RU2096096C1 - Device for cleaning of pipeline internal surface - Google Patents
Device for cleaning of pipeline internal surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096096C1 RU2096096C1 RU93025895A RU93025895A RU2096096C1 RU 2096096 C1 RU2096096 C1 RU 2096096C1 RU 93025895 A RU93025895 A RU 93025895A RU 93025895 A RU93025895 A RU 93025895A RU 2096096 C1 RU2096096 C1 RU 2096096C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cuff
- valve
- centralizer
- cleaning
- collar
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке отложений напорных трудопроводов и может быть использовано в нефтяной, химической, коммунальной, металлургической и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to the cleaning of deposits of pressure pipelines and can be used in the oil, chemical, municipal, metallurgical and other sectors of the economy.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, выполненное по способу [1] и представляющее собой две лепестковые струеформирующие манжеты, в которых клиновидные щели составляют не более 25o. При работе устройства часть рабочего агента подается на очистное устройство, а часть через клиновидные щели очистного устройства и стенкой трубопровода. При этом перепад давления за очистным устройством и перед ним составляет 0,2-1,25 МПа.A device for cleaning the inner surface of pipelines, made according to the method [1] and is a two flap jet forming cuffs in which the wedge-shaped slots are not more than 25 o . During operation of the device, part of the working agent is fed to the treatment device, and part through the wedge-shaped slots of the treatment device and the pipe wall. In this case, the pressure drop behind and before the treatment device is 0.2-1.25 MPa.
Недостатком устройства является то, что манжеты две, и струи первой от входа в трубу манжеты гасятся второй. Повышение перепада давления не повышает эффекта очистки, но приводит к заклиниванию устройства. The disadvantage of this device is that there are two cuffs, and the first jet from the entrance to the cuff tube is extinguished by the second. The increase in pressure drop does not increase the cleaning effect, but leads to a jamming of the device.
Устройство [2] прототип, содержащий корпус, на котором установлены, по меньшей мере, две струеформирующие манжеты, каждая из которых имеет клиновидные канавки. При этом, на первой от выхода из трубы манжете в сторону второй установлены клиновидные лепестки, которые генерируют колебания за счет струй от второй манжеты, ближней ко входу в трубу. The device [2] is a prototype comprising a housing on which at least two jet-forming cuffs are installed, each of which has wedge-shaped grooves. At the same time, wedge-shaped petals are installed on the first cuff from the pipe exit to the side of the second one, which generate oscillations due to the jets from the second cuff, which is closest to the pipe entrance.
Недостатком устройства является то, что колебания возбуждаются между манжетами, и передняя манжета мешает распространению волн. Кроме того, в месте возбуждения колебаний усиливается турбулентность потока, что приводит к его запиранию в клиновидной канавке головной манжеты и резкому снижению эффекта струй на выходе. The disadvantage of this device is that the vibrations are excited between the cuffs, and the front cuff prevents the propagation of waves. In addition, in the place of excitation of the oscillations, the turbulence of the flow increases, which leads to its blocking in the wedge-shaped groove of the head cuff and a sharp decrease in the effect of the jets at the outlet.
Целью данного изобретения является повышение эффективности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве используется одна манжета, центратор и очистной элемент, причем, манжета имеет осевое отверстие, а очистной элемент выполнен в виде установленного перед манжетой по ходу перемещения устройства генератора колебаний, имеющего полый корпус с размещенным на одном его торце со стороны манжеты клапаном, открытым в исходном положении, а на другом торце закрытым клапаном, подпружиненным относительно центратора, установленного перед корпусом, причем, клапаны связаны между собой посредством штока. The aim of this invention is to increase the efficiency of the device. This goal is achieved by the fact that the device uses one cuff, a centralizer and a cleaning element, moreover, the cuff has an axial hole, and the cleaning element is made in the form of an oscillation generator installed in front of the cuff along the movement of the device, having a hollow body with one end side of the cuff with a valve open in the initial position, and at the other end with a closed valve, spring-loaded relative to the centralizer installed in front of the body, moreover, the valves are interconnected by a rod.
