RU2151655C1

RU2151655C1 - Device for application of liquid on inner surface of pipe line

Info

Publication number: RU2151655C1
Application number: RU98117414/12A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Белобородов; А.Н. Ли; В.Т. Савченко; К.А. Берхмиллер; Б.А. Яцевич; В.И. Емелин
Original assignee: Красноярский государственный технический университет
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: repair and protection of inner surfaces of pipe lines against corrosion; construction engineering. SUBSTANCE: device has torus-shaped members fitted in pipe line at axial clearance; they consist of inner elastic envelope and outer protective envelope. Outer envelope is provided with transversal bands located at distance of 0.5 to 1.0 of inner diameter of pipe line; outer diameter of envelope is equal to 0.75 to 0.90 of inner diameter of pipe line at point of securing the bands. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области ремонта и защиты внутренней поверхности труб и трубопроводов от коррозии и может быть использовано при их строительстве и эксплуатации в различных отраслях народного хозяйства страны. The invention relates to the field of repair and protection of the inner surface of pipes and pipelines from corrosion and can be used in their construction and operation in various sectors of the national economy.

Известно устройство для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода (а.с. N 1651979, кл. B 05 C 7/08, 1991 г.), состоящее из средства подачи адгезива, системы подачи рабочего агента, механизмов уплотнения покрытия и чистки трубопровода, при этом средство подачи адгезива и механизм уплотнения покрытия совмещены и выполнены в виде двух установленных один в другом торов, внешний из которых выполнен из перфорированного или тканого материала, внутренний - из эластичного материала и заполнен сжатым газом, а порошкообразный адгезив размещен в пространстве между торами. A device for applying a protective coating to the inner surface of the pipeline (a.s. N 1651979, class B 05 C 7/08, 1991), consisting of a means for supplying adhesive, a system for supplying a working agent, mechanisms for sealing the coating and cleaning the pipeline, the adhesive supply means and the coating sealing mechanism are combined and made in the form of two tori installed one in another, the outer one of which is made of perforated or woven material, the inner one is made of elastic material and filled with compressed gas, and the powdery adhesive p Placed in the space between the tori.

Также известно являющееся наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению устройство для нанесения жидкости на внутреннюю поверхность труб (а.с. N 1780854, кл. B 05 C 7/08, 1992 г.), содержащее сообщающийся с системой подачи сжатого газа корпус, в котором размещены эластичные полые кольцевые (торообразные) элементы, заполненные рабочим агентом и установленные с осевым зазором друг относительно друга, при этом эластичные торообразные элементы выполнены из внутренней эластичной газонепроницаемой оболочки и защитной наружной тканевой покрышки. It is also known to be the closest in technical essence to the proposed technical solution device for applying liquid to the inner surface of pipes (a.s. N 1780854, class B 05 C 7/08, 1992), containing a housing in communication with the compressed gas supply system in which elastic hollow annular (toroidal) elements are placed, filled with a working agent and installed with axial clearance relative to each other, while the elastic toroidal elements are made of an internal elastic gas-tight shell and a protective bunk Already a fabric tire.

Недостатком известных устройств является невозможность нанесения жидкости на внутреннюю поверхность криволинейных участков трубопровода (торообразные элементы упираются в начало изгиба трубопровода и заклиниваются в нем). A disadvantage of the known devices is the impossibility of applying liquid to the inner surface of curved sections of the pipeline (toroidal elements abut at the beginning of the bending of the pipeline and jam in it).

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства с обеспечением возможности нанесения жидкостей различного назначения (удаление ржавчины, обезжиривание, нанесение антикоррозионных и упрочняющих покрытий) на внутреннюю поверхность криволинейных участков трубопроводов. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для нанесения жидкости на внутреннюю поверхность трубопровода, содержащем заполненные рабочим агентом торообразные элементы, установленные в трубопроводе с осевым зазором и состоящие из эластичной газонепроницаемой внутренней оболочки и защитной наружной покрышки, согласно изобретению каждая покрышка выполнена с поперечными бандажами, расстояние между которыми составляет (0,5-1,0)d, а ее наружный диаметр в месте закрепления бандажа равен (0,75-0,90)d, где d - внутренний диаметр трубопровода. Перетягивание бандажами торообразных элементов с уменьшением их диаметра в местах закрепления бандажей обеспечивает гибкость этих элементов и, следовательно, возможность нанесения различных технологических и технических жидкостей на внутреннюю поверхность криволинейных участков трубопроводов. The objective of the invention is to provide a device with the possibility of applying liquids for various purposes (rust removal, degreasing, applying anti-corrosion and hardening coatings) on the inner surface of curved sections of pipelines. The problem is solved in that in the device for applying liquid to the inner surface of the pipeline containing toroidal elements filled with a working agent installed in the pipeline with axial clearance and consisting of an elastic gas-tight inner shell and a protective outer tire, according to the invention, each tire is made with transverse bandages, the distance between which is (0.5-1.0) d, and its outer diameter at the place of fastening the bandage is (0.75-0.90) d, where d is the inner diameter of the pipeline. Tightening toroidal elements with bandages with a decrease in their diameter at the places of fastening of the bandages provides the flexibility of these elements and, therefore, the possibility of applying various process and technical fluids to the inner surface of curved sections of pipelines.

