RU66240U1

RU66240U1 - INNER-TUBE SCRAPER

Info

Publication number: RU66240U1
Application number: RU2007114642/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Митрофанович Демин; Виктор Николаевич Ярыгин; Николай Николаевич Пекарников; Александр Дмитриевич Мирошник; Олег Григорьевич Чернышов; Владимир Александрович Поляков
Original assignee: Открытое акционерное общество Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть"; Открытое акционерное общество "Центр технической диагностики"
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Скребок внутритрубный служит для очистки внутренней поверхности трубопровода от всех видов загрязнений во время строительства, эксплуатации и перед проведением диагностических работ с использованием внутритрубных дефектоскопов. Скребок внутритрубный содержит полый цилиндрический корпус с передним и задним защитными бамперами, не менее чем одну чистящую манжету, укрепленную на передней части корпуса и не менее чем одну чистящую манжету, укрепленную на задней части корпуса. Центральный очистной узел скребка включает в себя расположенные осесимметрично, шарнирно закрепленные на корпусе и подпружиненные в направлении внутренней стенки трубопровода рычаги с закрепленными на них чистящими элементами, кольцевой щеточный блок, сформированный из упругих металлических прутьев. Чистящие элементы центрального очистного узла выполнены в виде полиуретановых пластин, снабженных чистящими кромками и металлическими шипами, закрепленными на данных пластинах. Конструкция скребка обеспечивает регулировку усилия прижатия чистящих пластин к внутренней поверхности трубопровода. На корпусе скребка предусмотрено посадочное место для передающего устройства, которое позволяет определять его местонахождение в процессе выполнения работ. Данный скребок за счет использования предложенных чистящих элементов может эффективно выполнять очистку отложений, как в углублениях арматуры трубопровода, так и очистку внутренней поверхности трубопроводов от продуктов коррозии и смолистых отложений.The in-pipe scraper serves to clean the inner surface of the pipeline from all types of contaminants during construction, operation and before conducting diagnostic work using in-line flaw detectors. The in-pipe scraper comprises a hollow cylindrical body with front and rear protective bumpers, at least one cleaning cuff mounted on the front of the casing and at least one cleaning cuff mounted on the back of the casing. The central cleaning unit of the scraper includes levers arranged axisymmetrically, pivotally mounted on the housing and spring-loaded in the direction of the pipeline inner wall with cleaning elements fixed to them, an annular brush block formed of elastic metal rods. The cleaning elements of the central treatment unit are made in the form of polyurethane plates equipped with cleaning edges and metal spikes mounted on these plates. The design of the scraper provides adjustment of the pressing force of the cleaning plates to the inner surface of the pipeline. On the body of the scraper, a seat is provided for the transmitting device, which allows you to determine its location during the work. This scraper due to the use of the proposed cleaning elements can effectively clean deposits, both in the recesses of the pipeline fittings, and also clean the inner surface of pipelines from corrosion products and tar deposits.

Description

Предложенное устройство служит для очистки внутренней поверхности трубопровода от всех видов загрязнений во время его строительства, эксплуатации и перед проведением диагностических работ с использованием внутритрубных дефектоскопов.The proposed device is used to clean the inner surface of the pipeline from all types of contaminants during its construction, operation and before conducting diagnostic work using in-line flaw detectors.

Известно аналогичное устройство (А.С. СССР N 980872, кл. В08В 9/04, дата публикации 25.12.1982) для очистки внутренней полости трубопровода, включающее корпус в виде полого цилиндра, очистные манжеты и очистные инструменты в виде щеток со щеткодержателями.A similar device is known (AS USSR N 980872, class B08B 9/04, publication date 12/25/1982) for cleaning the internal cavity of the pipeline, including a body in the form of a hollow cylinder, cleaning cuffs and cleaning tools in the form of brushes with brush holders.

Данное устройство имеет недостаток, который не позволяют эффективно проводить очистку внутренней поверхности трубопровода: - нет налаженной системы эвакуации снятых со стенок загрязнений, поэтому, поскольку очистные инструменты расположены между очистными манжетами, все загрязнения собираются между очистными манжетами и могут забить механизм поджима очистных инструментов так, что он перестанет эффективно функционировать.This device has a drawback that does not allow efficient cleaning of the inner surface of the pipeline: - there is no established system for evacuating the contaminants removed from the walls, therefore, since the cleaning tools are located between the cleaning cuffs, all the dirt is collected between the cleaning cuffs and can clog the clamping mechanism of the cleaning tools so, that it will cease to function effectively.

