шивание с воздухом, воздействие смеси на обрабатываемую поверхность, воздушный поток закруч.ивают со степенью закрутки, равной 0,4-0,6, формируют в виде усеченного конуса, а рабочий агент перед подачей в област пониженного давлени аэрируют воз-: духом при давлении 0,1-0,3 ати. Такой способ может быть осуществпен устройством, содержащим установленные в корпусе средство дл зак ,рутки воздуха, воздушное сОпло и трубопровод подачи рабочего агента, в котором выходной торец трубопрово да подачи рабочего агента выступает за выходной торец воздушного сопла на рассто ние, равное 0,5-2 наружног диаметра трубопровода подачи рабочего агента, а диаметр воздушного сопл . составл ет О,3-0,6 внутреннего диаме ра обрабатываемой трубы. Сущность изобретени по сн етс чертежом. Устройство дл обработки внутренней поверхности труб содержит полый корпус 1, средство дл закрутки воздуха , выполненное в виде тангенциального патрубка 2 подачи воздуха и выводного воздушного сопла 3, соосно установленный в корпусе 1 трубопровод 4 подачи рабочего агента, пре имущественно абразивного материала, выходной торец 5 которого расположен от выходного торца 6 воздушного сопла 3 на рассто нии 6, равном 0,52 наружным диаметрам трубопровода 4 подачи абразивного материала, которы соединен с .источником подачи воздуха низкого давлени , (на чертеже не показан). Диаметр воздушного сопла 3 выбран равным 0,3-0,6 внутреннего диаметра обрабатываемой трубы 7, Устройство работает следующим образом . Устройство дл обработки внутренней поверхности трубы закрепл ют на любом подвижном механизме 8 типа штанги кронштейна и т.п. и ввод т в обрабатыва емую трубу 7. Включает подачу воздуха от компрессора в патрубок 2 и подучу абразивного материала с транспортирующим его воздухом низкого давлени 0,1-0,3 ати в центральный трубопровод 4. Выход - из патрубка 2, воздух закручиваетс и подаетс в виде вратательно-поступательного потока в воздушное сопло 3. У выходного торца б сопла 3- поток раскрываетс в виде усеченного полого конуса с диаметрсад меньшего основани , равным 0,3-0,6 внутреннего диаметра трубы и диаметр ром большего основани , равным внутреннему диаметру трубы, при этом в центре конуса образуетс разр жение, за счет которого осуществл етс поjiaMa абразивного материала из трубопровода 4 внутрь воздушного конуса. Воздушно-абразивна смесь подаетс к стенкам трубы. Очистка всей внутренней поверхности по длине происходит при поступательном перемещении устройства внутри трубы 7. При обратном ходе кронштейна 8 можно продолжить очистку или, отключив подачу абразивного материала, провести обЬувку поверхности трубы чистым возцухом . При таком способе обработки внутренней поверхности труб частицы воздуха в конусе имеют три составл ющих скорости: осевую-параллельную оси трубы, радиальнуюрнаправленную по радиусу трубы и тангенциальную,-направленную по касательной к внутренней поверхности трубы. В результа.те центрального разр жени ,возникающего под действием центробежных сил воздушного потока, осущ-гствл етс транспорт абразивного материала внутрь воздушного конуса. Частицы абразивного материала, име начальную скорость, близкую к нулю, приобретают необходимую скорость за счет перепада давлений внутри пустотелого конуса воздушного потока и на его периферии . Указанный перепад радиально перемещает частицы абразивного материала с центра в плотный слой воздуха , обеспечива газодинамическое смешение абразивного материала с воздухом.- За счет выбора определенной степени закрутки (S)г представл к дей собой отношение осевого импульса к тангенциальному импульсу скорости воздушного потока, достигаетс требуемое соотношение осевых и тангенциальных скоростей смеси абразивного материала с воздухом, что позволит регулировать угол раскрыти факела воздушно-абразивной смеси в широксм диапазоне примен е№ х типоразмеров труб, увеличить и удлинить зону обработки внутренней поверхности трубы. Причем при ,6 в центр закрученного потока начинает подсасыватьс воздух окружающей среды и возникающие обратные токи воздуха увлекают частицы абразива, а ве лиина конуса, смеси садитс на выходную кромку устройства дл пода и воздуха и ведет к его износу. Мала степень закрутки ,4 дает малые тангенциальные скорости, что ухудшает качество обработки в крутоъс л поле. Величина S определена экспериментальныМ-путем и зависит от физических характеристик абразивного материала, в частности, от его удельного веса. Благодар интенсивной закрутке частицы абразивного материала многократно подаютс к поверхности трубы. Кроме того, вихревым потокам присущи сильные пульсации как тангенциальной, так и осевой составл ющей скорости, что обеспечивает не только круговое воздействие частиц абразивного материала на загр знени , имеющиес на трубе, но и пульс ирующее воздействие, что повышает эффективность обработки.stitching with air, the