RU2302301C2 - Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same - Google Patents
Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302301C2 RU2302301C2 RU2005126773/12A RU2005126773A RU2302301C2 RU 2302301 C2 RU2302301 C2 RU 2302301C2 RU 2005126773/12 A RU2005126773/12 A RU 2005126773/12A RU 2005126773 A RU2005126773 A RU 2005126773A RU 2302301 C2 RU2302301 C2 RU 2302301C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- tube
- strikers
- deposits
- pair
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии и оборудованию для очистки внутренней поверхности труб от различных видов твердых загрязнений и отложений, в частности, насосно-компрессорных труб (НКТ), бывших в эксплуатации, при ремонте и подготовке их к повторному применению в нефтедобывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.The invention relates to technology and equipment for cleaning the inner surface of pipes from various types of solid contaminants and deposits, in particular tubing used in repair and preparation for reuse in oil, chemical, petrochemical and other industries.
Известен классический способ очистки полости труб от твердых отложений, включающий механическое струйное воздействие на отложения путем подачи в полость трубы пара, моющей жидкости и воздуха и последующее удаление разрушенных отложений [1]. Для усиления эффекта в известном способе предлагается дополнительно производить обработку моющей жидкостью с наложением ультразвука.There is a classical method for cleaning a pipe cavity from solid deposits, including a mechanical jet action on deposits by supplying steam, washing liquid and air to the pipe cavity and subsequent removal of the destroyed deposits [1]. To enhance the effect in the known method it is proposed to additionally carry out the treatment with a washing liquid with the application of ultrasound.
Однако указанный известный способ является малоэффективным при разрушении высокопрочных отложений, находящихся в большом количестве в полости трубы.However, the specified known method is ineffective in the destruction of high-strength deposits in large quantities in the cavity of the pipe.
Также известен ряд способов очистки труб от твердых отложений, включающих предварительное пропаривание труб и последующее механическое воздействие на отложения путем пропускания внутри трубы очистного инструмента (роликов, скребков и т.п.), срезающих указанные отложения, и последующее удаление разрушенных отложений, например, путем выдувания их из полости труб сжатым воздухом [2, 3].A number of methods for cleaning pipes from solid deposits are also known, including pre-steaming the pipes and subsequent mechanical impact on the deposits by passing inside the pipe a cleaning tool (rollers, scrapers, etc.) that cut off these deposits, and then removing the destroyed deposits, for example, by blowing them out of the cavity of the pipes with compressed air [2, 3].
Недостатком указанных известных способов является то, что в процессе очистки происходит изнашивание очистного инструмента, в результате чего эффективность очистки снижается.The disadvantage of these known methods is that during the cleaning process, the wear of the cleaning tool occurs, as a result of which the cleaning efficiency is reduced.
Кроме того, при осуществлении указанных известных способов требуется присутствие оператора для контроля и замены очистного инструмента, что усложняет процесс. Также усложняет процесс и необходимость дополнительной оснастки для улавливания и очистки загрязненного воздуха, который к тому же не удается полностью очистить в производственных условиях, что приводит к загрязнению окружающей среды.In addition, the implementation of these known methods requires the presence of an operator to monitor and replace the cleaning tool, which complicates the process. Also complicates the process and the need for additional equipment to capture and purify polluted air, which also cannot be completely cleaned in a production environment, which leads to environmental pollution.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ очистки труб от твердых отложений, согласно которому берут трубы, бывшие в эксплуатации, предварительно пропаренные (операцию пропаривания обычно производят нефтяники на промыслах или на производственных базах), производят механическое воздействие на стенку (на ее наружную поверхность) трубы путем приложения перпендикулярно оси трубы знакопеременной нагрузки (посредством нажатия и изгиба) с одновременным поступательным и вращательным движением трубы, последующее удаление разрушенных отложений, после чего производят контроль очищаемой поверхности и окончательную очистку, используя электрогидравлический эффект [4].Closest to the proposed method in technical essence is a method of cleaning pipes from solid deposits, according to which they take pipes that were in operation, pre-steamed (oil workers usually perform steaming in oil fields or production facilities), produce a mechanical effect on the wall (on its outer surface) of the pipe by applying an alternating load perpendicular to the pipe axis (by pressing and bending) with simultaneous translational and rotational movement of the pipe, p the subsequent removal of the destroyed deposits, after which the surface being cleaned and final cleaning are controlled using the electro-hydraulic effect [4].