Устройство имеет установленный в стенке корпуса дополнительный клапан, подпружиненный и открытый в исходном состоянии для сообщения полости манжеты с наружной полостью перед манжетой. С целью создания вибрационных колебаний используются два клапана, связанные штоком и проходящие вдоль корпуса генератора колебаний. Ближний к манжете клапан размещен в ее осевом отверстии и сообщается с ее внутренней полостью. The device has an additional valve installed in the wall of the body, spring-loaded and open in the initial state to communicate the cuff cavity with the external cavity in front of the cuff. In order to create vibrational vibrations, two valves are used, connected by a rod and passing along the body of the oscillation generator. The valve closest to the cuff is located in its axial hole and communicates with its internal cavity.
С целью создания импульсных колебаний клапан, размещенный у центратора, сообщается с внутренней полостью манжеты через полый корпус генератора колебаний и свободное отверстие в манжете, а ближний к манжете клапан заменен на дополнительный. In order to create pulsed oscillations, the valve located near the centralizer communicates with the inner cavity of the cuff through the hollow body of the oscillation generator and a free hole in the cuff, and the valve closest to the cuff is replaced by an additional one.
Более подробно сущность изобретения будет описана ниже. In more detail, the invention will be described below.
На фиг. 1 показан схематический чертеж устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода; на фиг. 2 это же устройство в момент срабатывания. In FIG. 1 shows a schematic drawing of a device for cleaning the inner surface of a pipeline; in FIG. 2 the same device at the time of operation.
Устройство состоит из: струеформирующей манжеты с осевым отверстием 1 (может быть выполнена, например, из полиуретана), очистного элемента в виде установленного перед манжетой, по ходу перемещения устройства, генератора колебаний, состоящего из полого корпуса 2 с размещенными на разных торцах его седлами 3 и 4 (фиг. 2). The device consists of: a jet-forming cuff with an axial hole 1 (can be made, for example, of polyurethane), a cleaning element in the form of a device installed in front of the cuff, along the movement of the device, an oscillation generator consisting of a hollow body 2 with its
Седло 3 закрыто клапаном 5 при помощи пружины 6, внутри которой проходит шток 7 клапана 5, входящий в наконечник 8, снабженный центратором 9, подпружиненный пружинами 10. The
Центратор 9 выполняет одновременно роль кавитатора струи рабочего агента. The centralizer 9 simultaneously performs the role of a cavitator jet working agent.
Седло 4 открыто и над ним размещен клапан 11, который связан с клапаном 5 штоком 12. The saddle 4 is open and above it there is a valve 11, which is connected to the valve 5 by the stem 12.
Между штоком 12 и седлом 4 имеется зазор А, через который полость Б корпуса 2 соединена с конфузором В и далее с внутренней полостью манжеты 1, куда подается поток рабочего агента Г. Between the stem 12 and the seat 4 there is a gap A, through which the cavity B of the housing 2 is connected to the confuser B and then to the inner cavity of the cuff 1, where the flow of the working agent G.
В стенке корпуса 2 установлен дополнительный клапан 13 (нормально открытый), подпружиненный пружиной 14 и размещенный в канале 15. An additional valve 13 (normally open) is installed in the wall of the housing 2, spring-loaded with a spring 14 and placed in the channel 15.
На фиг. 1 показан также трубопровод 16 и отложения 17. In FIG. 1 also shows conduit 16 and deposits 17.
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
В зависимости от вида отложений выбирают вибрационный или импульсивный режим работы. Depending on the type of deposits, a vibrational or impulsive mode of operation is chosen.
