RU217949U1

RU217949U1 - Device for cleaning the inner surface of pipelines of variable diameter

Info

Publication number: RU217949U1
Application number: RU2023101253U
Authority: RU
Inventors: Салават Фаритович Абдрахманов; Ренат Радикович Ахметшин; Флорид Ильгизович Гареев; Урал Газизович Камаев; Вячеслав Владимирович Лунёв; Руслан Алмазович Хакимов; Альберт Маратович Хафизов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие УРАЛНЕФТЕГАЗДИАГНОСТИКА"
Filing date: 2023-01-20
Publication date: 2023-04-25

Abstract

Полезная модель относится к области эксплуатации трубопроводов и может быть использована для механической очистки внутренней поверхности трубопроводов переменного диаметра от различных отложений и продуктов коррозии.The utility model relates to the field of operation of pipelines and can be used for mechanical cleaning of the inner surface of pipelines of variable diameter from various deposits and corrosion products.

Устройство содержит цилиндрический корпус, очистные манжеты, выполненные из полиуретана в форме усеченного конуса, разделенные между собой полой цилиндрической втулкой, зафиксированные металлическими элементами и закрепленные гайками, в устройстве применены 2 пары манжет двух разных диаметров, диаметр нижнего основания которых равен внешнему диаметру очищаемых трубопроводов, манжеты размещены на металлических шпильках, длина которых является длиной устройства, причем на передней части устройства размещен металлический буфер, выполненный в виде полукольца, установленного перпендикулярно плоскости основания манжет, жестко связанного с фланцем, через который проходят шпильки, фланец соединен с манжетой меньшего диаметра, разделенной от манжеты большего диаметра тремя промежуточными втулками, далее на шпильки насажены шесть промежуточных втулок, образующих корпус устройства, и с такой же последовательностью, как и в передней части устройства, на шпильки насажены очистная манжета меньшего диаметра, три промежуточных втулки и очистная манжета большего диаметра, причем упомянутые очистные манжеты меньшего диаметра выполнены из материала большей твердостью по Шору 70-75А, а упомянутые очистные манжеты большего диаметра выполнены из материала с меньшей твердостью по Шору 50-55А.The device contains a cylindrical body, cleaning cuffs made of polyurethane in the form of a truncated cone, separated from each other by a hollow cylindrical sleeve, fixed with metal elements and secured with nuts, the device uses 2 pairs of cuffs of two different diameters, the diameter of the lower base of which is equal to the outer diameter of the cleaned pipelines, cuffs are placed on metal studs, the length of which is the length of the device, and on the front of the device there is a metal buffer, made in the form of a half ring, installed perpendicular to the base plane of the cuffs, rigidly connected to the flange through which the studs pass, the flange is connected to a cuff of smaller diameter, divided from the cuff of a larger diameter with three intermediate bushings, then six intermediate bushings are mounted on the studs, forming the body of the device, and in the same sequence as in the front of the device, a cleaning cuff of a smaller diameter, three intermediate bushings and a cleaning cuff of a larger diameter are mounted on the studs, wherein said cleaning collars of smaller diameter are made of material with higher hardness on Shore 70-75A, and said cleaning collars of larger diameter are made of material with lower hardness on Shore 50-55A.

Внутри корпуса устройства может быть размещен трансмиттер, на металлических шпильках выполнена резьба по всей длине шпильки, втулки выполнены из полиуретана.

A transmitter can be placed inside the body of the device, metal studs are threaded along the entire length of the stud, bushings are made of polyurethane.

Description

Известен поршень для очистки внутренней поверхности трубопровода (патент на полезная модель №106150, МКИ В08В 9/055, заявлен 07.06.2010, опубликован 10.07.2011) содержащий трубчатый корпус, оснащенный по концам блоками манжет, стянутых в пакеты, причем блоки содержат расположенные ближе других к торцам корпуса направляющие манжеты с диаметром, равным или меньшим на некоторую величину внутреннего диаметра трубопровода, уплотнительные манжеты с диаметром, большим внутреннего диаметра трубопровода на натяг, и промежуточные манжеты, разделяющие дистанционно между собой направляющие и уплотнительные. По меньшей мере, один из блоков дополнительно содержит конусную манжету, а корпус выполнен герметичным и заполнен инертным или углекислым газом. Для заполнения корпуса газом и для контроля герметичности корпус может иметь отверстия с пробками. На одном из торцов корпуса может быть расположен амортизатор из маслобензостойкой резины. На корпусе может быть выполнено цилиндрическое углубление для установки сигнализатора его местонахождения. Полезная модель имеет сложную конструкцию, затрудняющую очистку и прохождение устройства внутри трубопровода.Known piston for cleaning the inner surface of the pipeline (patent for utility model No. 106150, MKI V08V 9/055, declared 06/07/2010, published 07/10/2011) containing a tubular body, equipped at the ends with blocks of cuffs, pulled into packages, and the blocks contain located closer other to the ends of the body are guide cuffs with a diameter equal to or less by some value of the inner diameter of the pipeline, sealing cuffs with a diameter greater than the inner diameter of the pipeline for tightness, and intermediate cuffs that remotely separate the guides and seals. At least one of the blocks additionally contains a conical cuff, and the body is sealed and filled with inert or carbon dioxide. To fill the housing with gas and to control the tightness, the housing can have holes with plugs. A shock absorber made of oil and petrol resistant rubber can be located on one of the ends of the body. A cylindrical recess can be made on the body to install a signaling device for its location. The utility model has a complex structure that makes it difficult to clean and pass the device inside the pipeline.