Однако указанный известный способ не обеспечивает полное удаление твердых отложений, особенно смешанного типа, состоящих из неорганической (соли) и органической (асфальтеносмолопарафиновые отложения) частей за один цикл прогона трубы через устройство, оказывающее механическое воздействие на нее.However, this known method does not provide complete removal of solid deposits, especially of the mixed type, consisting of inorganic (salt) and organic (asphaltene-tar-paraffin deposits) parts for one cycle of pipe running through a device that has a mechanical effect on it.
Кроме того, учитывая, что механическое знакопеременное воздействие на стенки трубы в известном способе производят при величине нагрузки, равной величине упругопластической деформации, то это может привести к появлению в теле трубы скрытых остаточных напряжений, что, в свою очередь, может спровоцировать последующее самоискривление трубы, которое обычно выявляется в процессе их хранения или последующей эксплуатации, а это чревато аварийными ситуациями.In addition, taking into account that a mechanical alternating action on the pipe walls in the known method is carried out at a load equal to the value of elastoplastic deformation, this can lead to the appearance of latent residual stresses in the pipe body, which, in turn, can provoke subsequent self-bending of the pipe, which is usually detected during storage or subsequent operation, and this is fraught with emergency situations.
Также известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, состоящее из виброплощадки с жестко закрепленными на ней вибровозбудителем и приспособлением для закрепления труб [5]. Указанное устройство обеспечивает механическое воздействие на тело трубы путем придания ей вибрации, за счет чего и протекает процесс очистки.It is also known a device for cleaning the inner surface of pipes, consisting of a vibrating plate with a vibration exciter rigidly fixed on it and a device for fixing pipes [5]. The specified device provides a mechanical effect on the pipe body by giving it vibration, due to which the cleaning process proceeds.
Недостатком указанного известного устройства является то, что оно не обеспечивает высокое качество и полноту очистки, особенно от твердых отложений смешанного типа.The disadvantage of this known device is that it does not provide high quality and completeness of cleaning, especially from solid deposits of mixed type.
Наиболее близким к предлагаемой установке по технической сущности является установка для очистки труб от твердых отложений, включающаяClosest to the proposed installation in technical essence is a plant for cleaning pipes from solid deposits, including
- устройство, обеспечивающее механическое воздействие на стенку трубы (на ее внешнюю поверхность) путем приложения знакопеременной нагрузки перпендикулярно оси трубы при поступательном и вращательном движении трубы,- a device that provides mechanical action on the pipe wall (on its outer surface) by applying an alternating load perpendicular to the axis of the pipe during translational and rotational movement of the pipe,
- и узел, обеспечивающий удаление разрушенных отложений [4].- and the site, providing the removal of destroyed sediments [4].
В качестве указанного устройства в известной установке предлагается использовать правильный стан, обеспечивающий знакопеременный изгиб трубы при прохождении ее через ролики стана.As the specified device in the known installation, it is proposed to use the correct mill, which provides alternating bending of the pipe when it passes through the rollers of the mill.
Однако указанная известная установка не обеспечивает полноту очистки труб за один цикл прогона трубы через устройство, оказывающее механическое воздействие на нее, особенно от твердых отложений смешанного типа.However, this known installation does not ensure the completeness of pipe cleaning in one cycle of running the pipe through a device that has a mechanical effect on it, especially from solid deposits of mixed type.
Еще одним недостатком является то, что знакопеременную нагрузку на стенку трубы указанное устройство известной установки производит при усилии, равном величине упругопластической деформации, что может привести к появлению в теле трубы скрытых остаточных напряжений, которые могут спровоцировать последующее самоискривление трубы. Все это снижает эффективность работы известной установки.Another disadvantage is that the alternating load on the pipe wall of the specified device of the known installation produces a force equal to the magnitude of elastoplastic deformation, which can lead to the appearance of latent residual stresses in the pipe body, which can provoke subsequent self-bending of the pipe. All this reduces the efficiency of the known installation.
Единый технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой группы изобретений, заключается в повышении качества очистки за счет обеспечения полной очистки внутренней поверхности труб от твердых отложений любого типа за один цикл очистки, при одновременном предотвращении последующего самоискривления труб за счет исключения возникновения в теле трубы остаточных напряжений.A single technical result achieved in the implementation of the proposed group of inventions is to improve the quality of cleaning by ensuring complete cleaning of the inner surface of the pipes from any type of solid deposits in one cleaning cycle, while preventing subsequent self-distortion of pipes by eliminating residual stresses in the pipe body.