Разберем работу устройства в вибрационном режиме. Для этого необходимо заглушить канал 15 (см. нижнюю половину фиг. 1, 2). После того как устройство заведено в трубопровод и на него подан поток рабочего агента (стрелки Г), этот поток попадает в конфузор В, откуда через зазор А, образованный штоком 12 и седлом 4, рабочий агент попадает в полость Б, где начинает возрастать давление до величины, определяемой пружиной 6 клапана 5 и насосом, создающим поток рабочего агента Г, давление которого должно быть всегда больше усилия пружины 6 (иначе устройство работать не будет). We analyze the operation of the device in vibration mode. For this, it is necessary to plug the channel 15 (see the lower half of Figs. 1, 2). After the device is inserted into the pipeline and the flow of the working agent is supplied (arrows G), this flow enters the confuser B, from where, through the gap A formed by the rod 12 and the seat 4, the working agent enters the cavity B, where the pressure begins to increase to the value determined by the spring 6 of the valve 5 and the pump creating the flow of the working agent G, the pressure of which should always be greater than the force of the spring 6 (otherwise the device will not work).
Вторая часть потока воздействует на манжету 1 и приводит ее в движение. Третья часть потока попадает в зазор между трубопроводом 16 и манжетой 1, образует гидродинамические струи, которые смывают отложения 17. Центратор 9 разбивает струи на части, вызывает кавитационные эффекты в струе, что повышает ее эффективность. The second part of the flow acts on the cuff 1 and sets it in motion. The third part of the flow falls into the gap between the pipe 16 and the cuff 1, forms hydrodynamic jets that wash away deposits 17. The centralizer 9 splits the jets into parts, causes cavitation effects in the jet, which increases its efficiency.
В момент, определяемый усилием пружины 6, открывается клапан 5, поток рабочего агента резко выбрасывается наружу, в зону пониженного давления (как показано стрелками на фиг. 2), а клапан 11, посредством осевого штока 12, резко закрывается. Возникает гидравлический удар, который в виде импульса передается отложениям 17. Давление в полости Б падает и клапан 5, под действием пружины 6, закрывается, а клапан 11 открывается, и цикл работы повторяется. Шток 12, клапаны 5 и 11 начинают работать в вибрационном режиме, излучая волны. Полость Б, корпус 2 и все клапаны (5, 11 и 13 в сборе) составляют генератор колебаний. At the moment determined by the force of the spring 6, the valve 5 opens, the flow of the working agent is sharply thrown outward, into the zone of reduced pressure (as shown by the arrows in Fig. 2), and the valve 11, by means of the axial rod 12, closes abruptly. A water hammer occurs, which is transmitted to deposits 17 in the form of an impulse. The pressure in the cavity B drops and valve 5, under the action of the spring 6, closes, and valve 11 opens, and the operation cycle repeats. Stem 12, valves 5 and 11 begin to work in vibration mode, emitting waves. Cavity B, housing 2 and all valves (5, 11, and 13 assembly) comprise a vibration generator.
Импульсный режим работы отличается от вибрационного более редким срабатыванием генератора. При этом происходит 1oC2 "выстрела" в секунду, т. е. излучаемая частота сигнала будет составлять 1oC2 Гц.The pulsed mode of operation differs from the vibratory one in a more rare operation of the generator. When this occurs 1 o C2 "shot" per second, that is, the radiated frequency of the signal will be 1 o C2 Hz.
Для этого необходимо из поршня 5 вывинтить шток 12 с клапаном 11 и открыть канал 15 (см. верхнюю половину фиг. 1, 2). Далее процесс происходит следующим образом. Рабочий агент Г поступает в полость Б и, далее, через открытый дополнительный клапан 13 и канал 15, наружу в зону пониженного рабочего агента. Проходное сечение канала 15 ограничено и при дополнительном нарастании расхода и давления в полости Б, клапан 13 резко закрывается, давление в полости Б резко возрастает, что приводит к резкому открытию клапана 5, куда и происходит импульсный выброс рабочего агента. To do this, it is necessary to unscrew the rod 12 with the valve 11 from the piston 5 and open the channel 15 (see the upper half of Fig. 1, 2). Further, the process is as follows. The working agent G enters the cavity B and, then, through an open additional valve 13 and channel 15, out into the zone of lowered working agent. The bore of the channel 15 is limited and with an additional increase in flow and pressure in the cavity B, the valve 13 closes sharply, the pressure in the cavity B increases sharply, which leads to a sharp opening of the valve 5, where the working agent is pulsed.