Известно также устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (патент РФ №2324550 «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода», В08В 9/055, опубликовано 20.05.2008), включающее полый корпус в виде трубы с размещенными на нем в передней и задней частях эластичными манжетами, и перепускной клапан, отличающееся тем, что корпус состоит из отдельных труб количеством не менее двух, между которыми размещена манжета, а в передней части корпуса установлен клапан, в качестве которого используют фланец, при этом клапан закреплен винтами, на которые надеты пружины, концы винтов скреплены между собой полукольцами и каждый из винтов закреплен гайками, кроме того, с обоих концов устройство снабжено петлями для транспортировки и его подъема, одна из которых размещена на клапане.It is also known a device for cleaning the inner surface of the pipeline (RF patent No. 2324550 "Device for cleaning the inner surface of the pipeline", B08V 9/055, published on May 20, 2008), including a hollow body in the form of a pipe with elastic cuffs placed on it in the front and rear parts , and a bypass valve, characterized in that the body consists of separate pipes of at least two, between which a cuff is placed, and a valve is installed in the front of the body, which is used as a flange, while the valve is fixed with screws, on which springs are put on, ends screws are fastened together with half rings and each of the screws is fixed with nuts, in addition, at both ends the device is equipped with loops for transporting and lifting it, one of which is located on the valve.

Недостатком устройства является усложненность ее конструкции из-за наличия клапана и механизмов регулировки его работы, работа которых осложнена наличием в промысловых трубопроводах при их очистке вязких и грязевых отложений, а также отложений в качестве продуктов коррозии внутренней поверхности трубопровода, препятствующих своевременному открытию или закрытию клапана, забиванию пружинных механизмов, что приводит к неудобству его обслуживания на длинных по протяженности трубопроводах.The disadvantage of the device is the complexity of its design due to the presence of the valve and mechanisms for adjusting its operation, the operation of which is complicated by the presence of viscous and mud deposits in field pipelines during their cleaning, as well as deposits as corrosion products of the inner surface of the pipeline, preventing the timely opening or closing of the valve, clogging of spring mechanisms, which leads to the inconvenience of its maintenance on long pipelines.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (патент РФ №2284232, МКИ В08В 9/055, опубликовано 27.09.2006), содержащее цилиндрический корпус с размещенными на нем последовательно, по меньшей мере, двумя очистными манжетами, имеющими ступицу и радиально расположенные и смещенные в шахматном порядке металлические и эластичные пластины, отличающееся тем, что каждая манжета снабжена диском, смонтированным на корпусе с образованием со ступицей полости, при этом концы опирающихся на диск металлических пластин закреплены в отливке, размещенной в полости, а эластичные пластины зафиксированы на диске.A device for cleaning the inner surface of the pipeline is known (RF patent No. 2284232, MKI V08V 9/055, published on September 27, 2006), containing a cylindrical body with at least two cleaning cuffs placed on it in series, having a hub and radially located and offset in staggered metal and elastic plates, characterized in that each cuff is equipped with a disk mounted on the body to form a cavity with the hub, while the ends of the metal plates resting on the disk are fixed in a casting placed in the cavity, and the elastic plates are fixed on the disk.