Для получения указанного технического результата в предлагаемом способе очистки труб от твердых отложений, включающем механическое воздействие на наружную поверхность трубы путем приложения нагрузки перпендикулярно оси трубы с одновременным поступательным перемещением трубы и последующее удаление разрушенных отложений, новым является то, что механическое воздействие осуществляют путем радиальной ударной нагрузки посредством воздействия на наружную поверхность трубы по меньшей мере двумя парами ударных механизмов, при этом указанную ударную нагрузку каждая пара ударных механизмов производит одновременно с двух противоположных сторон наружной поверхности трубы, и воздействие осуществляют поочередно каждой парой в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, смещенных относительно друг друга при поступательном перемещении трубы, причем величина радиальной ударной нагрузки находится в пределах величины упругой деформации стенки трубы.To obtain the technical result in the proposed method for cleaning pipes from solid deposits, including mechanical impact on the outer surface of the pipe by applying a load perpendicular to the axis of the pipe with simultaneous translational movement of the pipe and subsequent removal of the destroyed deposits, it is new that the mechanical effect is carried out by radial impact by exposing the outer surface of the pipe to at least two pairs of impact mechanisms, each pair of shock mechanisms simultaneously produces a shock load from two opposite sides of the outer surface of the pipe, and the action is carried out alternately by each pair in two mutually perpendicular planes displaced relative to each other during translational movement of the pipe, and the magnitude of the radial shock load is within the elastic wall deformation pipes.
В предпочтительном варианте осуществления радиальную ударную нагрузку с одновременным поступательным перемещением трубы создают радиально-ковочной машиной.In a preferred embodiment, the radial impact load with simultaneous translational movement of the pipe create a radial forging machine.
В качестве пары ударных механизмов используют пару бойков радиально-ковочной машины.As a pair of percussion mechanisms use a pair of strikers radial forging machine.
Величину радиальной ударной нагрузки, соответствующей величине упругой деформации стенки трубы, регулируют амплитудой колебаний ударных механизмов, осуществляющих радиальную ударную нагрузку на наружную поверхность трубы, и взаимным расположением указанных ударных механизмов относительно наружной поверхности трубы.The magnitude of the radial shock load corresponding to the magnitude of the elastic deformation of the pipe wall is controlled by the amplitude of the vibrations of the shock mechanisms that produce a radial shock load on the outer surface of the pipe, and the relative position of these shock mechanisms relative to the outer surface of the pipe.
Для достижения указанного технического результата для заявленной группы изобретений предлагается установка для очистки труб от твердых отложений, включающая устройство, обеспечивающее механическое воздействие на наружную поверхность трубы путем приложения нагрузки перпендикулярно оси трубы при поступательном движении трубы, и узел, обеспечивающий удаление разрушенных отложений, при этом устройство, обеспечивающее механическое воздействие на наружную поверхность трубы путем приложения нагрузки перпендикулярно оси трубы, выполнено в виде радиально-ковочной машины с ударным механизмом, выполненным в виде по меньшей мере двух пар бойков с приводами их рабочего хода, и с механизмом для поступательного перемещения трубы, при этом бойки каждой пары находятся в одной плоскости, а плоскость воздействия на трубу каждой пары бойков развернута по отношению к плоскости воздействия на трубу другой пары бойков взаимно перпендикулярно, при этом ударные механизмы установлены с возможностью поочередного воздействия каждой пары бойков на наружную поверхность трубы с обеспечением смещения области воздействия вдоль оси трубы при ее поступательном перемещении.To achieve the technical result for the claimed group of inventions, an apparatus for cleaning pipes from solid deposits is proposed, including a device that provides mechanical impact on the outer surface of the pipe by applying a load perpendicular to the axis of the pipe during the translational movement of the pipe, and a node that provides the removal of destroyed deposits, the device providing mechanical impact on the outer surface of the pipe by applying a load perpendicular to the axis of the pipe, perform about in the form of a radial forging machine with a striking mechanism made in the form of at least two pairs of strikers with drives of their working stroke, and with a mechanism for translational movement of the pipe, while the strikers of each pair are in the same plane, and the plane of impact on the pipe of each a pair of strikers is deployed relative to the plane of impact on the pipe of another pair of strikers mutually perpendicular, while the shock mechanisms are installed with the possibility of alternating exposure of each pair of strikers to the outer surface of the pipe with bias field effects it along the tube axis in its translational movement.
В предпочтительных вариантах выполнения в качестве узла, обеспечивающего удаление разрушенных отложений, установка содержит подъемный механизм для вертикального подъема труб, обеспечивающий высыпание из трубы разрушенных отложений, или содержит узел для выталкивания отложений из трубы, например, поршень или узел подачи сжатого воздуха, обеспечивающий выдувание из трубы разрушенных отложений.In preferred embodiments, as a unit for removing destroyed deposits, the installation comprises a lifting mechanism for vertically lifting the pipes, allowing the erupted deposits to be ejected from the pipe, or comprising a unit for pushing deposits out of the pipe, for example, a piston or a compressed air supply unit for blowing out pipes of destroyed sediments.