Интервалы изменения значений расстояния между бандажами (0,5-1,0)d и наружного диаметра покрышки (0,75-0,90)d в местах закрепления бандажей определены исходя из следующих условий. При расстоянии между бандажами, меньшем 0,5d, нарушается герметичность на контакте между тором и трубой, а при расстоянии, большем, чем 1,0d, уменьшается гибкость тора в продольных сечениях, возрастает сопротивление его движению с последующим стопорением. При диаметре тора в месте закрепления бандажа, меньшем, чем 0,75d, возникают значительные сопротивления движению торов не только на криволинейных, но и на прямолинейных участках трубопровода (из-за потерь энергии на деформации и трение бандажей при их перемещении по продольной оси тора), а при диаметре, большем, чем 0,9d, уменьшается продольная гибкость торов, растет их сопротивление движению с последующим стопорением при прохождении криволинейных участков трубопровода. The intervals between the values of the distance between the bandages (0.5-1.0) d and the outer diameter of the tire (0.75-0.90) d in the places of fixing the bandages are determined on the basis of the following conditions. When the distance between the bandages is less than 0.5d, the tightness at the contact between the torus and the pipe is violated, and when the distance is greater than 1.0d, the torus's flexibility in longitudinal sections decreases, and its resistance to movement increases, followed by locking. When the diameter of the torus in the place of fastening of the bandage is less than 0.75d, significant resistance to the movement of the tori occurs not only in curved, but also in straight sections of the pipeline (due to energy losses due to deformation and friction of the bandages when they are moved along the longitudinal axis of the torus) and, with a diameter greater than 0.9d, the longitudinal flexibility of the tori decreases, their resistance to movement increases, followed by locking during passage of curved sections of the pipeline.

На чертеже изображено предложенное устройство в разрезе, размещенное в трубопроводе. The drawing shows the proposed device in section, placed in the pipeline.

Устройство состоит из торообразных элементов 1 и 2, установленных в трубопроводе 3 с осевым зазором 4. Каждый из элементов 1 и 2 выполнен из эластичной газонепроницаемой внутренней оболочки 5 и защитной наружной покрышки 6. Последняя изготовлена с поперечными бандажами 7, расстояние между которыми b равно b = (0,5-1,0)d, а наружный диаметр покрышки в месте закрепления бандажа d_б = (0,75-0,90)d, где d - внутренний диаметр трубопровода.The device consists of toroidal elements 1 and 2 installed in the pipeline 3 with an axial clearance 4. Each of the elements 1 and 2 is made of an elastic gas-tight inner shell 5 and a protective outer tire 6. The latter is made with transverse bandages 7, the distance between which b is equal to b = (0.5-1.0) d, and the outer diameter of the tire at the place of fastening of the bandage d _b = (0.75-0.90) d, where d is the inner diameter of the pipeline.