effect of the mixture on the surface to be treated, the air flow is twisted, with a twist degree of 0.4-0.6, formed in the form of a truncated cone, and the working agent is aerated with a pressurized air into the area of reduced pressure 0.1-0.3 ati. Such a method can be carried out by a device containing means for sealing, winding air, an air nozzle and a working agent supply pipeline, in which the output end of the working agent supply pipe stands for the output end of the air nozzle for a distance of 0.5- 2 of the outer diameter of the pipe supplying the working agent, and the diameter of the air nozzles. O is 3-0.6 of the internal diameter of the pipe being processed. The invention is illustrated in the drawing. The device for treating the inner surface of the tubes contains a hollow body 1, means for twisting air, made in the form of a tangential air inlet 2 and a discharge air nozzle 3, coaxially installed in the housing 1 a working agent supply pipe 4, mainly abrasive material is located from the outlet end 6 of the air nozzle 3 at a distance of 6 equal to 0.52 to the outer diameters of the pipeline 4 for supplying abrasive material, which is connected to a source of low pressure air supply (Not shown in the drawing). The diameter of the air nozzle 3 is chosen equal to 0.3-0.6 of the internal diameter of the pipe 7 to be processed. The device operates as follows. The device for treating the inner surface of the pipe is fixed to any movable mechanism 8, such as a bracket rod, etc. and injected into the pipe 7 being processed. Includes the air supply from the compressor to the pipe 2 and receiving abrasive material with low-pressure air transporting it 0.1-0.3 bar in the central pipeline 4. The outlet is from pipe 2, the air is twisted and supplied in the form of a pressure-translational flow into the air nozzle 3. At the output end of the nozzle 3 of the nozzle 3, the flow opens in the form of a truncated hollow cone with a diameter of a smaller base equal to 0.3-0.6 of the inner diameter of the pipe and a diameter of rum of the larger base equal to the internal diameter pipes, at the same time, in the center of the cone, a discharge is formed, due to which abrasive material from pipeline 4 is carried out along jiaMa inside the air cone. The air-abrasive mixture is supplied to the pipe walls. The entire inner surface is cleaned along the length when the device moves progressively inside the tube 7. During the return stroke of the bracket 8, you can continue cleaning or, by turning off the supply of abrasive material, loosen the surface of the tube with a clean air. With this method of treating the inner surface of pipes, the air particles in the cone have three components of speed: axially parallel to the axis of the pipe, radially directed along the pipe radius, and tangential, directed tangentially to the inner surface of the pipe. As a result of the central discharge caused by the centrifugal forces of the air flow, the abrasive material is transported inside the air cone. Particles of abrasive material, having an initial velocity close to zero, acquire the necessary velocity due to the pressure drop inside the hollow cone of the air flow and at its periphery. The specified differential radially moves abrasive particles from the center into a dense layer of air, ensuring gas-dynamic mixing of the abrasive material with air. By selecting a certain degree of twist (S) g representing the ratio of the axial impulse to the tangential impulse of the air flow rate, the required ratio is achieved axial and tangential velocities of the mixture of abrasive material with air, which will allow you to adjust the angle of the flare of the air-abrasive mixture in a wide range rimen e№ x pipe sizes, and increase the treatment zone to lengthen the inner tube surface. Moreover, at 6, the ambient air begins to be drawn into the center of the swirling flow and the resulting reverse currents entrain the abrasive particles, and the cone, mixture mixes, sits on the output edge of the device for air flow and air and leads to its wear. Mala degree of twist, 4 gives small tangential speed, which degrades the quality of processing in the cool field. The value of S is determined experimentally and depends on the physical characteristics of the abrasive material, in particular, on its specific weight. Due to the intensive spinning, the particles of the abrasive material are repeatedly supplied to the surface of the pipe. In addition, vortex flows are characterized by strong pulsations of both tangential and axial velocity components, which provides not only a circular effect of particles of abrasive material on the contaminants present on the pipe, but also a pulsating effect, which increases the processing efficiency.