В качестве привода рабочего хода бойков устройство содержит гидроцилиндры со штоком и механизмы подачи и распределения рабочей жидкости к гидроцилиндрам.As a drive of the working stroke of the strikers, the device contains hydraulic cylinders with a rod and mechanisms for supplying and distributing the working fluid to the hydraulic cylinders.
Достижение поставленного технического результата обеспечивается за счет следующего.The achievement of the technical result is ensured by the following.
Для понимания существа вопроса следует пояснить, что твердые отложения на трубах, особенно нефтяного сортамента, сложены из отложений как неорганического характера (соли, гидраты), так и органического характера (смолы, парафины, асфальтены). Наиболее сложны для удаления отложения, имеющие прослойки из отложений органического характера, которые в том числе могут примыкать к стенке трубы. Учитывая, что вследствие своей относительной пластичности они имеют способность выдерживать высокие внешние нагрузки без разрушения и отслоения, то очистка труб от них является актуальной проблемой. Несмотря на то, что трубы с отложениями поступают с промыслов на очистку пропаренными, часть отложений органического характера все же остается в общей массе твердых отложений за счет блокирования их солями, грунтом, песком. Обычно это характерно для труб, используемых в скважинах с высокой интенсивностью и скоростью отложений.To understand the essence of the issue, it should be clarified that solid deposits on pipes, especially the oil assortment, are composed of deposits of both an inorganic nature (salts, hydrates) and organic deposits (resins, paraffins, asphaltenes). The most difficult to remove deposits having interlayers from deposits of organic nature, which can also adjoin the pipe wall. Considering that due to their relative ductility they have the ability to withstand high external loads without breaking and delaminating, pipe cleaning from them is an urgent problem. Despite the fact that pipes with deposits come from the fields for cleaning by steaming, some of the deposits of an organic nature still remain in the total mass of solid deposits due to their blocking by salts, soil, and sand. This is usually characteristic of pipes used in wells with high intensity and sediment rate.
Благодаря тому, что механическое воздействие на наружную поверхность (стенку) трубы осуществляют путем приложения радиальной ударной нагрузки за счет резких ударов ударными механизмами, твердые отложения внутри трубы получают резкий ударный импульс, приводящий к нарушению целостности массива отложений в зоне удара. А учитывая, что указанная ударная нагрузка производится одновременно с двух по существу диаметрально противоположных сторон наружной поверхности трубы и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивается резкая разрушающая деформация отложений с разрушением и всех близлежащих участков отложений, в том числе как органических, так и неорганических. Кроме того, учитывая, что очищаемая труба свободно лежит на установке (т.е. жестко не закреплена), то при ее поступательном перемещении и в момент резких ударов еще происходит и частичная вибрация этой трубы, что усиливает эффект разрушения отложений.Due to the fact that the mechanical impact on the outer surface (wall) of the pipe is carried out by applying a radial shock due to sharp impacts by shock mechanisms, hard deposits inside the pipe receive a sharp shock impulse, leading to a violation of the integrity of the array of deposits in the impact zone. And given that the specified shock load is produced simultaneously from two essentially diametrically opposite sides of the outer surface of the pipe and in two mutually perpendicular planes, a sharp destructive deformation of the deposits is ensured with the destruction of all nearby sections of the deposits, including both organic and inorganic. In addition, given that the pipe being cleaned lies freely on the installation (i.e., is not rigidly fixed), then during its translational movement and at the time of sharp impacts, a partial vibration of this pipe also occurs, which enhances the effect of the destruction of deposits.
Благодаря указанному воздействию происходит разрушение и удаление практически всех отложений в трубах за один цикл обработки, т.е. за один прогон очищаемой трубы через предлагаемую установку для очистки.Due to this effect, almost all deposits in the pipes are destroyed and removed in one treatment cycle, i.e. for one run of the pipe being cleaned through the proposed installation for cleaning.
Вместе с этим благодаря тому, что величина вышеуказанной ударной нагрузки находится в пределах величины упругой деформации стенки трубы, исключается возникновение остаточных деформаций в теле трубы, а значит обеспечивается полная гарантия того, что будет исключено самопроизвольное искривление трубы в процессе хранения и последующей эксплуатации.At the same time, due to the fact that the value of the above shock load is within the elastic deformation of the pipe wall, the occurrence of residual deformations in the pipe body is excluded, which means that a complete guarantee is guaranteed that spontaneous pipe bending during storage and subsequent operation will be excluded.