Известно устройство для очистки трубопровода (патент DE 3506621, кл. В08В 9/04, дата публикации 28.08.1986), который содержит полый цилиндрический корпус, несколько чистящих дисков в передней и задней части корпуса.A device for cleaning a pipeline is known (patent DE 3506621, class B08B 9/04, publication date 08/28/1986), which contains a hollow cylindrical body, several cleaning discs in the front and rear of the body.

Известно также устройство для удаления парафиновых отложений в трубопроводе (патент US 5795402, кл. В08В 9/04, дата публикации 18.08.1998), который содержит полый цилиндрический корпус, несколько чистящих дисков в передней и задней части корпуса.There is also known a device for removing paraffin deposits in a pipeline (US patent 5795402, class B08B 9/04, publication date 08/18/1998), which contains a hollow cylindrical body, several cleaning discs in the front and rear of the body.

Конструкция указанных очистных устройств - аналогов заявленного скребка не обеспечивает их прохождение в трубопроводе через тройники и отводы без решеток, что может приводить к их застреванию.The design of these treatment devices - analogues of the claimed scraper does not ensure their passage in the pipeline through tees and bends without gratings, which can lead to their jam.

Прототипом предложенной полезной модели является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, выполненное в соответствии с патентом RU 2129924, (кл. В08В 9/04, дата публикации 10.05.1999). Данное устройство содержит полый корпус с соплами в его головной части, и соосно установленные на корпусе очистные и центрирующие диски, сгруппированные в два блока, расположенные в головной и хвостовой частях устройства, между которыми расположен очистной узел. Очистной узел выполнен в виде расположенных на корпусе The prototype of the proposed utility model is a device for cleaning the inner surface of the pipeline, made in accordance with patent RU 2129924, (class B08B 9/04, publication date 05/10/1999). This device comprises a hollow body with nozzles in its head, and cleaning and centering disks coaxially mounted on the body, grouped into two blocks located in the head and tail parts of the device, between which the cleaning unit is located. The treatment unit is designed as located on the housing

двух групп кронштейнов для размещения на них шарнирных рычагов с проволочными щетками. Указанные щетки подпружинены в направлении внутренней стенки трубопровода с помощью пружин растяжения.two groups of brackets for placement of articulated levers with wire brushes on them. These brushes are spring-loaded in the direction of the inner wall of the pipeline using tension springs.

Этому устройству присущи следующие недостатки.This device has the following disadvantages.

Устройство двухсекционное, имеет большие габариты, что усложняет его обслуживание, в частности запасовку в камеру пуска очистных устройств. На данном очистном устройстве отсутствует регулировка натяжения пружин, что делает невозможным настройку величины усилия прижатия проволочных щеток к поверхности трубы. Чистящие элементы, выполненные в виде дисков, обладают малым ресурсом работы, поэтому данное устройство не применимо на длинных участках трубопроводов.The device is two-sectional, has large dimensions, which complicates its maintenance, in particular, stocking into the launch chamber of treatment devices. On this cleaning device there is no adjustment of the spring tension, which makes it impossible to adjust the amount of effort pressing the wire brushes to the surface of the pipe. Cleaning elements made in the form of disks have a small resource of work, therefore, this device is not applicable in long sections of pipelines.

Цель предложения - создание универсального чистящего устройства, которое обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с прототипом и может двигаться через тройники и отводы трубопровода, без застреваний.The purpose of the proposal is to create a universal cleaning device that has improved performance compared to the prototype and can move through tees and pipe bends, without jams.

Для устранения недостатков, присущих указанным известным устройствам, был разработан универсальный скребок, который за счет использования предлагаемых чистящих элементов может эффективно выполнять очистку отложений, как в углублениях арматуры трубопровода, так и очистку внутренней поверхности трубопроводов от продуктов коррозии и смолистых отложений.To eliminate the disadvantages inherent in these known devices, a universal scraper has been developed, which, through the use of the proposed cleaning elements, can effectively clean deposits, both in the recesses of the pipeline fittings, and also clean the internal surface of pipelines from corrosion products and tar deposits.

