RU63718U1

RU63718U1 - DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF THE PIPELINE

Info

Publication number: RU63718U1
Application number: RU2007110735/22U
Authority: RU
Inventors: Павел Кириллович Калашников; Михаил Владимирович Лурье
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-06-10

Abstract

Использование: в области трубопроводного транспорта для очистки внутренней поверхности трубопроводов от парафиновых и смолистых отложений и продуктов коррозии. Сущность полезной модели: устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержит цилиндрический корпус с направляющей обтекаемой формы на его переднем торце и по меньшей мере три очистные манжеты Z-образной формы, которые размещены равномерно на поверхности корпуса вдоль его оси и состоят из расположенных аксиально с трубопроводом прямоугольных радиальных лопастей и расположенных на торцах корпуса перпендикулярно оси трубопровода двух групп радиальных лопастей, оппозитно направленных относительно друг друга. Устройство позволяет: повысить степень очистки внутренней поверхности трубопровода за счет увеличения поверхности контакта с очищаемой поверхностью и равномерного удаления отложений, и повысить надежность работы устройства за счет увеличения вращательного момента на корпусе устройства.Usage: in the field of pipeline transport for cleaning the inner surface of pipelines from paraffin and tar deposits and corrosion products. The essence of the utility model: a device for cleaning the inner surface of the pipeline, contains a cylindrical body with a streamlined guide on its front end and at least three cleaning cuffs of a Z-shape, which are placed evenly on the surface of the body along its axis and consist of axially arranged with the pipeline rectangular radial blades and located on the ends of the housing perpendicular to the axis of the pipeline of two groups of radial blades, opposite directed relative to each other. The device allows: to increase the degree of cleaning of the inner surface of the pipeline by increasing the contact surface with the surface being cleaned and evenly removing deposits, and to increase the reliability of the device by increasing the rotational moment on the device body.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопровода от парафиновых и смолистых отложений, мусора и продуктов коррозии перед вводом в трубопровод диагностических снарядов и при плановой очистке трубопровода.The utility model relates to devices for cleaning the inner surface of a pipeline from paraffin and tar deposits, debris and corrosion products before the introduction of diagnostic tools into the pipeline and during scheduled cleaning of the pipeline.

Известны различные конструкции очистных скребков, движущихся поступательно внутри трубопровода под действием перепада давлений потока транспортируемой жидкости (см. Лурье М.В. и др. Оптимизация последовательной перекачки нефтепродуктов, М.: Недра, 1979, с.256;There are various designs of treatment scrapers moving translationally inside the pipeline under the influence of the pressure difference of the flow of the transported liquid (see Lurie M.V. et al. Optimization of sequential pumping of petroleum products, M .: Nedra, 1979, p. 256;

Трубопроводный транспорт нефти (под ред. Вайнштока С.М.), М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002, с.407). Упругие манжеты этих очистных устройств, соприкасаясь с внутренней поверхностью трубопровода, очищают ее от продуктов коррозии и всевозможных отложений.Pipeline transport of oil (edited by Vainshtok S.M.), M .: Nedra-Biznescentr LLC, 2002, p.407). The elastic cuffs of these treatment devices, in contact with the inner surface of the pipeline, clean it of corrosion products and all kinds of deposits.

Недостаток подобных конструкций заключается в том, что манжеты скребков обеспечивают лишь поступательное движение очистного устройства вдоль оси трубопровода, в результате чего отложения, которые The disadvantage of such designs is that the cuffs of the scrapers provide only the translational movement of the treatment device along the axis of the pipeline, resulting in deposits that

можно было бы удалить боковым срезающим воздействием, остаются на поверхности трубопровода после прохождения скребка.could be removed by lateral shearing, remain on the surface of the pipeline after passing through the scraper.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее корпус и соосно установленные на корпусе и центрирующие и очистные диски, при этом последние выполнены в виде рабочих и резервных саморазжимных дисков, а каждый резервный диск дополнительно снабжен предохранительными полосами, закрепленными по радиусу разрезного кольца (патент RU №2216414, кл. В08В 9/055, 2003)A device for cleaning the inner surface of the pipeline, containing a housing and coaxially mounted on the housing and centering and cleaning disks, the latter are made in the form of working and backup self-expanding disks, and each backup disk is additionally equipped with safety strips fixed along the radius of the split ring (RU patent No. 2216414, class B08B 9/055, 2003)