При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:When implementing the proposed method, the following operations are carried out in the following sequence:
- из накопителя очищаемую трубу (предварительно пропаренную на промысле) подают на ролики радиально-ковочной машины таким образом, чтобы начало трубы располагалось в зоне действия бойков - ударных механизмов;- from the drive the pipe being cleaned (previously steamed in the field) is fed to the rollers of the radial forging machine so that the beginning of the pipe is located in the zone of action of the strikers - percussion mechanisms;
- осуществляют механическое воздействие одновременно на диаметрально противоположные стенки трубы (на две противоположные стороны наружной поверхности трубы) путем приложения первой радиальной ударной нагрузки перпендикулярно оси трубы;- carry out mechanical action simultaneously on diametrically opposite walls of the pipe (on two opposite sides of the outer surface of the pipe) by applying the first radial shock load perpendicular to the axis of the pipe;
- одновременно производят поступательное перемещение трубы;- simultaneously produce translational movement of the pipe;
- и при этом снова производят вторую радиальную ударную нагрузку на две другие диаметрально противоположные стенки трубы (на две противоположные стороны наружной поверхности трубы), но уже в плоскости, перпендикулярной плоскости первой ударной нагрузки и смещенной относительно нее по оси трубы (за счет перемещения трубы при поступательном движении);- and then again produce a second radial shock load on two other diametrically opposite walls of the pipe (on two opposite sides of the outer surface of the pipe), but already in a plane perpendicular to the plane of the first shock load and offset relative to it along the axis of the pipe (due to the movement of the pipe at progressive movement);
- далее повторяют указанные радиальные ударные нагрузки на стенки трубы в том же порядке и продолжают их до полного прогона трубы через радиально-ковочную машину;- then repeat the indicated radial impact loads on the pipe walls in the same order and continue them until the pipe is completely run through the radial forging machine;
- затем производят удаление разрушенных отложений из трубы, например, путем вертикального приподнимания ее и высыпания разрушенных отложений;- then remove the destroyed deposits from the pipe, for example, by vertically lifting it and pouring out the destroyed deposits;
- при этом при всем прогоне трубы величина радиальной ударной нагрузки выдерживается в пределах упругой деформации стенки трубы.- in this case, with the entire run of the pipe, the value of the radial shock load is maintained within the elastic deformation of the pipe wall.
Предлагаемый способ целесообразно реализовать заявляемой установкой для очистки труб от твердых отложений, которая иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки; на фиг.2 - разрез А-А; на фиг.3 - разрез Б-Б и на фиг.4 - разрез В-В.The proposed method is advisable to implement the inventive installation for cleaning pipes from solid deposits, which is illustrated by the drawings, where figure 1 shows a General view of the installation; figure 2 is a section aa; figure 3 is a section bB and figure 4 is a section bb.
Заявляемая установка состоит из устройства, обеспечивающего механическое воздействие на наружную поверхность трубы, и узла, обеспечивающего удаление разрушенных отложений.The inventive installation consists of a device that provides mechanical impact on the outer surface of the pipe, and a node that provides the removal of destroyed deposits.