Дл повышени эффективности обработки важно правильно выбрать рассто ние между торцами воздушного сопла и трубопровода подачи абразивного материала. Как показали проведенные исследовани , по мере удалени от выходного торца воздушного сопла 3 величина радиальной составл юще скорости воздушного потока вначале ро рассто ни , равного 0,5 наружного диаметра трубопровода 4, растет а затем в промежутке P-0,5-2d-j.p слегка снижаетс . Начина с рассто ни 8 , радиальна составл юща резко уменьшаетс вследствие сильного .раскрыти угла воздушного потока, и транспорт абразивного материала из трубопровода 4 практически становитс невозможным. При снижении рассто ни К О , 5й-ррТранспорт абразивного материала :эффективен, но вследствие срывных вихрей на кромках трубопровода возникают обратные токи абразива к кромке воздушного сопла, и следовательно, возможен износ и снижение работоспособности устройства . Оптимальна величина Е также зависит от физических характеристик абразивного материала, причем чем больше удельный вес абразивного материала , чем меньше должна быть величина е .To increase processing efficiency, it is important to choose the right distance between the ends of the air nozzle and the abrasive feed line. As studies have shown, as the distance from the exit end of the air nozzle 3 moves away, the magnitude of the radial component of the air flow rate at the beginning of the distance, equal to 0.5 of the outer diameter of the pipeline 4, increases and then in the interval P-0.5-2d-jp slightly decreases. Starting from a distance of 8, the radial component is drastically reduced due to the strong opening of the angle of the air flow, and the transport of the abrasive material from conduit 4 becomes practically impossible. By reducing the distance KO, the 5th-ppm transport of abrasive material: effective, but due to stray vortices on the edges of the pipeline, reverse abrasive currents to the edge of the air nozzle occur, and therefore, wear and performance can be reduced. The optimal value of E also depends on the physical characteristics of the abrasive material, and the larger the specific gravity of the abrasive material, the smaller the value e should be.
Степень раскрыти воздушного потока выбираетс из следующих соображений . Диаметр меньшего основани конуса, т.е. диаметр сопла 3, определ етс из услови того, что при 3 О , 3D вн-тр резко возрастают-затраты на транспорт воздушно-абразивной смеси к внутренней поверхности трубы, что, в конечном итоге, снижает эффективность ее очистки, вследствие малых скоростей, которые сообщают частицам воздушный . закрученный поток.The degree of airflow disclosure is selected from the following considerations. The diameter of the smaller base of the cone, i.e. the diameter of the nozzle 3 is determined from the condition that at 3 O the 3D vn-r dramatically increase the cost of transporting the air-abrasive mixture to the inner surface of the pipe, which ultimately reduces its cleaning efficiency, due to the low speeds inform the particles of air. swirling flow.
При увеличении (,61)вн.тр по вл етс опасность снижени надежности оборудовани и, в частности, выходных торцов сопел устройства, вследствие возможности возникновени обратных токов воздуха с абразивом в зазор между стенками воздушного сопла и трубы из-за усложнени структуры потока.With an increase in (, 61) VTR, there is a danger of reducing the reliability of the equipment and, in particular, the output ends of the nozzles of the device, due to the possible occurrence of reverse currents of air with abrasive into the gap between the walls of the air nozzle and the pipe due to the complexity of the flow pattern.