Торообразные элементы 1 и 2 могут быть выполнены следующим образом. Внутреннюю оболочку 5 (без бандажей) изготавливают известным способом, например, из рукава путем склеивания. При изготовлении наружной покрышки 6 с бандажами 7 сначала шьют рукав из прочной ткани (капрон, лавсан и т.п.) диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубопровода. Затем из той же ткани изготавливают необходимое количество бандажей шириной 5-10 см и диаметром (0,75 -0,90)d. Бандажи равномерно закрепляют (приклеиванием, пришиванием или др. способом) на рукаве с шагом (0,5-1,0)d. После этого рукав выворачивают, пропускают через середину внутренней тороидальной оболочки (вдоль ее продольной оси). Затем концы рукава с каждой стороны от оболочки выворачивают, надевая на нее снаружи с обеих ее сторон, совмещают и прошивают по ее периметру. После чего оболочку заполняют рабочим агентом (накачивают до требуемого давления сжатым воздухом или наполняют жидкостью). Toroidal elements 1 and 2 can be performed as follows. The inner shell 5 (without bandages) is made in a known manner, for example, from a sleeve by gluing. In the manufacture of the outer tire 6 with bandages 7, the sleeve is first sewn of strong fabric (nylon, polyester, etc.) with a diameter corresponding to the inner diameter of the pipeline. Then, from the same fabric, the required number of bandages is made with a width of 5-10 cm and a diameter of (0.75 -0.90) d. Bandages are evenly fixed (by gluing, sewing or other means) on the sleeve with a step of (0.5-1.0) d. After that, the sleeve is inverted, passed through the middle of the inner toroidal shell (along its longitudinal axis). Then the ends of the sleeve on each side of the shell are turned out, putting on it from the outside on both sides of it, combine and stitch along its perimeter. After that, the shell is filled with a working agent (pumped to the required pressure with compressed air or filled with liquid).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В начало трубопровода 3 последовательно вкатывают два торообразных элемента 1 и 2 с оставлением между ними осевого зазора (полости 4). Затем в полость 4 между элементами 1 и 2 закачивают расчетный объем жидкости (в частности, при обезжиривании внутренней поверхности трубопровода - растворитель, при удалении ржавчины - преобразователь ржавчины, при нанесении покрытия для антикоррозионной защиты или упрочнения - полимерную композицию). Закачивание жидкости производят насосом по шлангу, пропущенному в полость 4 со стороны открытого конца трубопровода 3 через торообразный элемент вдоль его продольной оси, либо по периферии этого элемента по его контакту с трубопроводом 3 (на чертеже насос и шланг не показаны). После этого создают разность давления воздуха в трубопроводе 3 в зонах слева от элемента 1 и справа от элемента 2, т.е. образуют либо вакуум P₂ в зоне справа с использованием вакуумнасоса, либо избыточное давление воздуха P, в зоне слева с использованием компрессора (вакуумнасос и компрессор на чертеже не показан). После создания разности давлений торообразные элементы 1 и 2 с полостью 4 между ними, заполненной жидкостью, начинают движение путем перекатывания в сторону участка трубопровода с меньшим давлением с образованием за собой на внутренней поверхности слоя жидкости 8.Two toroidal elements 1 and 2 are successively rolled into the beginning of the pipeline 3, leaving an axial clearance (cavity 4) between them. Then, the calculated volume of fluid is pumped into the cavity 4 between elements 1 and 2 (in particular, when degreasing the inner surface of the pipeline - a solvent, when removing rust - a rust converter, and when applying a coating for corrosion protection or hardening - a polymer composition). Liquid is pumped by a pump through a hose passed into the cavity 4 from the side of the open end of the pipeline 3 through a toroidal element along its longitudinal axis, or along the periphery of this element by its contact with the pipeline 3 (the pump and hose are not shown in the drawing). After that, the difference in air pressure in the pipeline 3 is created in the areas to the left of element 1 and to the right of element 2, i.e. they form either vacuum P ₂ in the zone on the right using a vacuum pump, or an excess air pressure P in the zone on the left using a compressor (the vacuum pump and compressor are not shown in the drawing). After creating the pressure difference, toroidal elements 1 and 2 with a cavity 4 between them filled with a liquid begin to move by rolling towards a portion of the pipeline with lower pressure with the formation of a liquid layer 8 on the inner surface.

Предлагаемое устройство технически выполнимо и работоспособно, т.е. обеспечивает возможность нанесения различных жидкостей на внутреннюю поверхность прямолинейных и криволинейных участков трубопроводов для удаления ржавчины, обезжиривания, нанесения антикоррозионных и упрочняющих покрытий. The proposed device is technically feasible and workable, i.e. provides the ability to apply various fluids to the inner surface of straight and curved sections of pipelines to remove rust, degreasing, applying anti-corrosion and hardening coatings.

Claims

A device for applying liquid to the inner surface of the pipeline containing toroidal elements filled with a working agent installed in the pipeline with an axial clearance and consisting of an elastic inner shell and a protective outer cover, characterized in that the protective cover of each element is made with transverse bandages, the distance between which is (0.5 - 1.0) d, and the outer diameter of the tire at the place of fastening of the bandage is (0.75 - 0.90) d, where d is the inner diameter of the pipeline.