Указанное устройство, обеспечивающее механическое воздействие на наружную поверхность трубы, представляет собой радиально-ковочную машину, содержащую стойку 1 с отверстием 2 для прохождения очищаемой трубы 3. На одной плоскости 4 стойки 1 выполнены пазы 5 (по меньшей мере четыре паза) с равномерным взаимным расположением друг относительно друга (при наличии четырех пазов - каждый через 90° друг от друга) и перпендикулярно к оси отверстия 2. На этой же плоскости 4 стойки 1 установлены ударные механизмы, выполненные в виде бойков 6, 7, 8 и 9, например, в количестве четырех штук (по две пары), закрепленных неподвижно на концах штоков 10 гидроцилиндров 11, 12, 13 и 14 (указанные гидроцилиндры выполняют роль привода рабочего движения бойков 6, 7, 8, 9 соответственно), которые, в свою очередь, размещены на плоскости 4 стойки 1 и выполнены с возможностью их перемещения вдоль пазов 5 при помощи механизмов перемещения 15. Учитывая указанное выше ориентирование пазов 5, такое же ориентирование относительно друг друга имеют и бойки 6, 7, 8, 9 с гидроцилиндрами 11, 12, 13 и 14 ударного механизма.The specified device, providing mechanical action on the outer surface of the pipe, is a radial forging machine containing a rack 1 with an
Устройство, обеспечивающее механическое воздействие на наружную поверхность трубы, также дополнительно содержит механизм для поступательного перемещения трубы, выполненный, например, в виде подающих роликов 16, предпочтительно конических, установленных по обе стороны стойки 1 на оси 17. Указанные ролики 16 получают вращательное движение от электропривода (на чертеже не показан) через приводной вал 18, червячные механизмы 19, ось 17 и муфту 20 (фиг.3). В одном из преимущественных вариантов механизм для поступательного перемещения трубы содержит четыре указанных ролика 16, которые охватывают трубу 3 с четырех сторон (но при этом жестко не фиксируют) и принудительно проталкивают ее через колеблющиеся в процессе работы бойки 6, 7, 8, 9. В зависимости от длины очищаемой трубы 3 количество указанных подающих роликов 16 может быть увеличено, с размещением их попарно на поддерживающих стойках 21, расположенных на необходимом расстоянии друг от друга. На поддерживающих стойках 21 также установлены неподвижно станины 22, связывающие между собой все указанные стойки 21 и стойку 1 в единое целое устройство, обеспечивающее механическое воздействие на внешнюю стенку трубы.The device that provides mechanical action on the outer surface of the pipe also further comprises a mechanism for translational movement of the pipe, made, for example, in the form of
Предлагаемая установка для очистки труб также снабжена узлом, обеспечивающим удаление разрушенных отложений (на чертеже не показан) после разрушения их на радиально-ковочной машине, например, в виде подъемного механизма, обеспечивающего приподнимание трубы 3 в вертикальное положение и высыпание разрушенных отложений.The proposed installation for cleaning pipes is also equipped with a node that ensures the destruction of the destroyed deposits (not shown) after breaking them on a radial forging machine, for example, in the form of a lifting mechanism, which enables the
Заявляемая установка работает следующим образом. Перед работой производят наладку радиально-ковочной машины на диаметр очищаемой трубы 3, например, на диаметр НКТ, равный 2,5 дюйма (или 73 мм). При помощи механизмов перемещения 15 гидроцилиндры 11, 12, 13 и 14 смещают по пазам 5 симметрично оси отверстия 2 с учетом упругих деформаций стенок трубы и амплитуды колебаний бойков 6, 7, 8 и 9, и закрепляют в этом положении. Соответственно производят настройку подающих роликов 16 при помощи гаек 23 (фиг.3) до такого положения, чтобы очищаемая труба 3 находилась по центру между бойками 6, 7, 8, 9 (по оси отверстия 2). Рабочая жидкость с необходимыми расходом и давлением от гидрораспределителя одновременно подается к двум противостоящим гидроцилиндрам 11 и 13. При поступлении рабочей жидкости к штуцерам 24 (под шток) штоки 10 с бойками 6 и 8 данной пары гидроцилиндров 11 и 13 соответственно перемещаются вперед к поверхности очищаемой трубы 3. В то же время рабочая жидкость поступает и к штуцерам 25 (над шток) ко второй паре противостоящих гидроцилиндров 12 и 14, что обеспечивает перемещение штоков 10 с бойками 7 и 9 в обратном направлении - от поверхности трубы 3. Так при непрерывной работе гидрораспределителя две пары: бойки 6 и 8, а также бойки 7 и 9 совершают поочередное в двух взаимно перпендикулярных плоскостях попарное колебательное перемещение к наружной поверхности трубы 3 и обратно, нанося при этом резкий удар - радиальную ударную нагрузку, по наружной поверхности с двух противоположных (по существу диаметральных) сторон наружной поверхности трубы, при этом величина указанной нагрузки находится в пределах упругой деформации стенки (материала) трубы. Величина радиальной ударной нагрузки регулируется амплитудой колебания бойков и силой удара. В свою очередь, амплитуда колебаний задается геометрическими параметрами гидроцилиндров, частота колебаний регулируется работой гидрораспределителя в широком диапазоне, а сила удара регулируется изменением давления рабочей жидкости, подаваемой от гидрораспределителя. Указанные параметры при реализации предлагаемого способа могут изменяться в широком диапазоне и подбираются опытным путем.The inventive installation operates as follows. Before work, the radial forging machine is adjusted to the diameter of the
Во время удара пары бойков о наружную поверхность стенки трубы 3 перемещение указанной трубы 3 на некоторое мгновение затормаживается, но ось 17 продолжает вращение и при этом пружины 26 муфты 20 сжимаются, обеспечивая ускоренное поступательное перемещение трубы 3 в период между ударами пар бойков, благодаря чему ударное воздействие каждой пары бойков будет происходить на новом (смещенном по оси трубы) участке наружной поверхности стенки трубы 3. В результате указанной обработки всей поверхности трубы твердые отложения, находящиеся в полости трубы, разрушаются и полностью отстают от стенок трубы 3. Далее труба 3 с указанными разрушенными отложениями поступает в зону узла, обеспечивающего удаление разрушенных отложений, например, в зону подъемного механизма, где труба 3 поднимается в вертикальное положение и при незначительном ударе по стенке трубы 3 разрушенные твердые частицы полностью высыпаются из ее полости.During the impact of a pair of strikers on the outer surface of the wall of the
Предлагаемый способ и установка для его осуществления были испытаны в производственных условиях.The proposed method and installation for its implementation were tested in a production environment.