К существенным недостаткам данного технического решения, следует отнести возможность поломки отдельных металлических пластин устройства.The significant disadvantages of this technical solution include the possibility of breakage of individual metal plates of the device.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (патент РФ 2776114, МКИ В08В 9/053, заявлено 20.10.2021, опубликовано 13.07.22) содержит шток с размещенными на нем отбойным диском и очистными манжетами, цилиндрической полой втулкой, зафиксированными на штоке с помощью шайб, гайки и шплинта, при этом на металлическом штоке последовательно размещаются отбойный диск, выполненный в виде шайбы из полиуретана или иного прочного эластомера, и две очистные манжеты, изготовленные из полиуретана или иного прочного эластомера, разделенные между собой цилиндрической полой втулкой из металла, при этом отбойный диск и установленная сразу после него первая очистная манжета, а также вторая очистная манжета зафиксированы на металлическом штоке с двух сторон металлическими шайбами, удерживаемые на металлическом штоке натуго завинченной на его конце гайкой с металлическим шплинтом, а каждая из очистных манжет выполнена в форме усеченного конуса с величиной диаметра и толщины верхнего основания, равной соответственно величине диаметра и толщины отбойного диска, величиной диаметра нижнего основания, равной внутреннему диаметру трубопровода, а также каждая из очистных манжет содержит на внешней конической поверхности у нижнего основания прижимную поверхность, на внутренней конической поверхности радиальные ступеньки, выполненные в виде двух кольцевых канавок, и проточку, в радиальном сечении в форме дуги, расположенную на внутренней поверхности верхнего основания в месте ее перехода во внутреннюю коническую поверхность.Closest to the claimed is a device for cleaning the inner surface of the pipeline (RF patent 2776114, MKI V08V 9/053, declared 10/20/2021, published 07/13/22) contains a rod with a breaker disc and cleaning cuffs placed on it, a cylindrical hollow sleeve fixed on rod with the help of washers, a nut and a cotter pin, while on the metal rod a fender disc made in the form of a washer made of polyurethane or other durable elastomer, and two cleaning cuffs made of polyurethane or other durable elastomer, separated from each other by a cylindrical hollow sleeve made of metal, while the breaker disc and the first cleaning collar installed immediately after it, as well as the second cleaning collar are fixed on the metal rod on both sides with metal washers, held on the metal rod by a nut tightly screwed on its end with a metal cotter pin, and each of the cleaning collars is made in the form of a truncated cone with a diameter and thickness of the upper base equal, respectively, to the diameter and thickness of the baffle disc, a diameter of the lower base equal to the inner diameter of the pipeline, and each of the cleaning cuffs contains a clamping surface on the outer conical surface at the lower base, on the inner conical surface, radial steps made in the form of two annular grooves, and a groove, in a radial section in the form of an arc, located on the inner surface of the upper base at the place of its transition to the inner conical surface.

Все вышеперечисленные очистные устройства предназначены для очистки труб одного диаметра по линейной части. В нефтяной и газовой промышленности, в процессе эксплуатации или же при вводе в эксплуатацию промысловых трубопроводов, возникает необходимость осуществить очистку или же заполнить продуктом промысловые трубопроводы разных диаметров, не отсеченные между собой камерами пуска и приема очистных устройств.All of the above cleaning devices are designed to clean pipes of the same diameter along the linear part. In the oil and gas industry, during the operation or commissioning of field pipelines, it becomes necessary to clean or fill with the product field pipelines of different diameters, which are not cut off between each other by the chambers for launching and receiving treatment devices.

Технической задачей, решаемой предлагаемым устройством является проведение очистки или же заполнения трубопроводов переменного диаметра продуктом и снижение уровня операционных затрат на ликвидацию осложнений, вызванных повышением линейного давления на трубопроводах с переменным диаметром.The technical problem solved by the proposed device is to clean or fill pipelines of variable diameter with a product and reduce the level of operating costs for eliminating complications caused by an increase in line pressure on pipelines with a variable diameter.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащем цилиндрический корпус, очистные манжеты, выполненные из полиуретана в форме усеченного конуса, разделенные между собой полой цилиндрической втулкой, зафиксированные металлическими элементами и закрепленные гайками, применены 2 пары манжет двух разных диаметров, диаметр нижнего основания которых равен внешнему диаметру очищаемых трубопроводов, манжеты размещены на металлических шпильках, длина которых является длиной устройства, причем на передней части устройства размещен металлический буфер, выполненный в виде полукольца, установленного перпендикулярно плоскости основания манжет, жестко связанного с фланцем, через который проходят шпильки, фланец соединен с манжетой меньшего диаметра, разделенной от манжеты большего диаметра тремя промежуточными втулками, далее на шпильки насажены шесть промежуточных втулок, образующих корпус устройства, и с такой же последовательностью, как и в передней части устройства, на шпильки насажены очистная манжета меньшего диаметра, три промежуточных втулки и очистная манжета большего диаметра, причем упомянутые очистные манжеты меньшего диаметра выполнены из материала большей твердостью по Шору 70-75А, а упомянутые очистные манжеты большего диаметра выполнены из материала с меньшей твердостью по Шору 50-55А.This goal is achieved by the fact that in a device for cleaning the inner surface of pipelines, containing a cylindrical body, cleaning cuffs made of polyurethane in the form of a truncated cone, separated from each other by a hollow cylindrical sleeve, fixed with metal elements and secured with nuts, 2 pairs of cuffs of two different diameters are used. , the diameter of the lower base of which is equal to the outer diameter of the cleaned pipelines, the cuffs are placed on metal studs, the length of which is the length of the device, and on the front of the device there is a metal buffer made in the form of a half-ring installed perpendicular to the base plane of the cuffs, rigidly connected to the flange, through which studs pass through, the flange is connected to a cuff of a smaller diameter, separated from a cuff of a larger diameter by three intermediate bushings, then six intermediate bushings are mounted on the studs, forming the body of the device, and in the same sequence as in the front of the device, a cleaning cuff of a smaller one is mounted on the studs. diameter, three intermediate bushings and a cleaning cuff of a larger diameter, wherein said cleaning cuffs of a smaller diameter are made of a material with a higher hardness according to Shore 70-75A, and said cleaning cuffs of a larger diameter are made from a material with a lower hardness according to Shore 50-55A.