Аэрирование воздуха в трубопроводе подачи абразивного материала 4 в центр полого конуса воздушного потока предотвращает слеживание абразива , и величина минимального давлени воздуха - 0,1 ати выбираетс Aeration of air in the pipeline for supplying abrasive material 4 to the center of the hollow cone of the air flow prevents abrasive caking, and the minimum air pressure of 0.1 bar is chosen
только из соображений преодолени гидравлического сопротивлени трубопровода подачи абразивного материала . При давлении более 0,3 ати скорость абразивного материала в центральной трубе возрастает, что ведет к износу трубы. Кроме аэрировани воздухом и транспорта из абразивного материала последний можно подавать в потоке воды с последующей операцией высушивани трубы.only for reasons of overcoming the hydraulic resistance of the abrasive supply pipe. With a pressure of more than 0.3 MPa, the speed of the abrasive material in the central tube increases, which leads to wear of the tube. In addition to air aeration and transport of abrasive material, the latter can be supplied in a stream of water, followed by a drying operation of the pipe.
Указанным способом осуществл лась очистка внутренней поверхности стальной трубы нефт ного сортамента - на сосно-компрессорной , с внутренним диаметром 104 мм. Устройство дл очистки было установлено на штанге, котора с помощью электромеханизма имела возможность перемещатьс внутри трубы со скоростью 10 мм/с. Внутри штанги были расположены трубопроводы подачи воздуха под давлением 6 ат« и подача песка (электрокорунд) вместе |с транспортирующим его воздухом с. давлением 0,1 ати. Выходной торец трубопровода подачи песка установлен за выходным торцом воздушного сопла на рассто нии Е, равном наружному диаметру трубопровода подачи абразивiHoro материала. Концентрично потоку 1песка подавали поток воздуха, которому сообщ али степень закрутки, равную 0,4, с помощью тангенциальных патрубков, установленных на периферии камеры закручивани . Вначале формировали полый усеченный конус с диаметром меньшего основани , равным 0,3 диаметра внутренней поверхности трубы, и лиаметром большего основани равным внутреннему диаметру трубы. В центре конуса создавалась зона разр жени и осуществл лс транспорт песка внутрь конуса.В результате газодинамического смещени песка с . воздухом частицы песка приобретают кроме радиальной составл ющей еще тангенциальную и осевую составл ющие скорости, что позвол ет обрабатывать внутреннюю поверхность трубы, не привод ее во вращение. .Как показали приведенные испы1:ани . предлагаемый способ позвол ет эффективно очищать внутреннюю поверхность.трубы. Предлагаемый способ можно также примен т дл нанесени покрытий и окраски внутренней поверхности трубы.This method was used to clean the inner surface of a steel oil pipe of an assortment - on a pine-compressor, with an inner diameter of 104 mm. A cleaning device was installed on the rod, which, by means of an electromechanism, was able to move inside the pipe at a speed of 10 mm / s. Inside the boom there were located pipelines for supplying air at a pressure of 6 atm and supplying sand (electrocorundum) together with the air transporting it. pressure 0.1 MPa. The outlet end of the sand supply pipeline is installed behind the outlet end of the air nozzle at a distance E equal to the outer diameter of the pipeline for the supply of abrasive material. Concentric to the flow of 1 sand, a stream of air, which was reported to a swirling degree of 0.4, was supplied using tangential nozzles installed at the periphery of the swirl chamber. First, a hollow truncated cone was formed with a diameter of a smaller base equal to 0.3 of the diameter of the inner surface of the pipe, and a diameter of the larger base equal to the internal diameter of the pipe. A discharge zone was created in the center of the cone and sand was transported inside the cone. As a result of the gas-dynamic displacement of sand, c. In addition to the radial component, the sand particles acquire air with the tangential and axial velocity components, which makes it possible to treat the inner surface of the pipe without causing it to rotate. .How shown given test1: ani. The proposed method allows efficient cleaning of the inner surface of the tube. The proposed method can also be used for coating and painting the inner surface of a pipe.