Пример 1. Для очистки металлической трубы НКТ длиной 10 м, диаметром 73 мм, полость которой была забита твердыми отложениями (состав отложений: 76% солей, гидратов; 15% асфальтены, смолы, парафины и остальное - грунт, песок), амплитуда колебаний пары бойков соответствовала 5 мм, частота колебаний 10-15 колебаний/с. При этих параметрах величина ударной нагрузки была в пределах упругой деформации стенки трубы и соответствовала 0,5 мм. За один прогон очищаемой трубы через предлагаемую установку со скоростью перемещения ≈2500 мм/мин при указанных параметрах была произведена ее полная очистка от твердых отложений. Через 60 суток самоискривления трубы не наблюдалось.Example 1. For cleaning a metal tubing tubing 10 m long, 73 mm in diameter, the cavity of which was clogged with solid deposits (sediment composition: 76% salts, hydrates; 15% asphaltenes, resins, paraffins and the rest - soil, sand), the amplitude of the vibrations of the pair the strikers corresponded to 5 mm, the oscillation frequency of 10-15 oscillations / s. With these parameters, the magnitude of the shock load was within the elastic deformation of the pipe wall and corresponded to 0.5 mm. For one run of the pipe being cleaned through the proposed installation with a movement speed of ≈2500 mm / min with the indicated parameters, it was completely cleaned of solid deposits. After 60 days, pipe self-distortion was not observed.
Пример 2. Для очистки металлической трубы длиной 5,5 м, диаметром 60 мм, полость которой была забита отложениями (состав отложений: 66% солей, гидратов; 25% асфальтены, смолы, парафины и остальное - грунт), амплитуда колебаний пары бойков соответствовала 3 мм, частота колебаний 14-20 колебаний/с. При этих параметрах величина ударной нагрузки была в пределах упругой деформации стенки трубы и соответствовала 0,3 мм. За один прогон очищаемой трубы через предлагаемую установку со скоростью перемещения ≈3000 мм/мин при указанных параметрах была произведена ее полная очистка от твердых отложений. Через 60 суток самоискривления трубы не наблюдалось.Example 2. For cleaning a metal pipe 5.5 m long, 60 mm in diameter, the cavity of which was clogged with deposits (composition of deposits: 66% of salts, hydrates; 25% of asphaltenes, resins, paraffins and the rest - soil), the vibration amplitude of a pair of strikers corresponded 3 mm, the oscillation frequency of 14-20 vibrations / s. With these parameters, the magnitude of the shock load was within the elastic deformation of the pipe wall and corresponded to 0.3 mm. For one run of the pipe being cleaned through the proposed installation with a movement speed of ≈3000 mm / min with the indicated parameters, it was completely cleaned of solid deposits. After 60 days, pipe self-distortion was not observed.
Таким образом, предлагаемый способ и установка для его осуществления являются высокоэффективными и обеспечивают качественную очистку труб от твердых отложений различного состава без дополнительных (как в прототипе) операций очистки, таких как использование электрогидравлического эффекта.Thus, the proposed method and installation for its implementation are highly efficient and provide high-quality cleaning of pipes from solid deposits of various compositions without additional (as in the prototype) cleaning operations, such as the use of electro-hydraulic effect.