Указанная цель достигается за счет выполнения чистящих элементов в виде, полиуретановых пластин, снабженных чистящими кромками и размещенных на подпружиненных рычагах, которые прижимают пластины к внутренней поверхности трубопровода. На каждой из указанных полиуретановых пластин равномерно закреплены выступающие металлические шипы. Кроме того, скребок включает в себя передний бампер, снабженный соплами для размыва отложений на внутренней поверхности трубопровода.This goal is achieved by performing cleaning elements in the form of polyurethane plates equipped with cleaning edges and placed on spring-loaded levers that press the plates against the inner surface of the pipeline. On each of these polyurethane plates protruding metal spikes are evenly fixed. In addition, the scraper includes a front bumper equipped with nozzles for erosion of deposits on the inner surface of the pipeline.

В отличие от известных устройств, данный скребок имеет большую степень разгрузки от действия его массы на составные элементы, чем обеспечивается повышенная износостойкость скребка.Unlike the known devices, this scraper has a greater degree of unloading from the action of its mass on the constituent elements, which ensures increased wear resistance of the scraper.

Это подтверждено положительными результатами полевых испытаний данного скребка.This is confirmed by the positive results of field tests of this scraper.

Пример конкретного исполнения скребкаA specific example of a scraper

На фиг.1 приведен общий вид заявленного скребка внутритрубного.Figure 1 shows a General view of the claimed in-line scraper.

На фиг.2 приведено сечение А-А полиуретановой чистящей пластины. Скребок состоит из полого цилиндрического корпуса 1, на котором в передней и задней его части размещены полиуретановые чистящие манжеты 2 специальной формы, Figure 2 shows a section aa of a polyurethane cleaning plate. The scraper consists of a hollow cylindrical body 1, on which in the front and rear parts of it there are polyurethane cleaning cuffs 2 of a special shape,

позволяющие производить более качественную очистку по сравнению с цилиндрическими чистящими дисками. Конструкция манжет 2 такова, что позволяет использовать перепад давления возникающий на манжетах 2 для прижатия рабочей поверхности манжеты 2 к поверхности трубопровода. Манжеты 2 выполнены в виде двух типов исполнения: с гладкой рабочей поверхностью и с проточками направленными под углом к строительной оси трубопровода, что позволяет закручивать поток продукта, перетекающий через отверстия и проточки в хвостовых манжетах и далее через отверстия в корпусе, размывая тем самым скопившиеся перед манжетами загрязнения.allowing to make better cleaning in comparison with cylindrical cleaning disks. The design of the cuffs 2 is such that it allows you to use the pressure drop that occurs on the cuffs 2 to press the working surface of the cuff 2 to the surface of the pipeline. Cuffs 2 are made in the form of two types of execution: with a smooth working surface and with grooves directed at an angle to the construction axis of the pipeline, which allows you to twist the product flow flowing through the holes and grooves in the tail cuffs and further through the holes in the body, thereby eroding the accumulated cuff contamination.

В головной части скребка размещен передний бампер 3, в котором имеются сопла 4 (байпасные отверстия, совпадающие с отверстиями передней чистящей манжеты 2), предназначенные для размывания скопившихся перед скребком удаленных со стенки трубопровода отложений, в т.ч. парафинистых. Сопла 4 расположены под углом к продольной оси скребка, благодаря чему поток перекачиваемой жидкости (нефти), поступающий в них через проточки второй передней чистящей манжеты 2 придает скребку вращательное движение вокруг оси, обеспечивая равномерный износ чистящих элементов.A front bumper 3 is placed in the head of the scraper, in which there are nozzles 4 (bypass holes matching the holes of the front cleaning cuff 2), designed to wash away deposits deposited in front of the scraper, including paraffin. Nozzles 4 are located at an angle to the longitudinal axis of the scraper, due to which the flow of pumped liquid (oil) entering them through the grooves of the second front cleaning cuff 2 gives the scraper rotational movement around the axis, ensuring uniform wear of the cleaning elements.