Недостатками данного устройства является использование только очистных дисков без щеток и без пружинных механизмов, что приводит к большой вероятности заклинивания данного очистного поршня в трубопроводе. Существенным недостатком является также отсутствие вращательной составляющей, что снижает эффективность очистки внутренней полости трубопровода.The disadvantages of this device is the use of cleaning discs without brushes and without spring mechanisms, which leads to a high probability of jamming of this cleaning piston in the pipeline. A significant drawback is the lack of a rotational component, which reduces the efficiency of cleaning the internal cavity of the pipeline.

Также известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, выполненное в виде двух секций - головной и хвостовой, шарнирно соединенных между собой, при этом в каждой из секций имеется полый корпус с соплами в его головной части и соосно установленные на нем блоки из очистных и центрирующих дисков, между блоками головной секции расположен очистной узел, а корпус в хвостовой части каждой секции снабжен глухой торцевой стенкой и ближайший к ней диск хвостового блока имеет диаметр, меньший внутреннего диаметра трубопровода, и образует совместно со стенкой трубопровода торцевой канал, при этом остальные диски хвостового блока по их периферии снабжены сквозными отверстиями (патент RU №2129924, кл. В08В 9/055, 1998).It is also known a device for cleaning the inner surface of the pipeline, made in the form of two sections - the head and tail, pivotally connected to each other, while in each of the sections there is a hollow body with nozzles in its head and coaxially mounted blocks of cleaning and centering discs , between the blocks of the head section there is a treatment unit, and the housing in the rear of each section is provided with a blind end wall and the disk of the tail unit closest to it has a diameter smaller than the inner diameter of the pipeline, and forms together with the wall of the pipeline an end channel, while the remaining disks of the tail unit along their periphery are provided with through holes (patent RU No. 2129924, class B08B 9/055, 1998).

Недостатком данной конструкции, как и предыдущего устройства, является наличие только поступательного перемещения очистного устройства, что исключает возможность дополнительного бокового срезания отложений с внутренней поверхности трубопровода.The disadvantage of this design, like the previous device, is the presence of only translational movement of the treatment device, which eliminates the possibility of additional lateral cutting of deposits from the inner surface of the pipeline.

Известно устройство для очистки внутренности трубопровода, содержащее несущий корпус, на котором закреплены съемные органы, по крайней мере, два из которых являются поддерживающими и направляющими органами, по крайней мере, один - уплотняющим и обдирочным органом, один - основным магнитом и один - механизмом вращения и направления. Механизм вращения и направления состоит из подпружиненных рычагов, снабженных установленными под углом к вертикальной оси устройства колесиками, которые за счет взаимодействия с трубопроводом обеспечивают вращение устройства (патент RU №2266794, кл. В08В 9/055, 1998)A device for cleaning the inside of a pipeline is known, comprising a supporting body on which removable bodies are attached, at least two of which are supporting and guiding bodies, at least one is a sealing and peeling body, one is a main magnet and one is a rotation mechanism and directions. The rotation and direction mechanism consists of spring-loaded levers equipped with wheels mounted at an angle to the vertical axis of the device, which, due to interaction with the pipeline, provide rotation of the device (patent RU No. 2266794, class B08B 9/055, 1998)

Однако сложность данного устройства ведет к частным поломкам элементов конструкции и, как следствие, к снижению эффективности очистки трубопровода.However, the complexity of this device leads to private breakdowns of structural elements and, as a consequence, to a decrease in the efficiency of cleaning the pipeline.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, имеющее цилиндрический корпус, прижимаемый к внутренней поверхности трубопровода колесами, с переднего конца устройство снабжено головкой с отходящими радиально наружу скребковыми лопастями, приводимой в движение силовым механизмом, выполненной с корзинообразным блоком для приема отложений (патент JP №2837090, кл. В08В 9/04, 1994 г.).A device for cleaning the inner surface of the pipeline, having a cylindrical body pressed against the inner surface of the pipeline by wheels, from the front end the device is equipped with a head with scraper blades extending radially outward, driven by a power mechanism made with a basket-like block for receiving deposits (JP patent No. 2837090 Cl. B08B 9/04, 1994).

