем больше толщина стружки осадочного материала. The device is inserted into the cavity of the cleaned pipeline through special chambers for starting and receiving scrapers. The device is moved through the pipeline due to the pressure difference between the back and front, created thanks to the cuffs 3. When the device moves, the knives 2 clean the inner wall of the pipeline. As deposits accumulate in front of the device, the resistance to its movement increases, holes 8 open in the housing 1 due to the bending of the plates 9, the pumped liquid through the bypass line 5 enters the hydraulic turbine 6, and the liquid leaving the nozzles of the hydraulic turbines 6 creates a reactive force that rotates the cleaning device together with knives 2. Moreover, the greater the resistance to movement of the device, the greater the pressure drop, that is, with an increase in the thickness and hardness of the precipitation, the fluid flow increases, therefore, the torque t on the disc valve casing, the reaction forces on the nozzles, increasing the torque and the pressure on the knives. The orientation of the nozzles relative to the trailing edge of the swing-shaped knives allows increasing the torque of the flowing fluid, which encounters an obstacle in the form of chips of sedimentary material. In this case, interaction with the obstacle, i.e. the magnitude of the additional moment, twisting the cleaning device and creating a pressure on the knives, the greater, the greater the thickness of the chips of sedimentary material.

Изобретение позволяет увеличить значения крутящего момента и напора на ножи в зависимости от увеличения толщины и твердости осадка, а выполнение очистных элементов в виде подпружиненных качелевидных ножей из геликоидальных сегментов позволяет увеличит линию их контакта с поверхностью трубопровода, т. е. ширину фронта очистки. Это позволяет существенно повысить эффективность очистки внутренней поверхности трубопровода. The invention allows to increase the values of torque and pressure on the knives depending on the increase in the thickness and hardness of the sediment, and the implementation of the cleaning elements in the form of spring-loaded swing-shaped knives from helicoidal segments allows to increase the line of their contact with the pipeline surface, i.e., the width of the cleaning front. This allows you to significantly increase the efficiency of cleaning the inner surface of the pipeline.

Claims

1. DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF THE PIPELINE, comprising a hollow body with cuffs placed on it, a hydraulic turbine connected to the body cavity, cleaning elements connected to the body and a transverse partition installed in the body cavity, characterized in that it is provided with a valve assembly, the bearing element of which is formed a transverse partition with oblique holes made therein and plates located above them in the number of holes fixed at one end to the partition.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cleaning elements are made in the form of spring-loaded swing-shaped knives from helicoidal segments.

3. The device according to claim 2, characterized in that the swing-shaped knives have levers, and the turbine is made in the form of nozzles connected with the levers directed in the direction opposite to the movement of the knives.