В средней части скребка расположен центральный чистящий узел, включающий в себя шарнирно закрепленные, подпружиненные рычаги 5, на которых размещены чистящие элементы в виде чистящих пластин 6. Для поджатия чистящих пластин 6 к стенке трубы использованы цилиндрические пружины растяжения 7. Первый зацеп (передний по ходу движения скребка) пружины 7 закреплен за кронштейн рычага 5, второй зацеп (задний по ходу движения скребка) пружины 7 крепится к шарнирной заделке на фланце в хвостовой части скребка с помощью регулировочного винта. Задний зацеп пружины 7 выполнен таким образом, что позволяет регулировать натяжение пружины для обеспечения оптимального усилия прижатия чистящих пластин 6 к внутренней стенке трубопровода. Конструкция скребка в таком исполнении позволяет разместить на нем мощные пружины растяжения 7 необходимой длины, обеспечивающие стабильное поджатие к стенке трубы чистящих пластин 6 в пределах всего его хода. Подпружиненные рычаги 5 служат дополнительной опорой при прохождении скребком равнозначных тройников и клиновых задвижек, что позволяет избежать установки в середине корпуса скребка дополнительной опорной манжеты. Данная конструкция позволяет скребку преодолевать сужения трубопровода до 85% наружного диаметра.In the middle part of the scraper there is a central cleaning unit, which includes pivotally mounted, spring-loaded levers 5, on which cleaning elements are placed in the form of cleaning plates 6. To compress the cleaning plates 6 to the pipe wall, cylindrical tension springs are used 7. The first hook (forward along movement of the scraper) of the spring 7 is fixed to the bracket of the lever 5, the second hook (rear along the direction of movement of the scraper) of the spring 7 is attached to the hinge seal on the flange in the tail of the scraper with the help of an adjusting screw. The rear hook of the spring 7 is made in such a way that allows you to adjust the tension of the spring to ensure optimal pressing force of the cleaning plates 6 to the inner wall of the pipeline. The design of the scraper in this design allows you to place powerful tension springs 7 of the required length on it, providing a stable compression of the cleaning plates 6 to the pipe wall within its entire stroke. The spring-loaded levers 5 serve as an additional support when the scraper passes through equal tees and wedge gate valves, which avoids the installation of an additional support cuff in the middle of the scraper body. This design allows the scraper to overcome the narrowing of the pipeline to 85% of the outer diameter.

Чистящие пластины 6, имеют несколько чистящих кромок каждая и развернуты относительно строительной оси трубопровода на определенный угол. По мере износа пластин 6 геометрия их чистящих кромок сохраняется неизменной. В качестве чистящих The cleaning plates 6 have several cleaning edges each and are rotated relative to the construction axis of the pipeline at a certain angle. As the plates 6 wear, the geometry of their cleaning edges remains unchanged. As cleaning products

элементов, размещенных на подпружиненных рычагах 5, использованы полиуретановые пластины 6, в которые равномерно вмонтированы выступающие металлические шипы 8 (см. фиг.2). Данные шипы 8 способны удалять с внутренней поверхности трубопровода твердые парафинистые и асфальтеносмолистые отложения. Размещение чистящих металлических шипов 8 на эластичных полиуретановых пластинах 6 обеспечивает их равномерное прилегание к очищаемой поверхности трубопровода. Наличие в конструкции данного узла мощных пружин растяжения 7 позволяет с достаточным усилием воздействовать на загрязненную твердыми парафинистыми и асфальтеносмолистыми отложениями стенку трубопровода и эффективно разрыхлять эти отложения.elements placed on spring levers 5, polyurethane plates 6 are used, in which protruding metal spikes 8 are evenly mounted (see figure 2). These spikes 8 are able to remove hard paraffinic and asphalt-tar deposits from the inner surface of the pipeline. The placement of the cleaning metal spikes 8 on the elastic polyurethane plates 6 ensures their uniform fit to the cleaned surface of the pipeline. The presence in the design of this assembly of powerful tension springs 7 allows with sufficient force to act on the wall of the pipeline contaminated with hard paraffin and asphaltene-tar deposits and effectively loosen these deposits.

Между центральным чистящим узлом и задними чистящими манжетами 2 расположен пояс из плотно размещенных металлических щеток 9, позволяющий качественно удалять твердые парафинистые отложения со стенок трубопровода по всей площади поверхности предварительно разрыхленные чистящими металлическими шипами 8.Between the central cleaning unit and the rear cleaning cuffs 2 there is a belt of tightly placed metal brushes 9, which allows qualitatively removing hard paraffin deposits from the walls of the pipeline over the entire surface area previously loosened with cleaning metal spikes 8.

Все это позволяет значительно повысить эффективность очистки особо загрязненных участков трубопроводов.All this allows to significantly increase the efficiency of cleaning especially contaminated sections of pipelines.

В хвостовой части скребка устанавливается передатчик 10, закрытый защитным задним бампером 11. На всей длине корпуса, а также на хвостовой чистящей манжете 2 имеются отверстия, не позволяющие скапливаться загрязнениям перед чистящими элементами.A transmitter 10 is installed in the tail of the scraper, which is covered by a protective rear bumper 11. There are openings along the entire length of the housing, as well as on the tail cleaning cuff 2, which do not allow dirt to accumulate in front of the cleaning elements.