Недостатками данной конструкции является использование силового механизма для вращения очищающей головки, что усложняет конструкцию очистного устройства и сопряжено с дополнительными энергетическими затратами.The disadvantages of this design is the use of a power mechanism to rotate the cleaning head, which complicates the design of the cleaning device and is associated with additional energy costs.

Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее корпус и расположенные на нем очистные лопасти, имеющие профиль крыльчатки. Эффект вращения устройства возникает в результате воздействия транспортируемого потока жидкости на заднюю поверхность лопастей, а так как сами лопасти установлены под углом к направлению движения Closest to the claimed invention is a device for cleaning the inner surface of the pipeline, comprising a housing and located on it with cleaning blades having an impeller profile. The rotation effect of the device occurs as a result of the action of the transported fluid flow on the rear surface of the blades, and since the blades themselves are installed at an angle to the direction of movement

жидкости, возникает вращательный момент, который и заставляет устройство вращаться (US №6792641, В08В 9/04, 1998)fluid, there is a torque that causes the device to rotate (US No. 6792641, BVB 9/04, 1998)

Недостатками данной конструкции является малая величина вращательного момента, что ведет к несущественному проворачиванию устройства и возможности его заклинивания, кроме того, площадь соприкосновения манжет сваба с боковой поверхностью трубопровода недостаточна велика и очистка проходит неравномерно и не по всей боковой поверхности трубопровода, что приводит к низкой эффективности очистки внутренней полости трубопровода.The disadvantages of this design is the small value of the rotational moment, which leads to an insignificant rotation of the device and the possibility of jamming, in addition, the contact area of the swab cuffs with the side surface of the pipeline is insufficient and the cleaning is uneven and not across the entire side surface of the pipeline, which leads to low efficiency cleaning the internal cavity of the pipeline.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода, обеспечивающего повышение степени очистки за счет увеличения поверхности контакта с очищаемой поверхностью и равномерного удаления отложений, и повышение надежности работы устройства за счет увеличения вращательного момента на корпусе устройства.The objective of the proposed utility model is to create a device for cleaning the inner surface of the pipeline, providing an increase in the degree of purification by increasing the contact surface with the surface being cleaned and uniform removal of deposits, and increasing the reliability of the device by increasing the rotational moment on the device body.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержит цилиндрический корпус с направляющей обтекаемой формы на его переднем торце и по меньшей мере три очистные манжеты Z-образной формы, которые размещены равномерно на поверхности корпуса вдоль его оси и состоят из расположенных аксиально с трубопроводом прямоугольных радиальных лопастей и расположенных на торцах корпуса перпендикулярно оси трубопровода двух групп радиальных лопастей, оппозитно направленных относительно друг друга.This object is achieved in that the device for cleaning the inner surface of the pipeline contains a cylindrical body with a streamlined guide at its front end and at least three cleaning cuffs of a Z-shape, which are placed evenly on the surface of the body along its axis and consist of axially arranged with a pipeline of rectangular radial blades and located on the ends of the housing perpendicular to the axis of the pipeline of two groups of radial blades, opposite directed relative to each other friend.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема устройства.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the device.

Устройство состоит из корпуса 1, на котором закреплены Z-образные манжеты 2, имеющие очистные элементы двух типов: секторные 3, расположенные перпендикулярно оси трубопровода, и радиальные 4, The device consists of a housing 1, on which Z-shaped cuffs 2 are mounted, having cleaning elements of two types: sector 3, located perpendicular to the axis of the pipeline, and radial 4,

расположенные вдоль оси трубопровода, и направляющей обтекаемой формы на его переднем торце 5.located along the axis of the pipeline, and a streamlined guide on its front end 5.