Кроме того, радиально-ковочная машина, предлагаемая в качестве составной части заявляемой установки, является компактной, доступной как для нефтяников, так и для специалистов в других отраслях, в то время как правильный стан, используемый в прототипе, присутствует лишь в трубной промышленности, имеет большие габариты, и процесс очистки труб на нем может быть экономически невыгодным из-за больших транспортных расходов по доставке загрязненных труб, и из-за необходимости дополнительных затрат по обеспечению экологической безопасности окружающей среды от удаленных отложений (нефтяникам такие дополнительные затраты нести не нужно, т.к. у них уже самим процессом добычи и транспорта нефти предусмотрены защитные меры, такие как котлованы для отходов, спецтехника, защитные покрытия и т.п.).In addition, the radial forging machine, proposed as part of the inventive installation, is compact, available for both oil industry workers and specialists in other industries, while the correct mill used in the prototype is present only in the pipe industry, has large dimensions, and the process of cleaning pipes on it can be economically disadvantageous due to the high transport costs for the delivery of contaminated pipes, and because of the need for additional costs to ensure environmental safety a shrinking environment from remote deposits (oil workers do not need to bear such additional costs, because they already have protective measures, such as foundation pits for waste, special equipment, protective coatings, etc.).
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №45312 на полезную модель, кл. В08В 9/02, от 2004 г.1. RF patent No. 45312 for utility model, cl. B08B 9/02, 2004
2. Патент РФ №2145529, кл. В08В 9/04, от 1997 г.2. RF patent No. 2145529, cl. B08B 9/04, 1997
3. Патент РФ №2181637, кл. В08В 9/027, от 2000 г.3. RF patent No. 2181637, cl. B08B 9/027, 2000
4. Патент РФ №2232061, кл. В08В 9/02, от 2003 г.4. RF patent No. 2232061, cl. B08B 9/02, 2003
5. Патент РФ №2162753, кл. В08В 9/02, от 1999 г.5. RF patent No. 2162753, cl. B08B 9/02, 1999
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126773/12A RU2302301C2 (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126773/12A RU2302301C2 (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005126773A RU2005126773A (en) | 2007-05-27 |
| RU2302301C2 true RU2302301C2 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38310239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126773/12A RU2302301C2 (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2302301C2 (en) |
-
2005
- 2005-08-24 RU RU2005126773/12A patent/RU2302301C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005126773A (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Momber | Hydrodemolition of concrete surfaces and reinforced concrete | |
| RU2302301C2 (en) | Method for removing solid deposits out of tubes and apparatus for performing the same | |
| Tan et al. | Velocity estimation of micro-particles driven by cavitation bubble collapses through controlled erosion experiments | |
| RU2358186C2 (en) | Method of pipeline recovery, device for pipeline isolation and coating, method and device for related device cleaning | |
| DE2607097A1 (en) | PROCESS AND DEVICE FOR TREATMENT OF SURFACES, IN PARTICULAR FOR CLEANING AND / OR CUTTING SURFACES, SUCH AS METAL SURFACES, SURFACES OF BUILDING UNITS OR THE DUTY. | |
| EP0024748A2 (en) | Construction and/or application in relation to the generation or the use of pressures, forces, flows and movements in and by means of hydraulic or hydro-pneumatic systems | |
| JP6722423B2 (en) | Method and apparatus for cutting reinforced concrete blocks, and method for dismantling a containment building | |
| Nussupbekov et al. | Some technological aspects of cleaning pipes of heat exchangers from solid scale deposits | |
| Aftanaziv et al. | IMPROVING RELIABILITY OF DRILL PIPE BY STRENGTHENING OF THREAD CONNECTIONS OF ITS ELEMENTS. | |
| DE60005729T2 (en) | Process for cleaning or coring a casting | |
| WO2005049239A1 (en) | Cleaning duct walls | |
| RU59132U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING PUMP RODS ON A WELL | |
| DE3447827A1 (en) | Pipe cleaning device with striking pins in the nozzle head for removing hard encrustations in pipelines | |
| CN1185400C (en) | Hole-forming drilling mahcine with planetary movement for foundation engineering with large-diameter piles | |
| CN107486434A (en) | A kind of drilling rod clearing apparatus | |
| Abramov et al. | Work modeling processes of the hand-held impact machines | |
| AU683929B2 (en) | Anti-sedimentation process | |
| US20240050998A1 (en) | De-scaling device | |
| DE3819941A1 (en) | Method for cleaning the tubes in a steam generator, and device for carrying out the method | |
| Bondar et al. | Integrated research cleaning methods tubing polluted technogenically enhanced natural sources origin | |
| Chervov | Expansion of application range of pneumatic hammers with adjustable impact effect | |
| McGuire | Design and testing of a high frequency hydraulic mechanical jackhammer | |
| DE10232314A1 (en) | Vibrating boring tool for hard ground layers has an additional axial vibrator in the driving tip | |
| RU106565U1 (en) | MANUAL PNEUMATIC INSTALLATION FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES | |
| CN106516039B (en) | Hull cleans monitoring underwater robot frame with water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070825 |