Внутри корпуса устройства размещен трансмиттер. На металлических шпильках выполнена резьба по всей длине шпильки. Втулки выполнены из полиуретанаA transmitter is placed inside the device case. Metal studs are threaded along the entire length of the stud. Bushings made of polyurethane

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки внутренней поверхности трубопроводов переменного диаметра, на фиг. 2 - передний буфер устройства с очистными манжетами, на фиг. 3 - задняя торцевая поверхность устройства с фланцем.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a general view of a device for cleaning the inner surface of pipelines of variable diameter, Fig. 2 - front buffer of the device with cleaning cuffs, in Fig. 3 - rear end surface of the device with a flange.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов содержит шесть металлических шпилек 1 с полной резьбой M10 длиной, равной длине устройства (например, 360 мм) с размещенными на них последовательно металлического буфера 2, и двух пар очистных манжет 3 и 4 двух разных диаметров, выполненных из полиуретана в форме усеченного конуса. Буфер 2 выполнен в виде полукольца, установленного перпендикулярно плоскости основания манжет, жестко связанного с прижимным фланцем, который с другой стороны соприкасается с манжетой 3 (фиг. 2). Диаметр нижнего основания манжет 3 меньшего диаметра равен внешнему диаметру очищаемого трубопровода меньшего диаметра, а диаметр нижнего основания очистных манжет 4 большего диаметра, равен внешнему диаметру очищаемой трубы большего диаметра. Манжеты 3 выполнены из жесткого материала (твердость по Шору 70-75А), манжеты 4 выполнены из материала с меньшей жесткостью (твердость по Шору 50-55А). Манжеты 3 и 4, находящиеся в передней части устройства, разделены межу собой тремя промежуточными втулками 5 из полиамида. Далее на шпильки насажены шесть промежуточных втулок 5, образующих корпус устройства, и с такой же последовательностью, как и в передней части устройства, насажены очистная манжета 3 меньшего диаметра, три промежуточных втулки 5 и очистная манжета 4 большего диаметра, которые закреплены с внешней стороны прижимным фланцем 6 (фиг. 1, 3). Вся конструкция натуго затягивается с двух сторон гайками 7.The device for cleaning the inner surface of pipelines contains six metal studs 1 with a full M10 thread with a length equal to the length of the device (for example, 360 mm) with a metal buffer 2 placed on them in series, and two pairs of cleaning cuffs 3 and 4 of two different diameters, made of polyurethane in the form of a truncated cone. Buffer 2 is made in the form of a half ring, installed perpendicular to the plane of the base of the cuffs, rigidly connected to the clamping flange, which on the other hand is in contact with the cuff 3 (Fig. 2). The diameter of the lower base of the cuffs 3 of a smaller diameter is equal to the outer diameter of the cleaned pipeline of a smaller diameter, and the diameter of the lower base of the cleaning cuffs 4 of a larger diameter is equal to the outer diameter of the cleaned pipe of a larger diameter. Cuffs 3 are made of a rigid material (Shore hardness 70-75A), cuffs 4 are made of a material with less rigidity (Shore hardness 50-55A). Cuffs 3 and 4, located in the front of the device, are separated from each other by three intermediate bushings 5 made of polyamide. Further, six intermediate bushings 5, forming the body of the device, are mounted on the studs, and in the same sequence as in the front part of the device, a cleaning collar 3 of a smaller diameter, three intermediate bushings 5 and a cleaning collar 4 of a larger diameter are mounted, which are fixed from the outside with a clamping flange 6 (Fig. 1, 3). The entire structure is tightly tightened on both sides with nuts 7.