Устройство работает следующим образом. Через камеру запуска (на чертеже не показана) устройство вводится в трубопровод и движется в нем под действием перепада давлений, возникающего на его секторных элементах 3. Благодаря Z-образной форме манжет перед каждым секторным элементом манжеты поток жидкости тормозится, образуя область повышенного давления, а за каждым секторным элементом манжеты образуется застойная (циркуляционная) область потока, в котором давление понижено. Поскольку области повышенного и пониженного давления разделены радиальным элементом 4 той же манжеты, возникает тангенциальная сила, действующая на этот радиальный элемент, и, как следствие, вращательный момент (на чертеже вращающий момент направлен против часовой стрелки, если смотреть по направлению потока перекачиваемой среды).The device operates as follows. Through the launch chamber (not shown in the drawing), the device is introduced into the pipeline and moves in it under the action of the pressure drop arising on its sector elements 3. Due to the Z-shaped cuffs in front of each sector element of the cuff, the fluid flow is inhibited, forming a region of increased pressure, and behind each sector element of the cuff, a stagnant (circulating) region of the flow is formed in which the pressure is reduced. Since the areas of high and low pressure are separated by a radial element 4 of the same cuff, there is a tangential force acting on this radial element, and, as a result, the torque (in the drawing, the torque is counterclockwise when viewed in the direction of flow of the pumped medium).

Размещение, по крайней мере, трех Z-образных манжет равномерно по поверхности очистного устройства вдоль его корпуса обеспечивает свободное сообщение движущей жидкости с областью, расположенной по одну сторону манжеты, и затрудняет сообщение этой жидкости с областью, расположенной по другую сторону манжеты. Разность давлений, возникающая на элементах каждой манжеты, расположенных перпендикулярно потоку, дает осевую составляющую силы, а разность давлений, возникающая на элементе манжеты, расположенном по направлению потока, дает тангенциальную составляющую движущей силы и, следовательно, создает вращательный момент. Таким образом, манжеты обеспечивают не только поступательное движение очистного устройства вдоль оси трубопровода, но и его вращение вокруг своей оси. При этом очистка поверхности трубопровода осуществляется как секторными элементами манжет, так и их радиальными элементами.Placing at least three Z-shaped cuffs evenly on the surface of the cleaning device along its body provides free communication of the driving fluid with the region located on one side of the cuff, and makes it difficult to communicate this fluid with the region located on the other side of the cuff. The pressure difference arising on the elements of each cuff perpendicular to the flow gives the axial component of the force, and the pressure difference arising on the cuff element located in the direction of the flow gives the tangential component of the driving force and, therefore, creates a torque. Thus, the cuffs provide not only the translational movement of the treatment device along the axis of the pipeline, but also its rotation around its axis. In this case, the cleaning of the surface of the pipeline is carried out both by sector elements of the cuffs and their radial elements.

Конструктивное выполнение очистных манжет, а именно комбинация прямоугольных радиальных лопастей и торцевых элементов сегментной формы и одновременное участие в процессе удаления отложений обеих указанных групп элементов, обеспечивают большую площадь соприкосновения с внутренней поверхностью трубопровода, в результате чего повышается степень очистки и достигается равномерность удаления.The constructive implementation of the treatment cuffs, namely the combination of rectangular radial blades and end elements of a segmented shape and the simultaneous participation in the process of removing deposits of both of these groups of elements, provide a large contact area with the inner surface of the pipeline, resulting in an increased degree of cleaning and uniformity of removal.

Экспериментальным путем доказана возможность создания крутящего момента величиной, обеспечивающей поступательно-вращательное движение данного устройства в перекачиваемой среде, и более эффективное срезание отложений с боковой поверхности трубопровода.It has been experimentally proven that it is possible to create a torque value that ensures the translational-rotational movement of this device in the pumped medium, and more efficient cutting of deposits from the side surface of the pipeline.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает создание простого и надежного скребка для очистки внутренней поверхности трубопровода.Using the proposed technical solution provides a simple and reliable scraper for cleaning the inner surface of the pipeline.

Claims

A device for cleaning the inner surface of the pipeline, comprising a cylindrical body with a streamlined guide at its front end and at least three cleaning cuffs of a Z-shaped shape, which are placed uniformly on the surface of the body along its axis and consist of rectangular radial vanes located axially with the pipeline and located at the ends of the housing perpendicular to the axis of the pipeline of two groups of radial blades, oppositely directed relative to each other.