Давление в полости Б снижается и клапан 13 открывается. Цикл окончен. Импульс также вызван гидравлическим ударом. The pressure in the cavity B decreases and the valve 13 opens. The cycle is over. The impulse is also caused by water hammer.
Количество выбрасываемого рабочего агента зависит от объема полости Б, а интервал срабатывания от проходного сечения седла 4 и канала 15, у которого проходное сечение в любом случае должно быть меньше, чем у седла 4. Иначе клапан 13 не закроется. The amount of working agent discharged depends on the volume of cavity B, and the response interval from the passage section of the seat 4 and channel 15, in which the passage section in any case should be less than that of the seat 4. Otherwise, valve 13 will not close.
Воздействие вибрационных и импульсных колебаний на отложения приводит к их отслоению от трубопровода. Интенсивность колебаний определяется перепадом давления до и после струеформирующего устройства. Гидродинамические струи манжеты 1 также подвергаются вибрации и кавитации центратором 9, и эффективность их воздействия на отложения в связи с переменными динамическими параметрами резко возрастает. The effect of vibrational and pulsed vibrations on deposits leads to their detachment from the pipeline. The intensity of the oscillations is determined by the pressure drop before and after the jet forming device. The hydrodynamic jets of the cuff 1 also undergo vibration and cavitation by the centralizer 9, and the effectiveness of their effect on deposits due to variable dynamic parameters increases sharply.
Вибрация нарушает структурные связи отложений, что приводит к их разжижению, превращению в студнеобразные вещества и далее в жидкие вещества. Это объясняется как просто механическим воздействием импульсов на отложения, так и резонансным эффектом, который приводит к удвоению импульсов сжатия, что убыстряет процесс разрушения отложений. Vibration breaks the structural bonds of sediments, which leads to their liquefaction, transformation into gelatinous substances and further into liquid substances. This is explained both by the simple mechanical effect of the pulses on the deposits and the resonant effect, which leads to a doubling of the compression pulses, which speeds up the process of destruction of the deposits.
Все это повышает эффективность работы устройства. All this increases the efficiency of the device.
Известно, что колебания (импульсы сжатия и разрежения) распространяются по воде со скоростью 1500 м/с, по отложениям эта скорость выше, по металлической трубе еще выше. Колебания, отражаясь от стенок трубопровода, создают очень широкий спектр частот, который при виброимпульсном режиме работы (1oC50 "выстрелов" в секунду) может охватить диапазон частот 1oC400 Гц, что во многих случаях может вызвать резонансный эффект разрушения отложений в трубопроводе.It is known that oscillations (compression and rarefaction pulses) propagate through water at a speed of 1500 m / s, this rate is higher for deposits, and even higher for a metal pipe. Oscillations, reflected from the walls of the pipeline, create a very wide spectrum of frequencies, which, when vibro-pulse (1 o C50 “shots” per second), can cover the frequency range 1 o C400 Hz, which in many cases can cause a resonant effect of the destruction of deposits in the pipeline.
Таким образом, еще до воздействия на отложения гидродинамических струй манжеты отложения, далеко впереди от устройства, уже претерпели существенно физические изменения, снизив свои прочностные характеристики. Thus, even before the deposition of hydrodynamic jets on the deposits, the deposition cuffs, far ahead of the device, have already undergone significant physical changes, reducing their strength characteristics.
По сравнению с прототипом, в предлагаемом устройстве имеется также возможность настройки генератора колебаний на данный вид отложений, регулируя пружины клапанов. Compared with the prototype, the proposed device also has the ability to configure the oscillation generator for this type of deposits, adjusting the valve springs.
Генератор размещен впереди устройства, что приближает его к отложениям, и воздействие волн-колебаний более эффектно. The generator is placed in front of the device, which brings it closer to deposits, and the effect of wave oscillations is more effective.
В предложенном устройстве можно регулировать расход рабочего агента при вибрационном режиме работы сменой осевого штока 12. При увеличении его диаметра уменьшается зазор А, и количество срабатываний клапана 5 уменьшается. При еще меньших расходах рабочего агента возможен переход на импульсный режим работы. In the proposed device, it is possible to adjust the flow rate of the working agent during vibration operation by changing the axial rod 12. With an increase in its diameter, the clearance A decreases, and the number of actuations of the valve 5 decreases. At even lower costs of the working agent, a transition to a pulsed mode of operation is possible.