Для получения информации о местонахождении устройства внутри корпуса может быть установлен трансмиттер (на фиг. не показано). Втулки 5 выполнены из полиамида.To obtain information about the location of the device, a transmitter (not shown in the figure) can be installed inside the case. Bushings 5 are made of polyamide.

Устройство запускается в трубопровод через камеру пуска. В движение приводится потоком жидкости или газа, максимальный перепад при этом не превышает 2 кг/см². Приоритетной задачей, решаемой заявляемым устройством, является внутритрубная очистка полости трубопровода с переходом с меньшего диаметра на больший (в нашем примере от D 219 мм на D 159 мм) и наоборот. Заявляемое устройство можно так же применять для вытеснения и разделения сред перекачиваемых продуктов. При прохождении очистного устройства трубопровода D 219 мм рабочими манжетами являются манжеты диаметром нижнего основания 219 мм. При прохождении трубопровода D 159 мм рабочими манжетами являются манжеты диаметром нижнего основания 159 мм, при этом манжеты диаметром нижнего основания 219 мм складываются в виде продольно-гофрированного усеченного конуса и таким образом осуществляется прохождение устройства в трубопроводе меньшего диаметра, очистка совершается двумя 159 миллиметровыми и двумя 219 мм манжетами. Прием устройства осуществляется в камеру приема средств очистки и диагностики СОД.The device is launched into the pipeline through the launch chamber. It is set in motion by a flow of liquid or gas, the maximum difference in this case does not exceed 2 kg / cm ² . The priority task solved by the claimed device is in-line cleaning of the pipeline cavity with the transition from a smaller diameter to a larger one (in our example, from D 219 mm to D 159 mm) and vice versa. The inventive device can also be used to displace and separate the media of pumped products. When passing through the cleaning device of the pipeline D 219 mm, the working cuffs are cuffs with a lower base diameter of 219 mm. When passing through a pipeline D 159 mm, the working cuffs are cuffs with a lower base diameter of 159 mm, while the cuffs with a lower base diameter of 219 mm are folded in the form of a longitudinally corrugated truncated cone and thus the device passes through a pipeline of a smaller diameter, cleaning is performed by two 159 mm and two 219 mm cuffs. The device is received in the chamber for receiving means of cleaning and diagnostics of SOD.

В результате применения заявляемого устройства осуществляется очистка трубопровода переменного диаметра, происходит восстановление его пропускной способности или же заполнение продуктом в процессе ввода в эксплуатацию линейной части трубопровода.As a result of the application of the proposed device, the pipeline of variable diameter is cleaned, its throughput is restored, or the product is filled with the product during the commissioning of the linear part of the pipeline.

Применение заявляемого устройства позволяет снижать уровень операционных затрат на ликвидацию осложнений, вызванных повышением линейного давления на трубопроводах с переменным диаметром.The use of the proposed device allows to reduce the level of operating costs for the elimination of complications caused by an increase in line pressure on pipelines with a variable diameter.

Claims

1. A device for cleaning the inner surface of pipelines of variable diameter, containing a cylindrical body, cleaning cuffs made of polyurethane in the form of a truncated cone, separated from each other by a hollow cylindrical sleeve, fixed with metal elements and secured with nuts, characterized in that 2 pairs of cuffs of two different diameters, the diameter of the lower base of which is equal to the outer diameter of the cleaned pipelines, the cuffs are placed on metal studs, the length of which is the length of the device, and on the front of the device there is a metal buffer made in the form of a half-ring installed perpendicular to the base plane of the cuffs, rigidly connected to the flange, through through which the studs pass, the flange is connected to a cuff of a smaller diameter, separated from a cuff of a larger diameter by three intermediate bushings, then six intermediate bushings are mounted on the studs, forming the body of the device, and in the same sequence as in the front of the device, a cleaning cuff is mounted on the studs of a smaller diameter, three intermediate bushings and a cleaning collar of a larger diameter, wherein said cleaning collars of a smaller diameter are made of a material with a higher hardness in Shore 70-75A, and said cleaning collars of a larger diameter are made of a material with a lower hardness in Shore 50-55A.

2. A device for cleaning the inner surface of pipelines according to claim 1, characterized in that a transmitter is placed inside the body of the device.

3. A device for cleaning the inner surface of pipelines according to claim 1, characterized in that the metal studs are threaded along the entire length of the stud.

4. A device for cleaning the inner surface of pipelines according to claim 1, characterized in that the bushings are made of polyurethane.