Таким образом, предлагаемая к рассмотрению конструкция скребка позволяет более эффективно удалять парафин, асфальтеносмолистые и другие отложения со стенок и углублений трубопровода по всей его длине.Thus, the proposed design of the scraper allows you to more efficiently remove paraffin, tar and other deposits from the walls and recesses of the pipeline along its entire length.

Описание и работа составных частей заявленного скребкаDescription and operation of the components of the claimed scraper

Скребок, помещенный в трубопровод, движется вместе с потоком перекачиваемого продукта. При этом производится очистка внутренней поверхности трубопровода.A scraper placed in the pipeline moves with the flow of the pumped product. At the same time, the inner surface of the pipeline is cleaned.

Передний бампер (3) представляет собой жесткую конструкцию в виде металлической корзины в форме конуса или полусферы и который предназначен для крепления головного блока чистящих манжет 2 и защиты скребка от механических повреждений.The front bumper (3) is a rigid structure in the form of a metal basket in the shape of a cone or a hemisphere and which is designed to secure the head block of the cleaning cuffs 2 and protect the scraper from mechanical damage.

Задний бампер (11) представляет собой конструкцию в виде металлической корзины цилиндрической, конической или полусферической формы и предназначен для защиты передающего устройства (10) от механических повреждений.The rear bumper (11) is a construction in the form of a metal basket of cylindrical, conical or hemispherical shape and is designed to protect the transmitting device (10) from mechanical damage.

Чистящие пластины 6, расположенные осесимметрично, создают дополнительную опору, позволяющую скребку проходить в трубопроводах тройники и отводы без решеток.The cleaning plates 6, located axisymmetrically, create additional support, allowing the scraper to pass in the piping tees and bends without gratings.

Передающее устройство (10), установлено в хвостовой части скребка и используется для определения его местоположения в трубопроводе при выполнении работ по очистке.A transmitting device (10) is installed in the tail of the scraper and is used to determine its location in the pipeline when performing cleaning operations.

Применение предложенного очистного скребка позволяет повысить эффективность и качество очистки внутренней поверхности магистральных трубопроводов от всех видов загрязнений Приемочные испытания показали, что данный скребок обладает повышенной износостойкостью по сравнению с ранее применявшимся скребком типа СКР1.The use of the proposed scraper can improve the efficiency and quality of cleaning the inner surface of pipelines from all types of contamination. Acceptance tests have shown that this scraper has increased wear resistance compared to the previously used scraper type SKR1.

Claims

1. In-pipe scraper, comprising a hollow cylindrical body with front and rear protective bumpers, at least one cleaning cuff mounted on the front of the casing and at least one cleaning cuff mounted on the back of the casing, a central cleaning unit including axisymmetrically, pivotally mounted on the body and spring-loaded in the direction of the inner wall of the pipeline levers with cleaning elements fixed to them, an annular brush block formed of elastic metal x rods capable of contact with the inner surface of the pipeline, characterized in that the cleaning elements of the central clearing unit are in the form of cleaning plate, the cleaning edges and provided with metal studs fixed on the plates ensuring adjusting the contact pressure of the cleaning plate to the inner surface of the pipeline.

2. The scraper according to claim 1, characterized in that the cleaning elements are made in the form of polyurethane plates having several cleaning edges each and which are deployed relative to the construction axis of the scraper at an acute angle.

3. The scraper according to claim 1, characterized in that cylindrical tension springs are used to press the cleaning elements against the inner wall of the pipe, with one hook of each spring attached to the bracket of the corresponding lever, and a second hook of the spring attached to the hinge seal on the flange in the tail of the scraper however, the hook is made in such a way that allows you to adjust the spring tension using a screw connection.

4. The scraper according to claim 1, characterized in that the cleaning cuffs are made of an elastic material, for example, polyurethane.

5. The scraper according to claim 1, characterized in that the front bumper has the shape of a truncated cone or hemisphere and is equipped with nozzles whose axes are directed at an angle to the axis of the pipeline.

6. The scraper according to claim 1, characterized in that the cleaning cuffs have a cup-shaped or truncated cone shape.

7. The scraper according to claim 1, characterized in that the annular brush block is located on the housing between the central cleaning unit and the cleaning sleeve mounted on the rear of the housing

8. The scraper according to claim 1, characterized in that a housing for a transmitter is provided in the housing.