Преимуществом данного устройства является и наличие одной манжеты. Оно и заключается в том, что рабочий агент входит в зазор между трубой и манжетой в ламинарном режиме, что позволяет рабочим струям на выходе приобрести необходимую кинетическую энергию. Кроме того, в связи со сбрасыванием части расхода через генератор импульсов, скорость вхождения струй в зазор возрастает, не изменяя ламинарного режима. При этом скорость движения манжеты не возрастает, что предотвращает ее заклинивание. The advantage of this device is the presence of one cuff. It consists in the fact that the working agent enters the gap between the pipe and the cuff in laminar mode, which allows the working jets at the outlet to acquire the necessary kinetic energy. In addition, due to the dropping of part of the flow rate through the pulse generator, the rate of entry of the jets into the gap increases without changing the laminar regime. In this case, the speed of the cuff does not increase, which prevents it from jamming.
Предложенное устройство позволяет повысить эффективность очистки отложений в трубопроводе. The proposed device can improve the efficiency of cleaning deposits in the pipeline.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025895A RU2096096C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Device for cleaning of pipeline internal surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025895A RU2096096C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Device for cleaning of pipeline internal surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93025895A RU93025895A (en) | 1995-06-09 |
| RU2096096C1 true RU2096096C1 (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20141315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93025895A RU2096096C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Device for cleaning of pipeline internal surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096096C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU198760U1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-07-28 | Валерий Павлович Панченко | Device for cleaning the inner surface of the pipeline |
-
1993
- 1993-05-18 RU RU93025895A patent/RU2096096C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1414931, кл. B 08 B 9/04, 1988. Авторское свидетельство СССР N 1412820, кл. B 08 B 9/04, 1988. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU198760U1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-07-28 | Валерий Павлович Панченко | Device for cleaning the inner surface of the pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5009272A (en) | Flow pulsing method and apparatus for drill string | |
| US4389071A (en) | Enhancing liquid jet erosion | |
| US5459699A (en) | Method and apparatus for generating high energy acoustic pulses | |
| US4681264A (en) | Enhancing liquid jet erosion | |
| CA2175296A1 (en) | Flow pulsing method and apparatus for the increase of the rate of drilling | |
| US20080256947A1 (en) | System for Generating High Pressure Pulses | |
| RU2376193C1 (en) | Method of hydrodynamic underwater cleaning of surfaces and related device | |
| RU2096096C1 (en) | Device for cleaning of pipeline internal surface | |
| RU2212513C1 (en) | Hydrodynamic pulsed-pressure generator | |
| US7360596B2 (en) | Method and device for intensifying the permeability of ground layers close to bore holes and filter bodies and filter layers in wells and other production wells | |
| US20030047622A1 (en) | Cavitating jet | |
| RU2274730C2 (en) | Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly | |
| JPH06109164A (en) | Angle valve | |
| RU42447U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF THE PIPELINE | |
| RU200161U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE INNER SURFACE OF THE PIPELINE | |
| US2918127A (en) | Method of cleaning out well pump tubing and the like | |
| RU2005135582A (en) | METHOD FOR HYDROCAVITATION TREATMENT OF PRODUCTIVE STRESSES AND FILTERS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2789492C1 (en) | Method for generating and modulating pressure waves in an injection wellbore and a device for its implementation | |
| US4457331A (en) | Pulse hydraulic monitor | |
| SU945421A1 (en) | Hydraulic pulse generator | |
| RU2107814C1 (en) | Method and device for pulsing action on productive bed | |
| SU1622035A1 (en) | Arrangement for cleaning hollow articles | |
| EA036196B1 (en) | Hydrodynamic device for high-frequency wave treatment of oil and gas formations | |
| RU2575285C2 (en) | Device with combined effect on productive formation and bottom-hole zone | |
| RU2084297C1 (en) | Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle |